Argon kaynağı, kaynak yöntemine adını veren Tungsten Inert Gas kelimesidir. Kaynak, bu kelimenin baş harfleriyle belirtilir. Bu bir TIG kaynağı olarak geçer. Almanya gibi ülkelerde, tungsten metaline Wolfram İnert Gazı denir çünkü wolfram olarak adlandırılır. Kaynaklanacak ısı, tungsten metalden yapılan elektrotlar ve kaynaklanacak parçalar arasında meydana gelir. Kaynak bölgesi, elektrotu çevreleyen bir ağızlıktan gönderilen argon veya helyum gazı ile korunmaktadır. Tig - argon kaynak yönteminde kullanılan elektrotlar kaynaklı malzemenin erimeden erimesini sağlar. Gerektiğinde, oksi gazı kaynağında olduğu gibi ek kaynak çubukları kaynak bölgesine kaynakçı veya otomatik tel besleyiciler tarafından sağlanır.
Argon kaynağı genellikle argon gazında kullanılır. Bu nedenle Argon Kaynağı olarak adlandırılabilir. Argon gazı atıldır, yani atıl bir gazdır. Tepki yok. Güçlü koruma sağlar. Fakat; yatay pozisyon kaynaklarında argon gazı kullanılmaktadır. Bunun nedeni, argon gazının havadan gelen ağır bir gaz olması ve çökmesidir. Tavan kaynağı yapılacaksa, bir başka inert gaz olan Helyum gazı kullanılmalıdır. Helyum gazı havadan daha hafiftir ve yukarı çıkar. Bu, tavan kaynaklarının uygun şekilde korunmasını sağlar.
Önerilen makale: Çelik Döküm Parçaların Oluşturulmasında Kullanılan Yöntemler makalesini de okumanızı tavsiye ederiz.
1930'ların başından beri bilinen tig - argon kaynak yönteminde, çelik ve alaşımlarının yanı sıra, çelik olmayan metallerin kaynağı başarıyla gerçekleştirilmiştir. Sınırlı kaynak pozisyonlarının eksikliği ve kaynağında her türlü metalin bulunması gibi en ince parçalardan kalın parçalara kadar geniş bir yelpazede kaynak yapabilme özelliği sanayide uygulama alanlarının yayılmasını sağlar. Kaynak sırasında kaynakçı, kaynak alanını kolayca izleyebilir ve kontrolü kolaylaştırır.
Argon kaynak makinelerinin yapısı, diğer battaniye elektrotları ile ark kaynağı yapan makinelerden farklı özelliklere sahip değildir. Genellikle sabit akım veya düşme özelliğine sahip bir güç kaynağı makinesi bu tür kaynakları yapmak için yeterli olabilir. Kaynak yapılacak metalin özelliklerine göre, makinenin + ve - kutuplarda çalışmaya uygun olması yeterlidir.
Argon Kaynağı ve Yüksek Frekans
Yüksek frekans (HF), elektrik ark kaynaklarının bir gereği olarak ortaya çıkan teknolojik bir üründür. Bilindiği gibi, tüm ark kaynağı yöntemlerinde, ark kaynağı kısmını eritmek için bir elektrik arkına ihtiyaç duyulur. Bu arkın sürekliliği onun başlamasına bağlıdır. Manuel elektrot kaynağı durumunda, bu başlangıç elektrot üzerine uygulanmalı veya çarpılmalıdır. Bu yollarla başlatılan ark, kaynak dikişini ortaya çıkarmak için daha sonra korunur. Bu süreçte yuvarlak çelik çubuk fiyatları argon kaynağı yöntemi budur; arkın ilk başlangıcı bazı zorlukları beraberinde getirir. Argon kaynağında kullanılan tungsten elektrotu parçaya uygulanırsa, kaynağa iletilir ve bir kaynak hatası meydana gelir. Bu nedenle, tungsten elektrot arkını başlatmak için parçaya uygulanmamalıdır.
Yüksek frekanslı ark başlatma, kaynak parçasını vurma veya ovalama yoluyla yapılan ark başlatmalarda problemleri ortadan kaldırır. İşlenen yüksek voltaj, eğer iş parçası ve elektrot arasındaki mesafe uygunsa, çevrede bulunan gazı iyonize eder ve elektroda dokunmadan ilk ark oluşumunu başlatır.
İşçiyi yüksek voltajdan korumak için geliştirilen yüksek frekans, yüksek voltajın boşalması nedeniyle çevresindeki radyo frekanslarında bozulmalara neden olabilir. Bu sebeple son zamanlarda bu yönde çalışmalar yürütülmüştür.
Lazerin endüstriyel önemi temel olarak olağanüstü özelliğinden kaynaklanmaktadır. Kesme, işleme, delme, kaynak, sertleştirme, alaşımlama, kaplama ve eritme gibi kesme teknikleri, geleneksel işleme tekniklerine göre büyük avantaj sağlar.
Yüksek işlem hızı, yüksek esneklik, yüksek işlem kalitesi, tam otomasyon ve diğer yöntemlerle hibrit işleme yeteneği, lazeri daha çok ve daha çok tercih edilen bir yöntem haline getirir. Bu üstün özelliklere ek olarak, lazerin kullanımı, özellikle aşağıdaki durumlarda büyük avantajlar sunar.
Parçanın üretim şeması tamamen değişecekse,
Maliyet düşerse,
Kalite iyileştirilecekse,
Diğer yöntemlerle üretim mümkün değilse,
Eğer kuvvet değişmemişse veya düşük bir termal etkiye sahip çalışıyorsa,
Küçük parçalarda büyük biçimlenme olacaksa,
Yüksek derecede bir otomasyon gereklidir.
Lazer ışınının malzeme ile etkileşimi sonucu meydana gelen olaylar büyük ölçüde lazerin güç yoğunluğuna, dalga boyuna, ışının kutuplanmasına ve ışınla etkileşime giren malzemeye bağlıdır.
LAZER, Radyasyonun Uyarılması Emisyonuyla Işık amplifikasyonunun ilklerinden elde edilir. Bu, ışığın uyarılmış ışınımla serbest bırakılmasıyla güçlendirildiği anlamına gelir.
Önerilen makale: İmalatta Çelik Kalıp Akısı Kalitesinin Önemi makalesini de okumanızı tavsiye ederiz.
Lazer ışını üretmek için, enerji termodinamik dengeden aktif lazer ortamına aktarılmalıdır. Tam ve kısmi yansıtıcı aynalara sahip rezonatör, oksitleyici enerjinin bir kısmını lazer efektli elektromanyetik bir ışın olarak yönlendirir. Bu ışın tek renkli, sıralı ve sıradışı bir düzen tarafından yönlendirilir. Bu olayla ilgili teknik cihaza tam ışın kaynağı denir.
Nd: YAG Lazer
Bir Itrium Aluminyum-Garnet (YAG) lazerinin yapısı, yakut lazerinkine benzer şekilde tanımlanabilir. Etkili lazer iyonları,% 0,5 ila% 3 arasında etkili bir lazer ortamında bulunur. Lazer ışını, yukarıdaki diyagramda gösterildiği gibi elde edilir.
Lambalardan yayılan ışık, altın veya alüminyumla kaplanmış duvarlardan yansıtılır ve aynı zamanda lazer etkili ortamı uyarır ve ışınlama lazer etkili ortamdan gerçekleştirilir.
CO2 Lazer
CO2 Lazeri ayrıca endüstriyel lazer olarak adlandırır, çünkü yüksek güç üretebilir. CO2 moleküllerinin uyarılması, elektronların ve N2 moleküllerinin çarpışmasıyla gerçekleşir. Lazer gazına N2 moleküllerinin eklenmesi ile stimülasyon sürecine katkıda bulunur ve önemli enerji depoları gerçekleştirir. N2 moleküllerinin konsantrasyonu, CO2 moleküllerinden 5 kat daha fazla olabilir.
Önerilen makale: Farklı Oksidasyon Yöntemlerinde Çeliklerin Özellikleri makalesini de okumanızı tavsiye ederiz.
Çok güçlü bir lazer tipi olduğundan, bu tür cihazların soğutma sistemi iyi olmalıdır.
Lazer ışını kaynağı eritme kaynağı gruplarına dahil edilir. Öte yandan, geleneksel eritme kaynak yöntemlerine göre önemli farklılıklar vardır.
Derin kaynak
Lazer ışınının malzemeyle etkileşimi sırasında buharlaşma sıcaklığına ulaşılırsa, derin bir kaynak etkisi meydana gelir ve bu da çok ince bir buhar aralığı oluşturur. Bu tür kaynaklarda odak daha büyüktür.
Not: Lazerin gücü ne kadar düşük olursa, odaklanabilirliği o kadar iyidir. İyi odaklanma yeteneği istenen erime derinliğini ayarlamaya izin verir.
Lazer ışını etkileşim bölgesinde daha küçük çaplara odaklanarak yüksek sıcaklıklar elde edilir. Lazer ışını, üretilen buhar kanalıyla malzemenin yüzeyinden daha derin noktalarına ulaşır. Buna “Anahtar deliği Buna.
Kaynaklı bağlantılar, oluşan erime fazının katılaşmasıyla elde edilir. Lazerle yüksek kaynak hızları elde edildiğinden, katılaşma oranı nispeten yüksektir. Bu sebeple soğutmanın mikro yapı üzerindeki etkisi ve özellikle alaşımsız ve düşük alaşımlı çeliklerde malzemenin nihai özellikleri büyüktür.
Darbeli Lazerle Kaynak Yapma
Lazer kaynak uygulaması ilk önce darbeli lazer ışını ile yapıldı. Bunun temel nedeni, geniş bir alana uygulanan nokta kaynağının, özellikle aralıklı lazer ışını ile çok basit bir şekilde gerçekleştirilebilmesidir. Bu yöntemle, upn çelik profil nedir gibi kaynak dikişleri üst üste binen ve ardışık nokta kaynaklarından oluşur.
Karbon eşdeğeri kavramı, çeliğin kaynağında sertleşme eğilimini gösteren bir dizi değerin varlığı ve çeliğin bileşimine dayanarak, aşağıdakileri gösteren bir formül elde etmek için bir takım çalışmalar yapılmıştır. kaynak kabiliyeti ve alaşım elementlerinin sertleşmesine eşdeğer bir sertlik sağlayacak karbon miktarını belirlediği ortaya çıkmıştır. Bu şekilde tespit edilen ve aynı kompozisyonu, çelik bileşimindeki alaşım elementlerinin sertliğine aynı sertliği veren karbon miktarına karbon eşdeğeri denir.
Kaynaklı yapılarda kullanılacak çeliklerin karbon ve mangan içeriği birçok ülkede ve çeşitli direktiflerde sınırlıdır. Bu iki element çeliğin sertleşme eğiliminden dolayı çatlak oluşma olasılığını arttırır.
Karbon eşdeğeri büyüdükçe, kaynak sonrası soğutmayı yavaşlatmak gerekir. Bunun için tek bir çözelti, kaynaklamadan önce kısma bir ön tavlama uygulayarak soğutma oranını yavaşlatmaktır. Karbon eşdeğeri nedeniyle, ön tavlama sıcaklıkları belirlendi ve olay basitliğe düşürüldü. Burada bilinmesi gereken bir çelik bileşimidir.
Önerilen makale: Alüminyum ve Çelik Nasıl Kaynatılır makalesini de okumanızı tavsiye ederiz.
Literatürde karbon eşdeğeri hesaplaması hakkında birçok farklı formül vardır. Tamamen bilimsel bir bakış açısıyla ele alındığında, çeliği sınıflandırmak için bir kriter olamaz, kaynak kabiliyetinin bir ölçüsü olarak da kullanılamaz. Fakat; Uygulamada kullanılabilecek ve tatmin edici sonuçlar veren ampirik bağlantılar.
Uluslararası Kaynak Enstitüsü'nün (IX) Kaynak Yeteneği Komisyonu, ısıdan etkilenen bölgedeki sertliğin, çatlamaya karşı bir güvenlik olarak 350 HV'yi geçmemesini şiddetle tavsiye eder. Isıdan etkilenen bölgenin sertliğini azaltmanın en güvenilir yolu, kaynaklamadan önce bileşene ön tavlama uygulamak ve kaynağı bu sıcaklıkta yapmaktır. Bu şekilde, soğutma hızı kritik soğutma hızından daha yavaş bir hıza düşürülür. Pek çok kitap yazarı tarafından önerilen ikinci yöntem, kaynaktan sonraki kısma tavlamada normalizasyon uygulamaktır. Bu şekilde, parça normalize edildiğinden, ısıdan etkilenen bölgede martensit bulunmaz.
Bu son yöntem, martensitin ortadan kaldırılmasında çok güvenli bir yol olsa da, özellikle basınçlı kaplar gibi kalıcı gerilmeler durumunda uygulamak için iyi bir çözüm değildir. İlkel soğuk çatlaklara, soğutma hızı ve martensit oluştuktan sonra kalıcı gerilmelerin ciddiyeti neden olur. Bu nedenle, kaynak sonrası ısıl işlemin bu çatlaklar üzerinde etkisi yoktur. Bununla birlikte, kullanım sırasında oluşabilecek çatlaklar üzerinde bir etkiye sahiptir. Bu nedenle, uac çelik profil fiyatları ön işlem, bileşimin bir ısıl işlem gerektirdiği koşullar altında gereklidir, ancak gerekirse, güvenliği arttırmak için normalleştirme tavlaması yapılabilir.
