Kodolmetināšana pret cietvielu metināšanu: atšķirība un salīdzinājums

Atslēgas

1. Kodolmetināšana ietver savienojamo parasto metālu kausēšanu, savukārt cietvielu metināšana nekausē parastos metālus. Kodolmetināšanas metodes, piemēram, MIG, TIG un stieņu metināšana, izkausē metālus, izmantojot loku vai liesmu, veidojot metināšanas baseinu, kas atdziest savienojumā. Tāpat kā berzes maisīšana un ultraskaņas metināšana, cietvielu metināšana rada saiti ar ārkārtēju spiedienu un berzi bez kušanas.
2. Kausēšanas šuvēm ir lielāka izturība un elastība, salīdzinot ar cietvielu metinātajām šuvēm. Izkusušais un sajauktais metāls metināšanas baseinā rada metalurģisku saiti un viendabīgu savienojumu. Cietvielu metinātām šuvēm ir mazāka pamatmetālu sajaukšanās, kā rezultātā samazinās savienojuma stiprība.
3. Cietvielu metināšana ir izdevīga materiāliem, kas ir jutīgi pret augstu karstumu, piemēram, alumīniju un magniju. Kušanas trūkums ļauj vairāk kontrolēt karstuma ietekmēto zonu un novērš tādas problēmas kā sakausējuma sastāva izmaiņas, porainība un trauslums. Kodolmetināšana var mainīt sakausējuma elementus metināšanas zonā, izraisot vājumu.

Kas ir kodolsintēzes metināšana?

Kodolmetināšana ir metināšanas procesa veids, kas ietver divu vai vairāku metāla gabalu savienošanu, izkausējot tos savienojuma vietā un ļaujot tiem sacietēt vienā nepārtrauktā gabalā. Termins “kausēšana” attiecas uz pamatmateriālu kausēšanu un sajaukšanu, lai izveidotu metināto savienojumu.

Kausēšanas metināšanā materiāliem tiek pielietots siltuma avots, lai paaugstinātu to temperatūru līdz vietai, kur tie kļūst izkusuši. Atkarībā no konkrētās metināšanas metodes šis siltuma avots var būt atklāta liesma, elektriskā loka, lāzera vai elektronu stars. Kad materiāli ir izkausēti, tie tiek apvienoti, un, kad tie atdziest un sacietē, tie veido stabilu un metalurģisku saiti.

Kas ir cietvielu metināšana?

Cietvielu metināšana ir metināšanas procesu grupa, kas rada saikni starp diviem materiāliem, neizkausējot tos pilnībā šķidrā stāvoklī. Atšķirībā no kausēšanas metināšanas, kur pamatmateriāli tiek izkausēti, veidojot metinājumu, cietvielu metināšana nodrošina savienošanu, kombinējot spiedienu, temperatūru un laiku, un tas viss notiek iesaistīto materiālu cietvielu fāzē. Šis process ir pazīstams arī kā “cietvielu savienošana” vai “cietvielu savienošana”.

Pilnīgas kušanas neesamībai cietvielu metināšanā ir vairākas priekšrocības, tostarp materiāla īpašību saglabāšana un atšķirīgu materiālu savienošana, kas var nebūt saderīgi ar tradicionālajām kausēšanas metināšanas metodēm. Process notiek temperatūrā, kas ir zemāka par pamatmateriālu kušanas temperatūru, kas samazina defektu rašanās risku un ļauj precīzi kontrolēt savienošanas procesu.

Atšķirība starp kausēšanas metināšanu un cietvielu metināšanu

1. Būtiskā atšķirība slēpjas pamatmateriālu stāvoklī metināšanas procesā. Kausēšanas metināšanā materiāli tiek uzkarsēti līdz izkusušam stāvoklim un savienojuma vietā pilnībā izkusuši, veidojot pamatmateriālu saplūšanu. Turpretim cietvielu metināšana nodrošina savienošanu, neizkausējot materiālus līdz pilnībā šķidram stāvoklim, saglabājot sākotnējās materiāla īpašības.
2. Kodolmetināšanai ir nepieciešama salīdzinoši augsta temperatūra, lai izkausētu pamatmateriālus un izveidotu metināto savienojumu. Cietvielu metināšanā temperatūra ir zemāka, jo process balstās uz lokālu karsēšanu, izmantojot berzi, ultraskaņas vibrācijas vai citas metodes, nesasniedzot materiālu kušanas temperatūru.
3. Kodolmetināšana var izraisīt ievērojamus deformāciju un atlikušo spriegumu metinātajās detaļās augstās temperatūras dēļ. No otras puses, cietvielu metināšana rada zemāku izkropļojumu un atlikušo spriegumu līmeni, jo tā notiek zemākā temperatūrā un ar mazāku siltuma jaudu.
4. Kodolmetināšana rada nepārtrauktu, viendabīgu savienojumu ar pilnīgu pamatmateriālu saplūšanu. Cietvielu metināšanas gadījumā savienojuma kvalitāte var atšķirties atkarībā no konkrētā izmantotā procesa. Dažas cietvielu metināšanas metodes, piemēram, berzes maisīšanas metināšana, var izveidot savienojumus ar izcilām mehāniskām īpašībām un minimāliem defektiem, savukārt citām var būt ierobežojumi īpašos lietojumos.
5. Kodolmetināšana ir labi piemērota līdzīgu materiālu savienošanai ar saderīgiem kušanas punktiem. Tomēr var būt sarežģīti metināt atšķirīgus materiālus to atšķirīgo termisko īpašību dēļ. No otras puses, cietvielu metināšana piedāvā priekšrocības atšķirīgu materiālu savienošanā, jo tā novērš pilnīgu kušanu, ļaujot savienot materiālus ar ievērojami atšķirīgām īpašībām.

Kodolmetināšanas un cietvielu metināšanas salīdzinājums

Salīdzināšanas parametrs	Kodolmetināšana	Cietvielu metināšana
Siltuma ievadīšana	Augsta siltuma padeve, noved pie pilnīgas materiālu kušanas	Zemāka siltuma padeve, samazinot deformācijas risku un saglabājot materiāla īpašības
Locītavu spēks	Parasti stiprs savienojums pilnīgas materiālu saplūšanas dēļ	Spēcīgi savienojumi, īpaši noteiktos cietvielu procesos
Piemērojamība atšķirīgiem	Atšķirīgu kušanas punktu atšķirību dēļ ir grūti metināt dažādus materiālus	Piemērots dažādu materiālu savienošanai ar atšķirīgām īpašībām
Metalurģijas izmaiņas	Var izraisīt metalurģiskas izmaiņas un siltuma skartās zonas	Minimālas metalurģijas izmaiņas vai tās nav vispār, jo nenotiek pilnīga kušana
Locītavu defekti	Nosliece uz tādiem defektiem kā porainība, plaisas un ieslēgumi	Parasti rada mazāk defektu mazākas siltuma padeves un kontrolēta procesa dēļ

Atsauces

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

Pēdējo reizi atjaunināts: 27. gada 2023. augustā