Kaip užpildo metalas veikia suvirinimo stiprumą?

Užpildymo metalas nėra tik „užpildas“ suvirinant -, jis vaidina kritinį vaidmenį nustatant suvirinimo stiprumą, ilgaamžiškumą ir patikimumą. Jo sudėtis, suderinamumas su baziniais metalais ir gebėjimas išvengti defektų tiesiogiai daro įtaką tai, kaip gerai suvirinimas atspindi stresą, nuovargį ir nesėkmę. Suprasti šiuos efektus yra raktas į tinkamo užpildo pasirinkimą stipriems, ilgiems - ilgalaikiams jungtims.
1. Suderinamumas su baziniais metalais: stiprumo pagrindas
Pats pagrindinis būdas užpildo metalas daro įtaką suvirinimo stiprumui, yra jo suderinamumas su netauriu metalu. Užpildas, kuris „atitinka“ netauriojo metalo kompoziciją (arba yra specialiai suformuluotas su ja su ja) sukuria metalurginę jungtį, kuri tolygiai paskirsto stresą. Nesuderinami užpildai, priešingai, sukuria silpnąsias taškus.
• Lydinių suderinimas: Kai užpildo metalas dalijasi pagrindiniais elementais su netauriu metalu, jis užtikrina, kad suvirinimas ir netauriųjų metalų elgesys panašiai elgiasi esant stresui (pvz. Pavyzdžiui:
◦ Suvirinimas 6061 aliuminis (silicio - magnio lydinys) su ER4043 užpildu (aliuminio - silicio) sukuria suvirinimą, kuris susimaišo su storetuoju metalu, išvengiant trapių sąsajų.
◦ Suvirinimas A36 Plienas su E7018 užpildu (suderinamas anglies ir mangano lygis) užtikrina, kad suvirinimo suvirinimo tempimo stipris yra panašus į netauriąjį metalą (~ 70 000 psi).
• Netinkami lydiniai: Naudojant užpildą, nesuderinamas su netauriu metalu, sukelia silpnas, trapus suvirinimas. Pavyzdžiui:
◦ Suvirinimas 5052 aliuminis (magnis -) su ER4043 (silicio - pagrindu) sukuria tarpmetalinius junginius, kurie įtrūksta esant įtempiui.
◦ Nerūdijančio plieno suvirinimas su anglies plieno užpildu sukelia koroziją ir susilpnina sąnario sąnarį, nes užpildui trūksta chromo, kad būtų atsparios rūdims.
2. Lydinio elementai užpildo metale: Mechaninių savybių sustiprinimas
Užpildo metalo lydinio elementai (pvz., Silicis, magnis, nikelis, chromas) tiesiogiai padidina arba sumažina suvirinimo stiprumą, modifikuodami suvirinimo mikrostruktūrą:
• Stiprumas - Elementų padidinimas:
◦ Magnis (Mg): aliuminio užpilduose (pvz.
◦ Anglies (C) ir mangano (MN): plieno užpilduose (pvz., E7018) šie elementai padidina kietumą ir tempimo stiprumą, todėl suvirinimai yra tinkami apkrovai - guolių struktūroms.
◦ Nikelis (NI): Nerūdijančio plieno užpilduose (pvz.
• Elementai, kurie neleidžia defektams (netiesiogiai padidina stiprumą):
◦ Silicis (SI): aliuminio užpilduose (ER4043) ir plieno užpilduose (ER70S {- 6) siliconas pagerina suvirinimo baseino sklandumą, sumažindamas poringumą (mažyčius burbulus) ir užtikrindamas visapusiškus suliejinius defektus, tokius kaip poringumo, kaip streso koncentratoriai, kurie susilpnina suvirinimą.
◦ Deoksidizatoriai (pvz., Aliuminis, titanas): Plieno užpilduose šie elementai pašalina deguonį iš suvirinimo baseino, užkirsdami kelią oksido intarpams (kietos, trapios dalelės, kurios įtrūksta esant įtempiui).
3. Metalo užpildo ir suvirinimo defektai: Venkite silpnų taškų
Net šulinys - suderintas užpildas gali sumažinti suvirinimo stiprumą, jei jis prisideda prie defektų. Neteisingas užpildas (arba netinkamas naudojimas) gali sukelti:
• Akytumas: užpildai, turintys didelį drėgmės kiekį (pvz., Neapsaugotus lazdelės elektrodus) arba tie, kurie nesuderinami su ekranuojančiomis dujomis. Šie burbuliukai veikia kaip „skylės“, kurios sumažina suvirinimo kryžminį - sekcijos plotą, todėl ji yra linkusi į laužymą po apkrovą.
• Karštas įtrūkimas: užpildai, turintys blogas kietėjimo savybes (pvz., Naudojant žemą - silicio užpildą ant aukšto - vario aliuminio), sukelia įtrūkimus, kai suvirinimas vėsta. Šie įtrūkimai sklinda esant stresui, todėl staigus gedimas.
• Neužbaigtas suliejimas: mažo sklandumo užpildai (pvz.
4. Užpildymo metalo dydis ir nusėdimas: užtikrinant pakankamą armatūros užtikrinimą
Deponuoto užpildo metalo dydis ir kiekis (suvirinimo granulės dydis) tiesiogiai veikia stiprumą, ypač storoms medžiagoms:
• Po - užpildytais suvirinimais: per mažai užpildo palieka sąnario seklią, kurio nepakanka medžiaga, kad būtų paskirstytas įtempis. Pavyzdžiui, suvirinant ½ - colių plieninę plokštelę su plonu užpildo granule, sukuriamas suvirinimas, kuris nulaužs esant slėgiui.
• Tinkamai užpildytos suvirinimo suvirinimo priemonės: tinkamo dydžio užpildo karoliuko (atitinkančio jungties storio) užtikrina, kad suvirinimo suvirinimas gali būti apkrova neviršijant jo stiprumo ribų. Konstrukcinio plieno suvirinimo siūlės dažnai būna 10–20% storesni už storąjį metalą.
5. Post - suvirinimo ypatybės: nuovargis ir tvirtumas
Suvirinimo stiprumas nėra susijęs tik su „lūžio tašku“ -. Tai taip pat susijęs su pasipriešinimu pakartotiniam stresui (nuovargiui) ir smūgiui (tvirtumui). Čia taip pat vaidina ir užpildo metalas:
• Atsparumas nuovargiui: užpildai, turintys didelį lankstumą (pvz. Tai labai svarbu tokioms dalims kaip automobilių pakabos komponentai ar mašinų vyriai.
• Tvirtumas (atsparumas smūgiams): užpildai, kurių kiekis mažai anglies (pvz. Tai yra būtina lauko konstrukcijoms šaltame klimate, kur trapūs suvirinimai gali sudužti nuo smūgio.
Išvada
Užpildo metalas veikia suvirinimo stiprumą, nes suderina su baziniais metalais, lydinio sudėties sudėties, defektų prevencija ir nusėdimo kokybė. Šulinio - pasirinktas užpildas - suderintas su netauriu metalu su elementais, kurie padidina stiprumą ir sumažina defektus -, sukuria stiprius, patvarius ir atsparius stresą, nuovargį ir nesėkmę. Priešingai, nesutampa ar žema - kokybės užpildymas gali sukelti silpnybes, net jei suvirinimo procesas yra nepriekaištingas. Patikimam stiprumui pasirinkti tinkamą užpildą yra taip pat kritiška, kaip įvaldyti pačią suvirinimo techniką.