שיטת ריתוך הקשת הראשונה פותחה במאה ה -19, והיא הפכה למשמעותית מסחרית בבניית ספינות לאורך כל מלחמת העולם השנייה. כיום זה נותר תהליך משמעותי עבור כלי רכב כמו גם ייצור מבני פלדה. זו אחת משיטות הריתוך המפורסמות המשמשות להצטרפות מתכות לתעשיות. בסוג ריתוך זה ניתן ליצור את המפרק על ידי התכת המתכת בעזרת חַשְׁמַל . לכן מסיבה זו הוא נקרא קשת חשמלית. היתרון העיקרי של ריתוך זה הוא שניתן לפתח טמפרטורה גבוהה בקלות לריתוך. טווח הטמפרטורה של ריתוך קשת יהיה 6 מעלות צלזיוס עד 7 אלף מעלות צלזיוס. מאמר זה דן בסקירה כללית של ריתוך קשת חשמלי.
מהי ריתוך קשתות חשמליות?
ההגדרה של ריתוך בקשת היא תהליך ריתוך המשמש לריתוך המתכות בעזרת חשמל לייצור חום מספיק לריכוך המתכת , כמו גם כאשר המתכת המרוככת מקוררת אז המתכות יולחו. סוג זה של ריתוך משתמש ספק כוח ליצור קשת בין מקל מתכת וחומר הבסיס לריכוך המתכות בסוף המגע.
ריתוך קשת חשמלי
רתכים אלה יכולים להשתמש באחד מהם DC אחרת AC , ואלקטרודות כמו מתכלים אחרת לא מתכלים. באופן כללי, ניתן להגן על מיקום הריתוך באמצעות סוג של גז מגן, סיגים, אחרת, אדים. תהליך הריתוך הזה יכול להיות ידני, מלא או אוטומטי למחצה.
תרשים מעגל
בתהליך ריתוך קשת, ניתן לייצר חום באמצעות קשת חשמלית שנפגעה בין אלקטרודה כמו גם לחומר העבודה. קשת החשמל זוהרת פריקה חשמלית בין שתי אלקטרודות המשתמשות בגז מיונן.
כל סוג של טכניקת ריתוך בקשת תלוי במעגל חשמלי הכולל בעיקר חלקים שונים כמו אספקת חשמל, פיסת עבודה, אלקטרודות ריתוך וכבלים חשמליים לחיבור האלקטרודה כמו גם לפיסת העבודה לכיוון ספק הכוח.
מעגל ריתוך קשת
ה מעגל מתפתל קשת חשמלית יכול להיווצר על ידי קשת חשמלית בין האלקטרודה, כמו גם את היצירה. הטמפרטורה של הקשת עשויה להגיע ל 5500 מעלות צלזיוס (10000 מעלות צלזיוס), וזה מספיק כדי לשלב את הקצוות של העבודה.
ברגע שיש צורך בהצטרפות ארוכה ניתן להזיז את הקשת דרך הקו המשותף. בריכת הריתוך של הקצה הקדמי ממיסה את המשטח המרותך ברגע שהקצה האחורי של הבריכה מתקשה ליצירת המפרק.
ברגע שמתכת מילוי נחוצה לצורך מליטה משופרת, ניתן להשתמש בחוט מחוץ לחומר המוזן לאזור הקשת, הממיס ומעמיס את בריכת הריתוך. ההרכב הכימי של מתכת מילוי קשור לזה של החומר.
מתכת מותכת בתוך בריכת הריתוך יכולה להיות פעילה כימית ומגיבה באמצעות האווירה הסמוכה. כתוצאה מכך, הריתוך עשוי להיות נגוע באמצעות תחמוצת כמו גם הכללת ניטריד כדי להחליש את תכונותיו המכניות. לכן, ניתן להגן על בריכת הריתוך באמצעות גזי מגן ניטרליים כמו הליום, ארגון ושטפי מיגון מפני זיהום. מגנים מסופקים לאזור הריתוך בצורה של ציפוי שטף לאלקטרודה אחרת בצורות אחרות.
