10 quy trình hàn hàng đầu được sử dụng rộng rãi trong thực tế

Sau đây là các quy trình hàn khác nhau được sử dụng rộng rãi trong thực tế: 1. Hàn hồ quang carbon (CAW) 2. Hàn hồ quang kim loại che chắn (SMAW) 3. Hàn khí trơ kim loại (MIG) 4. Hàn hồ quang chìm (SAW) 5. Hàn điện trở 6. Hàn áp suất 7. Hàn nổ 8. Hàn siêu âm 9. Hàn ma sát 10. Hàn cảm ứng.

1. Hàn hồ quang carbon (CAW):

Trong hàn hồ quang carbon (CAW), nhiệt của phản ứng tổng hợp thu được từ hồ quang điện. Hồ quang được tạo ra giữa công việc và một điện cực carbon hoặc hai điện cực carbon. Nhiệt sinh ra từ hồ quang được sử dụng để làm nóng chảy kim loại cơ bản. Trong hàn tấm nặng, kim loại phụ được sử dụng được lắng đọng trong mối hàn từ thanh phụ. Quá trình này được thể hiện trong hình 7.22.

Trong CAW, các điện cực không tiêu thụ được làm từ carbon hoặc than chì được sử dụng. Các điện cực than chì có tuổi thọ cao hơn và độ dẫn điện cao hơn 400% so với các điện cực carbon. Các điện cực carbon và than chì được tiêu thụ chậm trong quá trình hàn do quá trình oxy hóa carbon chậm.

Chỉ có một nguồn cung cấp DC có thể được sử dụng. Điện cực thường âm (cực âm) và công việc là dương (cực dương). Nhiệt độ hoặc nhiệt sinh ra ở cực dương (công việc) cao hơn khoảng 3900 ° C trong khi ở cực âm (điện cực) thấp hơn khoảng 3200 ° C.

Hồ quang điện được thiết lập hoặc giữa một điện cực carbon đơn và chi tiết gia công (điện cực đơn CAW) hoặc giữa hai điện cực carbon (phương pháp hồ quang độc lập điện cực đôi). Trong cả hai trường hợp, không được che chắn.

Sự khác biệt giữa hai quá trình là ở nguồn nhiệt và sự khác biệt trong bầu không khí xung quanh công trình. Các điện cực carbon có đường kính từ 10 đến 25 mm và dài khoảng 300 mm. Họ sử dụng phạm vi hiện tại từ 200 đến 600 Ampe.

Thông số quá trình:

Nguồn điện: Nguồn cung cấp DC

Hiện tại: 200 đến 600 Amps,

Nhiệt độ, phạm vi: 3200 ° C đến 3900 ° C.

Điện cực: Carbon hoặc than chì, đường kính không tiêu thụ. 10 đến 25 mm, chiều dài 300 mm (xấp xỉ).

Ứng dụng và sử dụng:

Hàn hồ quang carbon không được sử dụng phổ biến trong công nghiệp. Ứng dụng của nó được giới hạn để hàn các tấm kim loại màu mỏng như đồng, niken, đồng thau, đồng, nhôm, v.v ... Nó cũng được sử dụng để cắt thô và hàn.

Ưu điểm của CAW:

(I) Điều khiển đơn giản:

Quá trình này tương đối đơn giản để kiểm soát nhiệt độ của bể hàn bằng cách thay đổi chiều dài hồ quang.

(Ii) Dễ dàng hơn để bắt đầu Arc:

Quá trình này dễ dàng hơn để bắt đầu hồ quang vì điện cực không dính vào kim loại cơ bản.

(Iii) Quá trình có thể được Nguyên tử hóa:

Quá trình này dễ dàng được áp dụng cho tự động hóa trong đó điện áp và dòng điện hồ quang, tốc độ di chuyển và tốc độ cho ăn của thanh được kiểm soát đúng cách.

