A tompahegesztés olyan hegesztési eljárás, amelyben az alkatrészeket az érintkezési síkjuk mentén felmelegedés hatására összekapcsolják.
A tompahegesztés a nyomásos hegesztési eljárások egyike . Ez egyfajta kontakthegesztés , ezért technológiája a Joule-Lenz törvény szerinti elektromos áram hőhatásán és a hegesztendő alkatrészek nyomóerején alapul. A tompahegesztés speciális esete a kondenzátoros tompahegesztés .
A tompahegesztés főbb módszereit a 19. század végén fejlesztették ki. 1877-ben az USA-ban E. Thomson az ellenállási tompahegesztést javasolta. 1887-ben az orosz feltaláló , N. N. Benardos szabadalmaztatott módszereket a szénelektródák közötti pont-, majd később varratkontaktus-hegesztésre. Később ezek a rézből és ötvözeteiből készült elektródák felhasználásával továbbfejlesztett eljárások váltak a legelterjedtebb ellenálláshegesztési módszerekké. Az ellenálláshegesztés modern módszerei nagyon változatosak. A főbbek: ponthegesztés, dombormű, varrat, ellenállásos tompahegesztés és villogó tompahegesztés. A kontakthegesztés az atomjaik adhéziója következtében létrejövő, tartós fémkötés kialakításának termomechanikus folyamata, amelyben a hegesztendő alkatrészek helyi felmelegedése áramló elektromos áram hatására a csatlakozási zónában képlékeny deformációval jár, amely a hatás hatására alakul ki. nyomóerőről. Ebben az esetben az atomközi kötések szilárd fázisban vagy olvadt fém folyékony közbenső rétegén keresztül jönnek létre, és lehűlés és kristályosodás után megmaradnak. A tompahegesztés egy ellenálláshegesztési módszer, amikor az alkatrészeket az elektromos áram által felmelegített végeinek a felborítás során a teljes keresztmetszeti felületen történő együttes képlékeny deformációja során kötik össze. Az 1. részek (1. ábra) a 2. és 3. áramvezető bilincsekbe vannak beépítve, amelyek közül az egyik például a 3. bilincs mozgatható, és a gép nyomóerő-hajtásához csatlakozik. A hegesztés két szakaszból áll - az alkatrészek végeinek melegítése és kicsapódása.
Az alkatrészek felmelegedése a tompahegesztés során abból adódik, hogy Ib elektromos áram halad át rajtuk és hő szabadul fel az alkatrészek teljes elektromos ellenállásán R Q (Joule-Lenz törvény): Q = Ib2R / t, (1) ahol : t a hegesztési idő. Az alkatrészek teljes ellenállását a következő kifejezés határozza meg: R = 2Rd + Rk, (2) ahol: Rd az alkatrészek ellenállása (az alkatrészek elhagyása a gép elektródáiról); Rk az alkatrészek közötti érintkezési ellenállás (villanóhegesztésnél Rk a szikraköz elektromos ellenállása). A 2Rd részek ellenállása függ a fém fajlagos elektromos ellenállásától ρ, a gépelektródákból való kinyúlásuk hosszától (hegesztési szerelési hossz) Lw és az S alkatrészek keresztmetszeti területétől: 2Rd = Kp ρLw /S , (3) a ferromágneses átalakulási hőmérsékletre emelkedik). A fűtési módszer szerint két hegesztési módot különböztetnek meg - ellenállásos tompahegesztést és villogó tompahegesztést. A fém hegesztési zónában lévő állapota szerint szilárd fázisú hegesztésre utalnak, bár egyes esetekben, különösen a villanóhegesztésnél, a hegesztett kötés szilárd-folyékony állapotban jön létre.
A fém márkától, az összeillesztendő alkatrészek keresztmetszeti területétől és a kötés minőségi követelményeitől függően a tompahegesztés kétféleképpen végezhető: ellenállással (a kötés plasztikus állapotba melegítésével). ) és villogó (a kötés melegítésével villogóvá).
Az ellenállás-hegesztés legfeljebb 200 mm² keresztmetszetű alkatrészek összekapcsolására szolgál [1] . Főleg alacsony széntartalmú acélból készült, viszonylag kis profilú huzalok, rudak és csövek hegesztésére használják [2] . Ez a következőképpen történik: a hegesztőgép bilincseiben rögzített részeket a hegesztendő felületek szorosan egymáshoz nyomják, majd elektromos áramot vezetnek át rajtuk. Az összekötendő felületek képlékeny állapotba melegítése után az alkatrészek felborulnak (összenyomódnak), az áram egyidejű lekapcsolásával.Az egyenletes melegítés érdekében a hegesztendő munkadarabok érintkezővégeit gondosan elő kell készíteni. El kell távolítani a szabálytalanságokat, szennyeződéseket és oxidokat, mivel a fém egyenetlen melegítése és oxidációja a végén csökkenti az ellenálláshegesztés minőségét. Minél nagyobb a hegesztett felületek keresztmetszete, annál gyengébb a hegesztett kötés minősége, elsősorban a kötésben oxidok képződése miatt [3] . Ez magyarázza az ellenállás-hegesztés korlátozott használatát, amelyet legfeljebb 200 mm² keresztmetszetű alkatrészek összekapcsolására használnak [1] . Főleg alacsony szén-dioxid-kibocsátású acélból készült huzalok, rudak és csövek hegesztésére használják, viszonylag kis profilú [2] , továbbá az ellenálláshegesztés jó eredményt ad a műanyag állapotú, jó hegeszthetőségű fémeknél - alacsony szén-dioxid-tartalmú és alacsony ötvözetű szerkezeti acéloknál, alumínium és rézötvözetek [3] .
