Συγκόλληση επαφών και καλωδίων
Συγκόλληση - η διαδικασία ένωσης μετάλλων σε στερεά κατάσταση με κολλήσεις, οι οποίες, όταν λιώνουν, ρέουν στο διάκενο, βρέχουν τις προς συγκόλληση επιφάνειες και όταν κρυώσουν, στερεοποιούνται, σχηματίζουν μια συγκολλημένη ραφή.
Η συγκόλληση πραγματοποιείται σε θερμοκρασία κάτω από τη θερμοκρασία τήξης των υλικών των εξαρτημάτων που πρόκειται να ενωθούν. Ταυτόχρονα, η θερμοκρασία της συγκόλλησης που χρησιμοποιείται για τη συγκόλληση πρέπει να είναι ελαφρώς υψηλότερη από το σημείο τήξης και η θερμοκρασία των εξαρτημάτων που πρόκειται να ενωθούν πρέπει να είναι κοντά στη θερμοκρασία τήξης της συγκόλλησης. Η συμμόρφωση με αυτήν την προϋπόθεση είναι απαραίτητη για να επιτευχθεί τέτοια κινητικότητα της συγκόλλησης, η οποία εξασφαλίζει την πλήρωση των κενών στις ραφές μεταξύ των στοιχείων επαφής και τη ροή γύρω από τις επιφάνειές τους.
Μια ποιοτική σύνδεση συγκόλλησης μπορεί να επιτευχθεί μόνο εάν η συγκόλληση βρέχει τις επιφάνειες επαφής των στοιχείων που πρόκειται να συνδεθούν και επίσης έχει υψηλές τριχοειδείς ιδιότητες και διασφαλίζει την πλήρωση των κενών μεταξύ των στοιχείων που πρόκειται να συνδεθούν.
Η μεταλλουργική μέθοδος σύνδεσης εξαρτημάτων χρησιμοποιώντας συγκόλληση με σημείο τήξης κάτω από 450 ° C ονομάζεται μαλακή συγκόλληση. Η πρόσφυση της κόλλησης στο μέταλλο συμβαίνει λόγω της πρόσφυσης της κόλλησης στο μέταλλο. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι το σημείο τήξης της συγκόλλησης για μαλακή συγκόλληση στους 450 ° C θεωρείται υπό όρους.
Η δημιουργία αρμών επαφής χρησιμοποιώντας συγκόλληση με σημείο τήξης πάνω από 450 ° C ονομάζεται συγκόλληση. Η συγκόλληση της κόλλησης με το μέταλλο σε αυτή την περίπτωση οφείλεται τόσο στην πρόσφυση όσο και στη διάχυση της κόλλησης στο μέταλλο.
Κατά τη συγκόλληση, δεν υπάρχει σχεδόν καμία τήξη των συνδεδεμένων στοιχείων, επομένως οι συγκολλημένες συνδέσεις επισκευάζονται ευκολότερα.
Η συγκόλληση κάνει συνδέσεις μεταξύ σχεδόν οποιουδήποτε ίδιου μετάλλου ή συνδυασμού ανόμοιων μετάλλων.
Ο χαλκός είναι ένα από τα μέταλλα που μπορούν εύκολα να συγκολληθούν. Ωστόσο, η προσθήκη στοιχείων κράματος στον χαλκό περιπλέκει τη διαδικασία συγκόλλησης, καθώς η παρουσία ακαθαρσιών στον χαλκό αλλάζει τις ιδιότητες των μεμβρανών οξειδίου, οι οποίες αποτελούν εμπόδιο για το σχηματισμό αξιόπιστης σύνδεσης. Επιπλέον, οι ακαθαρσίες στα κράματα χαλκού αντιδρούν κατά τη συγκόλληση και σχηματίζουν εύθραυστους αρμούς. Από αυτή την άποψη, κατά την πραγματοποίηση συνδέσεων επαφής, οι ροές και οι κολλήσεις πρέπει να επιλέγονται προσεκτικά.
Η συγκόλληση αλουμινίου παρουσιάζει δύο μεγάλες προκλήσεις. Πρώτον, υπάρχει ένα πυρίμαχο φιλμ οξειδίου στο αλουμίνιο και δεύτερον, το αλουμίνιο έχει υψηλή θερμική αγωγιμότητα με σχετικά χαμηλή θερμοχωρητικότητα και μεγάλο συντελεστή γραμμικής διαστολής. Επομένως, κατά τη διαδικασία συγκόλλησης στοιχείων επαφής αλουμινίου, η θέρμανση πρέπει να εντοπιστεί, η επιλογή της ροής πρέπει να γίνεται ανάλογα με τα πρόσθετα κράματος που εισάγονται στο μέταλλο.