Nhược điểm của CAW:

(i) Cần có thanh Filler riêng:

Điện cực carbon chỉ được sử dụng làm nguồn nhiệt và do đó cần có một thanh phụ riêng biệt, đặc biệt là khi các tấm hàn có độ dày hơn 1/8 inch (3 mm).

(ii) Chỉ được sử dụng cho DCSP:

Do chênh lệch nhiệt độ ở cực âm và cực dương, quá trình này chỉ có thể được sử dụng cho DCSP (phân cực thẳng dòng điện trực tiếp).

(iii) Vấn đề về các lỗ thổi:

Nó cũng tạo ra các lỗ thổi trong kim loại hàn, giống như tất cả quá trình hàn DC. Các lỗ thổi được gây ra bởi từ trường được tạo ra bao quanh vòng cung. Hiện tượng này được gọi là thổi hồ quang từ.

2. Hàn hồ quang kim loại được bảo vệ (SMAW):

Hàn hồ quang kim loại che chắn (SMAW) là một quá trình hàn hồ quang thủ công và đôi khi được gọi là hàn que. Nguồn nhiệt để hàn là một hồ quang điện được duy trì giữa một điện cực kim loại được phủ từ thông và phần gia công.

Vật liệu phụ được cung cấp chủ yếu bởi lõi kim loại của thanh điện cực. Việc che chắn đầu điện cực, vũng hàn và kim loại cơ bản được đảm bảo thông qua sự phân hủy của lớp phủ thông lượng.

Thiết lập cơ bản cho SWAW được hiển thị trong Hình 7.23:

Khi hàn kim loại có độ dày cao hơn, một số đường chuyền riêng lẻ được yêu cầu để hoàn thành mối hàn như trong Hình 7.23 (b).

Dòng kim loại lắng đọng trong một lần vượt qua được gọi là hạt. Đối với các rãnh sâu hoặc philê, chiều rộng của hạt thường được tăng lên bằng cách dệt điện cực. Một số kiểu dệt được thể hiện trong hình 7.23 (c). Việc lựa chọn mẫu dệt phụ thuộc vào vị trí của mối hàn và độ dày của công việc.

Thông số quá trình:

Nguồn năng lượng:

AC hoặc DC

Hiện hành:

150 đến 1000 Ampe.

Vôn:

20 đến 40 vôn.

Phạm vi nhiệt độ:

2400 - 2700 ° C.

Điện cực:

Tiêu hao, Flux tráng đường kính 1, 2 đến 12 mm và chiều dài 450 mm.

Ứng dụng và sử dụng:

Quá trình này được sử dụng phổ biến nhất trong quá trình hàn và đã tìm thấy ứng dụng rộng rãi trong xây dựng thép và đóng tàu. SMAW có thể được sử dụng để nối các tấm thép cacbon mỏng và dày, thép hợp kim thấp và gang.

Việc lựa chọn đúng đường kính điện cực và vật liệu là phải. Ngoài ra làm nóng sơ bộ và xử lý sau sưởi ấm được thực hiện.

Ưu điểm của SMAW:

(1) Nó phù hợp nhất với kim loại màu.

(2) Nó phù hợp cho các kim loại tấm mỏng và dày.

(3) Đó là phương pháp tham gia rộng rãi trong ngành.

(4) Nó cung cấp sự che chắn tốt hơn cho hồ nóng chảy, cạnh của điện cực và khu vực hàn bị ảnh hưởng từ oxy và nitơ trong khí quyển.

Nhược điểm của SMAW:

(1) Nó không kinh tế và không phù hợp với kim loại không chứa sắt:

Nó không kinh tế và không phù hợp với các kim loại màu như hợp kim nhôm, đồng, niken, hợp kim đồng-niken, và cả các hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp như hợp kim kẽm, thiếc và magiê.

(2) Đây là một quá trình không liên tục:

Một bước tiến ngắn của quy trình là việc hàn phải được dừng lại mỗi lần khi điện cực dính với công việc và cả khi điện cực được tiêu thụ và thay thế bằng một cái mới. Điều này do đó dẫn đến giảm năng suất.

