Fém kötése keményforrasztással és hegesztéssel

Fém kötése keményforrasztással és hegesztéssel

A fémek összekapcsolására számos módszer áll rendelkezésre, beleértve a hegesztést, a keményforrasztást és a forrasztást. Mi a különbség a hegesztés és a keményforrasztás között? Mi a különbség a forrasztás és a forrasztás között? Fedezzük fel a megkülönböztetéseket és az összehasonlító előnyöket, valamint a gyakori alkalmazásokat. Ez a vita elmélyíti a fémcsatlakozás megértését, és segít meghatározni az alkalmazás optimális megközelítését.

Hogyan működik a keményforrasztás


A forrasztott kötés teljesen más módon készül, mint a hegesztett kötés. Az első nagy különbség a hőmérsékletben van - a keményforrasztás nem olvasztja fel az alapfémeket. Ez azt jelenti, hogy a keményforrasztási hőmérséklet változatlanul alacsonyabb, mint az alapfémek olvadáspontja. A forrasztási hőmérséklet szintén lényegesen alacsonyabb, mint ugyanazon nemesfémek hegesztési hőmérséklete, kevesebb energiát felhasználva.

Ha a keményforrasztás nem olvasztja össze a nem nemesfémeket, hogyan kapcsolódhat hozzájuk? Úgy működik, hogy kohászati ​​kötést hoz létre a töltőfém és az összekapcsolt két fém felülete között. A kapilláris hatás az az elv, amely alapján a töltőanyagot a kötésen keresztül húzzák át a kötésen. A forrasztási műveletek során a hőt az alapfémekre széleskörűen alkalmazza. Ezután a töltőfémet érintkezésbe hozzák a fűtött részekkel. Az alapfémekben lévő hő azonnal megolvasztja, és a kapilláris hatás révén teljesen átjut az ízületen. Így készül a forrasztott kötés.

A keményforrasztási alkalmazások magukban foglalják az elektronikát / elektromos, repülőgépipar, autóipar, HVAC / R, építőipar és még sok más. Ilyen például a gépjárművek légkondicionáló rendszere, a rendkívül érzékeny sugárturbina lapátok, a műholdas alkatrészek és a finom ékszerek. A keményforrasztás jelentős előnyt jelent azokban az alkalmazásokban, amelyekhez különböző nemesfémek, köztük réz és acél, valamint nemfémek, például volfrám-karbid, alumínium-oxid, grafit és gyémánt összekapcsolása szükséges.

Összehasonlító előnyök. Először is, a forrasztott kötés erős ízület. A megfelelően elkészített forrasztott kötés (mint a hegesztett kötés) sok esetben ugyanolyan erős vagy erősebb lesz, mint az összekötött fémek. Másodszor, a hézag viszonylag alacsony hőmérsékleten készül, körülbelül 1150 ° C és 1600 ° C között, körülbelül 620 ° F és 870 ° F között.

A legfontosabb, hogy az alapfémek soha nem olvadnak meg. Mivel az alapfémek nincsenek megolvadva, jellemzően megtarthatják fizikai tulajdonságaik nagy részét. Ez az nem nemesfém-integritás minden forrasztott kötésre jellemző, beleértve a vékony és vastag profilú hézagokat is. Az alacsonyabb hőmérséklet minimálisra csökkenti a fémtorzulások és -görbülések veszélyét. Fontolja meg azt is, hogy az alacsonyabb hőmérséklet kevesebb hőt igényel - ez jelentős költségmegtakarítási tényező.

A keményforrasztás másik fontos előnye a különböző fémek összekapcsolásának egyszerűsége fluxus vagy fluxusmaggal / bevonattal ellátott ötvözetek alkalmazásával. Ha nem kell megolvasztania az alapfémeket, hogy csatlakozzon hozzájuk, akkor nem számít, hogy olvadáspontjaik egymástól nagyon eltérőek. Az acélt könnyen rézzel dörzsölheti, mint az acélt az acélig. A hegesztés egy másik történet, mert össze kell olvasztani az alapfémeket, hogy összeolvadjanak. Ez azt jelenti, hogy ha megpróbálja rézet (olvadáspont 1981 ° F / 1083 ° C) hegeszteni acélhoz (olvadáspont 2500 ° F / 1370 ° C), akkor elég kifinomult és drága hegesztési technikákat kell alkalmaznia. A különböző keményfémek hagyományos forrasztási eljárásokkal történő egyszerű összekapcsolása azt jelenti, hogy kiválaszthatja azokat a fémeket, amelyek a legjobban megfelelnek a szerelvény működésének, tudván, hogy nem lesz gondja összekapcsolni őket, függetlenül attól, hogy az olvadási hőmérséklet mennyire változik

