Varjenje je postopek, pri katerem sta dve ali več vrst enakih ali različnih materialov spojeni skupaj z vezavo in difuzijo med atomi ali molekulami.
Metoda za pospeševanje vezave in difuzije med atomi in molekulami je segrevanje ali stiskanje ali segrevanje in stiskanje hkrati
Razvrstitev varjenja
Varjenje kovin lahko razdelimo na talilno varjenje, tlačno varjenje in trdo spajkanje glede na značilnosti postopka
V procesu talilnega varjenja, če je atmosfera v neposrednem stiku z visokotemperaturno staljeno plastjo, bo kisik v atmosferi oksidiral kovine in različne zlitine.Dušik in vodna para v atmosferi bosta vstopila v bazen staline, v zvaru pa bodo med poznejšim postopkom hlajenja nastale napake, kot so pore, vključki žlindre in razpoke, kar bo poslabšalo kakovost in učinkovitost zvara.
Da bi izboljšali kakovost varjenja, so razvili različne zaščitne metode.Na primer, obločno varjenje v zaščiti s plinom je namenjeno izolaciji atmosfere z argonom, ogljikovim dioksidom in drugimi plini za zaščito obloka in hitrosti bazena med varjenjem;Na primer, pri varjenju jekla lahko dodajanje ferotitanijevega prahu z visoko afiniteto do kisika prevleki elektrode za dezoksidacijo zaščiti koristne elemente, kot sta mangan in silicij v elektrodi, pred oksidacijo in vstopom v bazen staline ter po ohlajanju pridobi visokokakovostne zvare.
Namizni stroj za hladno varjenje
Skupna značilnost različnih načinov tlačnega varjenja je, da med varjenjem izvajamo pritisk brez polnilnih materialov.Večina metod varjenja pod pritiskom, kot so difuzijsko varjenje, visokofrekvenčno varjenje in varjenje s hladnim pritiskom, nima postopka taljenja, zato ni težav, kot je varjenje s taljenjem, kot so vžig koristnih elementov zlitine in vdor škodljivih elementov v zvar, kar poenostavi postopek varjenja in izboljša varnostne in zdravstvene pogoje pri varjenju.Ker je temperatura segrevanja nižja kot pri talilnem varjenju in je čas segrevanja krajši, je območje toplotnega vpliva majhno.Številne materiale, ki jih je težko variti s talilnim varjenjem, je mogoče pogosto tlačno variti v visokokakovostne spoje z enako trdnostjo kot osnovna kovina.
Spoj, ki nastane pri varjenju in spajanju obeh povezanih teles, imenujemo zvar.Med varjenjem bosta obe strani zvara izpostavljeni varilni toploti, struktura in lastnosti pa se bodo spremenile.To območje imenujemo območje toplotnega vpliva.Med varjenjem se razlikujejo material obdelovanca, varilni material in varilni tok.Za poslabšanje varljivosti je treba prilagoditi pogoje varjenja.Predgretje, ohranjanje toplote med varjenjem in toplotna obdelava po varjenju na vmesniku zvara pred varjenjem lahko izboljša kakovost varjenja zvara.
Poleg tega je varjenje postopek lokalnega hitrega segrevanja in ohlajanja.Območje varjenja se ne more prosto širiti in krčiti zaradi omejitve okoliškega telesa obdelovanca.Po ohlajanju se v zvaru pojavi varilna napetost in deformacija.Pomembni izdelki morajo odpraviti varilne napetosti in popraviti varilne deformacije po varjenju.
Sodobna varilna tehnologija je omogočila izdelavo zvarov brez notranjih in zunanjih napak ter z mehanskimi lastnostmi, ki so enake ali celo višje od lastnosti spojenega telesa.Medsebojni položaj zvarjenega telesa v prostoru imenujemo zvarni spoj.Na trdnost spoja ne vpliva samo kakovost zvara, ampak je povezana tudi z njegovo geometrijo, velikostjo, napetostjo in delovnimi pogoji.Osnovne oblike spojev vključujejo sočelni spoj, prekrivni spoj, T-spoj (pozitivni spoj) in kotni spoj.
