Teknik kimpalan: konsep asas, peraturan dan kemungkinan kesilapan

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 10:36

Kimpalan panas ialah salah satu proses pemasangan yang paling biasa digunakan dalam pembinaan dan industri. Ia digunakan dalam operasi berteknologi tinggi untuk pemasangan peralatan, dan dalam kerja tipikal yang paling mudah apabila menyambungkan struktur menanggung beban. Dalam setiap kes, teknik kimpalannya sendiri digunakan, yang sesuai secara optimum untuk parameter operasi, keadaan kerja dan keperluan untuk hasilnya.

Apakah itu kimpalan?

Pada pandangan klasik, kimpalan ialah teknologi membentuk sambungan kekal dengan mencipta ikatan struktur interatomik dengan latar belakang pendedahan haba. Dalam erti kata lain, di bawah suhu tinggi, ubah bentuk plastik bahan kerja dipastikan dan pertukaran zarah seterusnya di antara mereka, yang membawa kepada pembentukan sendi selepas bahan sejuk. Teknik kimpalan itu sendiri hanya menyediakan syarat yang diperlukan untuk memasukkan logam ke dalamnegeri yang diperlukan. Dalam keadaan suhu biasa, logam adalah struktur zarah kristal pepejal, tetapi apabila mencapai indeks pemanasan tertentu, bahan menjadi lembut. Pada masa yang sama, perlu ditekankan bahawa kesan suhu membawa bukan sahaja kesan positif dari sudut pandangan kemungkinan pemasangan. Pengoksidaan logam juga berlaku, pembentukan keretakan di tempat yang tidak sesuai disebabkan oleh tegasan dalaman, melengkung umum dan ubah bentuk berlaku. Adalah mungkin untuk mengecualikan dan meminimumkan fenomena sedemikian hanya melalui pemilihan peralatan yang betul dan organisasi proses kimpalan.

Kimpalan dan sambungan

Untuk memahami matlamat ubah bentuk plastik logam, adalah perlu untuk menentukan tugas struktur yang mana operasi kimpalan dilakukan. Dalam kebanyakan kes, adalah perlu untuk mendapatkan sambungan dua bahan kerja atau struktur dengan bahagian. Konfigurasi sambungan adalah berbeza - sudut, punggung, tee, dsb. Dari sudut pandangan pembentukan tepi, teknik kimpalan jahitan membolehkan pembentukan sendi tanpa bevel, dengan bebibir, serta dengan bevel dalam pelbagai bentuk. Salah satu serong yang paling sukar dianggap sebagai berbentuk X, di mana dua tepi lurus atau melengkung dikawinkan. Walaupun salah satu keperluan utama untuk sambungan yang dikimpal adalah ketat, dalam beberapa kes terdapat tugas yang agak jelas untuk pembentukan lubang pada sambungan. Contohnya, apabila menyambungkan elemen dengan bertindih dan tanpa serong tepi, lubang memanjang boleh dibentuk, yang kemudiannya digunakan untuk tugas struktur lain.

Pelbagai proses kimpalan

Pendekatan kepada organisasi teknikal kimpalan boleh berbeza dalam kedua-dua parameter persekitaran kerja dan dalam mekanik kesan pada bahan sasaran. Teknologi kimpalan yang paling popular termasuk yang berikut:

• Kimpalan arka. Arka elektrik terbentuk di antara permukaan struktur atau bahagian yang akan dikimpal, kesan haba yang membawa kepada pencairan bahan. Kaedah ini boleh manual, mekanikal atau automatik. Contohnya, teknik kimpalan arka automatik melibatkan pemasukan wayar elektrod dengan peralatan khas, membebaskan tangan pengendali.
• Kimpalan gas. Jika dalam kes sebelumnya sumber haba adalah tenaga elektrik, maka kimpalan gas menggunakan nyalaan bahan api oksi dengan suhu 3,200 ° C. Pada masa yang sama, kaedah gabungan tidak boleh dikelirukan dengan kaedah ini, di mana campuran gas juga digunakan, tetapi bukan sebagai sumber suhu tinggi, tetapi untuk mengasingkan kolam kimpalan.
• Kimpalan electroslag. Kesan pada bahan disediakan oleh arus elektrik, dan sanga lebur bertindak sebagai konduktor dan pengubah suai tenaga.
• Kimpalan plasma. Kaedah kimpalan suhu tinggi yang menggunakan pancutan arka plasma dengan tenaga haba sehingga 10,000 °C.
• Kimpalan laser. Kaedah ini berdasarkan penggunaan tenaga fotoelektronik. Pencairan bahagian berlaku di bawah pengaruh peningkatan pancaran cahaya yang dipancarkan oleh laser.

Mesin kimpalan

Untuk melakukan operasi kimpalan, beberapa cara teknikal biasanya digunakan, termasuk penyongsang, penerus dan pengubah. Dalam setiap kes, tugas utama alat kimpalan utama adalah untuk menyediakan arus terus. Peralatan berkualiti tinggi membekalkan kawasan kerja dengan arka elektrik yang licin dan stabil. Sudah tentu, ini terpakai kepada teknologi kimpalan elektrik. Teknik kimpalan dalam media gas dilaksanakan dengan cara penunu dan kotak gear yang mengawal bekalan campuran gas dari silinder. Juga dalam kes kimpalan plasma, obor plasma khas digunakan yang boleh berfungsi dengan bahan kerja sehingga 30 mm tebal. Selain itu, perlu ditekankan bahawa peralatan gas dan plasma terutamanya tertumpu bukan pada tugas tradisional menyambung bahagian logam, tetapi pada memotong bahan di bawah pengaruh haba.

Teknik jahitan

Walaupun peranan besar peralatan, banyak dalam kerja kimpalan bergantung pada kemahiran dan kebolehan pengendali yang mengawal keseluruhan proses. Tugas pengguna peralatan adalah untuk mengawal elektrod dan bekalan bahan habis pakai yang terdapat di kolam kimpalan di mana jahitan terbentuk. Faktor utama ialah kedudukan operator dan arah jahitan. Pakar mengesyorkan melakukan kerja, jika boleh, di kedudukan yang lebih rendah, memastikan kimpalan dikimpal dengan manik dengan pelebaran. Adalah wajar untuk mencapai penembusan yang mendalam, yang akan menjadikan struktur sendi lebih seragam dan tahan lama. Dalam bidang kejuruteraankimpalan manual, peringkat membersihkan jahitan dari sanga dan kotoran adalah sangat penting. Jika kecacatan tersebut tidak dapat dihapuskan semasa bahagian utama kerja, maka lapisan permukaan kedua perlu dilakukan. Biasanya lapisan pertama utama mencapai ketebalan 3-4 mm, dan lapisan seterusnya - sehingga 5 mm.

Ciri arka terendam dan kimpalan gas

Agar tidak perlu menyesuaikan teknik kimpalan dalam proses kerja, disyorkan untuk mengira pada mulanya nuansa teknologi yang boleh meningkatkan kualiti hasilnya. Arka terendam dan kimpalan gas dibezakan dengan tumpuannya pada perlindungan jahitan daripada pengaruh negatif persekitaran luaran dan cair. Sebagai contoh, apabila melakukan teknik kimpalan gas dengan bekalan campuran argon, kesan negatif oksigen, yang memburukkan kualiti struktur kimpalan, dikurangkan. Bagi fluks, kemasukannya di tempat pertama meminimumkan percikan cair, dan kedua, ia mengubah suai komposisi kimpalan dengan memasukkan bahan tambahan khas yang diaktifkan pada suhu tinggi.