Emellett a forrasztott kötés sima, kedvező megjelenésű. Éjjel-nappal összehasonlítható a forrasztott kötés apró, ügyes filéje és a hegesztett kötés vastag, szabálytalan gyöngyszeme. Ez a jellemző különösen fontos a fogyasztási cikkek ízületeinél, ahol a megjelenés kritikus. A forrasztott kötés szinte mindig használható úgy, ahogy van, bármilyen befejező művelet nélkül - ez további költségmegtakarítást jelent.

A keményforrasztás további jelentős előnyt nyújt a hegesztéssel szemben, mivel az operátorok általában gyorsabban szerezhetnek forrasztási készségeket, mint a hegesztési készségek. Ennek oka a két folyamat eredendő különbségében rejlik. Egy lineáris hegesztett kötést a hőhordozás és a töltőfém lerakódásának pontos szinkronizálásával kell nyomon követni. A forrasztott kötés viszont hajlamos a kapilláris működéssel „önmagát megtenni”. Valójában a keményforrasztással kapcsolatos készségek jelentős része a kötés tervezésében és tervezésében gyökerezik. A magasan képzett kezelői képzések összehasonlító sebessége fontos költségtényező.

Végül, fémforrasztás viszonylag könnyen automatizálható. A keményforrasztási folyamat jellemzői - széleskörű hőkezelés és a töltőanyagok könnyű pozicionálása - segítenek kiküszöbölni a problémák lehetőségét. Számos módja van a kötés automatikus melegítésének, a töltőfém keményforrasztásának számos formája és számos módja a lerakódásnak, így a keményforrasztási művelet könnyen automatizálható szinte bármilyen gyártási szinthez.

HOGYAN MŰKÖDIK A HEGESZTÉS

A hegesztés összeolvasztja és összeolvasztja a fémeket, jellemzően hegesztő töltőanyag hozzáadásával. Az előállított kötések erősek - általában olyan erősek, mint a fémek csatlakoztak, vagy még erősebbek. A fémek beolvasztásához koncentrált hőt alkalmazzon közvetlenül az illesztési felületre. Ennek a hőnek magas hőmérsékletűnek kell lennie az alapfémek (az egyesülő fémek) és a töltőfémek megolvadásához. Ezért a hegesztési hőmérséklet az alapfémek olvadáspontjánál kezdődik.

A hegesztés általában alkalmas olyan nagy szerelvények összekapcsolására, ahol mindkét fémrész viszonylag vastag (0.5 ”/ 12.7 mm) és egyetlen pontban van összekötve. Mivel a hegesztett kötés gyöngyszeme szabálytalan, ezért nem szokták használni kozmetikai kötéseket igénylő termékekben. Az alkalmazások közé tartoznak a szállítási, építési, gyártási és javítóműhelyek. Ilyenek például a robotszerelvények, valamint nyomástartó edények, hidak, épületszerkezetek, repülőgépek, vasúti kocsik és vágányok, csővezetékek és egyebek gyártása.

Összehasonlító előnyök. Mivel a hegesztési hő intenzív, jellemzően lokalizálódik és pontosan meghatározható; nem célszerű egységesen széles területen alkalmazni. Ennek a pontosan meghatározott aspektusnak megvannak a maga előnyei. Például, ha két kis fémcsíkot akar egyetlen pontban összekötni, akkor praktikus az elektromos ellenállás hegesztése. Ez gyors, gazdaságos módja annak, hogy több száz és ezer erős, állandó kötést készítsen.