Oblika prečnega prereza sočelnega zvara je odvisna od debeline zvarjenega telesa pred varjenjem in oblike utora obeh spojnih robov.Pri varjenju debelejše jeklene pločevine je treba na robovih izrezati utore različnih oblik za preboj, da se lahko varilne palice ali žice enostavno dovajajo. Oblike utorov vključujejo enostranski varilni utor in dvostranski varilni utor.Pri izbiri oblike utora je poleg zagotavljanja popolnega preboja treba upoštevati tudi dejavnike, kot so priročno varjenje, manj dodane kovine, majhna deformacija pri varjenju in nizki stroški obdelave utorov.
Ko sta dve jekleni plošči z različnimi debelinami stisnjeni, da bi se izognili močni koncentraciji napetosti, ki jo povzročijo ostre spremembe v prečnem prerezu, se debelejši rob plošče pogosto postopoma stanjša, da se doseže enaka debelina na obeh spojnih robovih.Statična in utrujenostna trdnost sočelnih spojev sta višji kot pri drugih spojih.Varjenje sočelnega spoja je pogosto prednostno za spajanje pri izmeničnih in udarnih obremenitvah ali v nizkotemperaturnih in visokotlačnih posodah.
Prekrivni spoj je enostaven za pripravo pred varjenjem, enostaven za montažo in majhen v varilni deformaciji in preostali napetosti.Zato se pogosto uporablja v spojih na mestu vgradnje in nepomembnih strukturah.Na splošno prekrivni spoji niso primerni za delo pod izmenično obremenitvijo, korozivnim medijem, visoko ali nizko temperaturo.
Uporaba T-spojev in kotnih spojev je običajno posledica konstrukcijskih potreb.Delovne lastnosti nepopolnih kotnih zvarov na T-spojih so podobne kot pri prekrivnih spojih.Ko je zvar pravokoten na smer zunanje sile, postane sprednji kotni zvar, površinska oblika zvara pa bo povzročila koncentracijo napetosti v različnih stopnjah;Napetost kotnega zvara s polnim prebojem je podobna kot pri sočelnem spoju.
Nosilnost kotnega spoja je nizka in se na splošno ne uporablja sam.Izboljšati ga je mogoče le, če je popolna penetracija ali ko so kotni zvari znotraj in zunaj.Večinoma se uporablja na vogalu zaprte konstrukcije.
Varjeni izdelki so lažji od kovičenih delov, ulitkov in odkovkov, kar lahko zmanjša lastno težo in prihrani energijo za transportna vozila.Zvar ima dobro tesnilno lastnost in je primeren za izdelavo različnih posod.Razvoj tehnologije obdelave sklepov, ki združuje varjenje s kovanjem in litjem, lahko izdela obsežne, ekonomične in razumne strukture za ulivanje in varjenje ter strukture za kovanje in varjenje z velikimi gospodarskimi koristmi.Postopek varjenja lahko učinkovito uporablja materiale, varilna struktura pa lahko uporablja materiale z različnimi lastnostmi v različnih delih, tako da v celoti izkoristi prednosti različnih materialov ter doseže ekonomičnost in visoko kakovost.Varjenje je v sodobni industriji postalo nepogrešljiva in vedno pomembnejša obdelavna metoda.
V sodobni obdelavi kovin se je varjenje razvilo pozneje kot litje in kovanje, vendar se je hitro razvijalo.Masa zvarjenih konstrukcij predstavlja okoli 45 % proizvodnje jekla, povečuje pa se tudi delež zvarjenih konstrukcij iz aluminija in aluminijevih zlitin.
Za prihodnji varilni proces je na eni strani treba razviti nove varilne metode, varilno opremo in varilne materiale za nadaljnje izboljšanje kakovosti varjenja ter varnosti in zanesljivosti, kot je izboljšanje obstoječih virov varilne energije, kot so oblok, plazemski oblok, elektron žarek in laser;Z uporabo elektronske tehnologije in nadzorne tehnologije izboljšajte učinkovitost procesa obloka in razvijte zanesljivo in lahko metodo sledenja obloka.
Po drugi strani pa bi morali izboljšati stopnjo mehanizacije in avtomatizacije varjenja, kot je realizacija programskega vodenja in digitalnega vodenja varilnih strojev;Razviti poseben varilni stroj, ki avtomatizira celoten proces od postopka priprave, varjenja do spremljanja kakovosti;V proizvodni liniji za avtomatsko varjenje lahko promocija in širitev varilnih robotov z numeričnim krmiljenjem in varilnih robotov izboljša raven proizvodnje varjenja ter izboljša zdravje in varnost pri varjenju.
Čas objave: Sep-02-2022