Die tegnologiese proses om 'n permanente verbinding van homogene materiale te skep as gevolg van die vorming van atoombindings, word sweis genoem. In hierdie geval, by die punt van kontak, vind 'n digte samesmelting van twee materiale in een plaas. Ten spyte van die feit dat so 'n verbinding al lank gebruik word, word moderne metaalsweiswerk, die tipes en tegnologie van die implementering daarvan voortdurend verbeter, wat dit moontlik maak om verskeie produkte met verhoogde betroubaarheid en kwaliteit aan te sluit.
Kenmerke van oppervlaksweis
Die hele proses van metaalsweiswerk verloop in twee fases. Eerstens moet die oppervlaktes van die materiale nader aan mekaar gebring word deur die afstand van die kragte van interatomiese kohesie. By kamertemperatuur is standaard metale nie in staat om saam te voeg nie, selfs wanneer dit met aansienlike krag saamgepers word. Die rede hiervoor is hul fisiese hardheid, so kontak wanneer sulke materiale nader kom vind slegs op sommige punte plaas, ongeag die kwaliteit van die oppervlakbehandeling. Dit is oppervlakbesoedeling wat die moontlikheid van adhesie van materiale aansienlik beïnvloed, omdat films, oksiede en lae onsuiwerheidsatome altyd in natuurlike toestande teenwoordig is.
Skep dus kontak tussen die rande van die delekan bereik word óf as gevolg van plastiese vervormings wat plaasvind as gevolg van toegepaste druk, óf in die geval van smelt van die materiaal.
By die volgende stadium van metaalsweiswerk word elektrondiffusie tussen die atome van die saamgevoegde oppervlaktes uitgevoer. Daarom verdwyn die raakvlak tussen die rande en word óf 'n metaal atoombinding, óf ioniese en kovalente bindings (in die geval van halfgeleiers of diëlektrika) verkry.
Klassifikasie van tipes sweiswerk
Sweistegnologie verbeter voortdurend en word meer divers. Tot op datum is daar ongeveer 20 soorte metaalsweiswerk, wat in drie groepe geklassifiseer word:
- Druksweiswerk word uitgevoer deur die toepassing van meganiese energie, wanneer die bindings tussen die kristalle verkry word deur die metode van plastiese vervorming van die materiaal. As gevolg hiervan begin die metaal vloei, beweeg langs die lyn van verbindende dele en neem 'n laag besmette onsuiwerhede saam. Die proses van vervorming en verbinding van oppervlaktes sonder voorverhitting word koue sweiswerk vir metaal genoem. In hierdie geval word interatomiese bindings gevorm, wat lei tot 'n stywe koppeling van dele.
- Fusion-sweiswerk word uitgevoer deur produkte te koppel sonder om druk toe te pas. Hittebronne in sulke metaalsweiswerk is gasvlam, elektriese boog, balk-tipe energie. Tydens sweiswerk word die oppervlaktes warm en smelt, wat interatomiese bindings tussen die twee metale en die elektrode vorm, wat in 'n gemeenskaplike sweispoel verenig. Na afkoeling en stolling van die samestelling, 'n deurlopende gietnaat.
- Termomeganiese sweiswerk van metaal word met hitte en druk uitgevoer. Die plek van aansluiting van die materiaal word eers verhit en dan gedruk. Verhitting van die onderdeel gee dit die nodige plastisiteit, en meganiese aksie kombineer die dele van die produk in 'n monolitiese verbinding.
Fusion welding
Hierdie tipe sweiswerk word wyd gebruik in beide industriële toestande en in die alledaagse lewe. Versmelting van metale sluit in:
- Boogsweis. Dit word vervaardig deur 'n hoë-temperatuur elektriese boog tussen die metaal en die elektrode te skep.
- In plasmabinding is die hittebron geïoniseerde gas wat teen hoë spoed deur 'n elektriese boog beweeg.