Görüldüğü gibi, karbon eşdeğeri, çeliğin bileşimi ile tamamen ilgilidir ve kaynağa uygulanan faktörleri, kaynak ağız şeklini, parçanın geometrisini ve kalınlığını içermez. Bunlar, soğutma hızını birinci derecede etkileyen faktörler ve dolayısıyla ITAB'ın iç yapısıdır.
Örneğin, 200 mm kalınlığa sahip bir çelik ve yaklaşık% 0.45'lik bir karbon eşdeğeri bir tavlama yapılmadan kaynak yapıldığında, IIW kritik bir sertlik derecesi olarak kabul edilen 350HV'den daha sert bir ITAB üretir.
Aynı parça 100 ° C'de ön tavlama ile kaynak yapıldığında, ITAB sertliği derhal kritik sertlik değerinin altına düşer.
Bileşimlerindeki yüksek karbon içeriği nedeniyle, dökme demir kaynağı zor bir işlemdir. Dökme demirlerin kaynaklanabilirliği düşüktür. Kaynak sırasında kaynak metaline bitişik bölgeler yüksek sıcaklıklara ısıtıldıktan sonra hızla soğur. Bu durumda, karbür çökeltmesi kaynak metalinin hemen yakınında meydana gelir. Bu yapı çok kırılgandır ve çatlama eğilimi yüksektir. ITAB'daki gevreklik derecesi, dökme demir türüne ve kaynak parametrelerine bağlıdır.
Genel olarak, ferritik matris küresel grafitli grafit ve temper dökme demirde çatlama eğilimi gri dökme demirden daha düşüktür. Fosforun kaynaklanabilirliği üzerinde olumsuz bir etkisi olduğu için, döküm demirlerinin kaynak için uygun olan fosfor içeriği% 0.1'in altında tutulmalıdır.
Konu bir dökme demir kaynağı haline geldiğinde, kaynakta kullanılacak dolgu metalinin önemi çok büyüktür. Kaynak metalinin düşük mukavemeti, ısıl gerilmeleri ve dolayısıyla çatlama eğilimini azaltır. Bu bağlamda, nikel veya nikel alaşımları genellikle dökme demirin ark kaynağında kaynak metali olarak tercih edilir.
Ön ısıtma
Kaynak sıcaklığını düşürerek ITAB'ın genişliğini azaltmak mümkün olsa da, dökme demirlerin ITAB'ı hala sert ve kırılgandır. ITAB'ın sertliğini ön ısıtma ile azaltmak mümkündür. Kaynak öncesi ısıtma öncesi soğutma oranı azaldığından, ITAB'da martensit oluşturma eğilimi azalmaktadır. Ön ısıtma sıcaklığı, dökme demir sınıfı, kütle, kaynak işlemi ve dolgu metaline göre belirlenir. Genel olarak, perlitik matris dökme demir içeren ferret matris döküm demiri, ferritik matris döküm demirlerinden daha yüksek ön ısıtma sıcaklıklarına ısıtılmalıdır. Dökme demir kaynağı için ön ısıtma vazgeçilmezdir.
Önerilen makale:Süpermartensitik Çelik Nedir makalesini de okumanızı tavsiye ederiz.
Isı tedavisi
Kaynak işleminden hemen sonra stresi azaltmak için ısıl işlem uygulamak da gereklidir. Bu amaçla 2,5 cm kalınlığındaki döküm parçası bir saat 600 - 650 ° C'de tutulur ve daha sonra saatte 10 ° C'nin altında soğutulur. Kaynak sonrası yüksek sıcaklıklara ısıtılması daha fazla yumuşama ve gerilime neden olur.
Gri Dökme Demir
Gri dökme demir için önerilen kaynak sonrası ısıl işlem; Kaynak işleminden sonra, ürün hemen 600 - 650 ° C'de bir fırına yerleştirilir ve 900 ° C'ye ısıtılır. Bu sıcaklıkta 2-4 saat tutulur, daha sonra 700 ° C'ye soğutulur ve bu sıcaklıkta 5 saat tutulur. ve fırında 600 ° C'ye soğutuldu. Daha sonra fırından çıkarılır ve sabit havada oda sıcaklığına soğutulur. Böylece, dökme demir kaynağı için ısıl işlem tamamlanmıştır.
Dökme Demir Kaynak ve Metodları
dökme demir kaynağı, soğuk, sıcak ve yarı sıcak yöntemler uygulanır. Kaynak işleminde çelik veya özel elektrotlar kullanılabilir. Bununla birlikte, bu elektrotlar iyi bir bağ sağlamaz ve malzemeye sert bir yapı kazandırır. Örneğin, gri dökme demirin kaynağı, çelik kaynakta kullanılan elektrotlarla yapıldığında, çok sert bir kaynak dikişi elde edilir. Bu nedenle, yumuşak bir derz gri dökme demirden işlenebiliyorsa, özel elektrotlar kullanılmalıdır. Nikel içeren elektrotlar, güçlü bir kaynak bağı oluşturmak için daha az ısı gerektirir. Ek olarak, nikel katı olduğunda karbonu uzaklaştırma yeteneği çok düşüktür. Kaynak metali soğuduğunda ve katılaşırken, karbon çözeltiden dışarı itilir ve grafit olarak çökelir. Bu, kaynak dikişinde ve ITAB'da karbür oluşumunu önler.
Kaynak, iş parçasının 500-600 ° C'ye ısıtılmasından sonra yapılırsa, 250 - 300 ° C'lik bir ön ısıtmadan sonra yapılırsa, "Sıcak Kaynak parçası" yarı-sıcak kaynak m olarak adlandırılır.
Dökme demir elektrotları, dökme demirin sıcak kaynağında kullanılabilir. Elde edilen dikiş yüksek bir dayanıma ve işleme için uygun bir sertliğe sahiptir. Dökme demirlerin çelik transmisyon mili gibi yarı sıcak kaynak işlemi, sıcak kaynak işlemine benzer malzemeler ve malzemelerle yapılır.
Temperli Dökme Demir ve Kaynak
Sıcak ve soğuk kaynak yöntemleri temper dökme demir kaynaklarında gri dökme demirdeki gibi kullanılır. Sıcak kaynak işleminde, işlemden önce parçaya 300-400 ° C ön ısıtma uygulanır ve parça kaynak sonrası yavaşça soğumaya bırakılır. Dökme demir kaynak işleminden önce temperlenirse, kaynak işlemi, ısıl işlemden sonra arzu edilecektir. Kaynak işleminden sonra, ısı kaynağı, çimento alanında yağış nedeniyle kaynak alanında aşırı sertliğe ve kırılganlığa neden olabilir.
Elektrik ark kaynağında kullanılan kaynak elektrotları iki ana gruba ayrılabilir: kaynak ve dolgu kaynak elektrotları. Kaynak metalinin kaynak kaynağı elektrotlarından yüksek mukavemet, tokluk ve süneklik olması arzu edilir. Kaynaklı malzemelerin sert ve aşınmaya dayanıklı olması da gereklidir.
Kaynak elektrotları, erime ve erime olmayan kaynak elektrotlarına ayrılır. Kaynak, elektrik ark kaynağında elektrotlar eritilerek yapılır. Erime elektrotları hem ark oluşumunu hem de gerekli kaynak metalini sağlar. Çıplak, özlü ve örtülü olmak üzere üç farklı tipte üretilmektedir.
Elektrik ark kaynağında kullanılan örtülü elektrotların faydalarını şöyle sıralayabiliriz;
Hem AC (Alternatif Akım) hem de DC (Doğru Akım) ayrıca arkın tutuşmasını ve oluşumunu kolaylaştırır.
Tavanlarda ve dikey kaynaklarda çalışmayı kolaylaştırarak erimiş metal damlalarının yüzey gerilimlerini ve viskozitelerini etkiler.
Koruyucu banyosu atmosferi oluşturarak kaynak banyosunu korur.
Kaynak dikişini cüruf ve yavaş soğutma ile kaplar.
Kaynak dikişini ve alaşım dikişini deoksidize eder.
Kaynak Elektrotları Türleri
Rutil Elektrotlar
Rutil Elektrotların kaplama ağırlığının yaklaşık% 35'i Ti02'yi oluşturur. Farklı kılıf kalınlıklarında üretilen rutil elektrotlarda eriyik kaynak metali, örtünün kalınlığı arttıkça damlacıklardan geçer ve aynı zamanda artan örtünün kalınlığı, dikişin mekanik özellikleri üzerinde olumlu bir etkiye sahiptir.
Hem DC - Doğru Akım hem de AC - Alternatif Akım Rutil Elektrotlarla kaynak yapılabilir. Bu elektrotlar, herhangi bir konumda kaynak yapmak için uygundur; çok yumuşak bir yay ile sessiz bir çalışma sağlarlar. Kapak kalınlığı arttıkça aralık doldurma yetenekleri artar. Kaynak elektrotlarının içinde birçok çeşit elektrot vardır.
Asit Elektrotları
Bu tür elektrotların kapağı ferromangan, demir oksit, kuvars ve diğer deoksidanları içerir. Asit elektrotlar genellikle kalındır ve kapak kalınlaştıkça damla kalınlaşır. Dikey kaynak hariç her pozisyonda kullanılabilir.
Hem AC - Alternatif Akım hem de DC - Doğru Akım kaynak yapılabilir. Aralıklı doldurma yetenekleri düşüktür. Kaynak elektrotlarının kullanımı düşüktür.
Önerilen makale:Su Verilmiş ve Temperlenmiş Çelikler Kaynaklanabilir mi makalesini de okumanızı tavsiye ederiz.
Temel elektrotlar
Genel olarak, kalın kapakla üretilen bazik elektrolit kapaklarında, kalsiyum ve diğer alkalin toprak metalleri karbonatlar ve bir miktar kalsiyum florür içerir. Kalsiyum florür, kaynak metali cüruftan daha iyi korur ve banyoyu diğer cüruf oluşturucu minerallerden daha fazla oksidasyon ve gaz emiliminden korur.
Bazik elektrotların kapaklarında hidrojen oluşturacak madde olmadığından kaynak sırasında hidrojenin kaynağa dikilmesi olasılığı çok düşüktür. Bazik elekler kuru yerlerde muhafaza edilmelidir, çünkü bunlar çok hidrokobiktir ve nem kaplı elektrotlar kullanımdan önce 30 dakika boyunca 250 ° C'de kurutulmalıdır. Aksi takdirde, kapaktaki nem gözenek oluşumuna ve kaynak dikişinde hidrojen gevrekleşmesine neden olur.
Tüm kaynak pozisyonlarında temel elektrotlar kullanılabilir. Aralık doldurma yetenekleri çok yüksektir. Bu elektrotlarla yapılan kaynak dikişleri iyi mekanik özelliklere sahiptir. Temel elektrotlar 0 ° C'nin altında bile çok iyi dikişler verir, kaynak elektrotlarında kullanımı oldukça yaygındır. Şantiyelerde yaygın olarak kullanılır. Özellikle düşük sıcaklığa sahip alanlarda kullanılırlar.
Temel elektrotlarla kaynak yapmak için akım yoğunluğu mümkün olduğu kadar yüksek seçilmelidir. Yüksek akım yoğunluğunun yardımıyla, elektrotun tutuşması kolaydır ve kaynak ısısı, verilen ısının yüksekliği ile sıvı halde daha uzun süre kalır ve bu, gazların kolayca çıkarılmasını ve dikişin alınmasını sağlar gözeneksiz.
Bazik elektrotlarla kaynak işlemi sırasında elektroda yaklaşık 85-90 derece açı verilmelidir.
Bazik elektrotlarla yapılan kaynak işleminde, ark uzunluğunu kısa tutmak gerekir; Aksi takdirde, ortaya çıkan gaz atmosferi kaynak banyosunu koruyamaz. Kaynak bölgesinin aşırı yakınlığı aşırı erimeye neden olur. Bu nedenle, yay uzunluğu mesafesi, elektrot teli çapının yarısı kadar tutulmalıdır.
Bu tip elektrot ile kaynak yapmak için kaynak hızı, rutil ve asidik kaplı elektrotlardan yapılanın 2 / 3'ü olmalıdır.
Selülozik Elektrotlar
Selülozik elektrotlar, yandıklarında gaz halindeki organik maddelere sahiptir. Kapağın ağırlığının% 30'u selülozdur. Kaynak sırasında metalin geçişi damla şeklindedir.
Selülozik elektrotlarla yapılan kaynaklarda, dikiş üzerindeki cüruf incedir ve sıçrama kayıpları çok yüksektir. Bununla birlikte, doldurma kapasitesi çok yüksektir ve penetrasyon iyidir. Her pozisyonda kaynak yapmaya uygundur. Selülozik elektrotlar, yukarıdan aşağıya kaynak için özellikle uygundur.
Kaynak işlemi sırasında bir miktar hidrojen çıkarılır. Bu, takım çeliği gibi bazı çeliklerin kaynağında sakıncalı olabilir.
Ark mavimsi renkli bir elektrik boşalması anlamına gelir. Normal koşullar altında, elektrik akımı iletken bir kablodan akar. Bu akımın kablodan iletilmesi ve bir akım döngüsü olması için, bir iletken tel ve bir enerji jeneratörü (batarya veya batarya) bulunmalıdır. Elektrik enerjisi jeneratörü, telin her iki ucunda bir voltaj farkı oluşturur. Böylece batarya kutuptur + diğer kutup - formda monte edilmiştir ve bu iki kutup arasında, yani potansiyel fark arasında bir voltaj farkı vardır. Potansiyel fark arttıkça, akım da artar.