עקרון עבודה
ה עקרון עבודה של סלילת קשת כלומר, בתהליך ריתוך ניתן לייצר את החום באמצעות מכת קשת חשמלית בין היצירה כמו גם אלקטרודה. זו פריקה חשמלית זוהרת בין שתי אלקטרודות לאורך הגז המיונן.
ה ציוד לריתוך קשת כולל בעיקר מכונת AC אחרת מכונת DC, אלקטרודה, מחזיק לאלקטרודה, כבלים, מחברים לכבלים, מהדקי הארקה, פטיש סתתים, קסדה, מברשת תיל, כפפות יד, משקפי מגן, שרוולים, סינרים וכו '.
סוגי ריתוך בקשת
ריתוך קשת מסווג לסוגים שונים הכוללים את הדברים הבאים.
- ריתוך קשת פלזמה
- ריתוך קשתות מתכת
- ריתוך בקשת פחמן
- ריתוך קשת טונגסטן
- ריתוך קשת מתכת גז
- ריתוך קשת שקוע
- SMAW - ריתוך קשת מתכת מוגן
- FCAW (ריתוך בקשת שטף)
- ESW (ריתוך אלקטרו-שבץ)
- ריתוך קשת
ריתוך קשת פלזמה
ריתוך בקשת פלזמה (PAW) דומה לריתוך GTAW או גז טונגסטן. בתהליך ריתוך מסוג זה, הקשת תיצור בין חלק העבודה, כמו גם אלקטרודת הטונגסטן. ההבדל העיקרי בין ריתוך קשת פלזמה לריתוך גז טונגסטן הוא שהאלקטרודה ממוקמת בתוך הלפיד של ריתוך קשת פלזמה. ניתן לחמם את הגז ב הטמפרטורה של 30000 מעלות צלזיוס ושנה אותו לפלזמה כדי לתקוף את אזור הריתוך.
ריתוך קשתות מתכת
תהליך ריתוך הקשתות (MAW) משתמש בעיקר באלקטרודה מתכתית לתהליך הריתוך. אלקטרודה מתכתית זו יכולה להיות מתכלת אחרת אינה מתכלה על פי הדרישה. ניתן לכסות את רוב האלקטרודות המתכלות המשומשות בשטף, והיתרון העיקרי של תהליך ריתוך מסוג זה הוא שהוא דורש טמפרטורה נמוכה בהשוואה לאחרים.
ריתוך בקשת פחמן
תהליך ריתוך קשת הפחמן (CAW) משתמש בעיקר במוט פחמן כמו אלקטרודה לריתוך מפרק המתכת. סוג זה של ריתוך בקשת הוא תהליך הריתוך הקשת העתיק ביותר ודורש זרם גבוה ונמוך עבור הפקת הקשת. במקרים מסוימים, ניתן ליצור קשת בין שתי אלקטרודות פחמן הנקראות ריתוך קשת פחמן תאום.
ריתוך קשת טונגסטן
ריתוך קשת טונגסטן (GTAW) נקרא גם ריתוך גז אינרטי טונגסטן (TIGW). בסוג זה של תהליך ריתוך ניתן להשתמש באלקטרודת טונגסטן שאינה מתכלה לצורך ריתוך החומר. האלקטרודה המשמשת לריתוך זה יכולה להיות סגורה בגזים כמו ארגון, הליום וכו '. גזים אלה ישמרו על אזור הריתוך מפני חמצון. סוג זה של ריתוך יכול לשמש לריתוך יריעות דקות.
ריתוך קשת מתכת גז
ריתוך בקשת גז (GMAW) נקרא גם ריתוך גז אינרטי מתכת (MIGW). היא משתמשת באלקטרודה מתכתית טרייה המוגנת על ידי גז כמו הליום, ארגון וכו '. גזים אלה יגנו על אזור החיבור מפני חמצון ויוצרים שכבות חומר ריתוך מרובות. בסוג זה של תהליך ריתוך בקשת, ניתן להאכיל חוט מילוי ללא הרף באמצעות אלקטרודת מתכת שאינה מתכלה לצורך ריתוך המתכת.
