Spajanje kovin s spajkanjem in varjenjem

Spajanje kovin s spajkanjem in varjenjem

Na voljo je več načinov spajanja kovin, vključno z varjenjem, spajkanjem in spajkanjem. Kakšna je razlika med varjenjem in spajkanjem? Kakšna je razlika med spajkanjem in spajkanjem? Raziščimo razlike in primerjalne prednosti ter običajne aplikacije. Ta razprava bo poglobila vaše razumevanje spajanja kovin in vam pomagala določiti optimalen pristop za vašo aplikacijo.

KAKO DELUJE BRAZA


A spajkan spajkan je narejen na popolnoma drugačen način kot varjeni spoj. Prva velika razlika je v temperaturi - trdo spajkanje ne topi navadnih kovin. To pomeni, da so temperature spajkanja vedno nižje od tališč navadnih kovin. Tudi temperature spajkanja so bistveno nižje od temperatur varjenja za iste navadne kovine, pri čemer se porabi manj energije.

Če spajkanje ne spaja navadnih kovin, kako se jim pridruži? Deluje tako, da ustvari metalurško vez med polnilno kovino in površinama obeh kovin, ki sta povezani. Načelo, po katerem se polnilna kovina vleče skozi spoj, da se ustvari ta vez, je kapilarno delovanje. Pri postopku trdo spajkanja toploto široko nanašate na navadne kovine. Nato polnilna kovina pride v stik z ogrevanimi deli. Takoj se stopi zaradi toplote v navadnih kovinah in s kapilarnim delovanjem popolnoma potegne skozi spoj. Tako se naredi spajkan spajnik.

Aplikacije za trdo spajkanje vključujejo elektroniko / elektriko, letalsko in vesoljsko industrijo, avtomobilsko industrijo, HVAC / R, gradbeništvo in drugo. Primeri segajo od klimatskih sistemov za avtomobile do zelo občutljivih lopatic reaktivne turbine do satelitskih komponent do finega nakita. Trdo spajkanje ponuja veliko prednost pri aplikacijah, ki zahtevajo spajanje različnih navadnih kovin, vključno z bakrom in jeklom, pa tudi nekovin, kot so volframov karbid, aluminijev oksid, grafit in diamant.

Primerjalne prednosti. Prvič, spajkan spoj je močan spoj. Pravilno izdelan spajkan spoj (kot varjeni spoj) bo v mnogih primerih enako močan ali močnejši od kovin, ki jih spajate. Drugič, spoj je izdelan pri sorazmerno nizkih temperaturah, ki se gibljejo med 1150 ° C in 1600 ° C od približno 620 ° F do 870 ° F.

Najpomembneje je, da se navadne kovine nikoli ne stopijo. Ker se navadne kovine ne stopijo, lahko običajno ohranijo večino svojih fizikalnih lastnosti. Ta celovitost navadnih kovin je značilna za vse spajkane spoje, vključno s tankoplastnimi in debeloplastnimi. Tudi nižja toplota zmanjša nevarnost izkrivljanja ali upogibanja kovin. Upoštevajte tudi, da nižje temperature zahtevajo manj toplote - pomemben dejavnik za prihranek stroškov.

Druga pomembna prednost spajkanja je enostavnost spajanja različnih kovin z uporabo fluksa ali zlitin s prevleko / prevleko. Če vam ni treba taliti navadnih kovin, da se jim pridružijo, ni pomembno, ali imajo zelo različna tališča. Jeklo na baker lahko spajate tako enostavno kot jeklo na jeklo. Varjenje je drugačna zgodba, saj morate navadne kovine stopiti, da se stopijo. To pomeni, da če poskušate baker (tališče 1981 ° F / 1083 ° C) privariti na jeklo (tališče 2500 ° F / 1370 ° C), morate uporabiti precej izpopolnjene in drage varilne tehnike. Popolna enostavnost spajanja različnih kovin s konvencionalnimi postopki spajkanja pomeni, da lahko izberete katere koli kovine, ki najbolj ustrezajo funkciji sklopa, saj veste, da ne boste imeli težav pri njihovem spajanju, ne glede na to, kako močno se razlikujejo pri temperaturah taljenja.

Tudi, a spajkan spajkan ima gladek, ugoden videz. Obstaja nočna in dnevna primerjava med drobnim, gladkim filejem spajkanega spoja in debelimi, nepravilnimi kroglicami varjenega spoja. Ta lastnost je še posebej pomembna za fuge na potrošniških izdelkih, kjer je videz ključnega pomena. Spajkani spoj lahko skoraj vedno uporabimo "takšen, kot je", brez kakršnih koli zaključnih postopkov - še en prihranek pri stroških.

Trdo spajkanje ponuja še eno pomembno prednost pred varjenjem, saj lahko operaterji običajno pridobijo veščine trdosti hitreje kot varilne veščine. Razlog je v neločljivi razliki med obema procesoma. Linearni varjeni spoj je treba izslediti z natančno sinhronizacijo nanosa toplote in nanosa polnilne kovine. Spajkani sklep pa se nagiba k "kapilarnemu delovanju". Dejansko je precejšen del spretnosti spajkanja zakoreninjen v načrtovanju in inženiringu spoja. Primerjalna hitrost visoko usposobljenega usposabljanja za operaterje je pomemben dejavnik stroškov.