V = I x R bu denklemi temsil eder. Direncin sabit kaldığı varsayımıyla, akım (I) arttığında, voltaj (V) aynı oranda artar.
Önceki paragrafta belirttiğimiz gibi, voltaj ne kadar büyükse, akım o kadar büyük olur. Bununla birlikte, akımın oluşması için iletken bir kablo gereklidir. Normal şartlar altında, iki tel - bir uç +, diğer uç - birbirine yaklaştığında, hava iletken olmadığından akım akmaz.
Önerilen makale: Grafitleşme Nedir makalesini de okumanızı tavsiye ederiz.
Fakat; voltajın yeterince büyük olması durumunda; Hava da iletken hale gelir, böylece havanın iletkenliği aşılır. Yani; Ortada bir tel olmadan, elektrik akımı bir uçtan diğerine akacaktır. Bu arada harika bir enerji ortaya çıkıyor. Bu görüntü ark diyoruz. Ark, bir maddenin plazma halidir. Renk mavidir. İnsanların yıldırım dediği şey aslında bir sekmedir Ark İnsanlar.
Endüstriyel Uygulamalarda Elektrik Ark Nedir?
Endüstriyel uygulamalara baktığımızda kaynak, plazma kesimi, çelik üretiminde kullanılan elektrik ark fırınları gibi elektrik arkları kullanılır. Elektrot ve iş parçası çalışma yayı arasında (yazıyor. Kaynak makinesi şasi bağlantı malzemesine yapılmıştır. Örneğin, kaynak makinesinden gelen (-) kutup bir kaynak vasıtasıyla kaynaklanacak malzemeye bağlanmaktadır. böylece malzeme yüklenir Kaynak elektrotu kaynak makinesinden + kutbuna bağlanır Yukarıdaki diyagramdan görüldüğü gibi, elektrot malzemeye yaklaştırıldığında hava elektrik akımını iletmeye başlar. Belli bir voltaj değerinden sonra iyonize edilmiş, bu kaynak ark, sonuçta elde edilen kaynak ark, yönteme, akım ve gerilime göre değişkendir ve sıcaklığı yaklaşık 3000 ° C'dir.
Elektrik ark kaynağında, malzeme eritilir ve kaynak işlemi 3000 ° C'lik bir sıcaklıkta gerçekleştirilir. Arkın keşfi ve sanayide kullanımı, sanayi devriminin gelişmesi ve gelişmesinin temelidir.
Aşağıdaki şekil ark sıcaklığının dağılımını göstermektedir. Arkın oluştuğu tepe noktasında sıcaklık ve akım en yoğundur. Bu noktada, çelik sanayi boruları nedir sıcaklık yaklaşık 3900 ° C'ye yükselir. Kaynak işleminin gerçekleştiği yeşil alanda, yaklaşık 2900-3000 ° C'lik bir sıcaklık aralığı vardır ve dikkatle bakılırsa, bu sıcaklık yukarıdan aşağıya doğru iner bir sütun.
Elektrik arkı, yukarıdan aşağıya bir elektrik akımı geçişidir. Bununla birlikte, akım taşıyan madde gazdır. Manyetik özellikleri nedeniyle, içinden geçen bir telin etrafında manyetik bir alan oluşturur. Sonuç, elektrik arkı etrafındaki manyetik alandır. Ark üfleme ürünümüzde de belirttiğimiz gibi, oluşturulan elektrik arkının etrafında manyetik bir alan varsa, arkın kararlı olmayacağı duruma göre ark düzensiz hale gelecektir. Kararsız hale gelecektir. Bu durumda, kaynağın yanlış olmasına ve kaynak hatalarına neden olur.
Oksijen kaynağı hala bugün hala geçerli olan en eski kaynak yöntemlerinden biridir. Metallerle uğraşan zanaatkarların, metalleri şu ana kadar dereceleri eritmek için bir araya getirdikleri ve daha sonra bunları sökdükleri bilinmektedir. Bu uygulamaların en eskisi, aynı zamanda eritme kaynağı olarak da adlandırılır, fırının kaynağıdır. Fırın kaynağındaki malzemeler eritilir ve birbirine bağlanır. Bu açıdan, oksijen kaynakları modern kaynakların başlangıcı olarak düşünülebilir. Oksijen kaynağı; Yanıcı olarak oksijen kullanılır ve asetilen genellikle yanıcı bir gaz olarak kullanılır ve gazların yanıcı ve yanıcı etkilerini kullanan kaynak işlemidir.
Kaynak alevi, yanıcı ve yanıcı gazların bir kombinasyonundan oluşur. Kaynak alevi, kaynaklanacak malzemelerin erime noktasının üzerinde bir sıcaklık oluşturmak için gerekli ortamı kolayca oluşturur. Bu sıcaklık, üretilen malzemelerin erimesini sağlar. Kaynak bölgesinde gerekli olan dolgu maddesi ek teller kullanılarak da oluşturulur.
Günümüzde, üstyapı ve sert lehimleme, dikişsiz kaynak nedeniyle üstün sızdırmazlık ve basınç direnci gerektiren boru kaynaklarında kullanılmaktadır.
Oksijen kaynağı bir füzyon kaynağı uygulamasıdır. İş parçaları erime sıcaklıklarına ısı enerjisi kullanılarak tavlanır. Isı elde etmek için yanıcı ve yanıcı gazlar kullanılır. Kaynak alevin atmosferik bir ortamda oluşması havanın ve oksijenin kullanılmasına izin verir. Kaynaklanmış alev metali eritmek için yeterli enerji üretir. Bu kaynak banyosu ilave metal kullanılarak üretilir veya kaynak yapılmadan kullanılır.
Önerilen makale:HSLA Çeliklerinin Kaynaklanması makalesini de okumanızı tavsiye ederiz.
Oksijen Kaynağı ve Yanıcı Gazlar
Oksijen genellikle oksijen kaynağında yanan bir gaz olarak kullanılır. Yanıcı gaz türleri aşağıda listelenmiştir;
Asetilen
Hidrojen
Metan
Propan
Bütan
Propan-Bütan
Hava Gazı
Benzin
Bunların her biri oksijen kaynağında yanıcı gaz olarak kullanılabilir. Seçim, uygulamanın doğasına bağlıdır. Öte yandan, yanıcı gaz seçerken bazı özellikler dikkat çekicidir. Şimdi, yanıcı bir gaz seçerken, dikkat etmemiz gerekenleri listeleyelim.
Yüksek sıcaklık değeri
Yüksek alev sıcaklığı
Aşırı ateşleme hızı
Kaynak banyosunu havanın zararlı etkilerinden koruyun
Artık yanma yok
Ucuz ve kolay üretim
En yüksek alev gücünü ve en yüksek alev sıcaklığını sağlayan yanıcı gaz asetilendir. Bunu kanıtlamak için diğer gazlarla karşılaştırılması gerekir.
Yanıcı Gazların Özellikleri ve Üretimi
Her bir yanma için ısıya gerek yoktur, ne de ısı salınır. Halk dilinde pas denilen ve çelikte görülen demir oksit tabakası açığa çıkar. Takip eden aşamalarda korozyona dönüşür. Demir oksidin havadaki bol oksijenle temasa geçmesi yeterlidir. Eğer çelik sudaki havadan daha fazla olan oksijene temas ederse, daha hızlı demir oksit üretir. Bundan yanmanın gerçekleşmesi için her ortamda oksijene ihtiyaç duyulduğu görülebilir. Bununla birlikte, şu andaki yanma farklı bir gelişmenin sonucudur ve yanma hem hızlı hem de sonuçta önemli bir ısı salımına yol açar.
Oksijen yanıcı maddelerle uygun bir ortamda birleşirse, yanma meydana gelir. Bu bilinirse, oksijen kaynağı genellikle oksijenin bir yanma gazı olarak kullanılmasının neden daha kolay anlaşılır. Bazı oksijen kaynakları, referans kitaplarında brülör gazı olarak oksijenin yanı sıra havanın kullanılmasını da ifade eder. Havada bol miktarda oksijen bulunması aslında oksijen kaynağında havanın kullanılmasının mümkün olduğunu kanıtlar. Bununla birlikte, pratikte havanın kullanımı teoride kalır. Çünkü doğrudan gaz halinde oksijen kullanmanın tartışmasız avantajıdır. Bu nedenle çelik platina fiyatları gibi kaynak işlemine oksijen kaynağı denir. Bazı durumlarda, yanıcı bir gaz olarak sürekli asetilen kullanılması, oksijen kaynağının oksi-asetilen kaynağı olarak adlandırılmasına neden olur.
Kaynak işleminde kullanılan oksijen gazı havadan elde edilir. Kendini yakmaz, ancak tüm yanma olaylarında kesinlikle mevcuttur. Yanma oksijen olmadan gerçekleşemez. Oksijen gazı sıvı halde mavidir. Gaz, gaz olduğunda sıkıştırılabilir. Başka bir deyişle, yaklaşık 150 litre oksijen gazı, 1 litre hacmine sahip bir tüpe sıkıştırılabilir.
Oksijen tedarik yönteminde, farklı gazların yanıcı gaz olarak kullanılması mümkündür. Ancak yanma gazı olarak sadece oksijen gazı kullanılmalıdır. Zaten burada kaynak işlemin adını alır. Oksijen kaynağı yönteminde kullanılan oksijen gazı havadan elde edilir.
Basınçları Doldurma ve Tüplerin Depolanması
Oksijen gazının belirli bir basınç altında sıkıştırılma tehlikesi yoktur.
200 bar basınçta 50 litrelik tüpe 10000 litre oksijen eklenebilir.
40 litrelik bir tüpte, 150 bar basınca 6000 litre oksijen konulabilir.
200 litrelik bir basınçta 10 litrelik bir tüpe 2000 litre oksijen konulabilir.
Oksijen tüpleri kullanılmadığında, valflardaki emniyet kapakları yerine takılmalıdır. Kesinlikle yerdeki oksijen tüplerinin yuvarlanmaması, üzerinde çalışmaması, aleve yaklaştırılması için darbe almaması gerekir. Kullanılan tüpler saklanırken iyi bağlanmalıdır. Borular yüksek sıcaklık ve güneş ışığından korunmalıdır. Bu nedenle, açık havada depolamak uygun değildir.
Dolu ve boş tüpler ayrı olarak depolanmalıdır. Boş olanların boş olduğunu belirten bir etiketi olmalıdır.
Borulardaki koruyucu metal parçalar çıkarılmamalıdır. Taşınırken gerekli güvenlik önlemleri alınmalıdır. Diğer tüplerde olduğu gibi, oksijen tüplerinin tamamen boşaltılması önerilmez. Bir tüp boşaltıldığında, aynı gazla tekrar doldurulmalıdır.
Bakır kaynak için çok önemli bir özellik olan elektriksel ve termal iletkenlik bu malzemede çok iyidir. Bakır, aynı alüminyumda olduğu gibi doğal yapısı nedeniyle korozyona karşı da dayanıklıdır. Yani paslanmaz. HMK - Hacim Merkezli Kübik yapı şekli nedeniyle oda sıcaklığında çok iyi bir şekildir. İyi ve yorulma dayanımı yüksek olduğu için geniş bir uygulama alanına sahiptir. Manyetik değiller. Aynı zamanda yumuşak ve sert olabilir.
Yüksek elektrik iletkenliği nedeniyle, direnç ve endüksiyon yöntemleri hariç her türlü lehimleme uygulanabilir. Bununla birlikte, lehim yaparken, aşağıdakilere dikkat edilmelidir;
Lehim sıcaklığı
Kurulum türü
Bağlantı direnci
Galvanik Korozyon
İyi elektriksel iletkenliklerinden dolayı, elektrikli ve elektronik malzemelerin üretiminde, müzik aletlerinin elektrikli parçalarında, deniz suyu arıtma tesislerinde yaygın olarak kullanılırlar. Hem dövme hem de döküm yöntemleriyle üretilebilirler.
Bakırın ve alaşımlarının kaynaklanabilirliği kimyasal bileşimine bağlıdır. Kalın malzemelerin kaynağında, aynı çeliklerde olduğu gibi kaynak öncesi ön ısıtma yapılmalıdır.
Bakır saf halde yumuşak bir metaldir. Bununla birlikte, dövme alaşımları, soğuk şekillendirme, alaşım elementleri ısıl işlem ile birlikte eklenir ve mukavemet kazanır.
Alaşım Elemanlarına Göre Sınıflandırma
Birçok metal ile alaşımlıdır. Çoğunlukla alüminyum, silikon, nikel, kalay ve çinko ile alaşım oluşturur. 9 ana gruba ayrılır. Bu gruplar aşağıda listelenmiştir.
Saf Bakır (% 99 Saflık)
Düşük miktarda alaşım (en az% 96 saflık,% 3-4 alaşım elementi içerir.)
Bakır - Çinko Alaşımları (Pirinç)
Cu - Kalay Alaşımları (Bronz):% 10'a kadar Kalay - Sn.
Cu - Alüminyum (Alüminyum Bronz):% 10'a kadar alüminyum içerir.
Cu - Silikon (Silikon Bronz):% 3'e kadar silikon içerir.
Cu - Nikel - Çinko Alaşımları:% 27'ye kadar Çinko% 18'e kadar Nikel içerir.