Τα χαρακτηριστικά των διαφόρων μετάλλων που πρόκειται να ενωθούν ή οι συνδυασμοί τους προκαθορίζουν τόσο την τεχνολογική διαδικασία της συγκόλλησης όσο και τις κολλήσεις, τις ροές και τον εξοπλισμό που χρησιμοποιείται στη συγκόλληση.
Συγκολλημένη δομή επαφής
Η συγκόλληση έχει πολλά κοινά με τη συγκόλληση σύντηξης, αλλά υπάρχουν θεμελιώδεις διαφορές μεταξύ των δύο. Εάν κατά τη συγκόλληση τα κύρια και πρόσθετα μέταλλα βρίσκονται στη δεξαμενή συγκόλλησης σε λιωμένη κατάσταση, τότε το κύριο μέταλλο δεν λιώνει κατά τη συγκόλληση.
Γενικά, η συγκόλληση είναι ένα σύμπλεγμα μεταλλουργικών και φυσικοχημικών διεργασιών που λαμβάνουν χώρα στο όριο μεταξύ του βασικού στερεού μετάλλου και του υγρού μετάλλου — συγκόλληση.Ανάλογα με τις φυσικοχημικές ιδιότητες του υλικού βάσης και της συγκόλλησης, καθώς και τις συνθήκες και μέθοδος συγκόλλησης, η άρθρωση, που σχηματίζεται μεταξύ τους, έχει διαφορετική δομή. Είναι γνωστό ότι προϋπόθεση για την ένωση του βασικού μετάλλου με τη συγκόλληση είναι η πρόσφυση. Κατά τη διαβροχή μιας καθαρής μεταλλικής επιφάνειας με συγκόλληση και την επακόλουθη στερεοποίησή της, συμβαίνουν οι ακόλουθες διαδικασίες.
Εάν τα εξαρτήματα που συνθέτουν τη συγκόλληση δεν αλληλεπιδρούν με το βασικό μέταλλο πριν διαλυθούν σε αυτό, τότε εμφανίζονται διακοκκώδεις δεσμοί μεταξύ της συγκόλλησης και αυτού του μετάλλου. Η αντοχή της συγκόλλησης της σκληρυμένης κόλλησης με το βασικό μέταλλο είναι κοντά στην αντοχή της ίδιας της συγκόλλησης. Αυτό καθορίζεται από το γεγονός ότι η συγκόλληση γεμίζει όλες τις ανωμαλίες και τα μικροκανάλια, τα οποία σχηματίζουν μια ανεπτυγμένη επιφάνεια πρόσφυσης, υπερβαίνοντας σημαντικά την ορατή επιφάνεια επαφής.
Σε περίπτωση που είναι δυνατή η διάλυση ενός μετάλλου σε ένα άλλο στη θερμοκρασία συγκόλλησης ή σε χαμηλότερες θερμοκρασίες, εκτός από τους διακρυσταλλικούς δεσμούς, υπάρχει διάχυση ατόμων συγκόλλησης στο συγκολλημένο μέταλλο και αντίστροφα. Η αμοιβαία διάχυση της συγκόλλησης και του μετάλλου συγκόλλησης είναι εξαιρετικά ευαίσθητη στη θερμοκρασία. Επομένως, η ανάπτυξη αυτής της διαδικασίας εξαρτάται από τη θερμοκρασία συγκόλλησης και τη διάρκεια της θέρμανσης. Σε ορισμένες θερμοκρασίες, το μέταλλο συγκόλλησης και τα εξαρτήματα συγκόλλησης σχηματίζουν διαμεταλλικά στρώματα στο όριο της άρθρωσης.
Η δομή του συνδέσμου επαφής που γίνεται με συγκόλληση είναι μια περιοχή που αποτελείται από ένα στρώμα χυτής συγκόλλησης ίσο με το διάκενο μεταξύ των στοιχείων που πρόκειται να ενωθούν και που περιβάλλεται και στις δύο πλευρές από τα προϊόντα της αλληλεπίδρασης της συγκόλλησης με τα βασικά μέταλλα — διαμεταλλικό ενδιάμεσο στρώνει διαφορετικές συνθέσεις — και περιοχές αμοιβαίας διανομής.
