Zavarivanje taljenjem u odnosu na zavarivanje čvrstog stanja: razlika i usporedba

Ključni za poneti

1. Zavarivanje taljenjem uključuje taljenje osnovnih metala koji se spajaju, dok zavarivanje u čvrstom stanju ne tali osnovne metale. Tehnike zavarivanja taljenjem kao što su MIG, TIG i štapno zavarivanje tope metale pomoću luka ili plamena kako bi se formirala zavarena kupka koja se hladi u spoj. Poput miješanja trenjem i ultrazvučnog zavarivanja, zavarivanje u čvrstom stanju stvara vezu kroz ekstremni pritisak i trenje bez taljenja.
2. Fuzioni zavari imaju veću čvrstoću i fleksibilnost u usporedbi sa zavarima u čvrstom stanju. Otopljeni i miješani metal u zavarenoj kupki stvara metaluršku vezu i homogeni spoj. Zavareni spojevi u čvrstom stanju imaju manje miješanja osnovnih metala što rezultira manjom čvrstoćom spojeva.
3. Zavarivanje u čvrstom stanju je korisno za materijale osjetljive na visoke temperature kao što su aluminij i magnezij. Nedostatak taljenja omogućuje veću kontrolu nad zonom utjecaja topline i izbjegava probleme poput promjene sastava legure, poroznosti i krtosti. Zavarivanje topljenjem može promijeniti elemente legure u području zavara što dovodi do slabosti.

Što je fuzijsko zavarivanje?

Zavarivanje taljenjem vrsta je postupka zavarivanja koji uključuje spajanje dva ili više komada metala njihovim taljenjem na spoju i dopuštanjem da se skrutne u jedan, kontinuirani komad. Izraz "tapanje" odnosi se na topljenje i miješanje osnovnih materijala za stvaranje zavarenog spoja.

Kod zavarivanja taljenjem, izvor topline se primjenjuje na materijale kako bi im se temperatura podigla do točke u kojoj se rastale. Ovisno o specifičnoj metodi zavarivanja, ovaj izvor topline može biti otvoreni plamen, električni luk, laser ili elektronski snop. Nakon što se materijali rastale, spajaju se, a kada se ohlade i skrutnu, tvore čvrstu i metaluršku vezu.

Što je zavarivanje čvrstog stanja?

Zavarivanje u čvrstom stanju je skupina postupaka zavarivanja koji stvaraju vezu između dva materijala bez njihovog taljenja u potpuno tekuće stanje. Za razliku od zavarivanja taljenjem, gdje se osnovni materijali tope kako bi se formirao zavar, zavarivanje u čvrstom stanju postiže spajanje kombinacijom tlaka, temperature i vremena, a sve unutar faze čvrstog stanja uključenih materijala. Ovaj proces je također poznat kao "spajanje u čvrstom stanju" ili "spajanje u čvrstom stanju".

Odsutnost potpunog taljenja kod zavarivanja čvrstog stanja ima nekoliko prednosti, uključujući očuvanje svojstava materijala i spajanje različitih materijala koji možda nisu kompatibilni s tradicionalnim metodama zavarivanja taljenjem. Proces se odvija na temperaturama ispod tališta osnovnih materijala, što smanjuje rizik od unošenja nedostataka i omogućuje preciznu kontrolu procesa spajanja.

Razlika između zavarivanja taljenjem i zavarivanja u čvrstom stanju

1. Temeljna razlika leži u stanju osnovnih materijala tijekom procesa zavarivanja. Kod zavarivanja taljenjem, materijali se zagrijavaju do rastaljenog stanja i potpuno rastale na spoju, stvarajući fuziju osnovnih materijala. Nasuprot tome, zavarivanje u čvrstom stanju postiže spajanje bez taljenja materijala u potpuno tekuće stanje, čuvajući izvorna svojstva materijala.
2. Zavarivanje taljenjem zahtijeva relativno visoke temperature za topljenje osnovnih materijala i stvaranje zavarenog spoja. Kod zavarivanja u čvrstom stanju temperatura je niža jer se proces oslanja na lokalno zagrijavanje kroz trenje, ultrazvučne vibracije ili druge metode, bez postizanja tališta materijala.
3. Zavarivanje taljenjem može uzrokovati značajna izobličenja i zaostala naprezanja u zavarenim komponentama zbog uključenih visokih temperatura. S druge strane, zavarivanje u čvrstom stanju proizvodi niže razine izobličenja i zaostalog naprezanja jer se događa na nižim temperaturama i s manjim toplinskim unosom.
4. Zavarivanje taljenjem proizvodi kontinuirani, homogeni spoj s potpunim stapanjem osnovnih materijala. Kvaliteta spoja može varirati kod zavarivanja u čvrstom stanju ovisno o specifičnom procesu koji se koristi. Neke metode zavarivanja u čvrstom stanju, poput zavarivanja trenjem uz miješanje, mogu stvoriti spojeve s izvrsnim mehaničkim svojstvima i minimalnim nedostacima, dok druge mogu imati ograničenja u određenim primjenama.
5. Zavarivanje taljenjem prikladno je za spajanje sličnih materijala s kompatibilnim talištem. Međutim, učinkovito zavarivanje različitih materijala može biti izazovno zbog njihovih različitih toplinskih svojstava. S druge strane, zavarivanje u čvrstom stanju nudi prednosti u spajanju različitih materijala budući da izbjegava potpuno taljenje, što omogućuje spajanje materijala sa značajno različitim karakteristikama.

Usporedba između zavarivanja taljenjem i zavarivanja u čvrstom stanju

Parametar usporedbe	Zavarivanje taljenjem	Zavarivanje čvrstog stanja
Ulaz topline	Veliki unos topline, dovodi do potpunog taljenja materijala	Niži unos topline, smanjenje rizika od izobličenja i očuvanje svojstava materijala
Zajednička snaga	Općenito jak spoj zbog potpunog stapanja materijala	Snažni spojevi, posebno u određenim procesima u čvrstom stanju
Primjenjivost na različito	Izazov za zavarivanje različitih materijala zbog razlika u točkama taljenja	Povoljan za spajanje različitih materijala s različitim svojstvima
Metalurške promjene	Može uzrokovati metalurške promjene i zone utjecaja topline	Minimalne ili nikakve metalurške promjene jer ne dolazi do potpunog taljenja
Defekti zglobova	Sklona nedostacima poput poroznosti, pukotina i inkluzija	Općenito proizvodi manje kvarova zbog nižeg unosa topline i kontroliranog procesa

Reference

1. https://www.cambridge.org/core/journals/mrs-bulletin/article/phenomenological-modeling-of-fusion-welding-processes/04984333CB143DBF4886530F36102D5E
2. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0924013617304181

Zadnje ažuriranje: 27. kolovoza 2023