ריתוך קשת שקוע
ניתן להשתמש בהרחבה בריתוך הקשת (SAW) בשיטת ריתוך אוטומטית. בתהליך ריתוך מסוג זה, אלקטרודה שקועה לחלוטין על ידי הציפוי הגרעיני של השטף, ושטף זה יכול להיות מוליך חשמלי שלא יתנגד לאספקת החשמל. הציפוי המוצק של השטף עוצר את המתכת המומסת מפני קרינה ואווירה אולטרה מפרים.
SMAW - ריתוך קשת מתכת מוגן
המונח SMAW מייצג 'ריתוך מתכת מסוכך' המכונה גם ריתוך שטף ריתוך מוגן קשת או ריתוך קשת מתכת ידני (MMA / MMAW). סוג זה של ריתוך משמש כאשר הקשת נפגעת בין חומר העבודה כמו גם מוט המתכת. כך שהמשטח של שני אלה יכול להתמוסס וליצור בריכת ריתוך.
כאשר ציפוי השטף נמס מיד על המוט אז הוא יהווה סיגים וגז כדי להגן על בריכת הריתוך מהסביבה. זוהי שיטה גמישה ומתאימה לחיבור החומרים כמו ברזליות ולא ברזליות דרך חומר עובי בכל המקומות.
FCAW (ריתוך בקשת שטף)
סוג זה של ריתוך הוא אלטרנטיבה לריתוך קשת מתכת. ריתוך קשת ליבות זה עובד עם אלקטרודה כמו גם עם אספקת מתח יציבה כך שהיא מספקת אורך קשת יציב. שיטה זו פועלת על ידי שימוש בגז מגן או בגז שנוצר דרך השטף כדי לספק בטיחות מפני הידבקות.
ESW (ריתוך אלקטרו-שבץ)
בסוג זה של ריתוך, החום מופק באמצעות זרם ועובר בין מתכת המילוי כמו גם חומר העבודה באמצעות סיגים מותכים אל פני הריתוך. כאן, שטף הריתוך משמש למילוי הפער בין שתי עבודות העבודה. סוג זה של ריתוך ניתן להתחיל דרך קשת בין האלקטרודה, כמו גם לחומר העבודה.
הקשת מייצרת את החום להמיסת אבקת השטף ומייצרת סיגים מותכים. כאן הסיגים כוללים פחות מוליכות חשמלית הניתנת לשמירה במצב נוזלי בגלל החום שנוצר באמצעות הזרם החשמלי. הסיגים מקבלים טמפרטורה של 3500 מעלות צלזיוס והיא מתאימה להמיסת קצוות החומר והאלקטרודה המתכלה. טיפות מתכת ייפלו לעבר בריכת הריתוך ומחברות בין עבודות העבודה. סוג זה של ריתוך חל בעיקר על פלדה.
ריתוך קשת
סוג ריתוך זה אמין במיוחד ומשמש במגוון רחב של יישומים. שיטה זו משמשת לריתוך כל גודל של מתכת עם פיסת עבודה דרך חדירת הריתוך הגבוהה ביותר.
סוג זה של ריתוך יכול ליצור ריתוכים קשים בצד יחיד על פני מתכות בסיסיות בעובי 0.048 אינץ '. קשת זו יכולה להיווצר באמצעות אספקת חשמל DC מתכת מחברים ferrules & אקדח ריתוך stud. בריתוך זה, ישנן שלוש שיטות נפוצות המשמשות כמו קשת משורטטת, קשתות קצרות וקשתות גז.
שיטת הקשת הנמשכת עובדת עם שטף באמצעות קבוע בתוך החתיך כדי לנקות את פני המתכת לאורך הריתוך. לאורך הקשת, ניתן לאדות את השטף ולהגיב באמצעות הגורמים המזהמים בסביבה כדי לשמור על ניקיון אזור הריתוך.