Končno, spajkanje kovin je razmeroma enostavno avtomatizirati. Značilnosti postopka spajkanja - široka uporaba toplote in enostavnost namestitve polnilne kovine - pomagajo odpraviti potencialne težave. Obstaja veliko načinov za samodejno ogrevanje spoja, veliko oblik spajkalnih polnilnih kovin in veliko načinov za njihovo odlaganje, tako da je postopek spajkanja enostavno avtomatiziran za skoraj vsako stopnjo proizvodnje.

KAKO DELUJE ZVAJANJE

Varjenje spaja kovine s taljenjem in taljenjem, običajno z dodatkom kovine za varilno polnilo. Proizvedeni sklepi so močni - običajno tako močni kot kovine, ali celo močnejši. Da se kovine stopijo, koncentrirano toploto nanesete neposredno na območje sklepa. Ta toplota mora biti visoke temperature, da se stopijo navadne kovine (kovine, ki se spajajo) in polnilne kovine. Zato se varilne temperature začnejo pri tališču navadnih kovin.

Varjenje je na splošno primerno za spajanje velikih sklopov, kjer sta oba kovinska odseka razmeroma debela (0.5 ”/ 12.7 mm) in spojena na enem mestu. Ker je kroglica varjenega spoja nepravilna, se običajno ne uporablja v izdelkih, ki zahtevajo kozmetične spoje. Aplikacije vključujejo prevoz, gradnjo, proizvodnjo in servis. Primeri so robotski sklopi in izdelava tlačnih posod, mostov, gradbenih konstrukcij, letal, železniških vagonov in tirov, cevovodov in še več.

Primerjalne prednosti. Ker je varilna toplota močna, je običajno lokalizirana in natančno določena; ni praktično, da se enakomerno uporablja na širokem območju. Ta natančno določen vidik ima svoje prednosti. Če želite na primer na eni točki združiti dva majhna kovinska traka, je pristop varjenja z električnim uporom praktičen. To je hiter, ekonomičen način za izdelavo močnih, trajnih sklepov na stotine in tisoče.

Če pa je spoj bolj raven kot natančno določen, se pojavijo težave. Lokalizirana toplota varjenja lahko postane pomanjkljivost. Če želite na primer zvariti dva kovinska kosa, najprej zarežite robove kovinskih kosov, da zagotovite prostor za varilno polnilo. Nato zavarite, najprej segrejete en konec spoja na temperaturo taljenja, nato počasi premikate toploto vzdolž spojne črte in sinhronizirate polnilno kovino s toploto. To je tipična, običajna varilna operacija. Pravilno izdelan je ta varjeni spoj vsaj tako močan kot kovine.

Vendar pa ima ta pristop varjenja z linearnimi spoji slabosti. Spoji so izdelani pri visokih temperaturah - dovolj visokih, da se stopijo tako navadne kovine kot polnilne kovine. Te visoke temperature lahko povzročijo težave, vključno z možnimi izkrivljanji in upogibanjem navadnih kovin ali napetostmi okoli območja zvara. Te nevarnosti so minimalne, če so kovine, ki jih spajamo, debele, vendar lahko postanejo težave, če so navadne kovine tanki. Tudi visoke temperature so drage, saj je toplota energija in energija stane. Več toplote, kot potrebujete za izdelavo spoja, več bo stane spoj.

Zdaj razmislite o avtomatiziranem postopku varjenja. Kaj se zgodi, ko se pridružite ne enemu, temveč stotine ali tisoče sklopov? Varjenje po svoji naravi predstavlja težave pri avtomatizaciji. Uporno varjeni spoj, narejen na enem mestu, je razmeroma enostavno avtomatizirati. Ko pa točka spet postane črta - linearni zglob - je treba črto spet izslediti. To postopek sledenja je mogoče avtomatizirati, tako da na primer premaknete cevni vod mimo ogrevalne postaje in samodejno dovedete polnilno žico iz velikih tuljav. To pa je zapletena in zahtevna nastavitev, ki je upravičena le, če imate večje količine enakih delov.

Upoštevajte, da se tehnike varjenja nenehno izboljšujejo. Varite lahko na proizvodni osnovi z elektronskim žarkom, praznjenjem kondenzatorja, trenjem in drugimi metodami. Ti izpopolnjeni postopki običajno zahtevajo specializirano in drago opremo ter zapletene in zamudne nastavitve. Razmislite, ali so praktični za krajše proizvodne cikle, spremembe v konfiguraciji sklopa ali običajne vsakodnevne zahteve za spajanje kovin.

Izbira pravilnega postopka spajanja kovin
Če potrebujete trajne in trpežne spoje, boste verjetno zožili kovino in varjenje spajkanje. Za varjenje in trdo spajkanje se uporabljata toplota in polnilne kovine. Oba se lahko izvajata na proizvodni osnovi. Vendar se podobnost tam konča. Delujejo drugače, zato si zapomnite naslednje:

Velikost sklopa
Debelina odsekov iz navadnih kovin
Zahteve za točkovne ali črte
Kovine, ki se spajajo
Potrebna končna sestava
Druge možnosti? Mehansko pritrjeni spoji (navojni, zobasti ali kovičeni) se po trdnosti, odpornosti proti udarcem in vibracijam ali tesnosti ne puščajo v primerjavi s spajkanimi spoji. Lepilno lepljenje in spajkanje zagotavljata trajne vezi, vendar na splošno nobeno ne more ponuditi trdnosti spajkanega spoja - enake ali večje od trdnosti samih navadnih kovin. Prav tako praviloma ne morejo izdelati spojev, ki nudijo odpornost na temperature nad 200 ° F (93 ° C). Kadar potrebujete trajne, robustne kovinsko-kovinske spoje, je trdo trdo trdo spajkanje.