3. Hàn khí trơ kim loại (MIG):

Quá trình hàn khí trơ kim loại thường được gọi là hàn hồ quang kim loại khí. Nó sử dụng một hồ quang điện giữa một điện cực rắn, tiêu hao liên tục và phần công việc.

Việc che chắn thu được bằng cách bơm một luồng khí trơ (argon hoặc helium), xung quanh hồ quang để ngăn kim loại nóng chảy từ oxy và nitơ trong khí quyển. Các điện cực là trần và không có thông lượng được thêm vào.

Quá trình này được thể hiện trong hình 7.26:

Hàn MIG nói chung là một quá trình bán tự động. Tuy nhiên, nó cũng có thể được áp dụng tự động bằng máy.

Trong quá trình này, điện cực dây tiêu hao được tự động và liên tục được cung cấp từ một ống (cuộn) với tốc độ dao động từ 250 đến 700 cm mỗi phút.

Nguồn cung cấp điện:

Chỉ cung cấp DC với DCRP và DCSP được sử dụng trong quy trình này. Phân cực ngược hiện tại trực tiếp (DCRP) được sử dụng để tạo ra sự thâm nhập sâu hơn khi độ dày của công việc ít hơn.

Phân cực thẳng hiện tại trực tiếp (DCSP) được sử dụng để tạo ra sự thâm nhập nhỏ khi độ dày công việc nhiều hơn.

Tuy nhiên, nguồn cung cấp AC không được sử dụng trong MIG do tốc độ đốt cháy điện cực không đều trong các chu kỳ dương và âm.

Điện cực dây MIG:

Điện cực dây được sử dụng trong hàn MIG có các đặc điểm sau:

(i) Tiêu hao, liên tục cho ăn.

(ii) Dung sai chiều kín.

(iii) Thành phần hóa học phù hợp.

(iv) Đường kính trong khoảng 0, 5 đến 3 mm.

(v) Có sẵn ở dạng ống chỉ (cuộn) nặng từ 1 đến 350 kg.

(vi) Fed với tốc độ từ 250 đến 700 cm / phút.

Ứng dụng và sử dụng:

Quá trình này được sử dụng cho các ứng dụng tương tự như hàn TIG, nhưng nó được sử dụng rộng rãi để hàn các tấm dày (độ dày trên 4mm).

Một số ứng dụng của MIG là:

(i) Quá trình hàn MIG có thể được sử dụng để hàn các tấm mỏng cũng như các tấm tương đối dày, nhưng tiết kiệm nhất cho độ dày hàn từ 3 đến 13 mm.

(ii) Quá trình hàn MIG đặc biệt phổ biến khi hàn các kim loại màu như nhôm, magiê và hợp kim titan.

(iii) Quá trình hàn MIG cũng được sử dụng để hàn thép không gỉ và các bộ phận thép quan trọng.

(iv) Quá trình hàn MIG cũng phù hợp để hàn các kim loại màu như, thép hợp kim, v.v.

(v) Quá trình hàn MIG được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp tên lửa và hàng không vũ trụ.

Ưu điểm của MIG:

1. Hoạt động nhanh hơn:

Cho ăn liên tục dây điện cực làm cho quá trình hoạt động nhanh chóng.

2. Không hình thành xỉ:

Vì khí trơ được sử dụng thay cho từ thông phục vụ mục đích che chắn chống lại khí quyển.

3. Chất lượng tốt hơn của mối hàn:

Mối hàn mịn, rõ ràng và chất lượng tốt hơn.

4. Có thể thâm nhập sâu hơn:

Bằng cách sử dụng dòng điện trực tiếp trong phân cực ngược (DCRP), có thể thâm nhập sâu hơn vào mối hàn.

