Τεχνική συγκόλλησης: βασικές έννοιες, κανόνες και πιθανά λάθη

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:23

Η θερμή συγκόλληση είναι μια από τις πιο κοινές διαδικασίες συναρμολόγησης που χρησιμοποιούνται στις κατασκευές και τη βιομηχανία. Χρησιμοποιείται τόσο σε εργασίες υψηλής τεχνολογίας για τη συναρμολόγηση εξοπλισμού όσο και στην απλούστερη τυπική εργασία κατά τη σύνδεση φέρουσας κατασκευής. Σε κάθε περίπτωση, χρησιμοποιείται η δική της τεχνική συγκόλλησης, η οποία είναι βέλτιστη για λειτουργικές παραμέτρους, συνθήκες εργασίας και απαιτήσεις για το αποτέλεσμα.

Τι είναι η συγκόλληση;

Στην κλασική άποψη, η συγκόλληση είναι η τεχνολογία σχηματισμού μόνιμων αρμών με τη δημιουργία διατομικών δομικών δεσμών στο φόντο της θερμικής έκθεσης. Με άλλα λόγια, σε υψηλή θερμοκρασία, διασφαλίζεται η πλαστική παραμόρφωση των τεμαχίων εργασίας και η επακόλουθη ανταλλαγή σωματιδίων μεταξύ τους, η οποία οδηγεί στο σχηματισμό αρμού μετά την ψύξη των υλικών. Η ίδια η τεχνική συγκόλλησης παρέχει μόνο τις απαραίτητες συνθήκες για την εισαγωγή μετάλλωναπαιτούμενη κατάσταση. Σε κανονικές συνθήκες θερμοκρασίας, το μέταλλο είναι μια δομή στερεών κρυσταλλικών σωματιδίων, αλλά όταν φτάσει σε έναν ορισμένο δείκτη θέρμανσης, το υλικό μαλακώνει. Ταυτόχρονα, πρέπει να τονιστεί ότι η επίδραση της θερμοκρασίας δεν επιφέρει μόνο θετικά αποτελέσματα από την άποψη των δυνατοτήτων τοποθέτησης. Συμβαίνει επίσης οξείδωση μετάλλων, σχηματισμός ρωγμών σε ακατάλληλα σημεία λόγω εσωτερικής καταπόνησης, γενική παραμόρφωση και παραμόρφωση. Είναι δυνατός ο αποκλεισμός και η ελαχιστοποίηση τέτοιων φαινομένων μόνο μέσω της σωστής επιλογής εξοπλισμού και οργάνωσης της διαδικασίας συγκόλλησης.

Συγκολλήσεις και αρμοί

Για να κατανοήσουμε τους στόχους της παραμόρφωσης του μεταλλικού πλαστικού, είναι απαραίτητο να προσδιορίσουμε για ποιες δομικές εργασίες εκτελείται η εργασία συγκόλλησης. Στις περισσότερες περιπτώσεις, είναι απαραίτητο να επιτευχθεί σύνδεση δύο τεμαχίων εργασίας ή δομών με εξαρτήματα. Οι διαμορφώσεις σύνδεσης είναι διαφορετικές - γωνιακή, άκρη, μπλουζάκι κ.λπ. Από την άποψη του σχηματισμού ακμών, η τεχνική συγκόλλησης με ραφές επιτρέπει το σχηματισμό αρμών χωρίς λοξότμητες, με φλάντζες, καθώς και με λοξότμητες σε διάφορα σχήματα. Μία από τις πιο δύσκολες λοξοτμήσεις θεωρείται ότι έχει σχήμα Χ, στην οποία συνδυάζονται δύο ίσιες ή καμπύλες άκρες. Αν και μία από τις κύριες απαιτήσεις για έναν συγκολλημένο σύνδεσμο είναι η στεγανότητα, σε ορισμένες περιπτώσεις υπάρχουν αρκετά σαφείς εργασίες για το σχηματισμό οπών στον σύνδεσμο. Για παράδειγμα, όταν συνδέετε στοιχεία με επικάλυψη και χωρίς λοξότμηση άκρων, μπορεί να σχηματιστεί μια επιμήκη οπή, η οποία αργότερα χρησιμοποιείται για άλλες δομικές εργασίες.