- Slaksweiswerk word uitgevoer deur die gesmelte vloed (slag) met elektriese stroom te verhit.
- Laserbinding vind plaas deur die metaaloppervlak met 'n laserstraal te verwerk.
- In elektronstraalsweising word die las verhit deur die kinetiese energie van bewegende elektrone in 'n vakuum onder die invloed van 'n elektriese veld.
- Gas-sweis van metale is gebaseer op die verhitting van die verbindingspunt met 'n stroom vuur, wat tydens die verbranding van suurstof en gas gevorm word.
Boogsweislas
Boogsweiswerk behels die gebruik van 'n stroombron met 'n groot nominale waarde, terwyl die masjien 'n klein spanning het. Die transformator word gelyktydig aan die metaal gekoppelwerkstuk en sweiselektrode.
As gevolg van metaalsweiswerk met 'n elektrode, word 'n elektriese boog gevorm, waardeur die kante van die werkstukke wat saamgevoeg moet word, gesmelt word. In die werkingsone van die boog word 'n temperatuur van ongeveer vyfduisend grade geskep. Sulke verhitting is genoeg om enige metaal te smelt.
Tydens die smelt van die metaal van die dele wat verbind moet word en die elektrode, word 'n sweispoel gevorm, waarin alle adhesieprosesse plaasvind. Die slak styg na die oppervlak van die gesmelte samestelling en vorm 'n spesiale beskermende film. In die proses van metaalboogsweis word twee tipes elektrodes gebruik:
- nie-smeltend;
- smelting.
Wanneer 'n nie-verbruikbare elektrode gebruik word, is dit nodig om 'n spesiale draad in die area van die elektriese boog in te voer. Die verbruikbare elektrodes sweis vorm onafhanklik. Spesiale bymiddels word by die samestelling van sulke elektrodes gevoeg, wat nie toelaat dat die boog uitgaan nie en die stabiliteit daarvan verhoog. Dit kan elemente wees met 'n hoë mate van ionisasie (kalium, natrium).
Boogverbindingsmetodes
Boogsweiswerk word op drie maniere uitgevoer:
- Handmatige metode. In hierdie geval word alle aansluitingstappe met die hand uitgevoer, met behulp van eenvoudige elektriese boogsweiswerk.
- Meer produktief is semi-outomatiese metaalsweiswerk. Met hierdie metode word die sweislas met die hand gemaak, en die vuldraad word outomaties gevoer.
- Outomatiese sweiswerk word onder toesig gehouoperateur, en al die werk word deur die sweismasjien gedoen.
Gas-sweistegnologie
Hierdie tipe sweiswerk laat jou toe om verskeie metaalstrukture te verbind, nie net by industriële ondernemings nie, maar ook by die huis. Die metaalsweistegnologie is nie baie ingewikkeld nie, die gasmengsel tydens verbranding smelt die oppervlakrande, wat met vuldraad gevul is. Wanneer dit afkoel, kristalliseer die naat en skep 'n sterk en betroubare verbinding van materiale.
Gassweiswerk het baie positiewe aspekte:
- Die vermoë om verskeie dele vanlyn te koppel. Boonop vereis hierdie werk nie 'n kragtige bron van energie nie.
- Eenvoudige en betroubare gassweistoerusting is maklik om te vervoer.
- Die vermoë om 'n verstelbare sweisproses uit te voer, aangesien dit maklik is om die hoek van die vuur en die oppervlakverhittingspoed met die hand te verander.
Maar daar is ook nadele om sulke toerusting te gebruik:
- Die verhitte area het 'n groot area, wat die naburige elemente van die deel negatief beïnvloed.
- Onvermoë om die sweisproses te outomatiseer.
- Die behoefte om veiligheidsmaatreëls streng na te kom. Werk met 'n gasmengsel hou 'n hoë mate van ontploffingsgevaar in.