שיטת הקשת הקצרה דומה לקשת הנמשכת, מלבד זאת היא אינה משתמשת בעומס השטף אחרת. לכן, שיטה זו נותנת את זמני הריתוך הקצרים ביותר בטכניקות ריתוך קשתות. שיטת הרבעה קשת הגז עובדת באמצעות גז מגן סטטי ללא טבעת או שטף המקלה על האוטומציה.
סוגים אחרים של ריתוך בקשת
אנו יודעים שרוב הענפים משתמשים בתכנון מתכת והריתוכים הנפוצים ביותר נדונים לעיל. אבל, כמה שיטות אחרות יכולות גם לרתך שתי מתכות ומעלה יחד כמו להלן.
ריתוך אלומות אלקטרוני
EBM או ריתוך קרן אלקטרונית משמשים לחיבור מתכות בכל מקום שבו גלי אלקטרונים נורים במהירות גבוהה לריתוך משטח מתכת אחד למשנהו. ברגע שגל האלקטרונים יכה במטרתו, אז הנקודה המושפעת תימס מספיק בכדי לשלב את החלק הסמוך למקומו.
סוג זה של ריתוך פופולרי מאוד באזור התעשייה. הטכניקה שימושית במיוחד עבור יצרני התעופה והחלל והרכב, המשתמשים בריתוך זה כדי לשלב כמה חלקי מתכת בתוך משאיות, מכוניות, מטוסים וחלליות. בגלל אופי ריתוך הקורות האלקטרוניות המבוסס על ואקום, השיטה בטוחה לעבודות משבר בבתים ובבניינים שהתפנו.
ריתוך מימן אטומי
ריתוך AHW או אטומי מימן הוא טכניקה ישנה לחיבור מתכות שנפלו לעתים קרובות דרך הקצה לטכניקות יעילות יותר כמו ריתוך בקשת מתכת. אזור אחד שבו ריתוך מימן אוטומטי עדיין מוכר הוא ריתוך טונגסטן. מכיוון שטונגסטן מגיב מאוד לחום, הריתוך הזה מאובטח לשיטה זו.
ריתוך אלקטרולג
זהו ריתוך מהיר, שהומצא במהלך שנות החמישים. סוג זה של ריתוך מחבר בין מתכות כבדות לשימוש בציוד ומכונות בתעשיות. כפי שהשם מרמז, הוא נלקח מבעלי מי הנחושת הסגורים בכלי המשמש לריתוך אלקטרולז. המים מפסיקים לחלחל סיגים נוזליים לאזורים אחרים במהלך כל ריתוך.
ריתוך בקשת פחמן
CAW או ריתוך קשת פחמן היא טכניקת מליטה המשמשת לחיבור מתכות על ידי מריחה מעל 300 מעלות צלזיוס. בסוג ריתוך זה יכולה להיווצר קשת בין האלקטרודות כמו גם משטחי המתכת. טכניקה זו הייתה פופולרית פעם, אך כעת היא מיושנת על ידי ריתוך קשת פחמן.
ריתוך דלק אוקסי
סוג זה של ריתוך הוא שיטה המשתמשת בחמצן ובדלק נוזלי כדי למזג מתכת לצורה. המהנדסים הצרפתיים צ'רלס פיקארד ואדמונד פושה הומצאו במאה ה -20. בתהליך זה משתמשים בטמפרטורה המיוצרת חמצן באזורי שטח מתכתיים. ריתוך זה מתרחש באווירה מקורה.
ריתוך ספוט התנגדות
ריתוך נקודת התנגדות משמש כאשר חום מחבר את משטחי המתכת. ניתן לייצר את החום מהתנגדות זרמים חשמליים. סוג זה של ריתוך שייך לאוסף של טכניקות ריתוך הנקראות ריתוך התנגדות חשמלי.
