Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Előgyártási technológiák H E G E SZ T É S. TT olv Kötési módok áttekintése.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Előgyártási technológiák H E G E SZ T É S. TT olv Kötési módok áttekintése."— Előadás másolata:

1 Előgyártási technológiák H E G E SZ T É S

2 TT olv Kötési módok áttekintése

3 Hegesztés: munkadarabok hőhatással vagy hő és erőhatással vagy erőhatással megvalósuló oldhatatlan kohéziós kötése (hozaganyag alkalmazásával vagy anélkül). Hegesztett kötés: alapanyag(ok)ból, varratból és hőhatás- övezetből (az alapanyag és a varrat között alakul ki) áll. Hegesztőanyag: minden olyan anyag, amelyet a hegesztett kötés létrehozásánál felhasználnak. Hozaganyag: olyan hegesztőanyag, amely megolvadva hozzájárul a varrat létesítéséhez. Hegesztés alkalmazása: ● nagy méretű, több részből álló ipari szerkezetek gyártására ● egyéb berendezések, eszközök kiegészítő kötéseiként

4 A hegesztés bővített alkalmazásai

5 Fémek hegeszthetősége: hegesztési technológiától függő alkalmasság megfelelő hegesztett kötés létrehozására. A hegeszthetőség komplex tulajdonság, amely függ: ● a hegesztendő szerkezettől ● az alkalmazott hegesztési technológiától ● a várható igénybevételtől Acélok hegeszthetősége: ● kis karbontartalmú (C<0,2%), minimális ötvöző tartalmú ferrit-perlites szerkezetű acélok általában feltétel nélkül hegeszthetők. ● ötvözött acélok hegeszthetőségének megítéléséhez be- vezethető a „karbon egyenérték” fogalma (feltétel nélküli hegeszthetőség C E <0,45%) :

6 A hegesztendő munkadarabok előkészítése: ● felületek tisztítása ● a hegesztendő élek kialakítása mechanikusan (forgácsolással), termikusan (lángvágásal, plazmavágással, …). egyoldali peremvarrat Y varrat ½ Y varrat X varrat élvarrat sarokvarrat pontvarratkettős sarokvarrat  varrat Varrat- típusok

7 Hegesztett kötések fajtái (1)

8 Hegesztett kötések fajtái (2)

9 Hegesztett kötések fajtái (3)

10 Hegesztett szerkezetek gyártási folyamata •Tervezés, méretezés •Lemezek darabolása •Leélezés (a hegesztendő felületek megmunkálása) •Hegesztés •Utókezelések •Vizsgálat, minőségellenőrzés

11 Lemezélek előkészítése

12 Lemezek illesztése hegesztéshez merőlegesen leélezett lemezek szög alatt leélezett lemezek

13 Hegesztési varrat (alapfogalmak) Leélezett tompavarratos kötés alapanyag - hőhatásövezet - varrat

14 Több rétegű varrat készítése

15 A hegesztési eljárások csoportosítása a kötés létesítéséhez szükséges energia szerint •Ömelsztőhegesztési eljárások - hőenergia hatására az alapanyag, ill. a hozaganyag megömlik és dermedés után varratot képez. - a hőenergia forrása: elektromos energia (ív), termokémiai energia (pl. gázhegesztésnél), sugárenergia (elektron-, lézersugár) •Sajtolóhegesztési eljárások - a hegesztett kötést erőhatás hozza létre (hidegsajtolás), de egyes eljárások során a munkadarabok egy kis anyagtérfogata is felhevül ( a melegalakítás tartományába), ill. meg is olvadhat. - a hőenergia forrása: mechanikai energia (pl. súrlódás), elektromos energia (ellenálláshő)

16 A hegesztési eljárások csoportosítása technológia szerint •Ívhegesztések –Bevont elektródás –Fogyóelektródás, semleges védőgázas –Fogyóelektródás, aktív védőgázas –Wolfrámelektródás, semleges védőgázas •Gázhegesztés (lánghegesztés) •Egyéb ömlesztőhegesztések –Fedett ívű –Plazmaív hegesztés –Elektronsugaras –Lézer hegesztés

17 ● Ellenállás hegesztő eljárások - ellenállás-ponthegesztés - ellenállás-vonalhegesztés - ellenállás-dudorhegesztés - ellenállás-tompahegesztés ● Egyéb sajtolóhegesztő eljárások - dörzshegesztés - ultrahangos hegesztés - robbantásos hegesztés