Nhược điểm của MIG:

1. Chi phí thiết bị hàn MIG cao.

2. Chi phí của khí trơ là bổ sung.

3. Không thích hợp cho công việc ngoài trời vì gió lớn có thể thổi bay lớp chắn khí trơ, dẫn đến mối hàn kém chất lượng.

4. Hàn hồ quang chìm (SAW):

Hàn hồ quang chìm (SAW) còn được gọi là hàn hồ quang ẩn. Đây là một phương pháp hàn hồ quang tự động khá mới, trong đó hồ quang và khu vực hàn được che chắn bởi một lớp thông lượng hạt nhỏ dễ cháy.

Một điện cực trần được sử dụng và được cung cấp liên tục bởi một cơ chế đặc biệt trong quá trình hàn. Điều này làm cho quá trình tăng tốc. Hình 7.27 cho thấy nguyên lý hoạt động của hàn hồ quang chìm.

Như có thể thấy trong hình, quá trình này chỉ giới hạn trong việc hàn các tấm phẳng ở vị trí nằm ngang. Giới hạn này được áp đặt do cách sử dụng từ thông và dây điện cực được cấp.

Lớp thông lượng cách ly vòng cung khỏi bầu khí quyển xung quanh và do đó, cung cấp sự che chắn thích hợp.

Nhiệt độ nóng chảy của từ thông phải thấp hơn nhiệt độ của kim loại cơ bản. Thông lượng tạo thành một lớp cách điện trên bể kim loại nóng chảy. Điều này làm chậm quá trình hóa rắn của kim loại nóng chảy và do đó, cho phép các chất ô nhiễm xỉ và phi kim nổi lên trên đỉnh của hồ nóng chảy.

Sản lượng mối hàn cuối cùng thu được không bị nhiễm bẩn phi kim và có thành phần hóa học đồng nhất.

Thông số quá trình:

Cung cấp năng lượng:

Cả AC hoặc DC, AC đều được ưu tiên vì nó làm giảm cú đánh hồ quang.

Phạm vi hiện tại:

1000 Ampe đến 4000 Ampe.

Phạm vi nhiệt độ:

2900 ° C đến 4100 ° C.

Loại điện cực:

Tiêu thụ, dây cho ăn liên tục.

Ứng dụng và sử dụng:

Hàn hồ quang chìm được sử dụng để hàn thép cacbon thấp, thép hợp kim và kim loại màu như niken, đồng, v.v.

Ưu điểm của SAW:

1. Tốc độ hàn cao và tốc độ lắng cao, gấp năm đến mười lần so với hàn hồ quang kim loại được che chắn.

2. Chất lượng cao của các mối hàn thu được, vì sự che chắn hoàn hảo đạt được bằng lớp thông lượng.

3. Hiệu suất nhiệt cao, vì tổng nhiệt được giữ dưới lớp xỉ.

4. Độ bền và độ dẻo cao của mối hàn.

5. Có thể thâm nhập sâu.

6. Weld được sản xuất là không có spatters.

7. Ít gây hại hơn cho người vận hành, vì các tia nhiệt và tia cực tím được giữ dưới lớp thông lượng và xỉ.

Nhược điểm của SAW:

1. Chỉ thích hợp cho các vị trí hàn phẳng và ngang.

2. Thông lượng có thể bị vướng trong quá trình hàn, dẫn đến mối hàn không đồng nhất.

5. Hàn điện trở:

Hàn điện trở là một loại hàn áp lực nóng. Đó là một quá trình trong đó các bộ phận kim loại được nung nóng cục bộ đến trạng thái dẻo bằng cách truyền một dòng điện nặng qua chúng, và sau đó hoàn thành mối hàn bằng áp lực.

Một bộ hàn điện trở bao gồm khung, máy biến áp bước xuống, điện cực, bộ hẹn giờ điện tử tự động và cơ chế áp suất, như trong Hình 7.28.