Cu - Nikel Alaşımları: Monel olarak da bilinir, bu alaşımlar yaklaşık% 30 Nikel içerir.
Özel Bakır Alaşımları
Bakır kaynağından önce, kaynak ağzı ve bitişik alanlar her iki taraftan da temizlenmelidir. Kaynak yapılacak yüzeyler yağ, kir ve boya gibi yabancı maddelerden tamamen temizlenmelidir.
Yazımızın başında da belirttiğimiz gibi, bakırın termal iletkenlik katsayısı nedeniyle, bakır kaynağı sırasında büyük miktarda büzülme ve bozulma, yani deformasyon meydana gelir. Bunu önlemek için, malzemenin kaynaktan önce sabitlenmesi gerekir. Ek olarak, bakır kaynaklı derideki yüksek iletkenlik nedeniyle deri eldiven ve önlüklerin yanı sıra ultraviyole ışınlarının da camlara karşı kullanılması gerekir. Atölyenin havalandırılmasına dikkat edilmelidir.
Bakır kaynağından sonra, dikiş hala kırmızı iken dikiş geliştirilebilir ve dikişin sertleşmesi ve deforme olması artabilir.
Kalın parçalar kaynaklanmadan önce çelik profil fiyatları gibi tavlama yapılmalıdır. Bakırın oksijene afinitesi - yüksek afinitesinden dolayı - bir oksit tabakası ile kaplanır. Bakır kaynağı sırasında bu, gözeneklere neden olabilir. Oksijen çözünürlüğü çok yüksektir, ancak sıvı halde değildir; katılaşma sırasında bu tam tersi olur. Aynısı hidrojen için de geçerlidir.
Kaynak yapılacak bakırın Kaynak Fosfor Kaynak ile deokside edilmesi önerilir. Oksijen içeren türler gözenek ve sıcak çatlama (Hidrojen Hastalığı) eğilimi gösterir.
Saf bakır kaynağı için en uygun yöntemler MIG ve TIG kaynak yöntemleridir. Kaynaklanmış elektrotun kaynaklanmasına rağmen, MIG ve TIG kaynaklarında olduğu gibi sabit bir yay ve uygun bir kaynak dikişi elde edilemez.
Tozaltı ark kaynağının özellikleri, kaynak işlemi sırasında arkın kapalı bir ortamda oluşturulduğu, işlemin sürekli, yüksek erime etkinliğinin, kaynak dikişinin kalitesinin ve işleminin göreceli yüksekliğinin oluşacağı şekilde belirtilir. uygulamalardaki parametreler oldukça geniştir. Tozaltı kaynak yönteminde kullanılan elektrot kaynak tozunda erir.
Tozaltı ark kaynak yönteminde kullanılan kaynak akımı şiddeti 100 ila 5000 Amp arasında değişmektedir.
Bu yöntemde kullanılan ark gerilimi 20 ile 70 volt arasında. Kaynak hızı saatte 10 ila 300 metre arasında değişebilir. Akım yoğunluğu 1 mm2 alanda 20 ila 200 Amper arasında değişir.
Tozaltı kaynak makinaları bazı cihazlardan oluşmaktadır. Bunlar,
Güç devresi
Tel - Toz Besleme
Toz Geri Emme
Kaynak Hızı ve Yörünge
Yöntemin temel prensibi olarak, tel ve toz birlikte erir. Arzu edilen tel-toz kombinasyonunun seçimi çok önemlidir. İstenilen kaynak dikişini sağlamak için tel ve toz birlikte kullanılmalıdır. Telden eksik olan bir alaşım elemanı tozdan tamamlanır.
Kaynak yapılacak kısımda tel ve toz var. Öte yandan, pirinç boru çubuk fiyatları gibi kullanılmayan toz fazlalığı elektrikli süpürge ile kaynaktan uzaklaştırır.
Tozaltı ark kaynak yönteminde kaynak nozüllü veya kaynaksız kaynak yapılabilir. Yöntemin özelliklerinin yansıması için, uygulamalar oluk pozisyonunda yapılmalıdır.
Bu yöntem özellikle diğer yöntemlere göre verimlilik açısından dikkat çekiyor. Diğer yöntemlerden daha verimli bir kaynak yöntemidir.
Elektrottan materyalin transferi damlalar şeklindedir. Son damlama hacmi ve frekansı, uygulanan kaynak parametrelerine ve kullanılan toza bağlı olarak üretilir ve kontrol edilir.
Kaynak dikişindeki sert kabuk (kaynak tozu nedeniyle) kaynağın yavaşça soğumasına neden olur. Bu, sert fazların oluşumunu önler. Bu nedenle, dikiş üzerinde oluşan kabuk kaynak yapıldıktan hemen sonra sökülmemelidir.
Tozaltı kaynak makinaları tam veya yarı otomatik olarak seçilebilir. Bu yöntemde, kaplama ve eritme için kaynak işleminde bant ilave malzemesi eklemek de bir üstünlüktür.
Bu kaynak yöntemi ark bazlı bir uygulamadır. Geniş bir çalışma özgürlüğüne sahiptir. Ayrıca, en büyük penetrasyon derinliğine tozaltı ark kaynağı yönteminde ulaşılabilir.
En derin penetrasyona ulaşmada en önemli faktör, çok yüksek akım yoğunluğu değerlerine ulaşmaktır. Bu uygulamada, akım yoğunluğunu belirlerken, parçanın kalınlığına, kaynak ağzı tipine, kullanılan tel ve toza ve ayrıca malzeme alaşımına dikkat edilmelidir.
Uygulama kapsamı
Tozaltı kaynak, yüksek hız ve derin penetrasyon nedeniyle, basınçlı kap imalatında sıklıkla kullanılır. Özellikle aşağıdaki resimde, sualtı kaynakları genellikle çevre kaynaklarında kullanılmaktadır.
Yüksek erime gücü ve nüfuzu nedeniyle, 4 mm'lik ince parçalar için bir problemdir. Başka bir deyişle, genellikle 4 mm'den daha kalın kısımlara uygulanmalıdır.
Nispeten ince parçaların kaynaklanması sırasında, bakır taban kullanılması, akım yoğunluğu ve ark voltajının seçilmesi, kaynak tellerinin küçük, pozitif ters kutup, kaba toz seçilmesi tavsiye edilir.
Tozaltı kaynak ile kalın parçaların kaynağı için;
Yüksek voltaj, düşük akım seçimi
İnce taneli toz kullanımı
Kaynak öncesi ve sonrasında tavlama gerekebilir.
Tozaltı Kaynakta Enerji Kaynağı Çeşitleri
Tozaltı ark kaynağında doğru akım (DC) ve alternatif akım (AC) kullanılabilir ve DC elektrot negatif veya pozitif kutbuna bağlanabilir.
DC Akım - Elektrot Pozitif Kutup
Arkın doğru stabilitesi, pozitif akım pozitif polarizasyonunda gösterilir. Başlangıçta, damlacık oluşumu düzenli olarak gerçekleşir. Güç devreden daha fazla alındığında, elektromanyetik kaynağın etkisi, düşme yüzeyinin sınır gerilimini azaltır, bu da arkın dengesini etkiler.
Düşük kaynak hızlarında, arka yönlendirilen metal damlacıklar kaynak yönünde gitme eğilimindedir. Kaynak hızı arttıkça, tam tersi olur.
Nötr ve asit karakterli bir toz kullanıldığında, damlanın çapı küçülür ve temel ve yüksek bazik toz kullanıldığında damlama çapı artar.
Düşme frekansı, yüksek akım yoğunluklarında küçük damlaların oluşması ile artar. Elektrot (+) kutbuna bağlandığında, sıvı fazdaki metal damlacıklarının yüzeyi işlem boyunca negatif akımlar taşır. Bu nedenle, damlacıkların aşırı ısınması meydana gelir. Damlacıklardaki bu aşırı ısınma, eriyik banyosunun sıcaklığının yükselmesine ve daha derin bir kaynak dikişine neden olur.
DC Akım - Elektrot Negatif Kutup
Bu durumda, elektrot ark içinden iletilen ısı miktarı pozitif kutuplaşmadan daha küçüktür. Bu fenomen, elektrot yayılımının yükselmesinin nedenine dayanmaktadır, bu nedenle eşit miktarda kaynak teli eritmek için daha yüksek akım yoğunluklarında çalışmak gerekir.
Negatif (-) polarizasyondaki katot noktasındaki çok sık değişiklik nedeniyle, erimiş metal damlaları pozitif (+) polarizasyon kadar aşırı ısınmaz. Bu tür polarizasyonda, düşme frekansı ortalama hacimsel dalga büyüklüklerini azaltır.
Artan damlaların eriyik banyosuna temas ettikten sonra yeni damlaların oluşumu ve büyümesi nedeniyle ark kuvvetlerinin pozitif (+) kutuplaşmadan daha şiddetli olduğu gözlenmiştir.
Bu oluşumda, sıvı fazdaki elektrot ucu eriyik banyosu ile temas ettiğinde, malzeme geçiş köprüsünde bir patlama meydana gelir. Bu kaynak akımına dinamik bir değişiklik olarak yansır.
AC - Tozaltı Kaynak
AC - DC - Doğru akım (+) polarizasyon yöntemi, AC güç kaynağında eşit işlem parametrelerinin kullanımıyla uyumludur. Artan akım yoğunluğu ile hacimsel düşme hacimleri azalır ve düşme frekansı artar.
Alternatif akım kullanımında düşme hacmini ve frekansını etkileyen diğer bir faktör kullanılan tozdur. Bu yöntemde DC - Doğru akımda olduğu gibi;
Asit ve nötr toz kullanılması, frekansı arttırır ve düşme hacmini azaltır.
Bazik ve yüksek bazik toz kullanımı sıklığı azaltır ve düşme hacmini arttırır.
Bu yöntemde, arkın stabilitesi kaynak tozunun ve kaynak telinin özelliklerini etkiler. İkisinin seçimi uygun bir kaynak dikişinin çizilmesi için çok önemlidir.
Tozaltı Kaynak Akım Jeneratörleri
Metodun yaşama oranının uygulanmasındaki uygulama açısından önemli bir özelliğinin% 100 olması beklenmektedir. Dikey özelliklere sahip jeneratörler genellikle yatay olmak için kullanılır. Dikey karakteristiğin ark gerilimi önemli ölçüde değiştiğinde, akım değişimi çok düşüktür.
Ark boynunun kaynak cihazı tarafından sabit tutulduğu ve sabit tutulduğu bu yöntemde, ark boynunun değişmesi durumunda ark boynunu eski haline getirmek için tel besleme hızının kaynak makinesinde yapılan bir ayar ile de değiştirilmesi gerekir.
Yatay özelliklere sahip jeneratörler durumunda, akım yoğunluğundaki, yani elektrot erime gücündeki değişim, ark uzunluğu ark voltajında biraz değişse de yüksektir. Bu jeneratör tipi, dahili kontrol özelliğine ve ek kontrol gerektirmeden kendiliğinden ayarlanan yay uzunluğu ayarına sahiptir. Bu jeneratörlerde ark gerilimi ve tel hızı, akım yoğunluğuna göre ayarlanır. Bu yüzden tel hızı ve tel besleme motor hızı sabittir.
İstenilen ürünün şekline dökülmüş, erimiş metal veya alaşım bir kalıp boşluğuna dökülür, kalıptan çıkarıldıktan sonra katı olarak adlandırılır.
Proses adımları aşağıdaki gibidir;
1. Metal veya Metal Alaşımlı Erime
2. Uygun Döküm Kalıplama İşlemi
3. Sıvı Metal veya Metal Alaşımının Katılaşması
4. aracı
Döküm avantajları
Uygun kalıp oluşturulduğunda basit veya karışık geometrik şekiller kolayca elde edilebilir.
Hemen hemen tüm parçalar döküm için uygundur.
Döküm Dezavantajları
Döküm hataları meydana gelebilir.
Ayrılma, boşluk vb. Oluşabilir.
Çevre kirliliği oluşur.
İSG için riskli bir yöntemdir.
Çıkardıktan sonra ekstra işlem gerektirir.
Döküm tekniği
dökümhane
Ülkemizde dökümhaneler bol bulunur, döküm işlemleri için özel olarak tasarlanmış fabrikalardır. Bu fabrikalarda kalıp tasarımı, maça tasarımı ve yapımı, eritme fırınları vb.
Kalıp
Kalıp geometrisi, dökülecek parça ile aynı olacak şekilde tasarlanmıştır. Kalıplar, aşağıdaki şekilde gösterilen elemanlara sahip olmalıdır.
Ağız
Dikey koşucu
Yatay koşucu
Besleyici
kürek
Üst düzey
Alt derece
kalıplar
Dökümde kullanılan kalıplar 2'ye ayrılabilir ve parçalanamaz. Deforme olabilen kalıp malzemeleri genellikle kumdan veya benzer malzemelerden yapılır. Bağlayıcılar kumda kullanılır.
Zor şekilli parçalar deforme olabilir kalıpta üretilebilir.
Parçalanabilir olmayan kalıplar, çok sayıda malzemenin üretilmesi durumunda sıklıkla kullanılır. Genellikle metal malzemeler kullanılır. Fakat; ilk maliyetler kum kalıplarından daha yüksektir ve üretimi daha zordur.