18 Hőforrások csoportosítása

19 Bevont elektródás ívhegesztés Kézi hegesztő eljárás Áramforrás: egyen- vagy váltófeszültségű Polaritás: egyenes (elektróda a negatív sarokhoz kötve) fordított (elektróda a pozitív) Ív keltés: az elektróda és a munkadarab között

20 Bevont elektródás ívhegesztés Alkalmas kötő-, felrakó- és javítóhegesztésre.

21 Bevont elektródás ívhegesztés Anyagok ●Elektróda: –a hegesztendő anyagtól függően lehet acél, réz, alumínium –huzal méretek: Ø 2…5 mm; L 250…450 mm –bevonat: ívstabilizáló, védőgáz- és salakképző, ötvöző anyagokat tartalmaz. rutilos (R) - alapvetően rutilt (TiO 2 ) tartalmaz, finomcseppes anyagátmenet cellulóz (C) – szerves anyagot, cellulózt tartalmaz (gázképzés) bázikus (B) – karbonátokat (CaCO 3 ) tartalmaz, nedvszívó, ki kell szárítani ● Salak: –a bevonatból és a huzalból keletkezik, védi a varrat felületét

22 •Hegesztő áramforrás (transzformátor,) •Hegesztőkábelek: –Áramforrás-elektróda között –Áramforrás- munkadarab között •Elektróda fogó, munkadarab fogó •Rögzítő eszközök a hegesztendő lemezek helyzetben tartására burkolatburkolat transzformátortranszformátor munka-darab fogómunka-darab fogó Bevont elektródás ívhegesztés Eszközök – áramforrás és tartozékai

23 Bevont elektródás ívhegesztés A hegesztés végrehajtása •Ívhúzás •Elektróda tartás és vezetés vizszintes fej feletti függőleges, alulról felfelé Hegesztési helyzetek

24 •Az ipar minden területén alkalmazzák, egyszerű,olcsó. Gyakorlatilag minden anyag hegesztésére létezik elektróda és technikája megtanulható, nem igényel jelentős beruházást sem. •Erősen ötvözött acélokat kb. 75 % - ban bevonatos elektródával hegesztenek. •Felrakó hegesztéshez a legtöbb hegesztőanyag bevonatos elektróda formájában áll rendelkezésre. •Az eljárással az ipar igényeinek megfelelő kötések készíthetők, így gyakorlatilag minden területen megtalálható •Hátránya elsősorban a kis leolvadási teljesítmény és az emberi tényezők jelentős szerepe Bevont elektródás kézi ívhegesztés A hegesztés alkalmazása

25 Fogyóelektródás, semleges védőgázas ívhegesztés •Az elektróda dobról lecsévélt, egyenletesen előtolt huzal, amely folyamatosan olvad le •Egyenáramú áramforrással, fordított polaritással hegesztenek leggyakrabban •A varrat védelmét a huzal mellett kiáramló semleges gáz (argon, hélium) látja el •Szokás AFI - argon védőgázas, fogyóelektródás ívhegesztésnek - is nevezni Huzal elektróda huzaldob Áram bevezetése Huzal előtoló

26 Fogyóelektródás, semleges védőgázas ívhegesztés A hegesztés elrendezése

27 Fogyóelektródás, semleges védőgázas ívhegesztés A hegesztés alkalmazása •Minden fém hegeszthető ezzel az eljárással, de ára miatt elsősorban korrózióálló acélokat, nikkelt és ötvözeteit, színes- és könnyűfémeket hegesztenek. •Elsősorban nagy beolvadási mélységű töltő és takaró rétegek készítésére javasolt.

28 •Elrendezése hasonló a semleges védőgázos fogyóelektródás ívhegesztéshez. •Védőgázként széndioxidot használnak, amely hegesztési hőmérsékleten felbomlik szénmonoxidra és oxigénre. Az oxigén oxidáló hatású, ezt a huzal dezoxidáló ötvözésével (Si, Mn, Al, Ti) ellensúlyozzák. •Elsősorban ötvözetlen acélok nagy tömegű hegesztésére használják az olcsósága miatt. Fogyóelektródás, aktív védőgázas ívhegesztés

29 Fogyóelektródás, aktív védőgázos ívhegesztés A hegesztés kémiai folyamatai A CO 2 hő hatására CO-ra és O 2 -re bomlik az ívben Fogyóelektródás, aktív védőgázas ívhegesztés A hegesztés kémiai folyamatai

