การเชื่อมโลหะด้วยการประสานและการเชื่อม

การเชื่อมโลหะด้วยการประสานและการเชื่อม

มีหลายวิธีในการเชื่อมโลหะรวมถึงการเชื่อมการประสานและการบัดกรี อะไรคือความแตกต่างระหว่างการเชื่อมและการบัดกรี? อะไรคือความแตกต่างระหว่างการบัดกรีและการบัดกรี? มาสำรวจความแตกต่างพร้อมข้อดีเชิงเปรียบเทียบและการใช้งานทั่วไป การสนทนานี้จะทำให้คุณเข้าใจมากขึ้นเกี่ยวกับการเชื่อมโลหะและช่วยให้คุณระบุแนวทางที่ดีที่สุดสำหรับการใช้งานของคุณ

วิธีการทำงานที่น่าอับอาย


A ข้อต่อประสาน ทำในลักษณะที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิงจากรอยเชื่อม ความแตกต่างใหญ่ประการแรกคืออุณหภูมิ - การบัดกรีไม่ได้ทำให้โลหะฐานละลาย ซึ่งหมายความว่าอุณหภูมิในการบัดกรีจะต่ำกว่าจุดหลอมเหลวของโลหะพื้นฐานอย่างสม่ำเสมอ อุณหภูมิในการประสานยังต่ำกว่าอุณหภูมิการเชื่อมสำหรับโลหะพื้นฐานชนิดเดียวกันอย่างมีนัยสำคัญโดยใช้พลังงานน้อยกว่า

ถ้าการบัดกรีไม่หลอมรวมโลหะพื้นฐานจะเข้ากันได้อย่างไร? ทำงานโดยการสร้างพันธะโลหะระหว่างโลหะฟิลเลอร์และพื้นผิวของโลหะทั้งสองที่เชื่อมต่อกัน หลักการที่โลหะฟิลเลอร์ถูกดึงผ่านรอยต่อเพื่อสร้างพันธะนี้คือการกระทำของเส้นเลือดฝอย ในการประสานคุณใช้ความร้อนเป็นวงกว้างกับโลหะพื้นฐาน จากนั้นโลหะฟิลเลอร์จะถูกนำไปสัมผัสกับชิ้นส่วนที่ให้ความร้อน มันถูกหลอมทันทีโดยความร้อนในโลหะฐานและดึงโดยการกระทำของเส้นเลือดฝอยผ่านรอยต่ออย่างสมบูรณ์ นี่คือวิธีการทำข้อต่อประสาน

การใช้งานในการประสาน ได้แก่ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ / ไฟฟ้าการบินและอวกาศยานยนต์ HVAC / R การก่อสร้างและอื่น ๆ ตัวอย่างมีตั้งแต่ระบบปรับอากาศสำหรับรถยนต์ไปจนถึงใบพัดกังหันไอพ่นที่มีความไวสูงไปจนถึงชิ้นส่วนดาวเทียมไปจนถึงเครื่องประดับชั้นดี การประสานมีข้อได้เปรียบที่สำคัญในการใช้งานที่ต้องการการเชื่อมโลหะพื้นฐานที่แตกต่างกันซึ่งรวมถึงทองแดงและเหล็กตลอดจนอโลหะเช่นทังสเตนคาร์ไบด์อลูมินากราไฟต์และเพชร

ข้อดีเปรียบเทียบ ประการแรกข้อต่อประสานเป็นข้อต่อที่แข็งแรง ข้อต่อประสานที่ทำอย่างถูกต้อง (เช่นรอยเชื่อม) ในหลาย ๆ กรณีจะมีความแข็งแรงหรือแข็งแรงกว่าโลหะที่เชื่อมเข้าด้วยกัน ประการที่สองข้อต่อทำที่อุณหภูมิค่อนข้างต่ำตั้งแต่ประมาณ 1150 ° F ถึง 1600 ° F (620 ° C ถึง 870 ° C)

ที่สำคัญที่สุดคือโลหะฐานจะไม่หลอมละลาย เนื่องจากโลหะฐานไม่หลอมละลายโดยทั่วไปจึงสามารถคงคุณสมบัติทางกายภาพส่วนใหญ่ไว้ได้ ความสมบูรณ์ของโลหะพื้นฐานนี้เป็นลักษณะเฉพาะของข้อต่อประสานทั้งหมดรวมถึงข้อต่อทั้งแบบบางและแบบหนา นอกจากนี้ความร้อนที่ต่ำกว่าจะช่วยลดอันตรายจากการบิดเบี้ยวหรือการบิดงอของโลหะ พิจารณาเช่นกันว่าอุณหภูมิที่ต่ำกว่าต้องการความร้อนน้อยลงซึ่งเป็นปัจจัยที่ช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายได้มาก