Kum kalıp
Bu tür kalıplamada, model ilk önce model evlerinde üretilir. Model genellikle istenen kısımdan biraz daha büyük yapılır. Bunun nedeni, sıcak metalin katılaşma sırasında kalıbın içine çekilmesidir.
Model üretildikten sonra kum kalıba yerleştirilir ve parçanın istenen şekli kum kalıba alınır. Sonra model kaldırıldı. Kum kalıbında istenen parçanın şeklindeki bir kumlama (ancak biraz daha büyük) oluşur.
Ayrıca parça üretmek için gerekli alan varsa oyun kullanılır. Çekirdekler, parçalar içindeki boşluğu oluşturmak için kalıplara yerleştirilir.
Kum kalıplarında, kalıbın parçanın şeklini bozmasını önlemek için kuma bağlayıcı eklenir. Bu bağlayıcılar genellikle kildir.
Maça
Maça genellikle kumdan yapılır; kalıp kumundan daha dayanıklıdırlar ve farklı bağlayıcılarla birleştirilirler. Bunun nedeni, yüksek sıcaklıkların dağılmasını önlemektir.
Daha önce belirtildiği gibi, göbekler kalıba yerleştirilir ve metal dökümlerde parça boşlukları oluşturmak için kullanılır. Yukarıdaki şekilde görülebileceği gibi, sarı işaretli kısım işlemden sonra kaldırılacak ve üretilen parçanın bir kısmı boş kalacaktır.
Yolluk Sistemi
Adından da anlaşılacağı gibi, geçiş sistemi döküm ağzından dökülen sıvı metalin kalıp boşluğuna ulaşmasını sağlar. Kalıp ağzından dökülen sıvı metal ilk önce dikey kanalın yatay yoldan geçtiği alana ulaşır ve parçanın orijinal şeklini oluşturur. Burada önemli olan dikey yolun sonuna bir çukur yerleştirilmiş olmasıdır. Bu çukur, dikey yolcunun sonunda yatay yolu geçmek için yapılır, böylece sıvı metal durulamaz ya da hava boşluğu yapmaz ya da kalıbı bozmaz.
Besleyiciler
Asla kaçırılmaması gereken bir diğer şey, kalıplardaki besleyici tasarımıdır. Besleyiciler, yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi kızak üzerinde bulunur. Besleyicinin amacı, otomat çelikleri fiyatları gibi soğutulmuş ve katılaşmış sıvı metalin büzülmesinden kaynaklanan hacim büzülmesini azaltmaktır. Besleyicide, sıvı metal daha uzun süre sıvı kalır. Böylece, metal kalıpta katılaşınca besleyici sürekli olarak sıvı metali kalıba besler, böylece kalıpta boşluk kalmaz. "
Katılaşma
İşlem tamamlandıktan sonra, kalıp yüzeyleri nispeten daha soğuk olduğu için kalıbın yakınında ince taneli bir yapı oluşur. Çünkü çelikler hızlı soğutma sonucunda ince taneli bir yapıya sahiptir. Aşağıdaki şekilde görülebileceği gibi, katılaşma ısı akışının bir sonucu olarak, uzun taneler kalıbın merkezine doğru şekillenmeye başlar.
Sürekli döküm, erimiş metali suyla soğutulan ve iki uçlu açık bir kalıptan geçen katı bir faza dönüştürme işlemidir. Bu küf koka olarak adlandırılır ve bu koku iç içe geçmiş iki gömlek parçasından oluşur. Koku su ile soğutulur. Sürekli döküm, döküm kalıbındaki erimiş metalin, kalıp değiştirmeden aynı kalıp ve kısımda sürekli olarak dökülmesi ve eritilmesi işlemidir. İlk yatırım maliyeti yüksek olmakla birlikte, çok yüksek tonajlı ürünleri kısa sürede satın alabilmek için ekonomik bir yöntemdir.
Bu döküm yöntemi dışındaki geleneksel döküm yöntemlerinde, işlem, katılaşmış metalin tamamen katılaşmasından sonra sona erer. Ancak; Sürekli döküm işleminde, dökümü kalıptan çıkarmak için metalin tamamen katılaşması beklenmez. İşlem sürekli ve kalıp olduğundan - zaten kokusundan oluşan bir kabuk. Kabuk, külçe etrafını saran kısmen katılaşmış parçadır.
Sürekli döküm, adından da anlaşılacağı gibi sürekli bir süreçtir ve klasik döküm yöntemlerinden farklıdır. Yani; Erime noktasından biraz daha düşük olan çelik, kokun tepesinden verilirken, aynı miktarda çelik yine kokun tabanından çıkarılır. Soğutma işlemi kokuda gerçekleştirilir. Soğutma işlemi ayrıca bir kabuk oluşturur.
Bu işlemde, koktan çıkan malzeme erime aşamasında değildir; dış kısım soğutuldu. Dış kısım bir kabuğa sahiptir ve dökümün iç alanı erime sıcaklığından biraz daha fazladır. Dış kabuk, içerideki erimiş faza yakın metalin dış koku tarafından kapatılması için bu basınca dayanacak kadar bir kalınlığa ulaşmalıdır. Bu nedenle, kokunun içinden geçerken soğutma işlemi optimum seviyede olmalıdır.
Koku soğutulmuş bir sistemdir. Metal döküm bu kokudan geçer. Bölümler dairesel veya kare veya dikdörtgen olabilir.
Koku iç içe geçmiş iki parçadan oluşur. Bu iki parça soğutma sıvısına sahiptir.
Sürekli döküm kokusundan geçen külçe, kokudan geçerken hız sınırına sahip olmalıdır. Bunun nedeni külçe soğutma oranının önemli olmasıdır. Çünkü külçe kokudan hızlı bir şekilde geçerse, külçe yeterince soğutulmaz ve bu nedenle dış kabuk yeterli kalınlığa ulaşmaz ve kabukta kırılma meydana gelir. Külçe döküm kokusundan aşırı yavaş geçecekse, bu kez kabuk kalınlığı çok fazla olacak ve çatlaklar çatlayacaktır.
Ek olarak, aşırı hızlı soğutma, çeliğin yapısını bozar ve sertleşmeye neden olur. Bu, bazı özel durumlar dışında, istenmeyen bir durumdur.
Fırından - Tundish'ten gelen metal, kokudan çıktıktan sonra dış duvardan yavaşça soğumaya başlar. Soğutma işlemi silindirler arasında geçerken devam eder. Şekilden görülebileceği gibi, kırmızı kısım kabuğun nasıl oluştuğunu ve katılaşma işleminin dışarıdan nasıl devam ettiğini gösterir.
Katılaşma işlemi sırasında, silindirler arasındaki memelerden soğutma suyu püskürtülür.
3 farklı tipte sürekli döküm tasarımı görülür. Bunlardan ilki ”Vertical il yöntemi. Bu yöntemde, kokudan çıkan kare çelik çubuk fiyatları ve levha doğrudan eğimsiz makaralar vasıtasıyla aşağı iner. Çelik dökümler genellikle dikey olarak dökülür. Bu, çeliklerin yüksek erime sıcaklıklarından kaynaklanmaktadır.
İkinci yöntemde, dikey olarak başlayan külçe, ilerici süreçlerde eğilir. Bu tür bir yöntemde demir dışı metaller sıklıkla dökülür.
Üçüncü yöntemde, kokudan çıkan külçe doğrudan yoluna devam eder.
Bu tasarım şekli, döküm yapısını çok fazla etkilemez. Farklı şekiller makinenin tasarımı ile ilgilidir.
Elektrik ark ocağı endüstrisinde ve özellikle çelik üretiminde, elektrik enerjisi üretimi ve tedarikindeki gelişmeleri, elektrot üretimi ve kalitesinin gelişimini, elektrik kontrol sistemlerinde gelişmeleri, refrakter çeşitlerinde ve niteliklerini göstermek mümkündür. mekanik, hidrolik ve elektronik alanlarda malzeme ve endüstriyel gelişmeler.
% 100 çelik hurdası veya katı hammaddeden (Asit veya Baz astar), elektrik ark ocağı çelik üretimine cevap veren birimler olarak hızla gelişti.
Kullanım kolaylığı ve çabukluk, kullanım kolaylığı, çalışma esnekliği, fırın atmosferinin temizlenmesi vb. Elektrik ark fırınları alaşımlı, özel ve kaliteli çelik üretiminde önem kazanmıştır.
1960'lardan sonra, bu özelliklere ek olarak, ucuz elektrik enerjisi arzı, koklaşabilir taş kömürü tedarikinde zorluklar, entegre tesislerin büyük kapasitesi, büyük miktarda yatırım, elektrik ocağı çelik üretim tesislerinin sürekli döküm yöntemi ve ticari haddehaneler inin mini çeliğine bir isim olarak entegre edilmiştir. Gelişmeler vb. Teknolojik ve ekonomik kaygılar nedeniyle, toplu çelik üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Çelik üretiminde kullanılan geleneksel elektrik ark ocağı, 3 elektrotlu, genellikle dairesel kesitli gövde ve alternatif akım ile doğrudan ark olarak oluşturulan kapak olmak üzere iki parçadan oluşur. Kapağın uygun yapısı, elektrotların gövdeye doğru hareket etmesini sağlar. Odadaki elektrotlar ve metal arasındaki normal voltaj. Yüksek akım nedeniyle yüksek akım yüksek sıcaklıkta sonuçlanır. Bu sıcaklık ark bölgesinde 32000C'ye kadar ulaşabilir.
Elektrik ark fırınlarında, uygun elektrik teçhizatı ve elektrotların yardımıyla, yüksek sıcaklık arzının seri bir şekilde elde edilmesi ve% 100 katı yük ile başlayan çeliğin üretilmesi mümkün kılınması, yöntemin diğer çeliğe göre en üstün özelliğini belirler. Üretim yöntemleri. Elektrikli ark fırınları, geleneksel hazırlama uygulamasına göre aside ve bazik olarak bölünebilir.
Asit Astarlı Elektrikli Ark Ocağı
Asit elektrik ark fırınlarında asit üretimi asit cürufu ve tam ve kısmi oksidasyon yöntemleri ile gerçekleştirilebilir. Bu tip fırınlarda cüruf tipi nedeniyle fosfor ve kükürtün giderilmesi mümkün değildir.
Temel Astarlı Elektrikli Ark Ocağı
Bazik astarlanmış fırınlarda P ve S'yi çıkarmak mümkündür, çünkü oksidasyon ve indirgenmiş çift cüruf uygulaması ayrı olarak, özellikle elektrikli ark fırınlarında gerçekleştirilebilir.
Buna göre, refrakter tipleri ve temel primer ocaklarında çelik üretiminin yapıldığı yerler aşağıdaki gibidir: Chromium larda Magnesite veya silis tuğlası (son zamanlarda yüksek alümina tuğlalarda kullanılmaktadır). . Krom-Magnezya veya silika tuğla, cüruf seviyesinde ve üzerinde dökülür.
Tüketim Maddeleri
Elektrik ark ocağında, çelik üretimi sırasında hammadde dışındaki elektrik enerjisi, refrakter, elektrot gibi en önemli değişken maliyet unsurları olarak görünen üç ana tüketim kalemi vardır.
Elektrik ark ocağının refrakter malzemesinin tüketimi, çalışma koşulları (şarj modu, sıcaklık, yüksek sıcaklık süresi, sıcaklık değişimlerinin sıklığı, çelik ve cüruf bileşimi vb.) İle yakından ilgilidir. Genellikle ark ocaklarında 5-15 kg / ton çelik refrakter tüketimi kullanılabilir.
Elektrik ark fırınlarındaki elektrotların tüketimi, yüzeylerin elektrot uçlarından ve mekanik kopuklardan oksidasyonundan kaynaklanmaktadır. Elektrot tüketiminin en aza indirilmesi, fırın yapısının yanı sıra elektrotların çalışma koşullarıyla yakından ilgilidir. Farklı koşullarda, 1 ton çelik üretimi için 3,5-90 kg elektrot tüketimi kullanılabilir.
Enerji, elektrot ve refrakter alanlardaki fiyat artışı ve 1979 yılında hammadde hariç hammadde sonrası başlayan çelik tüketimindeki düşüş maliyetleri en aza indirecek şekilde maliyetleri en aza indirdi.
Bu çalışmalar elektrik ark ocağı teknolojisinde bazı yeni uygulamalara yol açmıştır.
Elektrik Ark Ocağı Şarj Malzemeleri ve Metodları
Alaşımsız ve alaşımlı özel çeliklerin yapımında kullanılan EAO direkt arkını oluşturan 3 grafit elektrot vardır. Fırının çalışması elektrotlara uygulanan normal voltları ve yüksek akımı yüke ileterek yapılır. Fırın onarıldıktan sonra, elektrotlar ayarlanır ve gerekli hazırlıklar yapılır, fırın şarj edilir. Şarj için gerekli hammaddeler hurdadır. Üretilecek çelik alaşımlı çelik ise, hurda bileşimi üretilecek çelik cinsine benzer şekilde yapılır.
Diğer hammaddeler; tamir malzemesi olarak cüruf, dolomit ve manyezit gibi kireç, kireçtaşı ve gömmetaş ile alaşımlama ve deoksidasyon: Fe-Mn, Fe-Si, Fe-Cr vb. Ek materyaller; Kok kömürü karbon vermek için kullanılır, erimeyi hızlandırmak için sıvı oksijen kullanılır ve karbon temizleme için demir cevheri (hematit) kullanılır.