Η δομή του συγκολλημένου συνδέσμου: 1 — συνδεδεμένα καλώδια. 2 — ζώνες διάβρωσης. 3 — διαμεταλλικά στρώματα. 4 — συγκόλληση. 5 — ζώνη διάχυσης
Συγκόλληση συρμάτων αλουμινίου
Η σύνδεση και η διακλάδωση συμπαγών συρμάτων με διατομή 2,5 — 10 mm2 με συγκόλληση πραγματοποιείται αφού προηγουμένως συνδεθούν τα άκρα του πυρήνα με διπλή περιστροφή έτσι ώστε να σχηματιστεί μια αυλάκωση στο σημείο όπου έρχονται οι πυρήνες. Η διασταύρωση θερμαίνεται με τη φλόγα ενός καυστήρα προπανίου-βουτανίου ή λαμπτήρα βενζίνης στη θερμοκρασία της έναρξης της τήξης της συγκόλλησης. Στη συνέχεια, με προσπάθεια, τρίψτε τις επιφάνειες σύνδεσης με ένα συγκολλητικό σίδερο που εισάγεται στη φλόγα. Ως αποτέλεσμα της τριβής, η αυλάκωση καθαρίζεται από ακαθαρσίες και επικασσιτερώνεται όταν ο σύνδεσμος θερμαίνεται. Με αυτόν τον τρόπο σφραγίζεται ολόκληρη η σύνδεση.
Σύνδεση συγκόλλησης και διακλάδωση συμπαγών συρμάτων
Σύνδεση, τερματισμός και διακλάδωση μονωμένων συρμάτων αλουμινίου με συγκόλληση που παράγεται μετά από βήμα προς βήμα κοπή των περιοχών επαφής των συρμάτων αλουμινίου και την προκαταρκτική επικασσιτέωσή τους. Τα άκρα των φλεβών εισάγονται σε ειδικές φόρμες, τοποθετώντας τα στη μέση και στο κέντρο του τμήματος του σωλήνα έτσι ώστε να ακουμπούν το ένα το άλλο. Στα καλώδια τοποθετούνται προστατευτικές σήτες για την προστασία της μόνωσης των συνδεδεμένων συρμάτων από τη δράση της φλόγας. Οι ψύκτες χρησιμοποιούνται επιπλέον για μεγάλες διατομές καλωδίων. Οι εσωτερικές επιφάνειες των μορφών είναι προβαμμένες με ψυχρή βαφή ή τρίβονται με κιμωλία. Τα σημεία όπου τα καλώδια εισέρχονται στη μήτρα σφραγίζονται με αμίαντο φύλλου ή κορδονιού για την αποφυγή διαρροής συγκόλλησης.
Πριν από την άμεση συγκόλληση με φλόγα, το μεσαίο τμήμα της μήτρας θερμαίνεται, στη συνέχεια εισάγεται η συγκόλληση στη φλόγα, η οποία με τήξη γεμίζει τη μήτρα μέχρι την κορυφή της οπής.
Το σχήμα δείχνει μια σύνδεση προετοιμασμένη για συγκόλληση. Αναπτύχθηκε και χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος χύτευσης με συγκόλληση. Με αυτή τη μέθοδο, οι προετοιμασμένες φλέβες τοποθετούνται με λοξοτομές υπό γωνία 55 °. σχήμα, αφήνοντας μια απόσταση μεταξύ τους περίπου 2 mm, οι υπόλοιπες εργασίες προετοιμασίας του σύρματος για σύνδεση είναι παρόμοιες με αυτές που εκτελούνται στη σύνδεση σύντηξης.
Στο χωνευτήριο, 7-8 kg κόλλησης τήκονται και θερμαίνονται στους 600 ° C περίπου (για να αποφευχθεί η γρήγορη ψύξη). Μεταξύ του χωνευτηρίου και του σημείου που χύνεται η συγκόλληση, εγκαθίσταται μια λεκάνη αποστράγγισης συγκόλλησης, η οποία είναι προσαρτημένη στα εκτεθειμένα μέρη των συρμάτων.Η συγκόλληση χύνεται μέσα στο καλούπι μέσω της οπής του σπρέι μέχρι να λιώσουν οι άκρες των πυρήνων και να γεμίσει το καλούπι. Συνιστάται η ανάδευση της κόλλησης και η απόξεση της μεμβράνης οξειδίου από τα άκρα των πυρήνων με ξύστρα. Ο χρόνος συγκόλλησης δεν υπερβαίνει το 1 — 1,5 λεπτό.
Σύρματα με λωρίδες με φόρμες τοποθετημένες πάνω τους, προετοιμασμένες για συγκόλληση: 1 — μόνωση σύρματος, 2 — προστατευτική σήτα, 3 — φόρμα, 4 — στρωμένο σύρμα, 5 — σφράγιση αμιάντου.