ข้อได้เปรียบที่สำคัญอีกประการหนึ่งของการประสานคือความสะดวกในการเชื่อมโลหะที่แตกต่างกันโดยใช้โลหะผสมฟลักซ์หรือฟลักซ์คอร์ / เคลือบ หากคุณไม่ต้องหลอมโลหะพื้นฐานเพื่อเชื่อมเข้าด้วยกันก็ไม่สำคัญว่าพวกมันจะมีจุดหลอมเหลวต่างกันมากหรือไม่ คุณสามารถเชื่อมเหล็กเป็นทองแดงได้อย่างง่ายดายเช่นเดียวกับเหล็กกับเหล็กกล้า การเชื่อมเป็นเรื่องที่แตกต่างกันเพราะคุณต้องหลอมโลหะพื้นฐานเพื่อหลอมรวมเข้าด้วยกัน ซึ่งหมายความว่าหากคุณพยายามเชื่อมทองแดง (จุดหลอมเหลว 1981 ° F / 1083 ° C) กับเหล็ก (จุดหลอมเหลว 2500 ° F / 1370 ° C) คุณต้องใช้เทคนิคการเชื่อมที่ค่อนข้างซับซ้อนและมีราคาแพง ความสะดวกโดยรวมในการเชื่อมโลหะที่แตกต่างกันผ่านขั้นตอนการเชื่อมแบบเดิมทำให้คุณสามารถเลือกโลหะชนิดใดก็ได้ที่เหมาะสมที่สุดกับการทำงานของการประกอบโดยรู้ว่าคุณจะไม่มีปัญหาในการเชื่อมต่อไม่ว่าอุณหภูมิการหลอมจะแตกต่างกันมากเพียงใดก็ตาม

นอกจากนี้ a ข้อต่อประสาน มีลักษณะที่ราบรื่นและเป็นที่ชื่นชอบ มีการเปรียบเทียบระหว่างคืนและวันระหว่างเนื้อเล็ก ๆ ที่ประณีตของข้อต่อประสานกับลูกปัดที่หนาและผิดปกติของรอยเชื่อม ลักษณะนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับข้อต่อของผลิตภัณฑ์สำหรับผู้บริโภคซึ่งรูปลักษณ์เป็นสิ่งสำคัญ ข้อต่อประสานสามารถใช้งานได้“ ตามที่เป็นอยู่” ได้เกือบตลอดเวลาโดยไม่จำเป็นต้องดำเนินการตกแต่งใด ๆ - ประหยัดค่าใช้จ่ายได้อีกทางหนึ่ง

การประสานมีข้อได้เปรียบที่สำคัญอีกประการหนึ่งเหนือการเชื่อมซึ่งโดยปกติผู้ปฏิบัติงานสามารถได้รับทักษะการประสานได้เร็วกว่าทักษะการเชื่อม เหตุผลอยู่ที่ความแตกต่างโดยธรรมชาติระหว่างทั้งสองกระบวนการ ต้องมีการตรวจสอบรอยต่อรอยเชิงเส้นด้วยการซิงโครไนซ์การใช้ความร้อนและการสะสมของโลหะฟิลเลอร์อย่างแม่นยำ ในทางกลับกันข้อต่อประสานมีแนวโน้มที่จะ "สร้างตัว" โดยการกระทำของเส้นเลือดฝอย ในความเป็นจริงทักษะส่วนใหญ่ที่เกี่ยวข้องกับการประสานนั้นมีรากฐานมาจากการออกแบบและวิศวกรรมของข้อต่อ ความเร็วในการเปรียบเทียบของการฝึกอบรมผู้ปฏิบัติงานที่มีทักษะสูงเป็นปัจจัยสำคัญด้านต้นทุน

ในที่สุด การประสานโลหะ ค่อนข้างง่ายในการทำให้เป็นอัตโนมัติ ลักษณะเฉพาะของกระบวนการประสาน - การใช้ความร้อนในวงกว้างและความสะดวกในการวางตำแหน่งโลหะของฟิลเลอร์ - ช่วยขจัดปัญหาที่อาจเกิดขึ้นได้ มีหลายวิธีในการให้ความร้อนแก่ข้อต่อโดยอัตโนมัติโลหะฟิลเลอร์ประสานหลายรูปแบบและหลายวิธีในการฝากเพื่อให้การประสานสามารถดำเนินการโดยอัตโนมัติได้อย่างง่ายดายสำหรับการผลิตเกือบทุกระดับ