Nguyên tắc làm việc:

Nhiệt cần thiết để hàn được tạo ra bằng cách truyền một dòng điện nặng (3000 đến 90.000 Ampe) ở điện áp rất thấp (1 đến 25 volt) qua hai miếng kim loại để hàn với nhau, trong một thời gian rất ngắn .

Nhiệt sinh ra được cho bởi mối quan hệ sau:

H = I ² RT

Trong đó, H = nhiệt sinh ra (Joules),

I = Dòng điện (rms trong ampe)

R = Khoảng thời gian của luồng hiện tại (giây)

T = Khoảng thời gian của dòng điện ảnh hưởng rất lớn đến lượng nhiệt sinh ra.

Thông số quá trình:

Quá trình này liên quan đến việc kiểm soát bốn tham số cơ bản như trong công thức trên:

(i) Hiện tại,

(ii) Kháng chiến,

(iii) Thời gian,

(iv) Áp suất.

Đối với một mối hàn tốt, các biến này phải được lựa chọn và kiểm soát cẩn thận.

Lựa chọn của họ phụ thuộc vào:

(a) Loại và kích thước của điện cực,

(b) Độ dày của mối hàn,

Hãy để chúng tôi thảo luận về biến trên từng cái một:

(i) Nguồn cung cấp hiện tại và năng lượng:

Hàn điện trở sử dụng nguồn điện xoay chiều một pha thường có tần số 50 Hz.

Một máy biến áp bước xuống một pha được sử dụng để chuyển đổi nguồn cung cấp đầu vào 220 volt sang điện áp yêu cầu thấp từ 1 đến 25 volt. Điều này giúp tăng dòng điện lên 100-2000 hiện tại để thực hiện thao tác.

(ii) Kháng chiến:

Tổng điện trở của hệ thống bao gồm điện trở của các chi tiết gia công, điện trở của các điện cực và điện trở giữa hai miếng kim loại.

Điện trở của các chi tiết gia công và điện cực phải được giữ ở mức thấp nhất có thể so với điện trở giữa bề mặt giao diện, để tránh sự nóng lên không mong muốn của các điện cực. Các điện cực phải được làm bằng vật liệu dẫn điện cao như hợp kim đồng, cadmium hoặc đồng-crôm.

(iii) Khoảng thời gian:

Khoảng thời gian của dòng chảy rất ngắn. Nó thường là 0, 001 giây cho các tấm mỏng và một vài giây cho các tấm dày. Thời gian hàn được điều khiển tự động bằng bộ hẹn giờ điện tử.

(iv) Phạm vi áp suất:

Áp suất thường thay đổi từ 200 đến 600 kg / cm ² . Một áp lực vừa phải được áp dụng, trước và trong suốt dòng điện, để thiết lập điện trở không đổi. Áp suất được tăng lên đáng kể sau khi đạt được nhiệt thích hợp, để có được cấu trúc hạt mịn của hàn.

Ứng dụng của hàn điện trở:

1. Hàn điện trở được sử dụng rộng rãi để nối các tấm mỏng để sản xuất hàng loạt trong các ngành công nghiệp.

2. Nó thường là nhân viên trong ngành công nghiệp ô tô, máy bay, đường ống và ống.

3. Quá trình này có khả năng hàn các kim loại như thép, thép không gỉ, đồng, v.v.

4. Nhôm cũng có thể được hàn với một số sửa đổi trong quá trình.

Ưu điểm của hàn điện trở:

1. Quá trình này rất nhanh, vì các mối hàn được thực hiện nhanh chóng.

2. Quá trình này rất phù hợp cho sản xuất lộn xộn.

3. Quá trình không đòi hỏi nhiều kỹ năng của người vận hành.

4. Quá trình này là kinh tế trong hoạt động, vì không có gì được tiêu thụ ngoại trừ năng lượng điện.

5. Quá trình làm cho có thể hàn các kim loại khác nhau.

Nhược điểm của hàn điện trở:

1. Chúng được giới hạn trong các khớp đùi trừ hàn mông.

2. Chi phí ban đầu của thiết bị là cao.

Các loại hàn điện trở:

Có nhiều loại hàn điện trở khác nhau được sử dụng trong thực tiễn hiện đại, một số loại cơ bản và được sử dụng rộng rãi nhất là:

1. Hàn điểm.

2. Hàn đường may.

3. Hàn chiếu.

4. Hàn mông.

5. Hàn flash.

6. Hàn gõ.

6. Hàn áp lực:

Hàn áp lực liên quan đến việc áp dụng áp lực bên ngoài để kết tinh lại cấu trúc kim loại và sản xuất mối hàn. Các quy trình hàn áp lực được áp dụng chủ yếu cho các kim loại có độ dẻo cao như nhôm, đồng và hợp kim của nó.

Nhiệt độ tham gia vào quá trình này có thể là:

(i) Nhiệt độ phòng; (hàn áp lực lạnh).

(ii) Nhiệt độ trạng thái dẻo hoặc dưới điểm nóng chảy; (hàn trạng thái rắn).

(iii) Nhiệt độ nóng chảy hoặc nhiệt hạch; (hàn nóng chảy).

Trong hàn áp lực, phải tạo ra một liên hệ rất chặt chẽ giữa các nguyên tử của các bộ phận được nối. Thật không may, có hai trở ngại phải được khắc phục để có thể thực hiện hàn áp lực thành công.

Đầu tiên, bề mặt không phẳng khi nhìn trên kính hiển vi. Do đó, tiếp xúc ban đầu chỉ có thể đạt được khi các đỉnh gặp cực đại, như trong Hình 7.34, và các liên kết này sẽ không đủ tạo ra mối hàn mạnh.

Thứ hai, bề mặt của kim loại thường được phủ bằng các lớp oxit ngăn chặn sự tiếp xúc trực tiếp giữa kim loại với các bộ phận kim loại được hàn. Do đó, những lớp oxit và màng phi kim loại đó phải được loại bỏ bằng bàn chải dây, trước khi hàn để tạo ra mối hàn mạnh.

Tùy thuộc vào nhiệt độ trên liên quan đến hàn áp lực được phân loại như sau:

Bất cứ khi nào, chúng ta nói về hàn áp lực, nó được coi là hàn áp lực lạnh trừ khi có đề cập khác. Bây giờ, đáng để thảo luận ở đây về hàn áp lực lạnh, hàn nổ và hàn siêu âm.

7. Hàn nổ:

Hàn nổ là một hàn áp lực trạng thái rắn. Quá trình này không có nhiệt và từ thông và do đó, loại bỏ các vấn đề liên quan đến các phương pháp hàn nhiệt hạch như, vùng ảnh hưởng nhiệt và thay đổi độ nghiêm ngặt vi mô. Quá trình này sử dụng vật liệu nổ cao để tạo ra áp suất cực cao. Áp suất này được sử dụng để kết hợp các tấm phẳng.

Trong quá trình hàn nổ, một tia chất lỏng như kim loại được tạo ra và phá vỡ lớp màng oxit lắng đọng trên bề mặt, để đưa hai tấm kim loại tiếp xúc với kim loại với kim loại. Máy bay phản lực kim loại này cũng chịu trách nhiệm cho sóng điển hình và cơ khí lồng vào nhau giữa hai tấm và cuối cùng, dẫn đến một liên kết mạnh. Hình 7.36 (a) minh họa sự sắp xếp hàn nổ của hai tấm phẳng, và Hình 7.36 (b) cho thấy một bản phác thảo phóng to của giao diện lượn sóng giữa chúng.