Parameter untuk organisasi pengeluaran kimpalan

Dalam cara pengeluaran mengatur kerja kimpalan, beberapa faktor aktiviti buruh diambil kira sekaligus, termasuk yang berikut:

• Nisbah kerumitan operasi dan norma masa untuk pelaksanaannya.
• Jumlah kerja ialah kadar output yang dilakukan oleh pekerja atau pasukan dalam 1 jam. Contohnya, dalam teknik kimpalan arka manual, meter jahitan yang telah siap atau bilangan bahagian yang dipasang boleh diambil kira.
• Unitperkhidmatan. Dalam kes ini, kami maksudkan tempat kerja, peralatan atau tapak untuk mengimpal, di mana aktiviti seorang pekerja atau pasukan juga dianjurkan.

Keselamatan dalam organisasi dan pengeluaran kimpalan

Proses kimpalan melibatkan banyak risiko dan bahaya dari segi ancaman kepada kesihatan manusia. Piawaian keselamatan kimpalan memfokuskan pada beberapa bahaya sekaligus:

• Radiasi kimpalan. Sinaran inframerah dengan cahaya terang memberi kesan negatif kepada mata pengimpal, oleh itu, dalam peralatannya, kehadiran topeng dengan cermin mata gelap khas dan penapis adalah wajib.
• Kesan termomekanikal. Terutama apabila bekerja mengikut kaedah arka, percikan cair adalah berbahaya. Malah, ia adalah logam panas cecair yang boleh menyebabkan luka bakar teruk apabila terkena kulit. Untuk melindungi daripada percikan api dan logam panas, pakaian pelindung terma khas digunakan.
• Risiko kebakaran. Suhu tinggi dan percikan bahan panas meningkatkan bahaya kebakaran. Perkara ini patut difikirkan walaupun pada peringkat mengatur proses, mengalih keluar objek mudah terbakar dari kawasan kerja.
• Perlindungan pernafasan. Gas toksik dan pembebasan bahan berbahaya lain semasa pemusnahan haba struktur logam juga merupakan faktor dalam kesan berbahaya. Dalam kes ini, ia tidak mencukupi untuk menggunakan topeng dan alat pernafasan. Sistem aktif adalah prasyarat untuk proses kerja yang panjangpengudaraan dalam ruang terkurung dan rehat kerja 5-10 minit biasa.

Ralat mengimpal

Disebabkan kerumitan proses kimpalan, andaian kesilapan teknologi bukanlah sesuatu yang luar biasa. Yang paling biasa daripada ini termasuk yang berikut:

• Putus arka. Tindakan terma elektrik belum selesai hingga ke penghujung jahitan yang dirancang, yang boleh mengakibatkan lekukan retak di tepi talian penyambung.
• Jahitan bertetulang buruk dengan penipisan logam di sempadan sambungan (potongan). Kejadian biasa dalam teknik kimpalan voltan tinggi. Sebaik-baiknya, potongan tidak boleh lebih daripada 1mm dalam atau kimpalan tambahan akan diperlukan.
• Titik tiada sambungan langsung dalam struktur jahitan antara bahan kerja. Dalam erti kata lain, baki kekurangan penembusan, yang berlaku disebabkan oleh arah elektrod yang tidak tepat semasa pembentukan arka, tanpa mengambil kira kedalaman kesan haba.

Kesimpulan

Dengan semua kerumitan teknologi kimpalan, kaedah pelaksanaannya menjadi lebih mudah diakses oleh tuan rumah biasa. Ini sebahagian besarnya disebabkan oleh fakta bahawa teknik kimpalan menjadi lebih ergonomik dan lebih selamat. Sebagai contoh, penyongsang moden memungkinkan untuk mengawal parameter operasi utama proses dengan mudah, dengan mengambil kira ciri-ciri logam dan keadaan persekitaran. Pengguna hanya perlu menyusun kawasan kerja dengan betul dan mengawal arka elektrik dengan betul semasa membentuk jahitan.