Ποικιλίες της διαδικασίας συγκόλλησης

Η ίδια η προσέγγιση στην τεχνική οργάνωση της συγκόλλησης μπορεί να διαφέρει τόσο στις παραμέτρους του περιβάλλοντος εργασίας όσο και στη μηχανική της επίδρασης στο υλικό-στόχο. Οι πιο δημοφιλείς τεχνολογίες συγκόλλησης περιλαμβάνουν τις ακόλουθες:

• Συγκόλληση τόξου. Μεταξύ της επιφάνειας της κατασκευής ή του τμήματος που πρόκειται να συγκολληθεί σχηματίζεται ένα ηλεκτρικό τόξο, η θερμική επίδραση του οποίου οδηγεί στην τήξη του υλικού. Αυτή η μέθοδος μπορεί να είναι χειροκίνητη, μηχανοποιημένη ή αυτόματη. Για παράδειγμα, η τεχνική αυτόματης συγκόλλησης τόξου περιλαμβάνει την τροφοδοσία του σύρματος του ηλεκτροδίου με ειδικό εξοπλισμό, ελευθερώνοντας τα χέρια του χειριστή.
• Συγκόλληση αερίου. Εάν στην προηγούμενη περίπτωση η πηγή θερμότητας είναι ηλεκτρική ενέργεια, τότε η συγκόλληση αερίου χρησιμοποιεί φλόγα οξυ-καυσίμου με θερμοκρασία 3.200 ° C. Ταυτόχρονα, οι συνδυασμένες μέθοδοι δεν πρέπει να συγχέονται με αυτήν τη μέθοδο, στην οποία χρησιμοποιούνται επίσης μίγματα αερίων, αλλά όχι ως πηγή υψηλής θερμοκρασίας, αλλά για την απομόνωση της δεξαμενής συγκόλλησης.
• Συγκόλληση με ηλεκτροσκωρία. Η πρόσκρουση στο υλικό παρέχεται από το ηλεκτρικό ρεύμα και η λιωμένη σκωρία λειτουργεί ως αγωγός και τροποποιητής ενέργειας.
• Συγκόλληση με πλάσμα. Μια μέθοδος συγκόλλησης σε υψηλή θερμοκρασία που χρησιμοποιεί πίδακα τόξου πλάσματος με θερμική ενέργεια έως 10.000 °C.
• Συγκόλληση με λέιζερ. Η μέθοδος βασίζεται στη χρήση φωτοηλεκτρονικής ενέργειας. Η τήξη των μερών γίνεται υπό την αυξημένη επίδραση της δέσμης φωτός που εκπέμπεται από το λέιζερ.

Μηχανές συγκόλλησης

Για την εκτέλεση εργασιών συγκόλλησης, συνήθως χρησιμοποιούνται διάφορα τεχνικά μέσα, όπως ένας μετατροπέας, ένας ανορθωτής και ένας μετασχηματιστής. Σε κάθε περίπτωση, το κύριο καθήκον της κύριας συσκευής συγκόλλησης είναι να παρέχει συνεχές ρεύμα. Ο εξοπλισμός υψηλής ποιότητας τροφοδοτεί την περιοχή εργασίας με ένα ομαλό και σταθερό ηλεκτρικό τόξο. Φυσικά, αυτό ισχύει για τις τεχνολογίες ηλεκτροσυγκόλλησης. Η τεχνική της συγκόλλησης σε αέρια μέσα υλοποιείται μέσω καυστήρων και κιβωτίων ταχυτήτων που ρυθμίζουν την παροχή ενός μείγματος αερίων από έναν κύλινδρο. Επίσης στην περίπτωση της συγκόλλησης πλάσματος, χρησιμοποιούνται ειδικοί πυρσοί πλάσματος που μπορούν να λειτουργήσουν με τεμάχια πάχους έως 30 mm. Επιπλέον, πρέπει να τονιστεί ότι ο εξοπλισμός αερίου και πλάσματος επικεντρώνεται κυρίως όχι στις παραδοσιακές εργασίες σύνδεσης μεταλλικών μερών, αλλά στην κοπή υλικού υπό θερμική επίδραση.