Ứng dụng và sử dụng:

1. Hàn nổ và ốp nổ là phổ biến hơn trong sản xuất thiết bị trao đổi nhiệt và thiết bị xử lý hóa học.

2. Vật liệu tổng hợp bọc thép và gia cố bằng ma trận kim loại cũng được tạo ra bởi quá trình hàn nổ này.

Hạn chế:

Tuy nhiên, một hạn chế rõ ràng là, quá trình này không thể được sử dụng thành công để hàn các kim loại cứng và giòn. Nghiên cứu đang được tiến hành trong lĩnh vực này, và kết quả tốt hơn liên tục được giới thiệu.

8. Hàn siêu âm:

Hàn siêu âm là một hàn áp suất trạng thái rắn sử dụng năng lượng của rung động siêu âm cùng với các ứng suất tĩnh thông thường. Nó không liên quan đến việc áp dụng áp suất hoặc nhiệt độ cao và được hoàn thành trong một thời gian ngắn khoảng 0, 5 đến 1, 5 giây.

Hiệu ứng kết hợp của các rung động siêu âm và các ứng suất tĩnh thông thường gây ra chuyển động của các phân tử kim loại và mang lại một khớp nối âm thanh giữa các mặt của kim loại tiếp xúc. Nó thường được sử dụng để nối các tấm mỏng hoặc dây có kim loại tương tự hoặc không giống nhau để có được các khớp nối kiểu vòng.

Thiết bị hàn siêu âm: Có sẵn các loại máy siêu âm khác nhau, mỗi loại được chế tạo để tạo ra một loại mối hàn nhất định, chẳng hạn như điểm, đường, đường may liên tục hoặc vòng. Hình 7.37 cho thấy một máy hàn siêu âm loại điểm. Nó thường được sử dụng trong hàn các yếu tố vi mạch.

Các yếu tố:

Máy bao gồm các yếu tố cơ bản sau:

(i) Bộ chuyển đổi tần số:

Bộ biến tần chuyển đổi dòng điện 50 Hz tiêu chuẩn thành dòng có tần số cao có tần số cố định trong phạm vi từ 15 đến 75 kHz.

(ii) Đầu dò:

Một đầu dò chuyển đổi năng lượng điện thành rung động siêu âm cơ học đàn hồi.

(iii) Sừng:

Một chiếc sừng phóng đại biên độ của các rung động này và đưa chúng đến vùng hàn.

(iv) Thiết bị kẹp:

Thiết bị kẹp được sử dụng để kẹp các tấm được hàn.

(v) Sonotrode:

Sonotrode, so với điện cực trong hàn điện trở, được sử dụng để cung cấp các rung động siêu âm cho phần công việc.

(vi) Đe:

Một cái đe được sử dụng để giữ các mảnh công việc và Sonotrode.

(vii) Kiểm soát:

Các điều khiển thích hợp để thiết lập các giá trị tối ưu cho các biến quy trình, chẳng hạn như công suất rung, lực kẹp thông thường và thời gian hàn, v.v.

Ứng dụng và sử dụng:

1. Quá trình này đặc biệt thích hợp cho tự động chuyển động và hàn các tấm mỏng hoặc dây bằng kim loại tương tự hoặc không giống nhau, để có được khớp nối.

2. Quá trình này đã tìm thấy ứng dụng phổ biến rộng rãi trong các ngành công nghiệp điện và vi điện tử.

3. Quá trình này được sử dụng để hàn các lá kim loại mỏng để đóng gói.

4. Quá trình này tìm thấy ứng dụng rộng rãi của nó trong việc chế tạo các thành phần lò phản ứng hạt nhân.

9. Hàn ma sát:

Hàn ma sát là một loại hàn trạng thái rắn, trong đó nhiệt được cung cấp bởi ma sát cơ học giữa hai miếng kim loại để hợp nhất chúng lại với nhau dưới tác dụng của lực nén. Hàn này còn được gọi là hàn quán tính.

Các bước liên quan đến quá trình này là:

(i) Hai mảnh được hàn được căn dọc.

(ii) Một mảnh được giữ trong mâm cặp cố định hoặc vật cố định trong khi mảnh kia được giữ trong mâm cặp có thể chấp nhận được gắn trên trục chính.