Fırına gerekli ilaveler genellikle cüruf kapısından yapılır. Kullanılan hammaddeler, hurda şarjından sonra ve belirli oranlarda gerekli aşamalara eklenir. Fırın kapağı üstten kapak kapağı açılarak açılır ve kapak kapatılır ve elektrotlar yük üzerine indirilir ve ark akımı uygulanır. Elde edilen ark, elektrik akımının elektrotlardan yüke iletilmesine neden olur. Ark; metal ve elektrot arasında gerçekleşir. Elektrotlar ve odadaki şarj arasına uygulanan normal volt, yüksek akım nedeniyle yüksek sıcaklık şarjını eritir.
Çift Cüruf Yöntemi
Çift cüruf yönteminin erime ve işlem olarak iki aşaması vardır. Erime aşamasında, yükü kolayca eritmek için yük oksijen tarafından üflenir. Bu aşamada, yüksek güç kullanılır. Erime tamamlandığında güç azalır. Tedavi aşamasında iki ayrı dönem vardır. Bunlar oksidasyon ve indirgeme dönemleridir. Oksidasyon döneminde çelik banyosunda istenmeyen bazı elementler cürufa oksit olarak geçirilir ve banyo arıtılır.
Bu arada, silikon, manganez, fosfor ve demir gibi bazı elementler kısmen oksitlenir ve banyoda karbonda hafifçe azalır. Sıvı metal banyo oluşturulduğu anda cüruf uzaklaştırılır ve fosfor temizlenir. İndirgeme döneminde metal banyo sıcaklığı artar ve kükürt giderilir ve çelik gerekli ilavelerle istenen bileşime getirilir. Çalışma koşullarına göre, bazlık oranı çok iyi ayarlanmalıdır. Bu, en iyi kükürt giderimi ve cürufun maksimum akışkanlığı için 2.5 olmalıdır.
Bu sebeple, bu dönemde kireci çok miktarda cüruf olarak kullanarak, hem bazite oranını arttırır hem de daha iyi kükürt giderimi elde edilir. Böylece cürufta sülfür bileşikleri olarak toplanan kükürt cüruf giderme işlemi ile banyodan çıkarılır. Bu aşamada, sıcaklık sıklıkla ölçülür ve fırından alınır ve bileşim kontrol altında tutulur. Eksik eleman eklenir ve fazla eleman çalışır.
Şimdiye kadar, fosfor, kükürt, manganez, silikon ve karbon ayarlanır. Oksitleri sıvı çelik banyosunda almak ve oksijen seviyesini en aza indirmek için, banyoya deoksidanlar eklenir ve oksijene oksijen eklenir. Son olarak, sıcaklık ve bileşimin kontrol edilmesinden sonra, güç azaltılır ve gerekirse bazı ilaveler yapılır ve eğer yeterli sıcaklığa ulaşılırsa, döküm yapılır.
Döküm sıcaklığı çelik kalitesine ve karbon içeriğine bağlıdır. Genel baz, çeliğin erime sıcaklığının 100 ° C'nin üzerindeki bir sıcaklıkta dökülür. Elektrotlar grafit-karbon vb. Malzemelerden yapılmış. Çoğu grafit elektrot kullanılır. Elektrot tüketimini en aza indirmek için ark ocaklarında uygun bir elektrot kontrolü yapılmalıdır.
İşlenmemiş içerikler
Elektrikli Ark Ocağında kullanılan hammaddeler hurda veya sünger demirdir. Yardımcı maddeler alaşım ve deoksidasyon elementleridir.
Kullanım açısından, iki tür hurdaya bölünmüş hurda kimyasal analizi, tanınmış karbon çeliği fiyatları fabrikalarından, dökümhanelerden ve haddehanelerden yüksek kalitede hurdadır. Piyasa hurdası, özellikle otomobil kaportalarındaki çok düşük kükürt ve fosfor içerikli hurdadır. Hurdalarda, dikkat edilmesi gereken yabancı maddeler demirden daha düşük oksijen afinitesine sahip maddelerdir, özellikle dikkat edilmesi gerekenler bakır ve yüksek kalitededir.
Diğer önemli hammadde sünger demir veya doğrudan indirgenmiş demirdir. Genellikle belirli oranlarda hurda ile ücretlendirilir. E.A.F.'de kullanılan yardımcı maddeler. kireç ve akı başlıkları altında toplanır.
Alaşımlı elemanların eklenmesinin amacı, alaşımlı çeliklere yönelik artan talep ile istenen mekanik özellikleri (sertleşebilirlik, tokluk, çekme dayanımı, korozyon direnci, manyetik özelliklerin kazanılması) karşılamaktır.
Sıcak şekillendirme işleminde, plastik deformasyon, yeniden kristalleşme (yeniden kristalleşme) sıcaklığının üzerindeki bir sıcaklıkta gerçekleştirildiğinde, sıcak plastik deformasyon yapılır. Buna sıcak şekillendirme de denir. Şekillendirme sırasında sertleşme olmaz. Sıcaklık arttıkça, metallerin plastik deformasyona direnci azalır. Bu yüzden, büyük kütle dövme, haddeleme, ekstrüzyon vb. İşlemlerimiz vardır. Sıcak işlemle biçimlendirilirler.
Metaller yüksek sıcaklıklarda belirgin viskoz davranış gösterir (balın kıvamında). Yüksek deformasyon oranları ile şekillendirilirse, metallerin akmaya karşı direnci artar. Bunun nedeni viskoz davranış değil, yeniden kristalleşme olayının yeterince hızlı olmamasıdır.
Şekillendirme genellikle erime sıcaklığının yarısı üzerindeki deformasyon sıcaklıklarında yapılır (T> 0.5 Tm). Gaz boşlukları sıcak işlemle giderilir. Uzun taneler küçük ve eşeksenli hale gelir. Oksit, kükürt, nitrür gibi istenmeyen maddeler parçalanır ve düzgün dağılır. Şekillendirme için gereken enerji azalır, şekillendirme kolaylığı artar.
Plastik deformasyon yeniden kristalleşme sıcaklığının üstünde yapılırsa, sıcak plastik deformasyon yapılır. Deformasyon hızı ve sıcaklık işlem sırasında uygun şekilde seçilirse, küçük ve yüksek mukavemetli bir tane yapısı elde edilir.
Sıcak deformasyonda deformasyon için harcanan enerji, soğuk deformasyon için harcanan enerjiden daha azdır. Sıcak şekillendirmede malzeme çatlamadan deforme olabilir. Genel olarak, sıcak şekillendirme hava ortamında gerçekleştirilir ve ortaya çıkan oksidasyon nedeniyle önemli metal kaybı meydana gelir. Yüzeyde sıcak çelik oluşumu sırasında karbon kaybı meydana gelir.
Soğuk Şekillendirmenin Tercih Edilen Durumları
Soğuk şekillendirme sıcak çekme ıslah çeliği fiyatları ile karşılaştırıldığında, sıcak şekillendirme sıcaklığına bağlı olarak yüzey kalitesi düşer. Bu nedenle, yüzey kalitesinin önemli olduğu imalatta sıcak işlem çok istenmez. Fakat; Tane yapısının homojenliği ve yer değiştirme yoğunluğunun azalması nedeniyle, sıcak işlem de tercih edilir.
Özellikle yüzey özelliklerinin ön planda olduğu gıda endüstrisinde, soğuk şekillendirme ile üretilen ürünler kullanılmalıdır. Örneğin, sütün içinden geçeceği paslanmaz çelik bir boru imalatında kullanılacak paslanmaz çelik levha soğuk şekillendirme ile üretilir. Bunun nedeni, soğuk şekillendirme ile üretilen levhanın yüzey profilinin daha yumuşak olmasıdır. Bu bakteri ve mikrop oluşumunu önleyecektir.
Bir işlem olarak ına Ekstrüzyon endiril, bir metalin kuvvet yoluyla itildiği ve kuvvet yoluyla yeniden şekillendirildiği (genellikle küçültüldüğü) anlamına gelir. Ülkemizde metalürji sektöründeki birçok metallere ekstrüzyon uygulanmaktadır, ancak işlemin genellikle alüminyumdan yapıldığı anlaşılmaktadır.
Ekstrüzyon işlemi ile boru imalatı, tel çekme, çubuk üretimi vb. İşlemler yapılır.
Bu işlemde büyük kuvvetler gerektiğinden, işlem metalik malzemelerin en iyi plastik deformasyonu gösterdiği yüksek sıcaklıklarda gerçekleştirilir.
Ek olarak, büyük kuvvetlerin uygulanmasının gerekli olmadığı bazı metallerde soğuk metaller uygulanabilir. Bu süreçte, büyük deformasyon oranlarına rağmen çatlama olasılığı çok düşüktür.
Bu yöntemde lak çatlaması nedeniyle sıkıştırma gerilmeleri nedeniyle oluşması zordur. Gerilme gerilmeleri tercih edilen gerilme tipleridir. Malzemeler genellikle çekme gerilmelerine karşı dirençli değildir ve gerilmelere karşı direnç gösterir. Bu nedenle, ekstrüzyon yönteminin kullanımı, düşük şekillendirme özelliklerine sahip metaller için uygundur.
Bu işlem sonucunda istenen ürün matris delik şekliyle aynı olmalıdır. Çünkü malzeme, matris deliğinden son şeklini alacak. Ekstrüzyon işlemi sıcak işlem veya soğuk işlem olarak yapılabilir. Sıcak işlem yapıldığında malzemeler daha düşük bir kuvvetle şekillendirilebilir; Yüzey kalitesi, sıcaklığa bağlı olarak düşecektir.
Sıcak işlem yapıldığında ekistrusion işlemi çok daha rahat (daha düşük kuvvetle) yapılabilir. Bu işlem sadece alüminyuma değil aynı zamanda paslanmaz çeliğe, diğer metallere ve plastik malzemelere de uygulanır.
Doğrudan Ekstrüzyon Yöntemi
Doğrudan ekstrüzyonda, aşağıdaki şekilde açıkça görüldüğü gibi, piston kamayı kalıptan iter ve çıkartır. Yani soldan sağa bir malzeme akışı var. Kalıptan kalıp benzeri bir malzeme üretilir.
Dolaylı Yöntem
Dolaylı ekstrüzyon yönteminde, sürtünme kuvveti doğrudan ekstrüzyon yönteminden daha düşüktür. Bu yöntemde ekstrüzyon hataları daha düşüktür. Sürtünme kuvveti ne kadar düşük olursa, düşük kuvvetler çalışmaya ve hataları en aza indirmeye izin verir.
Bu yöntemde sabit - sabit bir piston vardır ve istenen malzeme (blok) kalıba itilir.
Darbe yöntemi
Kısa ve içi boş tüpler genellikle darbe işlemi ile üretilir. Aşağıdaki şekil, ileri ve geri darbeli ekstrüzyon yöntemini şematik olarak göstermektedir.
Bu yöntem genellikle demir dışı, demir dışı malzemeler oluşturmak için kullanılır. Diğer yöntemlere göre hızlı bir yöntemdir ve demir dışı malzemeler (bakır, alüminyum vb.) ıpn çelik profil gibi yumuşak yöntemlerde başarıyla kullanılır.
Bu yöntemle, ilaç endüstrisinde kullanılan çeşitli tüpler, vanalar ve küçük makine parçaları üretilir.
Hidrostatik Metod
Hidrostatik yöntemde, doğrudan ekstrüzyon yöntemi ile aynı prensip koşullarına sahiptir. Bununla birlikte, bu yöntemde, ekstrüzyon basıncı, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi kamayı çevreleyen akışkan yardımı ile uygulanır. Sıvı basıncı sağlamanın yanı sıra, alıcı ile kama arasındaki sürtünmeyi ortadan kaldırmak için sistemde etkili bir yağlayıcı olarak da işlev görür.
Hidrostatik yöntem yüksek basınçla çalışsa da, şekillendirilmesi zor malzemeleri kolayca şekillendirebilse bile, karmaşıklığı nedeniyle çok geniş bir kullanım oranına sahip olmayan zor bir üretim türüdür.
Ekstrüzyonda Malzeme Akış Formları
Ekstrüzyondaki malzeme akışı, tür, işlem hızı, kalıp şekli, sürtünme ve yağlama koşullarına bağlı olarak değişir. Bu gibi faktörlere ek olarak, işlem sıcaklığı, matrisin şekli ve ürünün şekli gibi malzeme akışını da etkiler. Aşağıdaki şekilde, malzeme akış tipleri şematik olarak gösterilmiştir, A tipi akış bu akış tiplerinden ideal bir akıştır ve D tipi akış istenmeyen akışı gösterir.
Borular, uygulanan üretim yöntemlerine göre;
1- Kaynaklı Borular
2- Dikişsiz (Kaynaksız Borular)
esas olarak iki gruba ayrılır.
Kaynaklı borular genellikle çelikten, dikişsiz borular ise çelik ve demir dışı metal malzemelerden yapılır.
Dikişli Boru İmalat Yöntemleri
Kaynaklı boruları kaynak yöntemine ve kaynak yönüne göre sınıflandırmak mümkündür.
1- Kaynak Yöntemine Göre:
Alın Kaynak
Elektrik kaynağı
2- Kaynak yönüne göre:
Boyuna Dikişli Boru
Aşağıdaki şekilde görülebileceği gibi, kaynaklı bağlantılar boru uzunluğuna paralel olarak yapılmıştır. İsteğe bağlı olarak, kaynak işaretleri zımparalanabilir veya olduğu gibi bırakılabilir.