การเชื่อมทำงานอย่างไร

การเชื่อมเชื่อมโลหะเข้าด้วยกันโดยการหลอมและหลอมรวมเข้าด้วยกันโดยทั่วไปจะมีการเติมโลหะเชื่อม ข้อต่อที่ผลิตขึ้นมีความแข็งแรง - โดยปกติจะแข็งแรงพอ ๆ กับโลหะที่เชื่อมเข้าด้วยกันหรือแข็งแรงกว่า ในการหลอมโลหะให้ใช้ความร้อนเข้มข้นโดยตรงกับบริเวณรอยต่อ ความร้อนนี้ต้องมีอุณหภูมิสูงเพื่อหลอมโลหะพื้นฐาน (โลหะที่เชื่อม) และโลหะฟิลเลอร์ ดังนั้นอุณหภูมิในการเชื่อมเริ่มต้นที่จุดหลอมเหลวของโลหะพื้นฐาน

การเชื่อมโดยทั่วไปเหมาะกับการเชื่อมประกอบชิ้นส่วนขนาดใหญ่ที่ส่วนโลหะทั้งสองค่อนข้างหนา (0.5” /12.7 มม.) และเชื่อมเข้าที่จุดเดียว เนื่องจากลูกปัดของรอยเชื่อมมีลักษณะผิดปกติจึงไม่นิยมใช้ในผลิตภัณฑ์ที่ต้องใช้ข้อต่อเครื่องสำอาง การใช้งานรวมถึงการขนส่งการก่อสร้างการผลิตและร้านซ่อม ตัวอย่างเช่นการประกอบหุ่นยนต์รวมถึงการสร้างภาชนะรับความดันสะพานโครงสร้างอาคารเครื่องบินโค้ชและรางรถไฟท่อและอื่น ๆ

ข้อดีเปรียบเทียบ เนื่องจากความร้อนจากการเชื่อมมีความเข้มข้นโดยทั่วไปจึงมีการแปลและระบุตำแหน่ง ไม่สามารถใช้งานได้อย่างสม่ำเสมอในพื้นที่กว้าง ๆ แง่มุมที่ระบุนี้มีข้อดี ตัวอย่างเช่นหากคุณต้องการเชื่อมโลหะสองแถบเล็ก ๆ เข้าด้วยกันในจุดเดียววิธีการเชื่อมด้วยความต้านทานไฟฟ้าก็ใช้ได้จริง นี่เป็นวิธีที่รวดเร็วและประหยัดในการสร้างข้อต่อที่แข็งแรงและถาวรโดยหลักร้อยเป็นพัน

หากข้อต่อเป็นเส้นตรงแทนที่จะระบุไว้ปัญหาจะเกิดขึ้น ความร้อนในการเชื่อมที่แปลเป็นภาษาท้องถิ่นอาจกลายเป็นข้อเสียได้ ตัวอย่างเช่นหากคุณต้องการเชื่อมโลหะสองชิ้นแบบชนกันคุณเริ่มต้นด้วยการเอียงขอบของชิ้นโลหะเพื่อให้มีที่ว่างสำหรับโลหะฟิลเลอร์เชื่อม จากนั้นทำการเชื่อมโดยให้ความร้อนที่ปลายด้านหนึ่งของพื้นที่รอยต่อกับอุณหภูมิหลอมละลายจากนั้นค่อย ๆ เคลื่อนความร้อนไปตามแนวรอยต่อโดยฝากโลหะฟิลเลอร์ในการซิงโครไนซ์กับความร้อน นี่คือการเชื่อมแบบธรรมดาทั่วไป ทำอย่างถูกต้องรอยต่อนี้อย่างน้อยก็แข็งแรงพอ ๆ กับโลหะที่เชื่อม

อย่างไรก็ตามวิธีการเชื่อมแบบรอยต่อเชิงเส้นนี้มีข้อเสีย ข้อต่อถูกสร้างขึ้นที่อุณหภูมิสูง - สูงพอที่จะหลอมโลหะพื้นฐานและโลหะฟิลเลอร์ได้ อุณหภูมิที่สูงเหล่านี้อาจทำให้เกิดปัญหารวมถึงการบิดเบี้ยวที่เป็นไปได้และการบิดงอของโลหะพื้นฐานหรือความเค้นรอบ ๆ บริเวณรอยเชื่อม อันตรายเหล่านี้จะเกิดขึ้นน้อยมากเมื่อโลหะที่นำมาเชื่อมมีความหนา แต่อาจเกิดปัญหาได้เมื่อโลหะฐานเป็นส่วนที่บาง นอกจากนี้อุณหภูมิที่สูงยังมีราคาแพงเนื่องจากความร้อนเป็นพลังงานและค่าใช้จ่ายด้านพลังงาน ยิ่งคุณต้องใช้ความร้อนมากขึ้นในการทำข้อต่อมากเท่าไหร่ข้อต่อก็จะยิ่งมีค่าใช้จ่ายในการผลิตมากเท่านั้น