(iii) Phần quay được quay với tốc độ cao không đổi để phát triển đủ động năng.

(iv) Các mảnh khác được tiếp xúc với các mảnh quay dưới áp lực dọc trục nhẹ. Động năng được chuyển thành nhiệt ma sát tại giao diện.

(v) Áp suất và độ quay được duy trì cho đến khi các cạnh giao phối của các chi tiết gia công đạt được nhiệt độ phù hợp (trong phạm vi rèn) cho phép dòng chảy nhựa dễ dàng. Trong giai đoạn này, kim loại được đưa ra từ từ từ khu vực hàn để tạo thành một sự khó chịu.

(vi) Khi quá trình gia nhiệt đủ đã diễn ra, quá trình quay trục chính bị dừng và áp lực dọc trục cao được áp dụng để rèn hai thành phần lại với nhau. Kết quả thu được là một mối hàn mạnh mẽ và vững chắc.

Quá trình này được thể hiện rõ trong hình 7.38, cũng chỉ ra các bước liên quan đến hàn ma sát. Thời gian hàn thay đổi trong khoảng từ 2 đến 30 giây.

Tốc độ quay, áp lực dọc trục và thời gian hàn phụ thuộc vào vật liệu được hàn ma sát. Kim loại được hàn càng cứng, tốc độ quay càng cao và áp lực dọc trục càng cao.

Ứng dụng và sử dụng:

1. Hàn ma sát được áp dụng thành công để hàn thép carbon, thép không gỉ, nhôm, đồng và titan, vv

2. Hàn ma sát cũng được sử dụng để hàn hai kim loại khác nhau như nhôm với thép hoặc nhôm với đồng.

3. Hàn ma sát cho phép hàn các thanh tròn, ống hoặc cổ tròn vào một tấm, ví dụ, một thanh đến ách, đinh vào một tấm và một trục để bánh răng.

Ưu điểm của hàn ma sát:

Một số lợi thế đã được khẳng định cho quá trình hàn ma sát.

Bao gồm các:

(i) Hiệu quả sử dụng năng lượng cao.

(ii) Khả năng nối các kim loại tương tự cũng như không tương tự không thể nối với các quy trình hàn thông thường, ví dụ: nhôm với thép hoặc nhôm với đồng.

(iii) Màng oxit trên bề mặt kim loại được loại bỏ và quá trình tinh chế hạt diễn ra.

(iv) Liên kết âm thanh thu được và thường có cường độ tương đương với kim loại cơ bản.

Nhược điểm của hàn ma sát:

Tuy nhiên, những hạn chế chính của quá trình này là:

(i) Ít nhất một trong hai phần được hàn phải là một cơ thể của cuộc cách mạng xung quanh trục quay, như thanh tròn, ống, ống hoặc trục.

(ii) Phải cẩn thận trong quá trình hàn để đảm bảo độ đồng tâm của các thanh tròn cũng như độ vuông góc của các cạnh của chi tiết gia công.

10. Hàn cảm ứng:

Hàn cảm ứng là một loại hàn trạng thái rắn. Như tên cho thấy, hàn cảm ứng dựa trên hiện tượng cảm ứng.

Theo đó, khi một dòng điện chạy trong cuộn cảm, một dòng điện khác được cảm ứng trong bất kỳ dây dẫn nào giao nhau với từ thông. Nguồn nhiệt là điện trở tại giao diện của hai phần công việc. Hình 7.39 cho thấy nguyên tắc hàn cảm ứng.

Quá trình hàn này còn được gọi là hàn cảm ứng tần số cao (HFIW) vì dòng điện tần số cao được sử dụng để chuyển đổi hiệu quả năng lượng điện thành năng lượng nhiệt.

Các tần số trong phạm vi từ 300 đến 450 kHz thường được sử dụng, mặc dù tần số thấp đến 10 kHz cũng được các ngành công nghiệp sử dụng.