A fúziós hegesztést legfeljebb 100 000 mm² keresztmetszetű alkatrészek összekapcsolására használják [1] , például csővezetékek, vasbeton termékek megerősítése, profilacél tompakötései.A villanóhegesztésnél először a hegesztőtranszformátor feszültséggel látják el az alkatrészeket, majd adott sebességgel hozzák össze. A kialakított egyes érintkezőkben az alkatrészek érintkezésekor a nagy áramsűrűség miatt az érintkezők fémje gyorsan felmelegszik és robbanásszerűen felrobban. Az ilyenkor felszabaduló hő egy része fémfröccsenéssel visszahozhatatlanul elvész a légkörben, másik része a hővezető képesség miatt felhalmozódik a hézagban. A hő felhalmozódása az érintkezők folyamatos kialakulásának és megsemmisítésének folyamatában - a jumperek az alkatrészek végeinek melegítését biztosítják. A hevítési folyamat végére a végein folyamatos folyékony fémréteg képződik. Ebben a pillanatban az alkatrészek konvergenciájának sebessége meredeken növekszik. A végek össze vannak kötve, a folyékony fém nagy része a felületi filmekkel és a szilárd fém egy részével együtt kiszorul a hegesztési zónából, megvastagodást - sorját képezve. A hegesztőáram az alkatrészek felborítása közben le van kapcsolva. A hegesztés fő technológiai szerepe az, hogy az alkatrészeket addig melegítse, amíg a végén fémolvadt réteg képződik, és megfelelő hőmérséklet-eloszlást biztosít a hegesztési zónában az olvadék és oxidok későbbi felborítására, eltávolítására.
Vasúti sínek összekötésére hézagmentes vágányokon, acélból, ötvözetekből és színesfémekből hosszú tuskó gyártására szolgál. A hajógyártásban horgonyláncok, hűtőhajók hűtőtekercseinek gyártására használják. A villanóhegesztést vágószerszámok gyártása során is használják (például egy szerszámacélból készült fúró munkarészének hegesztéséhez közönséges acélból készült farokkal) [1] [2] .
A villogó tompahegesztésnek megvannak a sajátosságai, amelyek a keresztmetszet geometriai alakjához kapcsolódnak (a szélesség sokkal nagyobb, mint a vastagság). Az ellenállás-hegesztésnél nagy problémát jelent az érintkezési felületek elhelyezkedésének véletlenszerűsége a hézagban és az ebből adódóan az ilyen szakaszok egyenetlen melegítése. Az érintkezési területeken keletkező hő gyors hőmérséklet-emelkedést idéz elő bennük, ami az érintkezési ellenállás megszűnése után is fennmarad a hegesztési ciklus végéig. Ez a fém túlmelegedéséhez vezet ezeken a területeken, aminek minden következménye - szemcsenövekedés, szennyeződések felhalmozódása a szemcsehatárok mentén stb. kontaktgépekben alkalmazott temperálás. Ezen túlmenően az ellenállásfűtéshez szükséges nagy áramsűrűség (jelentősen nagyobb, mint a visszafolyó fűtésnél) fémfröccsenéshez vezet a melegítés során és oxidok képződéséhez a csatlakozási zónában.
Ezért az ellenállási tompahegesztéssel kapott hegesztett kötések nem rendelkeznek magas, és ami a legfontosabb, stabil minőséggel. A villanóhegesztés során a villanási zónában az egyes érintkezők egyenletesen oszlanak el a kötés teljes keresztmetszetében, ami biztosítja annak egyenletes felmelegedését és a hegesztett kötések stabilabb tulajdonságait.
| Hegesztés | |
|---|---|
| Terminológia | |
| Elektromos ív | |
| nyomásos hegesztés | |
| érintkező hegesztés | |
| Más típusú hegesztés | |
| Fémhegesztés | |
| Nem fémek hegesztése | |
| Felszerelés és felszerelés | |
| Szakmai szervezetek | |
| Professzionális kiadások | |
| Foglalkozási betegségek | |