Spiral kaynaklı boru
Aşağıdaki fotoğrafta spiral kaynaklı borular gösterilmektedir. Bu tür üretimler, hem malzeme kalınlığı hem de işlem hızı nedeniyle çoğunlukla tozaltı ark kaynağı yöntemiyle (SAW) yapılır. Bu borular genellikle yapısal alanlarda kullanılır, çünkü basınca dayanıklı değildir. Zemin için, örneğin beton için yığın olarak kullanılabilirler. Veya basınçsız su içlerinden geçer.
Kaynaklı borular çaplarına göre de sınıflandırılır.
Bu sınıflandırmaya göre:
Küçük çaplı kaynaklı borular (d <170 mm)
Orta çaplı kaynaklı borular (170 mm <d <400 mm)
Büyük çaplı kaynaklı borular (d> 400 mm) olarak gruplandırılmıştır.
Küçük Çaplı Kaynaklı Boru Üretimi:
Kullanılan kaynak yöntemine göre bu boruların üretimi alın kaynağı ve elektrik kaynağı olarak iki şekilde yapılır.
Alın Kaynak Yöntemi:
Bu yöntemle üretilen borular, sıcak haddelenmiş boru bandından çapı 10 cm'ye kadar çapa sahip çelik boruların üretiminde kullanılır. Bu kaynak yöntemi yaygın olarak kullanılmaz, çünkü kaynak sıcaklığına kadar ısıtılması gerekir, yani sıcak şekillendirme gerekir.
Elektrik Tedarik Yöntemi:
Elektrikli kaynak yöntemi, elektriksel direnç, ark kaynağı veya radyasyon kaynağı olarak yapılabilir. Bu yöntem alın kaynağı yöntemine göre yeni bir yöntemdir ve soğuk şekillendirme ile yapılır.
Daha önce küçük çaplı ve ince boruların yapımında kullanılan bu yöntem, 500 mm çapında ve 12 mm kalınlığa sahip boru üretiminde başarıyla kullanılır.
Elektriksel direnç kaynağının sırasıyla üretim direnci; yüzey temizleme (dekupaj), dilme, yüzey haddeleme, şekillendirme, kaynak, tavlama ve boyutlandırma işlemleri.
Boyuna kaynaklı boru üretildiğinde, ilk sac dilme işlemi gerçekleştirilir. Sac levha kesildikten sonra, boru imalat makinesine yerleştirilen tornalanmış levhalar, silindirler vasıtasıyla istenen çapa bükülür. Büküldükten sonra ark kaynağı işlemi gerçekleştirilir. Kaynak işleminden sonra, merdaneler vasıtasıyla çap toleranslarına getirilir. Isıl işlem yapılacaksa, son şekillendirmeden sonra uygulanır.
Kaynaklı borularda, kaynağın kontrolü genellikle tahribatsız yöntemlerle yapılır. Örneğin, ilgili ASME SA-312 standardına göre, kaynak dikişi iki yöntemden biriyle belirlenir.
İlki Eddy Current. Bu yöntem NDT (Tahribatsız Test) yöntemlerinden biridir. Lütfen makalemiz için aşağıdaki bağlantıya bakınız.
https://www.metalurjimalzeme.net/eddy-akimi-girdap-akimlari/
Boru imalatından sonraki kontrollerden biri hidrostatik test metodudur. Burada da, standart tarafından izin verilen ölçüde su borunun içine çekilir. Borunun her iki ucu kapaklarla kapatılmıştır. Bu yöntem yıkıcı yönteme girer. Çünkü boru test basıncına dayanamazsa patlayacak ve kullanılamaz hale gelecektir.
Büyük Çaplı Kaynaklı Boru Üretimi:
Büyük çaplı kaynaklı borular boyuna veya spiral kaynaklı olarak üretilir. Bu borular genellikle petrol ve gaz hatlarında kullanılır.
Büyük çaplı boruların üretim aşamaları aşağıdaki gibidir;
Kesme ve süsleme
şekillendirme
Kaynak
Boyutlandırma veya genişleme.
Boruların üretimi sonunda kaynak dikişi tahribatsız yöntemlerle kontrol edilir.
Büyük çaplı spiral kaynaklı boruların üretiminde, spiral şekli, kırıcı rollerinin yardımıyla boru bandına verilir. Genellikle toz ark kaynağı yöntemi kullanılır. Kaynak kontrolü, basınçlı su kullanılarak da yapılabilir. Buna hidrostatik test denir. Test basıncı ilgili API Standartlarında belirlenir.
Dikişsiz Boruların Üretim Yöntemleri
Dikişsiz borular tercihen yüksek basınçlı ortamlarda güvenlik için kullanılır. Bu boruların üretimi genellikle sıcak işlemle yapılır, ancak çok yumuşak metalik malzemelerden yapılır.
Dikişsiz boru üretimi;
Ekstrüzyon ve özel haddeleme yöntemleri ile yapılabilir.
Ekstrüzyonlu Boru Üretimi
Bu yöntem kendi içinde ikiye ayrılır. Bunlar; doğrudan ve dolaylı ekstrüzyon yöntemleri. Bu yöntemler arasındaki farklar, ekstrüzyonda kullanılan silindirik metalik blokların (takozlar) doldurulmuş veya delikli olmasından kaynaklanmaktadır. Dolu ve delikli takozlar doğrudan ekstrüzyonda kullanılırken, borular en doğrudan ekstrüzyonda sadece delikli takozlardan üretilir.
Özel Haddeleme Yöntemleriyle Dikişsiz Boru Üretimi
Dikişsiz borular ekstrüzyonlu metal malzemelerden, özellikle plastik malzemenin zor olmasına rağmen çelik konstrüksiyon boruları fiyatları daha ekonomik olanlardan imal edilebilir. Bunlar, silindirik metal bloğun sıcak işlenmesi ilkesinin olduğu özel haddeleme ile dikişsiz boruların üretimidir. Daha sonraki işlem adımları boru çapına ve duvar kalınlığına bağlı olarak değişir.
Mannesmann boru üretim yöntemi olarak bilinen yöntemde, sıcak silindir bloğu koaksiyel eksenlerden daha az eğiktir.
ve aynı yönde dönen iki rulo ve delme işlemini gerçekleştiren bir zımba. Mannesmann metodu ile boru üretiminde silindirik blok helisel yuvarlanma ile delinir.
Boru Çekme
Sıcak işlemle üretilen borular sıklıkla çizime çekilir. Soğuk haddelenmiş boru çekme işlemi daha doğru boyutsal toleranslar, daha düzgün yüzey ve daha iyi mekanik özellikler sağlar.
Üç ana boru çekme yöntemi vardır. Bunlar;
Oyuk
Mala ile çekerek
Zımba ile itin
Soğuk şekillendirme yapılırsa, malzemenin mikro yapısı bozulacağından ısıl işlem yapılabilir. Bazı standartlar zorunlu kılmakta, bazıları ise üreticinin takdirine bırakmaktadır. Deforme olan çeliklerin deforme olması durumunda normalleştirme tavlaması yapılması (paslanmaz çelik hariç) önerilir.
Bununla birlikte, malzemenin yüzeyinde ısı oluşacağı için, özellikle gıda üretiminde kullanılacak borularda soğuk işlem her zaman tercih edilir. Çünkü gıda endüstrisinin yüzey kalitesinin iyi olması amaçlanmıştır. Pürüzlü bir yüzey olduğunda, bakteri üremesi çok daha kolay olacaktır.
Faz dönüşümü, metallerin katı faz özellikleri, üretim sürecinde erime ve döküm aşaması faktörlerinden etkilenir. İç yapı, dökümü takip eden ısıl işlemlerin etkisiyle kısmen veya tamamen değişmektedir. Fakat; Değişim sırasındaki dönüşüm ve biriktirme olayları ilk yapıya bağlıdır.
Sıvı / katı geçiş içine birincil kristalleşme ve bunun içinde oluşan iç yapı, Birincil İç Yapı olarak adlandırılır. Termal ve termo-mekanik işlemlerle, malzeme katı halde iken yeniden kristalize edilebilir. Bu yapıya İkincil Yapı denir.
Eriyikteki atomlar kafes noktalarında değil düzensizdir. Isı soğutma sırasında alındığında eriyiğin enerjisi kademeli olarak azaltılır, böylece belirli bir sıcaklığa ulaşıldığında, kristalleşme merkezi veya çekirdek adı verilen bir dizi normal atom grubu oluşmaya başlar.
Soğutma işlemi sırasında faz dönüşüm süreci veya katılaşma çekirdeklenme ve çekirdeğin büyümesinden oluşur. Çekirdeklenme kafesin her tarafında meydana gelirse, homojen çekirdeklenme adını alır. En çok ve özellikle kaynak sırasında meydana gelen heterojen çekirdeklenme, kafes içindeki yanlış yerlerde meydana gelir (örn. Tane sınırları, çıkık ve benzeri).
Katılaşma sırasında, atom dizisi en düzenli kısa mesafeden uzun mesafelere veya kristal yapıya kadar uzanır. çekirdeklenme. Küçük katı parçacıklar, sıvının embriyoları tarafından oluşturulur. Çekirdek stabil olmadan önce çekirdeğin minimum kritik çapa ulaşması gerekir. Katının büyümesine, atomların sıvının çekirdeğine geçmesi neden olur ve bu büyüme sıvı akıncaya kadar devam eder.
Bir sıvının katılaşma sıcaklığının altında soğutulması durumunda bir malzemenin katılaşması beklenir. Katı ile ilgili enerjinin kristal yapısı nedeniyle; sıvının enerjisinden daha az. Sıcaklık, katılaşma noktasının üstüne düştüğünde, artan enerji farkı katıyı daha dengeli hale getirir. Katı ve sıvı arasındaki bu enerji farkı serbest hacimsel enerjidir.
Sıvı katılaşma noktasına soğutulduğunda, sıvıdaki atomlar katı maddeye benzer küçük bir bölge oluşturmak üzere bir araya toplanır. Bu küçük katı parçacıklara iyo embriyolar Bu denir. Embriyo (çekirdek) oluştuğunda, toplam serbest enerji değişimi hacimsiz enerjide bir düşüş ve yüzeysiz enerjide bir artış gösterir.
Kübik katılaşmış metallerde kristal, tercih edilen yönlerde çok hızlı büyür ve diğer yönlerde daha yavaş büyür. Bu şekilde oluşan kristallerin hacimsel düzenlemesine diş macunu denir. Kristalleşme formları daha çok soğutma koşullarına bağlıdır.
Önceden oluşturulmuş çekirdek (karbür, nitrür, oksit ve diğer katı bileşikler) olmadan ideal ve homojen bir çözeltide stabil çekirdeklenme için aktivasyon enerjisi eriyiğin enerji içeriği ile karşılanmaktadır. Bu nedenle homojen çekirdek oluşumu için aşırı soğutma gereklidir. Kritik tohum büyüklüğü ve aktivasyon enerjisi aşırı soğuma arttıkça azaldıkça, ünite zamanlarında ortaya çıkan çekirdek sayısı önce artar, ancak atomların difüzyonu çok düşük sıcaklık nedeniyle daha zor hale geldikçe çekirdek sayısı azalır.
Birincil iç yapının tane büyüklüğü, ıpe çelik profil fiyatları çekirdek sayısına ve kristallerin büyüme hızına bağlıdır. Çekirdekler büyüdükçe ve kristallerin büyüme oranı azaldıkça, taneler daha ince hale gelir.
Tane büyüklüğü küçültme:
Heterojen çekirdeklerin kontrollü bir şekilde sıvıya eklenmesi sayesinde, sıvı - katı dönüşümü nedeniyle oluşan tane sayısı artar. Böylece, ortalama tane büyüklüğü daha küçük hale gelir, bu da mekanik özellikler açısından özellikle avantajlıdır.
Dispersiyon Sertleşmesi:
Yer değiştirme fazı harici olarak eklendiğinde, yüksek mekanik mukavemetli malzemeler elde edilebilir.
Katı Hal Faz Dönüşümü:
Katı halde meydana gelen faz dönüşümlerini kontrol etmek, elde edilen malzemenin özelliklerini büyük ölçüde etkiler.
Hızlı soğutma:
Çekirdeklenmeyi inhibe ederek, çekici özelliklere sahip amorf malzemeler elde edilebilir.
Durumda Katı Faz değişiklikleri 2 farklı şekildedir;
1- Dönüşümler: Kararsız bir kafes tipi daha stabil bir kafes tipi haline gelir. Bu dönüşüm denge sıcaklığının altında.
2- Tortular: Çözünürlük, sıcaklık düşürülerek azaltılırsa, bir veya daha fazla faz katı bir çözeltiden çökeltilir. Ayrılmış fazın ve kafes yapının bileşimi, ilk fazdan farklıdır. Çökelme olayı difüzyon ile kütle taşınımı gerektirir. Bu yüzden zamana ve sıcaklığa bağlıdır.
Katı haldeki değişiklikler, konsantrenin aynı olup olmadığına göre de sınıflandırılabilir. Konsantrasyonda değişiklik olmadığı durumlarda termal aktivasyon önemli bir rol oynar (yeniden kristalleşme, tane büyümesi, martensit oluşumu 9).
Konsantrasyonda değişikliklerin gözlendiği durumlarda (biriktirme, kümeleme, katı erime dönüşümleri, yayılma kütle taşınımıdır).
