Topp 3 innovativa metoder för svetsning

Denna artikel lyfter fram de tre bästa innovativa metoderna för svetsning. Metoderna är: 1. Gravity Welding 2. Fire Cracker Welding 3. Svetsning av Keramik.

Metod # 1. Gravity Welding:

Gravitetssvetsning uppfann 1938, är en automatisk svetsmetod som använder SMAW-processen. Det utnyttjar en enkel låg kostnadsmekanism som innefattar en elektrodhållare fäst vid en konsol som glider ner en lutande stång hållen i en förutbestämd vinkel mot stången såsom visas i fig 22.34. Denna metod används nästan alltid för att göra filettsvetsar.

När elektrodspetsen är placerad i ledarens rot och bågen initieras smälter elektroden och fästet glider neråt längs baren med en hastighet som beror på barens lutningsvinkel.

Elektrodspetsen håller kontakten med arbetet under hela sin resa såsom visas i fig 22.35 tills elektroden har reducerats till en längd av ca 50 mm vid vilken tid antingen fästets rörelse upphör och bågen släckes eller konsolen och Elektroderhållaren sparkas automatiskt upp för att bryta bågen.

En fräsch elektrod är fastklämd i elektrodhållaren som omplaceras för att starta svetsen där den tidigare elektroden hade stoppats. Den framgångsrika driften av tyngdkraftssvetsaren kräver inte bara att elektrodbeläggningen kontinuerligt ska röra vid arbetet under hela sin resa utan kräver också att elektrodens smältfrekvens måste matcha dess glidhastighet.

Effektkällan som används med gravitetssvetsare är av konstant strömtyp som normalt används för manuell SMAW men den justeras för att ge en arbetscykel på ca 90% jämfört med 60% arbetscykel som krävs för manuell SMAW. Strömmar upp till 400A kan användas beroende på storleken och typen av elektrod.

Elektroderna som används med gravitetssvetsar är tunga belagda och av E6027 och E7024 typer, men E7028-typen används också ibland. De vanligaste elektroderna med gravitetssvetsare är de med 5 och 6 mm diametrar och 800 mm långa, även om de normala 450 mm långa elektroderna också kan användas men med mycket mindre ekonomisk fördel.

Deponeringshastigheten ökas endast marginellt genom användning av gravitetssvetsare över manuell SMAW, men eftersom en operatör samtidigt kan arbeta upp till 5 gravitetssvetsare leder det till ökad produktivitet hos svetsare, minskar svetsmassan, operatörsträning minimeras och det finns stora besparingar i svetsarbetskraftskostnad. Tabell 22.7 visar mängden metall avsatt, i kg / h, vid användning av manuell SMAW jämfört med två till fem tyngdkraftssvetsare.

Gravitetssvetsning passar bäst för att göra filetsvetsar i vågrätt läge och ger utmärkt resultat när ett tillräckligt antal horisontella fileter ska tillverkas i ett litet område, eftersom svetsarnas närhet gör det möjligt att snabbt ta itu med all gravitation svetsenheter Flytta från en enhet till en annan för att ladda om dem, initiera bågen och låta dem fungera obevakad. En sådan situation föreligger vid tillverkning av fartyg. Därför är den här metoden mest användbar för svetsning av förstyvningar till plåt i varvsindustrin över hela världen.

Gravity svetsning används också i järnväg tränare byggnad och pråm varv. Även om processen har använts mycket fördelaktigt av japanska skeppsbyggare men dess ekonomiska fördelar inte har utnyttjats på ett tillfredsställande sätt av tillverkare. Det är dock hoppas att gravitationssvetsning med tiden kommer att uppnå en viktig plats i produktionssvetsning.

Metod # 2. Fire Cracker Svetsning:

Brandkraftsvetsning, utvecklad 1930-talet, är en metod för att automatiskt göra rumpa och filetsvetsar med hjälp av långvarigt belagda elektroder av typen E6024 och E 7028. I denna process placeras elektroden som hålls i en elektrodhållare horisontellt i gapet hos en stötfog eller i en filettslutning med en kopparform med lämplig form placerad för att täcka hela längden av elektroden som visas i fig 22.36.

Bågen slås genom att korta elektrodens nakna ände till arbetet med hjälp av en kolstång. Båglängden beror på beläggningens tjocklek. När bågen är igång, smälter elektroden och sätter in materialet under det och processen fortsätter automatiskt att slutföras som en brandkrackare.

Elektroderna som används för brandkracksvetsning är vanligtvis 1 m långa och har en diameter på 5 till 8 mm. Både AC och DC-strömkällor kan användas, men ac föredras med sikte på att undvika bågblåsning.

Brandkraftsvetsning är en enkel metod som kan användas för att öka produktiviteten hos en svetsare, eftersom en operatör samtidigt kan göra flera brandkrackssvetsar. Det har emellertid vissa svårigheter förknippade med det, inklusive kravet på noggrann förberedelse av fogkanterna, behovet av speciell kopparform för alla typer och storlekar av fogar, svårigheten att styra svetspenetrationen och behovet av att skaffa extra långa elektroder med tunga beläggningar.

Brandsvetssvetsning är inte så populär, men det kan användas med fördel för att bygga broar, tankar och järnvägsbussar. Den kan användas för svetsning av kvadratiska stavsvetsar i material med tjockleksintervall 1 till 3 mm och filetsvetsar i plattor med tjocklek 5 mm och mer. Kvaliteten på svetsarna gjorda av brandkracksvetsning liknar kvaliteten på svetsar gjorda av manuell SMAW-process.

En variant av brandkracksvetsning använder belagda elektroder i fluss, vilket eliminerar användningen av kopparformar. Flödet består av kiseldioxid sand eller komplex blandning av silikater med 8 till 10% flytande kaliumsilikat för att fungera som bindemedel för att bilda en flusspasta med tillräcklig porositet för att möjliggöra avgasning av gaser under svetsning.

Flussskiktet som används för att täcka den belagda elektroden är 10-20 mm djup. Andra detaljer i processen liknar dem som är vanliga vid brandsvetsning. Den nuvarande inställningen är 10 - 20% högre än den som används för manuell SMAW. Slaggen som bildas genom smältning av beläggning och fluss är lätt avtagbar.

Brandsprutsvetsning kan användas för att göra alla typer av filet- och stötfogar i svetsläge. Vissa svetsar som är svåra att komma åt eller opraktiska att göra med manuell SMAW kan ofta göras av denna process.

Metod # 3. Svetsning av Keramik:

Keramik är oorganiska nonmetalliska föreningar som produceras genom värmeverkan och innefattar lerprodukter, cement, silikatglas och andra eldfasta glasliknande material. Keramik som används för tekniska applikationer kallas "engineering ceramics" och innefattar aluminiumoxid, kiselkarbid, kiselnitrid, zirkoniumoxid etc.

Teknikkeramik uppvisar generellt högre hårdhet, större dimensionell stabilitet högre elasticitetsmodul, hög korrosionsbeständighet, lägre värmekoexpansionskoefficient, lägre densitet såväl som högre hållfasthet vid högre temperaturer såsom visas i figur 22.37. Tabell 22.8 ger några av de fysikaliska egenskaperna hos utvalda teknikkeramik och metaller.

Formade keramikkomponenter tillverkas vanligen genom pulverteknik. Emellertid krävs ofta att dessa komponenter sammanfogas för att producera mer komplex form och många applikationer kräver sammansättning av keramik mot metaller. Svetsning och allierade processer används vanligtvis för att uppnå detta mål.