Τεχνική ραφής

Παρά τον τεράστιο ρόλο του εξοπλισμού, πολλά στις εργασίες συγκόλλησης εξαρτώνται από τις δεξιότητες και τις ικανότητες του χειριστή που ελέγχει ολόκληρη τη διαδικασία. Το καθήκον του χρήστη του εξοπλισμού είναι να ελέγχει το ηλεκτρόδιο και την παροχή αναλώσιμων που υπάρχουν στη δεξαμενή συγκόλλησης όπου σχηματίζεται η ραφή. Ο βασικός παράγοντας είναι η θέση του χειριστή και η κατεύθυνση της ραφής. Οι ειδικοί συνιστούν την εκτέλεση εργασιών, εάν είναι δυνατόν, στην κάτω θέση, διασφαλίζοντας ότι η συγκόλληση είναι συγκολλημένη με ένα σφαιρίδιο με διεύρυνση. Είναι επιθυμητό να επιτευχθεί βαθιά διείσδυση, η οποία θα κάνει τη δομή της άρθρωσης πιο ομοιόμορφη και ανθεκτική. Στη μηχανικήχειροκίνητη συγκόλληση, το στάδιο καθαρισμού της ραφής από σκωρίες και μουτζούρες είναι ιδιαίτερα σημαντικό. Εάν τέτοια ελαττώματα δεν μπορούσαν να εξαλειφθούν κατά το κύριο μέρος της εργασίας, τότε θα πρέπει να πραγματοποιηθεί ένα δεύτερο στρώμα επιφανείας. Συνήθως το κύριο πρώτο στρώμα φτάνει τα 3-4 mm σε πάχος και τα επόμενα - έως και 5 mm.

Χαρακτηριστικά συγκόλλησης βυθισμένου τόξου και αερίου

Για να μην χρειαστεί να προσαρμόσετε την τεχνική συγκόλλησης στη διαδικασία της εργασίας, συνιστάται αρχικά να υπολογίσετε τις τεχνολογικές αποχρώσεις που μπορούν να βελτιώσουν την ποιότητα του αποτελέσματος. Η συγκόλληση με βυθισμένο τόξο και αέριο διακρίνεται από την εστίασή της στην προστασία της ραφής από την αρνητική επίδραση του εξωτερικού περιβάλλοντος και του τήγματος. Για παράδειγμα, κατά την εκτέλεση της τεχνικής συγκόλλησης αερίου με την παροχή μιγμάτων αργού, η αρνητική επίδραση του οξυγόνου, η οποία επιδεινώνει την ποιότητα της δομής συγκόλλησης, μειώνεται. Όσον αφορά τη ροή, η συμπερίληψή της στην πρώτη θέση ελαχιστοποιεί το πιτσίλισμα του τήγματος και δεύτερον, τροποποιεί τη σύνθεση της συγκόλλησης συμπεριλαμβάνοντας ειδικά πρόσθετα που ενεργοποιούνται σε υψηλές θερμοκρασίες.

Παράμετροι για την οργάνωση της παραγωγής συγκόλλησης

Στον τρόπο παραγωγής της οργάνωσης εργασιών συγκόλλησης, λαμβάνονται υπόψη αρκετοί παράγοντες της εργασιακής δραστηριότητας ταυτόχρονα, συμπεριλαμβανομένων των εξής:

• Ο λόγος της πολυπλοκότητας της πράξης και του χρονικού κανόνα για την υλοποίησή της.
• Το ποσό της εργασίας είναι ο ρυθμός παραγωγής που εκτελεί ένας υπάλληλος ή ομάδα σε 1 ώρα. Για παράδειγμα, στη χειροκίνητη τεχνική συγκόλλησης τόξου, μπορούν να ληφθούν υπόψη μέτρα της ολοκληρωμένης ραφής ή ο αριθμός των συναρμολογημένων εξαρτημάτων.
• Μονάδαυπηρεσία. Στην περίπτωση αυτή, εννοούμε έναν χώρο εργασίας, ένα κομμάτι εξοπλισμού ή μια τοποθεσία συγκόλλησης, εντός του οποίου οργανώνονται και οι δραστηριότητες ενός υπαλλήλου ή μιας ομάδας.