30 •Az ív a nem leolvadó wolfrám elektróda és a munkadarab között keletkezik •A hegesztés hozaganyaggal és anélkül is végezhető •Ha alkalmaznak hozaganyagot, ezt huzal formájában automatikusan adagolják •A védőgáz többnyire argon (lehet hélium is), ezért hívják AWI hegesztésnek is Wolfrámelektródás, semleges védőgázas ívhegesztés gázfüggöny gázfúvóka leolvadó elektróda varrat fémfürdő

31 Wolfrámelektródás, semleges védőgázas ívhegesztés A hegesztés elve

32 •Áramforrás –Egyenáramú vagy váltakozó áramú áramforrást is használnak –Az áramellátás mellett egyéb szabályzási funkciói is vannak (ívgyújtás, stabilizálás) •Hegesztőpisztoly –Az elektróda befogásának és a gáz hozzávezetésének funkcióját látja el, ezeken kívül az áram hozzávezetést és a vízhűtést biztosítja Wolfrámelektródás, semleges védőgázas ívhegesztés A hegesztés eszközei

33 Az ívben keletkező hő eloszlása és az ionok, elektronok vándorlása egyenes és fordított polaritás esetén (• pozitív argon ion; ○ elektron) Egyenes polaritásnál a beolvadási mélység nagyobb Wolfrámelektródás, semleges védőgázas ívhegesztés A hegesztés végrehajtása egyenes polaritásfordított polaritás

34 •Színes- és könnyűfémek, erősen ötvözött acélok (szerszámok javító- és felrakó hegesztése, korrózióálló acélok) hegesztésére. •Csövek körvarratának hegesztése, ötvözetlen és gyengén ötvözött acéloknál, gyökhegesztésre is. A legigényesebb varratok készítésére alkalmas ( atomerőművek, űrhajózás, haditechnika, …). •Alkalmazási korlát:. Kis leolvadási sebesség. Magas szaktudást, gyakorlatot igényel Wolfrámelektródás, semleges védőgázas ívhegesztés A hegesztés alkalmazása

35 •A hegesztéshez szükséges hőt éghető gáz és oxigén keverékének elégetésével nyerik. •Az éghető gáz leggyakrabban az acetilén (C 2 H 2 ). •A láng hőmérséklete kb C o, ettől olvad meg a hozaganyag és a munkadarab. •A hegesztőkészülék áll: - égőből (hegesztőpisztoly) - acetilén-, oxigénpalackból - palackszelepekből - tömlőkből Gázhegesztés (lánghegesztés)

36 Gázhegesztés A hegesztés elrendezése

37 Gázhegesztés Hegesztőanyagok •Hegesztőgáz –Elsősorban acetilént használnak, palackban tárolva, acetonban oldva. –Ritkábban földgázt, propánt, butánt – ezek hőteljesítménye kisebb. •Oxigén: szintén palackban tárolják. •Hegesztőpálca: a hegesztendő fém anyagának megfelelő. •Folyósítószer ( a munkadarabok felületén levő fémoxidokat elsalakosítja): öntöttvas, színes- és könnyűfémek hegesztéséhez szükséges.

38 Gázhegesztés A hegesztés eszközei •Gázpalackok •Nyomáscsökkentő (a palack nyomást max. 1,15 MPa-ra redukálja) •Gázvezeték: vászonbetétes gumitömlő •Hegesztőpisztoly: A hegesztőpisztoly felépítése

39 Gázhegesztés A hegesztés végrehajtása Balra hegesztés Jobbra hegesztés

40 Gázhegesztés Lángtípusok Semleges láng: O 2 : C 2 H 2 = 1 : 1 ötvözetlen, alacsonyan ötvözött acélok, acélöntvények, Ni és ötvöz., vörösréz, bronz, Zn, Pb. Redukáló láng: C 2 H 2 > O 2 acetiléndús láng, öntöttvasak, nagy széntartalmú szerszámacélok, Al és ötvöz. Oxidáló láng: O 2 > C 2 H 2 sárgaréz (Cu-Zn) hegesztésére.

