100

100

rtys 71. Zasada zgrzewania garbowego: a, b, c - poszczególne elapy tworzenia zgrzeiny

Rys, 72. Przykład zgrzewania garbowego różnych elementów

9.2. Specjalne metody zgrzewania

istnieje wiele różnych metod zgrzewania, charakteryzujących się oryginalnymi rozwiązaniami kontrukcyjnymi urządzeń zgrzewających i wykorzystujących różne zjawiska fizyczne. Niektóre z tych metod krótko można scharakteryzować następująco:

-    Zgrzewanie indukcyjne - połączenie powstaje w wyniku dociśnięcia do siebie części nagrzanych miejscowo prądami wirowymi, powstałymi pod działaniem zmiennego pola magnetycznego (1-500 kHz). Znajduje zastosowanie przy łączeniu prętów, płaskowników i rur.

-    Zgrzewanie dyfuzyjne - proces łączenia różnorodnych materiałów, nagrzanych do temperatury poniżej solidusu. Łączone elementy są do siebie dociśnięte, a proces zgrzewania odbywa się w komorze w wysokiej próżni lub atmosferze gazów ochronnych. Połączenie powstaje w wyniku wzajemnej dyfuzji atomów i jonów z powierzchni łączonych materiałów. Podstawowe sposoby zgrzewania dyfuzyjnego są następujące:

-    zgrzewanie bezpośrednie,

-    zgrzewanie z zastosowaniem materiału pośredniczącego (proszek, folia, powłoka galwaniczna).

Materiał pośredniczący zwiększa prędkość dyfuzji i ułatwia utworzenie w styku roztworu stałego o wymaganych własnościach.

Na jakość ztączy duży wpływ wywiera stan powierzchni elementów w miejscu ich łączenia. Powierzchnie te powinny być dokładnie obrobione mechanicznie i odtłuszczone.

Podstawowe parametry procesu są następujące:

-    docisk jednostkowy,

-    temperatura nagrzania,

-    czas trwania docisku.

Temperatura nagrzania wynosi 0,5-0,3 temperatury topnienia materiału, czas zgrzewania jest stosunkowo długi i zależy od rodzaju zgrzewanych materiałów, docisk jednostkowy wynosi 3-25 MPa. Zgrzewanie dyfuzyjne znalazło zastosowanie do łączenia metali z metalami (np. Ti+Cu, Cu+Cu), do łączenia metali trudno topliwych (Ti, Zr, V, Nb, Cr), zgrzewania różnych gatunków stali ze sobą, szkła i materiałów ceramicznych z metalami.

-    Zgrzpwanie tarciowe - połączenie powstaje w wyniku działania docisku i ciepła wytworzonego podczas wzajemnego tarcia łączonych powierzchni Ze względu na obracanie się przeważnie jednego elementu w miejscu połączenia powstaje zgrzeina okrągła. Z uwagi na łatwość realizacji procesu powszechne zastosowanie w praktyce przemysłowej znalazło zgrzewanie tarciowe konwencjonalne, w którym tarcie uzyskuje się przez obrót jednego elementu, a drugi element jest zamocowany nieruchomo. Zanieczyszczenia i błonki tlenkowe występujące na łączonych powierzchniach, utrudniających zgrzewanie, są niszczone i wydalane na zewnątrz połączenia w wyniku działania docisku powodującego tarcie i odkształcenie nagrzanego materiału. Docisk końcowy przy zgrzewaniu powoduje charakterystyczne spęczenie materiału w postaci wypływki.