Zgrzewanie

Zgrzewanie to sposób łączenia metali polegający na tym, że części metalowe w miejscu łączenia doprowadza się przez nagrzanie do stanu plastycznego (ciastowatego) lub do nadtopienia powierzchni łączonych przekrojów (zgrzewanie iskrowe) i następnie łączy się je z zastosowaniem odpowiedniej siły, np. przez kucie, prasowanie lub zgniatanie, bez używania metalu dodatkowego, tj. spoiwa. Zależnie od źródła ciepła, które służy do nagrzania części łączonych do stanu plastycznego lub do nadtopienia powierzchni łączonych, rozróżniamy następujące zasadnicze rodzaje zgrzewania:

Zgrzewanie ogniskowe

Części łączone nagrzewa się w ognisku kowalskim do temperatury białego żaru, czyli do stanu ciastowatego. Następnie łączy się je za pomocą kucia młotami ręcznymi lub mechanicznymi. W miejscu wykonanego złącza pozostawia się grubszą zgrzeinę dla zwiększenia wytrzymałości złącza.

Zgrzewanie gazowe

Przy tym rodzaju zgrzewania źródłem ciepła jest płomień gazu wodnego lub płomień acetylenowo-tlenowy, który przy miejscowym nagrzaniu doprowadza metal do stanu ciastowatego. Przez młotkowanie uzyskuje się połączenie trwałe.

zgrzewanie gazem wodnym

Źródłem ciepła jest tu płomień gazu wodnego, który otrzymuje się przepuszczając parę wodną przez rozżarzony koks. Tworzy się wtedy mieszanina wodoru (H2) i tlenku węgla (CO), które w połączeniu dają gaz palny. Gaz ten i sprężone powietrze doprowadza się do specjalnego palnika, gdzie po zapaleniu tej mieszanki powstaje płomień o temperaturze ok. 1800C. Płomień nagrzewa brzegi założone na zakładkę do temperatury ok. 1250C.

Następnie przystępuje się do młotkowania młotkiem ręcznym lub mechanicznym. W płomieniu znajduje się pewna ilość nie spalonego wodoru i tlenku węgla, które chronią metal w miejscu nagrzewania przed dostępem tlenu i azotu z powietrza.

zgrzewanie acetylenowo-tlenowe

Zgrzewanie to może być stosowane do łączenia materiałów o przekrojach okrągłych pełnych lub rur, a nawet blach o mniejszych wymiarach ze stali niskowęglowej i niskostopowej. Łączone dwa odcinki rury są nagrzewane w miejscu łączenia półpierścieniowymi palnikami wielopłomieniowymi do stanu ciastowatego, po czym następnie dociskane siłą w celu otrzymania połączenia.

Zgrzewanie termitowe

Ten rodzaj zgrzewania polega na wykorzystaniu do nagrzewania łączonych metali ciepła, które wydziela się w reakcji chemicznej podczas spalania termitu, tj. proszku składającego się z tlenku żelazawego i aluminium (FeO+Al).

Zgrzewanie elektryczne oporowe

Do zgrzewania elktryczno-oporowego, stosuje się energię elektryczną, która w skutek oporu zamienia się na ciepło, nagrzewając części łączone w miejscu ich styku do stanu ciastowatego lub topnienia

zgrzewanie tarciowe

Polega na łączeniu części metalowych, których końce są zamocowane w specjalnych szczękach zaciskowych, a powierzchnie zgrzewane stykają się ze sobą przez cały czas przepływu prądu. Po rozgrzaniu się części końców części zgrzewanych do stanu ciastowatego następuje dociśnięcie ich do siebie w celu otrzymania połączenia.

doczołowe iskrowe

polega na tym, że łączone ze sobą części metalowe po włączeniu prądu są kilkakrotnie do siebie zbliżane w celu wytworzenia łuku elektrycznego.

Łuk nadtapia powierzchnie części zgrzewanych i po dociśnięciu powstaje zgrzeina w postaci spęczonego rąbka. Zgrzeinę podaje się często przekuciu na gorąco w celu uzyskania większej wytrzymałości złącza

 punktowe

Stosuje się do łączenia cienkich blach (do 2 mm) układanych do zgrzewania na zakładkę. Blachy dociska się do siebie za pomocą dwóch elektrod kłowych wykonanych ze stopu miedzi, do których dopływa z transformatora prąd o dużym natężeniu. W miejscu docisku blachy rozgrzewają się do stanu ciastowatego wskutek przepływu prądu elektrycznego i pod naciskiem elektrod kłowych łączą się ze sobą zgrzewane metale.

garbowe

Jest odmianą zgrzewania punktowego. Przy tym sposobie zgrzewania wielkość i rozmieszczenie poszczególnych punktów łączenia z góry są określone przez wytłoczenie garbów na jednej z łączonych blach.

liniowe

Stosuje się do łączenia cienkich blach (poniżej 2 mm). Blachy założone na zakładkę przeciąga się między dwiema napędzanymi elektrodami krążkowymi przewodzącymi prąd elektryczny i dociskanymi do blach .