41 Ellenállás-ponthegesztés Ellenállás hegesztés: a kötés hő és erőhatás együttes alkalmazása által jön létre. Az elektromos áram hőhatása: átmeneti ellenállás + anyagellenállás. ● 0,05…6 mm vastag, általában átlapolt lemezek (acél, Al, Cu) hegesztésére ● rövid ideig tart (ms…s) ● nagy áramerősség (10…50kA) ● sajtolóerő (1,5…22 kN) ● lencse alakú pontvarrat

42 munka- darabok felső elektróda (mozgó) alsó elektróda (merev) transzformátor pont- varrat Az ellenállás-ponthegesztés vázlata

43 t es : elősajtolás; t ö : ömlesztés; t us : utánsajtolás; t h : hegesztés ideje; F: erő; I: áramerősség t es tötö t us thth Hegesztési ciklus

44 Ellenállás-vonalhegesztés A ponthegesztés folyamatossá tett változata, a kötés egymás mellé hegesztett pontok sorozatából jön létre. Az áramot erővel össze- szorított, forgó görgők vezetik a lemezekre. Egyedi pontvarratok és folyamatos varratok egyaránt készíthetők. Ponthegesztéssel is kombi- nálható (autó karosszéria gyártás).

45 Az ellenállás-vonalhegesztés vázlata

46 Lemezradiátor vonalhegesztése

47 Ellenállás-dudorhegesztés Ponthegesztésből származtatott eljárás. Az eljárásnál az erőhatást és az áramot az egyik vagy mindkét felületen kialakított természetes (egymásra merőleges tengelyű, kör keresztmetszetű anyagok) vagy mesterséges dudorok (sajtolással, forgácsolással kialakított) környezetére korlátozzák. transzformátormunkadarabok varrat alsó elektróda (merev) felső elektróda (mozgó)

48 Kör- gyűrű- és vonaldudor Tipikus dudorkötések

49 Ellenállás-tompahegesztés Huzalok, csövek, rudak homlokfelület menti hegesztésére alkalmazzák, hozaganyag nélkül. A munkadarabok érintkezési helyén fellépő ellenálláshő által felhevített felületeket összesajtolják. Két fő változata van: Zömítő ellenállás- tompahegesztés Leolvasztó ellenállás-tompahegesztés

50 Az ellenállás-tompahegesztés elve

51 Zömítő ellenállás-tompahegesztés A hegesztendő felületeket összenyomják, majd áram átbocsátás által az érintkezési helyek gyorsan felhevülnek. A hegesztési hőmérséklet elérése után a két felet összesajtolják (a munkadarabok homlokfelületén képlékeny alakváltozás megy végbe), a fém egy része sorja formájában kinyomódik. Leolvasztó ellenállás-tompahegesztés A munkadarabok befogása után bekapcsolják az áramot, a munkadarabokat egymáshoz közelítik. A hegesztendő felületeket többször össze-érintik és széthúzzák, az érintkező pontokat a keletkező szikrák és ívek megolvasztják. A homlokfelületeken folyékony fémhártya képződik, majd a feleket összesajtolják.

52 Tompahegesztéssel készült kötések

53 Dörzshegesztés A kötéshez szükséges hőt az összekötendő felületek relatív elmozdulásakor keletkező súrlódás létesíti. Az érintkező felületek felmelegedése után a relatív mozgás megszűnik, és a munkadarabokat nagy nyomással összesajtolják. Hozaganyag nélküli kötés keletkezik.

54 A dörzshegesztés elve

55 Dörzshegesztéssel készült kötések

56 Ultrahangos hegesztés A kötés a felületek olvadáspontja alatt f = 4…60 kHz frekvenciájú ultrahang rezgések és szorító erő hatására alakul ki.

57 Példák ultrahangos kötéssel készült termékekre

58 Robbantásos hegesztés Sajtolóhegesztés, amelynél a kohéziós kötést robbanóelegy detonációja hozza létre. A borítólemez vastagsága 0,1….30 mm, nyúlása > 5 % legyen.

59 Robbantásos hegesztéssel kialakított kötések Alumínium - acél Titán - acél

60 Felhasznált irodalom [1] Bagyinszki Gyula, Kovács Mihály: Gépipari alapanyagok és félkész gyártmányok – gyártásismeret, Tankönyvmester kiadó, Budapest, 2003 [2] Czinege Imre: Gyártási folyamatok-hegesztés, SZE, Győr, oktatási segédlet (Power Point bemutatók), 2006 [3] Palotás Béla: Fémek technológiája- hegesztési eljárások, hegesztés előadások, BME Budapest, 2005


Letölteni ppt "Előgyártási technológiák H E G E SZ T É S. TT olv Kötési módok áttekintése."

Hasonló előadás


Google Hirdetések