Γενικοί Κανόνες για τις Συγκολλήσεις

Η συγκόλληση είναι μία από τις τρεις βασικές μεθόδους σύνδεσης.

  • Σύνδεση με ήλωση (με καρφιά) –προσωρινή σύνδεση
  • Σύνδεση με κοχλία (με βίδες) –προσωρινή σύνδεση
  • Συγκόλληση –μόνιμη σύνδεση

Μέθοδοι σύνδεσης μεταλλικών τεμαχίων:

Ορισμός: Ονομάζουμε συγκόλληση τη μόνιμη σύνδεση ή συνένωση, με τη βοήθεια θερμότητας, δύο ή περισσοτέρων μεταλλικών τεμαχίων. Κατά την συγκόλληση τα υλικά θερμαίνονται στη θέση σύνδεσης με τη βοήθεια κάποιας πηγής θερμότητας έως ότου γίνουν ρευστά και τα μόρια τους αναμειχθούν μεταξύ τους. Μετά τη στερεοποίηση του τήγματος, τα εξαρτήματα συνδέονται μεταξύ τους μόνιμα. Έχουν αναπτυχθεί αρκετές μέθοδοι συγκόλλησης για την κάλυψη των πολλαπλών απαιτήσεων στον κατασκευαστικό τομέα.

Ταξινόμηση των μεθόδων συγκόλλησης:

Η συγκόλληση πετυχαίνεται με τη θέρμανση των συνδεόμενων μετάλλων σε κατάλληλη θερμοκρασία για κάθε περίπτωση με πίεση ή μη και με χρησιμοποίηση ή μη πρόσθετου υλικού ανεξάρτητα από τη μέθοδο που χρησιμοποιείται, οι συγκολλήσεις διακρίνονται σε αμεσες, ή πιέσεως, και σε συγκολλήσεις τήξεως. Οι συγκολλήσεις τήξεως διακρίνονται σε αυτογενείς και ετερογενείς:

Άμεσες:

Άμεσες πιέσεως είναι οι συγκολλήσεις που πετυχαίνονται με θέρμανση των προς συγκόλληση μετάλλων σε θερμοκρασία χαμηλότερη της τήξης τους, έως ότου καταστεί εύπλαστο το μέταλλο η συγκόλληση αυτή πετυχαίνεται με πίεση ή με σφυρηλασία, χωρίς τη χρησιμοποίηση πρόσθετου υλικού

Τήξεως:

Τήξεως χαρακτηρίζονται από την παρουσία, εκτός του μετάλλου βάσεως δηλαδή του μετάλλου ή του κράματος από το οποίο αποτελούνται τα τεμάχια που πρόκειται να συνδέσουμε και από το μέταλλο προσαγωγής ή κόλληση, με τη μορφή ηλεκτροδίων ή ράβδου ή και σκόνης. Η κόλληση συμβάλλει στην σύνδεση και την συμπλήρωση των διακένων που υπάρχουν μεταξύ των τεμαχίων που θα συγκολληθούν.

Αυτογενείς: 

Αυτογενείς είναι οι συγκολλήσεις που πετυχαίνονται με τη θέρμανση των μετάλλων προς συγκόλληση μέχρι την τήξη τους και με την προσθήκη ή μη πρόσθετου αυτογενούς μετάλλου. Στην περίπτωση αυτή έχουμε σύντηξη του βασικού μετάλλου με το εναποτιθέμενο υλικό. Εναποτιθέμενο υλικό είναι αυτό το οποίο προέρχεται από το πρόσθετο υλικό  του ηλεκτροδίου και σχηματίζεται η κόλληση της σύνδεσης.

Η θερμοκρασία που αναπτύσσεται στη ζώνη συγκόλλησης είναι υψηλότερη από το σημείο τήξης των συγκολλούμενων τεμαχίων και του συγκολλητικού υλικού. Η θερμοκρασία αυτή πρέπει να υπερβαίνει τους 1400 ο με 1500 οC για την αυτογενή συγκόλληση τεμαχίων από μαλακό χάλυβα.

Ετερογενείς:

Ετερογενείς είναι οι συγκολλήσεις που πετυχαίνουν με τη βοήθεια ευτηκτότερου υλικού άλλης χημικής σύστασης οι συγκολλήσεις είναι τόσο ισχυρές όσο οι αυτογενείς. Στην περίπτωση αυτή τήκεται το συγκολλητικό υλικό μόνο ενώ τα τεμάχια προθερμαίνονται η θερμοκρασία προθέρμανσης πρέπει να πλησιάζει την θερμοκρασία τήξης του συγκολλητικού υλικού που είναι μικρότερη από την θερμοκρασία τήξης των συγκολλούμενων τεμαχίων.

Οι ετερογενείς συγκολλήσεις ανάλογα με τη θερμοκρασία τήξης της κόλλησης διακρίνονται στις εξής κατηγορίες:

  • Μαλακές ετερογενείς συγκολλήσεις έχουμε όταν η κόλληση που χρησιμοποιείται έχει σημείο τήξεως μικρότερο των 500 οC π.χ.  κασσιτεροκόλληση, μολυβδοκόλληση.
  • Σκληρές ετερογενείς συγκολλήσεις έχουμε όταν η κόλληση που χρησιμοποιείται έχει σημείο τήξεως μεταξύ 500 ο C και 1000 ο C π.χ. μπρουντζοκόλληση, ασημοκόλληση, αλουμινοκόλληση, χαλκοκόλληση.

Κατά τη συγκόλληση των μετάλλων επηρεάζουν και λαμβάνουν χώρα οι εξής παράγοντες:

  1. Το είδος των συγκολλούμενων μετάλλων (χημική σύνθεση)
  2. Η χρησιμοποιούμενη πηγή ενέργειας και θερμότητας
  3. Η τεχνολογία συγκόλλησης
  4. Το περιβάλλον στο οποίο πραγματοποιείται η συγκόλληση

Η αντοχή της σύνδεσης των μετάλλων με συγκόλληση εξαρτάται από δύο βασικούς παράγοντες από την επιτευχθείσα, μετά τη στερεοποίηση, κρυσταλλική δομή στην κόλληση και στη ζώνη επηρεαζόμενη θερμικά, δημιουργούμενες τάσεις και παραμορφώσεις κατά τη διαδικασία συγκόλλησης ή και μετά