Yeni fazlar ayrıca çoğunlukla çekirdeklenme ve çekirdek büyümesi ile oluşur. Çekirdeklenme aşırı soğutmanın artmasıyla kolaylaştığından dönüşüm hızı artar, ancak maksimuma ulaşıldıktan sonra azalır. Çünkü bir yandan sıcaklık düşüşü, çekirdek oluşumunun difüzyonunu yavaşlatır ve dolayısıyla dönüşümü zorlaştırır.
Bir faz değişimini başlatmak için gerekli olan aktivasyon enerjisi, yani iç yapının ve kafes yapısının yeni yapısını oluşturmak için, bu hataların enerjisini çıkıklıklar ve tane sınırları gibi boş alanlardaki enerjileri kadar azaltır. Yani çekirdeklenme burada başlar.
Bunun nedeni, kafes hatalarının dönüşümünün (plastik şekillendirme, hızlı soğutma) ve dönüşümlerin erken başlatılması veya daha kolay olmasıdır.
Yüzey sertleştirme işlemleri, yüzeyleri sert ve iç yapıları yumuşak ve sert olması gereken çeliklere uygulanır. Yüzey sertleştirme işlemlerine en çok uygulanan;
Sementasyon
Nitrasyon
Karbonitrasyon
Alev veya İndüksiyon
Sementasyon
% 0,2'den az karbon içeren sementasyon çelikleri adı verilen çeliklere uygulanır. % 0.2'den daha az karbonlu çelikler, önceki bölümlerde belirtildiği gibi sertleştikten sonra yeterli sertlik elde edemezler. Bu nedenle, sertleşebilir çeliklerdeki karbon oranı% 0.2'nin üzerindedir. Bununla birlikte, pratikte, yüzeyin dişli çarklar gibi kısımlarda sert ve esnek olması istenir. Bu gibi durumlarda karbon, çeliğin yüzeyinden belirli bir derinliğe difüzyon yöntemiyle yayılır ve bu da parçanın sertleşmesini sağlar. Bu sürece “sementasyon Bu. İşlem sonrasında parça sertleşir ve temperlenir. Böylece şok ve süneklere, darbelere ve titreşime dayanıklı parçalar üretilir. Sementasyon işlemi katı, sıvı ve gaz ortamlarında ve akıcı yataklarda uygulanır.
Nitrasyon
Nitratlama, nitrojeni çelik yüzeyinden belirli bir derinliğe yayarak yüzeyinde sert nitrit katmanları oluşturma işlemidir. Nitrasyon sıcaklığının 550 ila 650 ° C arasında olması beklenir. Bu sıcaklıkta istenen yüzey sertliği derinliğine ulaşması ve ardından yavaş yavaş soğutulması beklenir. Martensitten çok daha sert bir tabaka oluşabilir. Bu tabaka aşınmaya karşı dayanıklıdır. İşlem düşük sıcaklıkta gerçekleştirilebildiğinden ve yavaş soğutma uygulanabildiğinden, parçada boyut ve bozulmada herhangi bir değişiklik yoktur. Ayrıca işlenmiş çeliklere de uygulanabilir. Yöntemin eksiklikleri, nitrasyon süresinin uzun olmasıdır. Normal çeliklerde işlem sonrası sertlik düşüktür. Bu nedenle Al, Cr, Mo içeren özel nitrasyon çelikleri kullanılır. Nitrasyon işlemi ile yorulma dayanımı artar. Takım çeliklerine uygulanabilir. Nitratlama işlemi sıvı ve gaz ortamında yapılabilir.
Karbonitrasyon
Bu yöntem, sementasyon ve nitrasyon işlemlerinin birleşimidir. Sementasyondan daha düşük bir sıcaklıkta uygulanır. Bu nedenle, yüzeye daha fazla azot ve daha az karbon salınır. Bu işlem süresini azaltır. Parçalar sertleştirilerek tamamlanır ve ardından yaklaşık 180 ° C'de nihai temperleme yapılır. Yöntemin avantajları, düşük sertleşme sıcaklığına bağlı olarak daha az bozulma, yüksek aşınma direnci, sert, yüksek yorulma direnci ile elde edilmesidir.
Alev veya İndüksiyonla Yüzey Sertleştirme
Çeliğin kimyasal bileşimini değiştirmeden uygulanan yüzey sertleştirme yöntemleri. Sertleşebilen çeliklere% 0,2'nin üzerinde karbon değerinde uygulanır. Çelik, alev ile ısıtılarak veya yüzeyden belirli bir derinliğe kadar indüksiyon yaparak östenit sıcaklığına getirilir. Çeliğin diğer iç bölgesi sertleştirilir ve işlem tamamlanır.
Kompozit Malzemeler, geleneksel malzemelere, metallere, seramiklere ve plastiklere alternatif olarak ortaya çıkan bir malzemeler grubudur. Özellikle son yüzyılda gelişmeler hızlandı, mekanik özellikler sürekli geliştirildi. Kompozit malzemelerin geliştirilmesinin amacı düşük ağırlık ve yüksek dayanıma ihtiyaç duymaktı. belirli malzemeler kurallar çerçevesinde birleştirilerek en az iki veya daha fazla malzeme oluşturulur, malzemelerin iyi özelliklerinde kullanılan malzemeler denir.
Karbon fiberler ve cam elyaf malzemeler, kompozit malzemelerin iyi örnekleridir.
Kompozit malzeme elde etmedeki temel kural matris aşamasının oluşturulmasıdır. Bu matris fazı metalik olabilir. Örneğin, bu metalik matris fazına karbür fazın eklenmesi kompozit materyali oluşturur. Fakat; Çelik alaşıma eklenen elementlerle hiçbir kompozit materyal oluşturulamaz. Çünkü mikroskop altında homojen bir yapıya sahiptir.
Kompozit malzemelerin elde edilmesinde bir başka nokta, matris fazında takviye elemanlarının eklenmesidir. Donatıların asıl amacı malzeme üzerindeki kuvveti taşımaktır. Kompozit malzemelerdeki matris ve donatı elemanlarını düşünmek gerekir. Örneğin, elyaf bu tür bir malzemede bir takviye elemanı olarak kullanılırsa, matrisin gücü, elyafın büküm yönünde artar. Kompozit malzemelere liflerin eklenmesi, malzemelerin esneklik özelliklerini arttırmaya yarar.
Bu tür malzemelerin gücü hea çelik profil fiyatları gibi çelikten 10 kat daha fazla olabilir. Öte yandan, bu tür malzemelerde çeliğin aşınması gözlenmemektedir. Bu özellik nedeniyle, özellikle günümüzde araçlarda kullanımı artıyor.
Plastik malzemelerin çeliklere göre avantajı korozyon direncidir. Çünkü bildiğiniz gibi, plastik malzemeler de paslanmaz. Fakat; Bu malzemelerin bir dezavantajı yüksek sıcaklıklarda yumuşamalarıdır. Bu tip malzemenin kullanımı hem korozyon direncini hem de yüksek sıcaklık direncini sağlar.
Bu tip bir malzemede bir başka artı, çeliklere kıyasla ağırlıktır. Benzer güçteki bir çeliğe kıyasla, bu malzemelerin ağırlığı yarım buçuk'tur. Bu, bu tür malzemelerin araçlarda kullanımında ağırlık avantajı sağlar. Düşük ağırlık, aynı yakıtla daha uzun mesafelerde seyahat etmek için düşük yakıt tüketimi anlamına gelir.
Diğer malzemeler gibi, büyük bir kütle tarafından üretilemez ve kullanılamaz. Bunun temel nedeni, geleneksel malzemelerin insanlar tarafından yüzyıllardır üretilip kullanılması ve insanların bu materyaller hakkında genel bir bilgiye sahip olmalarıdır. Fakat; bu tür malzemeler için durum böyle değil. Diğer malzemelerle karşılaştırıldığında, nasıl üretileceği güçlü bir know-how gerektirir.
Bu tür malzemelerin üretimi için gereken yatırım genel olarak diğer malzemelere göre daha yüksektir. Çünkü hala genel bir alana hitap etmiyorlar. Hammaddeler, demir çelik endüstrisindeki kadar ucuz değildir ve üretim cihazları pahalıdır. Düşük hacimlerde üretim mümkün olsa bile, büyük ölçekli üretim için yüksek yatırım maliyetleri gerekir.
Bu malzemeler, metaller bakımından birçok açıdan avantajlı olsalar da, geri dönüşüm olmadığında metaller açısından dezavantajlıdırlar. Örneğin, ömrü yeniden eritilen ve döküm yoluyla tamamen farklı bir malzeme olarak imal edilebilen bir dökme demir veya düşük alaşımlı çelik maalesef kompozitler için geçerli değildir.
Günümüz endüstrisinde, bu tür malzemeler dışında, en yaygın kullanılan malzeme grubu metalleridir. Metallerin yaygın olarak kullanılmasının nedeni, üretim yönteminin insanlar tarafından yüzyıllar boyunca bilinmesi ve geliştirilmesidir. Diğer malzeme grubu seramiktir. Seramikler, metaller gibi, insanların uzun yıllardır kullandıkları bir grup malzemedir. Plastik malzemeler, metaller ve seramikler kadar olmasa da, kullanım miktarı her yıl artmaktadır.
İnsanlar tarafından yeni malzeme arayışı, mevcut malzemelerin gelişen teknolojiye ayak uyduramamasıdır. Örneğin, geçen yüzyılda, normal çeliğe kıyasla kullanılan paslanmaz çelik kullanımı, en ufak bir kullanım hatasıyla kolayca güvenilir hale geldi. Veya seramik malzemeler iyi korozyon direncine sahiptir, ancak kırılganlıkları metallere kıyasla çok düşüktür. Plastik malzemelerin, metallerin korozyon ve kırılganlık özelliklerinin iyi olmasına rağmen, yüksek sıcaklıkların tekrar kullanılamamasına rağmen, farklı materyallerin aranmasına yol açmıştır.
Çökeltme Sertleştirme ısıl işlemi, bir metalin deforme olabilen ana fazı içinde yoğun ve ince çökeltilmiş parçacık dağılımı elde etmek için gerçekleştirilir. Başka bir katı fazın ayrılmasının katılaşma eğrisini katı bir fazdan geçmesi önlendiğinde, kristal kafesi malzemenin mukavemetini arttırmak için gerilir. Bu tür kürleme yönteminin uygulanabildiği sistemlerde, katılaşma eğrisi bulunmalı ve sıcaklık düştükçe çözünürlük düşmelidir. Malzemenin tavlama süresi ve temperleme sıcaklığı artarsa, taneler büyür.
Yaşlanma (sedimantasyon) en çok uygulanan ve malzeme Al-Cu alaşımlarıdır. (Alüminyum - Bakır)
Yağış sertleşmesi durumunda, birinci aşama, çözünme ısıl işleminden sonra suda soğutularak aşırı bir doymuş katı çözelti (a) elde etmektir. Çökeltiler oluşturmak için, çözelti ısıl işlem görmüştür ve sulanan alaşım eskimektedir. Amaç alaşımda ince ve dağınık çökeltiler oluşturmaktır. Bu birikintiler deformasyon sırasında hareketi önler ve alaşımın gücünü arttırır. Oda sıcaklığında yaşlanma doğal yaşlanma olarak adlandırılırken, yüksek sıcaklıklarda yapay yaşlanma denir.
Yaşlanma süresinin sertlik ve kuvvet üzerindeki etkisi aşağıdaki şekilde verilmiştir. Yaşlanma süresi arttıkça, yerleşim bölgeleri meydana gelir ve boyutları büyür. Alaşım daha sert, daha dayanıklı ve daha az yumuşaktır.
Yaşlanma sonucunda, yağış sertleşmesi için art arda 5 yapı belirlenebilir.
Yağış Sertleştirme Yapıları
Aşırı doymuş (α) katı çözelti
GP1 bölgeleri ((a) 'da atomları düşük yaşlanma sıcaklığında ayrışır).
GP2 Bölgeleri
olmayan onun evresi - Koherene olmayan
ir faz - koherent olmayan çökelti. Örneğin, Al-Cu alaşımlarında ı fazı CuAl2'nin bileşimindedir.
Doğal yaşlanma 1-7 gün oda sıcaklığında bekletilir. Yapay yaşlanma 4 - 400 saatte 150 - 170 ° C'de beklenir. Ancak yaşlanma, mukavemet ve malzeme direnci açısından daha sağlıklıdır.
Yağış sertleşmesi nasıl gerçekleşti?
Yaşlanma süreci tesadüfî bir olaydı. Bir metalurji mühendisi, çözümden sonra malzemenin sertliğini ölçtükten sonra, gece boyunca laboratuvardaki malzemeyi unuttu ve ertesi gün geri geldiğinde ve sertliği tekrar ölçtüğünde sertliğin biraz arttığını buldu. Bunun nedeni araştırıldığında yukarıda belirtilen hususlar belirlenmiştir.
Sertlik ve güç artışı, hassas çelik boru fiyatları gibi endüstrideki birçok uygulamada kullanılır. Düşük sertliğe ve düşük sertliğe sahip alüminyum alaşımlarının yüksek sertliği ve sağlamlığı mühendislik açısından çok faydalıdır. Alüminyum kristal yapısı nedeniyle sağlam ve sünektir. Buna yüksek güç katmak, mühendislik uygulamaları açısından başarılı sonuçlar verecektir.