Ha az ízület lineáris, nem pedig pontosan meghatározva, akkor problémák merülnek fel. A lokalizált hegesztési hő hátrányossá válhat. Például, ha két fémdarabot hegeszteni akar, akkor kezdje azzal, hogy a fémdarabok széleit ferdén meghúzza, hogy helyet kapjon a hegesztő töltőanyag. Ezután hegeszt, először az illesztési terület egyik végét felolvasztja olvadási hőmérsékletre, majd lassan mozgatja a hőt az illesztési vonal mentén, a töltőfémet lerakva a hővel szinkronban. Ez egy tipikus, hagyományos hegesztési művelet. Megfelelően elkészítve ez a hegesztett kötés legalább olyan erős, mint a fémek.

Ennek a lineáris-hegesztéses megközelítésnek azonban vannak hátrányai. Az illesztések magas hőmérsékleten készülnek - elég magasak ahhoz, hogy mind az alapfémek, mind a töltőanyagok megolvadjanak. Ezek a magas hőmérsékletek problémákat okozhatnak, ideértve az alapfémek esetleges torzulását és deformálódását, vagy a hegesztési terület körüli feszültségeket. Ezek a veszélyek minimálisak, ha az összekapcsolt fémek vastagok, de problémát okozhatnak, ha az alapfémek vékony részek. A magas hőmérséklet drága is, mivel a hő energia, és az energia pénzbe kerül. Minél több hőre van szükség a kötés elkészítéséhez, annál többe kerül a kötés előállítása.

Most vegye figyelembe az automatizált hegesztési folyamatot. Mi történik, ha nem egy, hanem több száz vagy több ezer közgyűléshez csatlakozol? A hegesztés természeténél fogva problémákat vet fel az automatizálásban. Az egyetlen ponton készített ellenállás-hegesztési kötés viszonylag könnyen automatizálható. Ha azonban a pont ismét egy vonallá - lineáris kötéssé - válik, akkor a vonalat nyomon kell követni. Automatizálni lehet ezt a nyomkövetési műveletet, például az összekötővezetéket elmozdítani egy fűtőállomás mellett, és a töltőhuzalt automatikusan adagolni a nagy orsókból. Ez azonban összetett és igényes beállítás, csak akkor indokolt, ha azonos gyártású alkatrészeket nagy gyártási futtatással hajtanak végre.

Ne feledje, hogy a hegesztési technikák folyamatosan javulnak. Hegeszthet gyártási alapon elektronnyalábbal, kondenzátor kisüléssel, súrlódással és más módszerekkel. Ezek a kifinomult folyamatok általában speciális és drága berendezéseket, valamint bonyolult, időigényes beállításokat igényelnek. Fontolja meg, hogy ezek praktikusabbak-e rövidebb gyártási futtatásokhoz, a szerelvény konfigurációjának megváltoztatásához vagy a tipikus napi csatlakozási követelményekhez.

A megfelelő fém csatlakozási folyamat kiválasztása
Ha állandó és erős ízületekre van szüksége, akkor valószínűleg szűkíti a fémcsatlakozási szempontot a hegesztéshez képest rézforrasztás. A hegesztés és a keményforrasztás egyaránt használ hő- és töltőfémeket. Mindkettő gyártási alapon elvégezhető. A hasonlóság azonban itt véget ér. Másképp működnek, ezért ne feledje ezeket a forrasztási és hegesztési szempontokat:

A szerelvény mérete
Az nem nemesfém szakaszok vastagsága
Folt vagy vezeték közös követelményei
Fémek csatlakoznak
Végső összeszerelési mennyiség szükséges
Egyéb opciók? A mechanikusan rögzített (menetes, rögzített vagy szegecselt) kötések általában nem hasonlítanak a keményforrasztott kötések szilárdságához, ütés- és rezgésállóságához vagy szivárgásmentességéhez. A ragasztás és a forrasztás tartós kötéseket eredményez, de általában egyik sem kínálja a forrasztott kötés szilárdságát - egyenlő vagy nagyobb, mint maguk az alapfémek. Rendszerint nem tudnak olyan kötéseket sem gyártani, amelyek ellenállnak a 200 ° F (93 ° C) feletti hőmérsékletnek. Ha állandó, robusztus fém-fém kötésekre van szüksége, a keményforrasztás erős versenyző.