- Die dikte van die metaal vir 'n kwaliteitverbinding moet nie meer as 5 mm wees nie.
Slagsweis
Hierdie tipe verbinding word beskou as 'n fundamenteel nuwe manier om 'n sweislas te verkry. Die oppervlaktes van die dele wat gesweis moet word, is bedek met slak, wat verhit word tot 'n temperatuur wat die smelt van die draad en die basismetaal oorskry.
In die aanvanklike stadium is sweiswerk soortgelyk aan onderwaterboogsweis. Dan, na die vorming van 'n sweispoel van vloeibare slak, hou die boog op met brand. Verdere smelt van die rande van die deel word uitgevoer as gevolg van die hitte wat vrygestel word tydens die vloei van stroom. 'n Kenmerk van hierdie tipe metaalsweiswerk is die hoë produktiwiteit van die proses en die kwaliteit van die sweislas.
Druksweislas
Die binding van metaaloppervlaktes deur meganiese vervorming word meestal in industriële produksie uitgevoer, aangesien hierdie tegnologie duur toerusting vereis.
Vir druksweiswerk sluit in:
- Ultrasoniese dok van metaalonderdele. Uitgevoer deur vibrasies van ultrasoniese frekwensie.
- Koue sweiswerk. Dit word uitgevoer op grond van die interatomiese verbinding van twee dele deur 'n groot druk te skep.
- Smede-smee-metode. Bekend sedert antieke tye. Die materiaal word in 'n oond verhit en dan deur meganiese of handsmee gesweis.
- Gasdruksweiswerk. Baie soortgelyk aan die smidsmetode, net gastoerusting word vir verhitting gebruik.
- Kontak elektriese verbinding. Dit word beskou as een van die gewildste tipes. Met sulke sweiswerk word die verhitting van die metaal uitgevoer deur 'n elektriese stroom daardeur te stuur.
- In diffusiesweiswerk is die drukkrag op die metaal laag, maar 'n hoë verhittingstemperatuur van die las word vereis.
Vleksweis
Die oppervlaktes wat by sulke sweiswerk verbind moet word, is tussen twee elektrodes. Onder die werking van die pers druk die elektrodes die dele saam, waarna spanning toegepas word. Die sweisplek word verhit deur die deurgang van stroom. Die deursnee van die sweisvlek hang geheel en al af van die grootte van die kontakkussing van die elektrode.
Afhangende van hoe die elektrodes geleë is in verhouding tot die dele wat verbind moet word, kan kontaksweiswerk een- of tweesydig wees.
Daar is baie soorte weerstandsweiswerk wat op 'n soortgelyke beginsel werk. Dit sluit in: stuiksweiswerk, naatsweiswerk, kapasitorsweiswerk.
Veiligheid
Om met sweistoerusting te werk word geassosieer met baie faktore wat gevaarlik is vir die gesondheid van die operateur. Hoë temperature, plofbare omgewings en skadelike chemiese dampe vereis dat 'n persoon veiligheidsmaatreëls streng nakom:
- Alle elektriese toerusting en toestelle moet behoorlik geaard en geïsoleer wees.
- Dit is nodig om in droë oorpakke en handskoene te werk. Om die vel van die gesig en oë te beskerm, maak seker dat jy 'n masker met donker glas gebruik.
- 'n Noodhulptassie en 'n brandblusser moet by die sweiser se werkplek wees.
- Die vertrek waar sweiswerk uitgevoer word, moet goed geventileer wees.
- Werk moet nie in die nabyheid van vlambare voorwerpe uitgevoer word nie.
- Moenie gasbottels sonder toesig los nie.
Daar is 'n groot aantal tipes metaalsweiswerk, wat die sweiser besluit om te kies, gebaseer op die beskikbaarheid van toerusting en die vermoë om die gewenste resultaat van werk te bereik. Die sweiser moet die toestel en die beginsels van werk op sekere toerusting ken.