Zgrzewanie tarciowe

Zgrzewanie tarciowe jest zgrzewaniem mechanicznym, przy którym występuje ruch obrotowy jednej ze zgrzewanych części. Wskutek tarcia wydziela się ciepło, które szybko nagrzewa do stanu plastycznego łączone części, a przez docisk siłą poosiową następuje ich połączenie

Zgrzewanie zgniotowe

Polega na spajaniu metali i stopów metali o wysokiej plastyczności pod wpływem działania na nie dużego nacisku statycznego lub dynamicznego w temperaturze otoczenia.

Czytaj dalej...

Powłoki natryskiwane cieplnie

Nakładanie powłok metalowych przez natryskiwanie cieplne, nazywane też metalizacją natryskową (w odniesieniu do tradycyjnych metod) znane jest od niemal stu lat i ciągle rozwija się zarówno w zakresie konstrukcji urządzeń jak i nakładanych materiałów.

Metoda natryskiwania cieplnego polega na stopieniu i rozpyleniu metalu powłokowego na drobne cząstki w specjalnym urządzeniu – palniku do natryskiwania, a następnie nadaniu im takiej prędkości przy wylocie z palnika, aby uderzając w pokrywaną powierzchnię miały energię wystarczającą do przyczepienia się do niej.

Źródłem ciepła niezbędnym do stopienia metalu w postaci drutu, proszku lub taśmy, może być płomień gazu, łuk elektryczny lub łuk plazmowy i stąd dzieli się natryskiwanie cieplne na:

• płomieniowe (gazowe),
• łukowe,
• plazmowe.

Jednym z najważniejszych czynników decydujących o powodzeniu natryskiwania jest specyficzne przygotowanie powierzchni natryskiwanego przedmiotu. Najpierw należy oczyścić ją z tłuszczów (przez wypalanie lub mycie w rozpuszczalnikach), a następnie usunąć tlenki przez piaskowanie, który to zabieg jednocześnie zwiększa chropowatość powierzchni. Zamiast piaskowania stosuje się też m.in. skórowanie, śrutowanie, gwintowanie, rowkowanie oraz nakładanie warstw spajających.  Celem tych operacji jest rozwinięcie powierzchni i odsłonięcie czystej powierzchni metalicznej, a wstępne natryskiwanie warstw spajających służy do wytworzenia wiązań metalicznych z podłożem. Istnieje nieliczna grupa materiałów „samowiążących” jak aluminek niklu, molibden, nichrom, których roztopione cząstki uderzając w natryskiwaną powierzchnię nadtapiaj ą jej warstwę wierzchnią, prowadząc do utworzenia wiązań międzyatomowych. W konsekwencji prowadzi to do zwiększenia wytrzymałości połączeń. Okres czasu między przygotowaniem powierzchni, a natryskiwaniem powinien być możliwie krótki, aby uniknąć ponownego zanieczyszczenia i utlenienia powierzchni.

W procesie natryskiwania można wyróżnić kilka etapów:

• mechaniczne podawanie materiału powłokowego w stanie stałym (proszek, drut, taśma, pręt) lub w stanie ciekłym, do strefy topienia w urządzeniu do natryskiwania,
• ciągłe topienie i rozpylanie materiału powłokowego. W czasie topienia następuje jednocześnie rozpylanie cząstek metalu za pomocą sprężonego gazu (np. powietrza) i ewentualnie gazów spalinowych (w wypadku urządzeń gazowych). Czas trwania procesu topienia i rozpylania jest bardzo krótki, rzędu 10-3 s,
• lot stopionych cząstek kulistych wyrzucanych z dyszy palnika w kierunku pokrywanej powierzchni. Podczas lotu cząstki ulegają utlenieniu tlenem z powietrza, co powoduje powstanie otoczek tlenkowych na ich powierzchni,
• tworzenie się powłok, trwające od momentu zetknięcia się cząstek z natryskiwaną powierzchnią do ostygnięcia powłoki do temperatury otoczenia.

W momencie uderzenia w pokrywaną powierzchnię kuliste cząstki ulegają spłaszczeniu, ich powierzchnia zwiększa się, w wyniku czego krucha warstewka tlenków pęka i odsłania powierzchnię czystego metalu. Fragmenty w stanie płynnym rozpryskują się na natryskiwanej powierzchni, a po zestaleniu odkształcają się i zakleszczają w nierównościach powierzchni, dopasowując się do nich, następnie łączą się z kolejnymi padającymi cząstkami. Przy zetknięciu nie utlenionych fragmentów metalu powstaje między cząstkami kohezja. Powstała powłoka połączona jest z podłożem i między cząstkami powłoki mechanicznie, siłami adhezji, kohezji i w pewnych przypadkach wiązaniami metalicznymi dyfuzyjnymi, bez nadtopienia metalu podłoża. Udział poszczególnych rodzajów wiązań jest róż ny zależnie od zastosowanej metody i warunków natryskiwania, co nadaje powłokom różne własności, a szczególnie wytrzymałość połączeń z natryskanym podłożem.