Σύνδεση αγωγών καλωδίων αλουμινίου με συγκόλληση με έκχυση λιωμένης κόλλησης: α — γενική άποψη της διαδικασίας συγκόλλησης, β — πρότυπο για τη διακόσμηση των άκρων των συρμάτων. γ — έτοιμη σύνδεση, 1 — συγκόλληση, 2 — σημεία συγκόλλησης
Συγκόλληση χάλκινων συρμάτων
Η τεχνολογία για τη σύνδεση και τον τερματισμό χάλκινων καλωδίων με συγκόλληση είναι η ίδια. Η συγκόλληση συρμάτων με διατομή 1,5 — 10 mm2 πραγματοποιείται με συγκολλητικό σίδερο και με διατομή 16 — 240 mm2 — με φακό προπανίου-βουτανίου ή φυσητήρα. η διαδικασία συγκόλλησης συνίσταται στην εμβάπτιση σε λιωμένη κόλληση ή στην έκχυση της λιωμένης κόλλησης στο σημείο συγκόλλησης.
Σύνδεση και διακλάδωση χάλκινων συρμάτων έως 10 mm2 με συγκόλληση πραγματοποιείται μετά την προετοιμασία των επαφών τους. Οι φλέβες συστρέφονται, καλύπτονται με κολοφώνιο, το σημείο συγκόλλησης θερμαίνεται με συγκολλητικό σίδερο λιώνοντας τη συγκόλληση στο σημείο συγκόλλησης ή βυθίζοντας τη σύνδεση σε λουτρό συγκόλλησης. Αφού υγρανθεί ο σύνδεσμος με συγκόλληση και γεμίσουν με αυτό τα κενά μεταξύ των συγκολλημένων άκρων, η θέρμανση του συνδέσμου σταματά.
Σύνδεση και διακλάδωση χάλκινων συρμάτων με διατομή 4 — 240 mm2 με συγκόλληση με τη χρήση εξαρτημάτων επαφής, πραγματοποιείται με άρδευση.Για το σκοπό αυτό, η συγκόλληση σε χωνευτήρια από γραφίτη ή χάλυβα θερμαίνεται σε ηλεκτρικό φούρνο ή κλίβανο αερίου σε θερμοκρασία 550-600°C.
Τα καλώδια που είναι προετοιμασμένα για σύνδεση ή τερματισμό προ-κασσιτερώνονται και στη συνέχεια τοποθετούνται σε χιτώνιο ή δακτύλιο. Η άρθρωση του αγωγού βρίσκεται στη μέση του χιτωνίου. Όταν τελειώσει, ο πυρήνας εισάγεται στη μύτη έτσι ώστε το άκρο του να είναι στο ίδιο επίπεδο με το άκρο του τμήματος σωλήνα του άκρου. Για να αποφευχθεί η διαρροή της συγκόλλησης στον πυρήνα, ο αμίαντος τυλίγεται μεταξύ του άκρου του χιτωνίου (άκρης) και της άκρης της μόνωσης. Η άρθρωση είναι οριζόντια. Η άρδευση της συγκόλλησης συνεχίζεται μέχρι να γεμίσει ο όγκος μεταξύ του πυρήνα και του άκρου, αλλά όχι περισσότερο από 1,5 λεπτό. Στο τέλος της συγκόλλησης, αμέσως (μέχρι να κρυώσει η συγκόλληση) σκουπίστε το χιτώνιο με ένα πανί εμποτισμένο με αλοιφή συγκόλλησης, αποβάλλοντας και εξομαλύνοντας τους λεκέδες συγκόλλησης.
Η συγκόλληση διαφορετικών μεταλλικών συρμάτων γίνεται χρησιμοποιώντας την ίδια τεχνολογία με τη σύνδεση δύο συρμάτων αλουμινίου. Κατά την προετοιμασία των άκρων των συρμάτων αλουμινίου για συγκόλληση, τα άκρα τους είναι λοξοτμημένα υπό γωνία 55O ή κοπή βαθμίδων, μετά την οποία τα άκρα επικασσιτερώνονται. Η συγκόλληση γίνεται με απευθείας σύντηξη στο καλούπι ή με χύτευση με προλιωμένη κόλληση. Η σύνδεση και η διακλάδωση συρμάτων αλουμινίου και συμπαγών συρμάτων μπορεί επίσης να γίνει σε επικασσιτερωμένους χάλκινους δακτυλίους.