ריתוך תפר התנגדות
ריתוך תפר התנגדות הוא טכניקה המייצרת חום בין משטחי התכת המתכתיים באמצעות מאפיינים קשורים. סוג זה של ריתוך מתחיל על פנים אחד של מפרק ומעבד את מצבו לקצה השני. לכן, שיטה זו תלויה בעיקר באלקטרודות תאומות אשר בדרך כלל עשויות מחומר נחושת.
ריתוך הקרנה
ריתוך הקרנה הוא שיטה המגבילה את החום באזור הנכון למיקום. שיטה זו נפוצה מאוד בפרויקטים המשתמשים בחתיכים, אגוזים ומחברים אחרים, חוטים וסורגים חוצים.
ריתוך קר
שם חלופי של ריתוך זה הוא ריתוך מגע. סוג זה של ריתוך משמש לחיבור משטחי מתכות מבלי להמיס דרך חום.
יתרונות ריתוך הקשת
היתרונות של ריתוך בקשת כוללים בעיקר את הדברים הבאים.
- לריתוך בקשת מהירות גבוהה כמו גם יעילות ריתוך
- הוא כולל מכשיר ריתוך פשוט.
- זה פשוט זז.
- ריתוך בקשת מהווה את הקשר החזק פיזית בין המתכות המולחמות.
- הוא מספק איכות ריתוך אמינה
- ריתוך בקשת מציע אווירת ריתוך מעולה.
- ה מקור כוח של ריתוך זה אינו יקר.
- ריתוך זה הוא תהליך מהיר ועקבי.
- הרתך יכול להשתמש בזרם מקומי רגיל.
החסרונות של ריתוך בקשת
החסרונות של ריתוך בקשת כוללים את הדברים הבאים.
- יש צורך במפעיל מומחה גבוה לביצוע ריתוך בקשת.
- קצב התצהיר יכול להיות שלם מכיוון שכיסוי האלקטרודה נוטה לבעור ולהצטמצם
- אורך האלקטרודה הוא 35 מ'מ וזקוק להחלפת אלקטרודה לכל קצב הייצור.
- אלה אינם נקיים למתכות תגובתיות כגון טיטניום ואלומיניום
יישומים
היישומים של Arc Welding כוללים את הדברים הבאים.
- משמש לריתוכים של מתכות גיליון
- לריתוך מתכות דקות, ברזליות ולא ברזליות
- משמש לעיצוב כלי לחץ ולחץ
- התפתחויות הצנרת בענפים
- משמש בתחומי ריהוט הרכב והבית
- תעשיות בניית ספינות
- משמש ליצרן מטוסים וחלל
- שיקום גוף אוטומטי
- פסי רכבת
- תעשיות כמו בנייה, רכב, מכונות וכו '
- ריתוך בקשת טונגסטן בגז משמש בתעשייה האווירית לחיבור תחומים רבים כמו מתכות גיליון
- ריתוכים אלה משמשים לתיקון מתים, כלים ובעיקר על מתכות המיוצרות עם מגנזיום ואלומיניום.
- רוב ענפי הייצור משתמשים ב- GTAW לריתוך חתיכות עבודה דקות, במיוחד מתכות לא ברזליות.
- משתמשים ברתכות GTAW כאשר נדרשת עמידות קיצונית בפני קורוזיה, כמו גם סדקים לאורך תקופות ארוכות.
- הוא משמש בייצור רכבי חלל
- משמש לריתוך חלקים בקוטר קטן, צינורות קיר דקים, מה שהופך אותו ליישום בתעשיות אופניים
לפיכך מדובר בסך הכל בריתוך קשת חשמלי, וזוהי שיטת הריתוך הגמישה. החשמלי יישומי ריתוך קשת לערב בתעשיות ייצור לייצור מפרקים חזקים ברחבי העולם בגלל תכונותיהם כמו קלות ויעילות ריתוך מעולה. זה נעשה שימוש נרחב ביותר בתעשיות שונות להגנה אחרת משפצים עבודות כגון רכב, בנייה, בניית ספינות וחלל. הנה שאלה עבורך, מה טווח הטמפרטורה של ריתוך קשת?