Schemat tworzenia się powłoki natryskanej;

1. lot cząstki w kierunku natryskiwanej powierzchni,

2. rozpłaszczone cząstki metalu i warstewek tlenkowych tworzące natryskaną powłokę

 

Powłoka złożona jest więc z cząstek natryskiwanego metalu, jego tlenków oraz wolnych przestrzeni (porów). Porowatość zależnie od metody natryskiwania może dochodzić do ok. 10%. Benefit from fantastic savings on 10w 30 motor oil , just by taking a look at http://peakhd.com Natryskane warstwy metaliczne, które powinny być jednorodne, nieporowate, po natryskaniu przetapia się różnymi sposobami.

W zależności od użytej technologii natryskiwania i urządzenia, nałożone powłoki mogą mieć grubość od 0,01 do 0,5 mm w jednym przejściu.

Metodą natryskiwania można nakładać różne metale i stopy, które mogą spełniać rolę powłok ochronnych, technicznych lub dekoracyjnych.

Powłoki ochronne służące do zabezpieczenia konstrukcji ze stali przed korozją atmosferyczną i korozją w wodzie, nanoszone są z cynku, aluminium lub ich stopów metodą płomieniową lub łukową. Powłoki te są dodatkowo zabezpieczane przez pokrywanie farbami lub tworzywami sztucznymi, co zwiększa ich trwałość do kilkudziesięciu lat. Łatwość utrzymania tych pokryć w czasie i niewielkie nakłady powodują, że stosuje się je powszechnie do zabezpieczania dużych obiektów przemysłowych, jak zbiorniki, suwnice, kominy, wentylatory, mosty, maszty, wiadukty. Dobór rodzaju materiału powłoki przeciwkorozyjnej jest uzależniony od środowiska pracy, do środowisk o odczynie zasadowym stosuje się powłoki cynkowe, a dla środowisk kwaśnych – aluminiowe. Visit http://mandsremovals.com.au to find out more regarding removalist perth Powłoki natryskowe przeciwkorozyjne są alternatywą dla powłok zanurzeniowych z cynku, które stosunkowo szybko ulegają rozpuszczaniu i wymywaniu. Ponadto obiekty i konstrukcje stalowe narażone są na odkształcenia mechaniczne, co wywołuje pękanie powłok i uszkodzenia, a odsłonięcie podłoża jest powodem nagłego wzrostu szybkości korozji i tylko niezwłoczna naprawa uszkodzeń może uchronić przed kosztowną wymianą całego zabezpieczenia przeciwkorozyjnego całej konstrukcji. Jako powłoki techniczne zabezpieczające części maszyn przed korozją chemiczną wysokotemperaturową, zużyciem wskutek tarcia, erozją, kawitacją, szokiem termicznym, stosowane bądź jako integralna część wyrobu, bądź jako regeneracyjne (często projekt wyrobu zakłada wielokrotną regenerację po określonym stopniu zużycia), wykorzystuje się bardzo różnorodne metale, stopy, ceramikę, kompozyty, w postaci proszków, drutów, pałeczek spiekanych, nakładane różnymi technikami Szczególnie materiały proszkowe wraz z rozwojem nowych metod natryskiwania, nabierają coraz większego znaczenia, przy czym bardzo ważna jest ich jakość. Wymaga się aby cząstki proszków miały kształt zbliżony do sferycznego, o bardzo zbliżonej wielkości, co ułatwia stabilne podawanie proszku do urządzenia, niezbędne do zapewnienia wysokich, powtarzalnych własności powłok. Wśród stosowanych materiałów proszkowych do natryskiwania cieplnego można wyróżnić stopy twarde na bazie Ni, Co lub Fe z Cr, B i Si, węgliki Ti, Zr, Hf, węgliki mieszane, azotki V, Nb, Ta, borki Cr, Mo, W. Najbardziej dynamicznie rozwijają się proszki kompozytowe, coraz szerzej stosowane w technice, są to materiały złożone, np. cząstki tlenku otoczone koszulką metalową, lub na odwrót wewnątrz tlenku cząstka metalu, np. Al2O3 + Ni, Cr3C2 + NiCr, WC + Co.

 

Główną zaletą natryskiwania jest możliwość dowolnego doboru składu powłoki, łatwość obsługi palników natryskowych, możliwość automatyzacji i robotyzacji procesu, natryskiwanie niemal dowolnych miejsc konstrukcji, wielokrotne natryskiwanie tym samym lub różnymi rodzajami materiału, niski koszt inwestycji. If you are not interested in foam cutting tools , then you have already missed a lot. Do wad zalicza się trudność pokrycia trudno dostępnych powierzchni wewnętrznych, porowatość warstw, niską przyczepność do podłoża, obniżenie właściwości mechanicznych, jednakże powłoki nanoszone metodami natryskiwania nowej generacji, mają coraz mniejszą porowatość, niższą od 0,5%, wyższą przyczepność do podłoża niż klasyczne powłoki, a własności mechaniczne można podwyższyć przez dodatkowe operacje technologiczne po natryskiwaniu.

Czytaj dalej...