ตอนนี้ให้พิจารณากระบวนการเชื่อมอัตโนมัติ จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อคุณไม่ได้เข้าร่วมการประชุมเพียงครั้งเดียว แต่เป็นหลายร้อยหรือหลายพันแอสเซมบลี? โดยธรรมชาติแล้วการเชื่อมทำให้เกิดปัญหาในระบบอัตโนมัติ ข้อต่อเชื่อมต้านทานที่เกิดขึ้นที่จุดเดียวนั้นค่อนข้างง่ายที่จะทำให้เป็นอัตโนมัติ อย่างไรก็ตามเมื่อจุดกลายเป็นเส้น - ข้อต่อเชิงเส้น - อีกครั้งจะต้องติดตามเส้น เป็นไปได้ที่จะดำเนินการติดตามนี้โดยอัตโนมัติโดยเคลื่อนย้ายสายร่วมเช่นผ่านสถานีทำความร้อนและป้อนลวดฟิลเลอร์โดยอัตโนมัติจากแกนม้วนใหญ่ นี่เป็นการตั้งค่าที่ซับซ้อนและเข้มงวด แต่รับประกันเฉพาะเมื่อคุณมีการผลิตชิ้นส่วนที่เหมือนกันจำนวนมาก

โปรดทราบว่าเทคนิคการเชื่อมมีการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง คุณสามารถเชื่อมบนพื้นฐานการผลิตผ่านลำแสงอิเล็กตรอนการปลดปล่อยตัวเก็บประจุแรงเสียดทานและวิธีอื่น ๆ กระบวนการที่ซับซ้อนเหล่านี้มักเรียกร้องให้มีอุปกรณ์เฉพาะทางและราคาแพงบวกกับการตั้งค่าที่ซับซ้อนและใช้เวลานาน พิจารณาว่าใช้งานได้จริงหรือไม่สำหรับการผลิตที่สั้นลงการเปลี่ยนแปลงรูปแบบการประกอบหรือข้อกำหนดในการเชื่อมโลหะแบบวันต่อวันโดยทั่วไป

การเลือกกระบวนการเข้าร่วมโลหะที่เหมาะสม
หากคุณต้องการข้อต่อที่ทั้งถาวรและแข็งแรงคุณอาจ จำกัด การพิจารณาการเชื่อมโลหะของคุณให้แคบลงในการเชื่อมกับการเชื่อม ประสาน. การเชื่อมและการประสานทั้งสองใช้ความร้อนและโลหะฟิลเลอร์ พวกเขาทั้งสองสามารถดำเนินการบนพื้นฐานการผลิต อย่างไรก็ตามความคล้ายคลึงสิ้นสุดที่นั่น พวกเขาทำงานแตกต่างกันดังนั้นโปรดจำไว้ว่าข้อควรพิจารณาเกี่ยวกับการบัดกรีและการเชื่อมเหล่านี้:

ขนาดของชุดประกอบ
ความหนาของส่วนโลหะฐาน
ข้อกำหนดเฉพาะจุดหรือสายร่วม
โลหะที่เข้าร่วม
จำเป็นต้องมีปริมาณการประกอบขั้นสุดท้าย
ตัวเลือกอื่น? โดยทั่วไปแล้วข้อต่อที่ยึดด้วยกลไก (แบบเกลียวยึดหรือตรึง) โดยทั่วไปจะไม่เปรียบเทียบกับข้อต่อประสานในด้านความแข็งแรงความต้านทานต่อการกระแทกและการสั่นสะเทือนหรือการรั่วซึม การเชื่อมและการบัดกรีด้วยกาวจะให้พันธะถาวร แต่โดยทั่วไปแล้วไม่สามารถให้ความแข็งแรงของข้อต่อประสานเท่ากับหรือมากกว่าของโลหะพื้นฐานได้ ตามกฎแล้วพวกเขาไม่สามารถผลิตข้อต่อที่ทนต่ออุณหภูมิที่สูงกว่า 200 ° F (93 ° C) ได้ เมื่อคุณต้องการข้อต่อโลหะกับโลหะแบบถาวรการเชื่อมประสานคือคู่ต่อสู้ที่แข็งแกร่ง