Ασφάλεια στην οργάνωση και παραγωγή συγκόλλησης

Η διαδικασία συγκόλλησης ενέχει πολλούς κινδύνους και κινδύνους όσον αφορά τις απειλές για την ανθρώπινη υγεία. Τα πρότυπα ασφαλείας συγκόλλησης εστιάζουν σε πολλούς κινδύνους ταυτόχρονα:

• Ακτινοβολία συγκόλλησης. Η υπέρυθρη ακτινοβολία με φωτεινή λάμψη επηρεάζει αρνητικά τα μάτια του συγκολλητή, επομένως στον εξοπλισμό του είναι υποχρεωτική η παρουσία μάσκας με ειδικά σκουρόχρωμα γυαλιά και φίλτρα.
• Θερμομηχανική επίδραση. Ειδικά όταν εργάζεστε σύμφωνα με τη μέθοδο τόξου, τα πιτσιλίσματα του τήγματος είναι επικίνδυνα. Στην πραγματικότητα, είναι ένα υγρό καυτό μέταλλο που μπορεί να προκαλέσει σοβαρά εγκαύματα σε επαφή με το δέρμα. Για προστασία από σπινθήρες και ζεστό μέταλλο, χρησιμοποιείται ειδική θερμική προστατευτική ενδυμασία.
• Κίνδυνος πυρκαγιάς. Οι υψηλές θερμοκρασίες και οι πιτσιλιές θερμού υλικού αυξάνουν τον κίνδυνο πυρκαγιάς. Αξίζει να το σκεφτείτε ακόμα και στο στάδιο της οργάνωσης της διαδικασίας, αφαιρώντας εύφλεκτα αντικείμενα από τον χώρο εργασίας.
• Αναπνευστική προστασία. Τα τοξικά αέρια και η απελευθέρωση άλλων επικίνδυνων ουσιών κατά τη θερμική καταστροφή της μεταλλικής δομής είναι επίσης ένας παράγοντας στην επικίνδυνη επίδραση. Σε αυτή την περίπτωση, δεν αρκεί η χρήση μάσκες και αναπνευστήρες. Ένα ενεργό σύστημα είναι απαραίτητη προϋπόθεση για μακροχρόνιες διαδικασίες εργασίαςαερισμός σε περιορισμένους χώρους και τακτικά διαλείμματα εργασίας 5-10 λεπτών.

Σφάλματα συγκόλλησης

Λόγω της πολυπλοκότητας της διαδικασίας συγκόλλησης, η υπόθεση των τεχνολογικών λαθών δεν είναι κάτι εξαιρετικό. Τα πιο συνηθισμένα από αυτά περιλαμβάνουν τα ακόλουθα:

• Διάλειμμα τόξου. Η ηλεκτρική θερμική δράση δεν έχει ολοκληρωθεί μέχρι το τέλος της προγραμματισμένης ραφής, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε ραγισμένη κοιλότητα στην άκρη της γραμμής σύνδεσης.
• Κακώς ενισχυμένη ραφή με μέταλλο αραίωση στο όριο της άρθρωσης (κοπή). Ένα σύνηθες φαινόμενο στις τεχνικές συγκόλλησης υψηλής τάσης. Ιδανικά, οι τομές δεν θα πρέπει να έχουν βάθος μεγαλύτερο από 1 mm ή θα απαιτηθεί πρόσθετη συγκόλληση.
• Σημική απουσία άμεσης σύνδεσης στη δομή της ραφής μεταξύ των τεμαχίων εργασίας. Με άλλα λόγια, η απομένουσα έλλειψη διείσδυσης, η οποία συμβαίνει λόγω της ανακριβούς κατεύθυνσης του ηλεκτροδίου κατά το σχηματισμό του τόξου, χωρίς να λαμβάνεται υπόψη το βάθος της θερμικής επίδρασης.

Συμπέρασμα

Με όλη την τεχνολογική πολυπλοκότητα της συγκόλλησης, οι μέθοδοι υλοποίησής τους γίνονται πιο προσιτές σε έναν συνηθισμένο οικιακό κύριο. Αυτό οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στο γεγονός ότι οι τεχνικές συγκόλλησης γίνονται πιο εργονομικές και ασφαλέστερες. Για παράδειγμα, οι σύγχρονοι μετατροπείς καθιστούν δυνατό τον βολικό έλεγχο των κύριων παραμέτρων λειτουργίας της διαδικασίας, λαμβάνοντας υπόψη τα χαρακτηριστικά του μετάλλου και τις περιβαλλοντικές συνθήκες. Ο χρήστης χρειάζεται μόνο να οργανώσει σωστά την περιοχή εργασίας και να ελέγξει σωστά το ηλεκτρικό τόξο όταν σχηματίζει τη ραφή.