Τα Καλύτερα Μέταλλα για Συγκόλληση

Η συγκόλληση είναι μια πολύπλοκη διαδικασία που συνδυάζει την επιστήμη του ηλεκτρισμού (εκτός από την οξυγονοκίνητη συγκόλληση), τη θερμότητα, τη μεταλλουργία, τις διάφορες καταστάσεις της ύλης και την οξείδωση.

Αυτό σημαίνει επίσης ότι μπορεί να προκύψουν πολλές επιπλοκές που μπορεί να οδηγήσουν σε αποτυχία συγκόλλησης. Ένας τρόπος για να μειωθεί ο κίνδυνος είναι να επιλέξετε ένα μέταλλο που είναι εύκολα συγκολλητό και δεν απαιτεί πολλές επιπλέον εργασίες πριν από τη συγκόλληση και μετά τη συγκόλληση για να αποφευχθεί η αποτυχία συγκόλλησης. Παρακάτω είναι μερικά από τα καλύτερα μέταλλα για συγκόλληση.

Χαμηλός χάλυβας χαμηλού άνθρακα

Ο χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα ήπιος χάλυβας είναι ένα από τα πιο, αν όχι το πιο συγκολλητικό μέταλλο. Αυτό οφείλεται σε διάφορους παράγοντες. Ένας λόγος για την εξαιρετική συγκολλησιμότητα είναι το γεγονός ότι έχει ιστορικά χρησιμοποιηθεί πολύ συχνά σε πολλές εφαρμογές. Η ιστορική αφθονία και η ζήτηση για χάλυβαχαμηλού άνθρακα έχει οδηγήσει τους επιστήμονες και τους μηχανικούς να αναπτύξουν τρόπους να το συγκολλήσουν.

Οι εξελίξεις περιλαμβάνουν πατενταρισμένες κυματομορφές ηλεκτρικού τόξου, ειδικές χημικές συνθέσεις υλικού πλήρωσης και κορυφαίες πηγές ενέργειας συγκόλλησης για συγκόλληση χάλυβα χαμηλού άνθρακα. Όλα αυτά επιτρέπουν στους συγκολλητές να κάνουν ικανοποιητικές συγκολλήσεις άνθρακα από χάλυβα με σχετική ευκολία.

Ένας άλλος λόγος που ο χάλυβας χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα είναι τόσο συγκολλητικός είναι επειδή είναι πιο όλκιμος από άλλους τύπους χάλυβα. Αυτό συμβαίνει επειδή έχει πολύ χαμηλές ποσότητες άνθρακα και μόνο ίχνη άλλων στοιχείων κράματος. Αυτό εμποδίζει τον σχηματισμό εύθραυστων μικροδομών όπως είναι ο μαρτενσίτης . Όλα αυτά εξαλείφουν τους κινδύνους ορισμένων τύπων αστοχιών συγκόλλησης, όπως η πυρόλυση υδρογόνου. Καθώς η ποσότητα του άνθρακα αυξάνεται, το ίδιο συμβαίνει και με τη δυσκολία να γίνει ικανοποιητική συγκόλληση.

Ενώ μπορεί να είναι πιο δύσκολο από χάλυβα χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα, το αλουμίνιο μπορεί να συγκολληθεί χωρίς μεγάλη δυσκολία, αρκεί να έχετε τις κατάλληλες γνώσεις και τεχνικές. Μια ανησυχία κατά τη συγκόλληση αλουμινίου είναι να βεβαιωθείτε ότι έχει επιλεγεί η κατάλληλη ποιότητα.

  • Οι βαθμοί στη σειρά 1XXX μπορούν να συγκολληθούν χωρίς πολύ μεγάλη προσπάθεια.
  • Οι βαθμοί στη σειρά 6XXX μπορούν να συγκολληθούν, αλλά πρέπει να χρησιμοποιηθούν τα κατάλληλα υλικά πλήρωσης και η συγκόλληση για να βοηθήσουν στην πρόληψη των ρωγμών.
  • Το αλουμίνιο στη σειρά 2XXX δεν είναι καθόλου συγκολλήσιμο, αν και λίγες ποιότητες αυτής της σειράς μπορούν να συγκολληθούν με το κατάλληλο υλικό πλήρωσης και τεχνική.

Μια άλλη πτυχή κατά τη συγκόλληση αλουμινίου είναι η αντοχή του υλικού. Ορισμένα κράματα αλουμινίου, όπως αυτά με ονομασία T6, έχουν τεχνητά παλαιωθεί για να αυξήσουν τη δύναμή τους. Αυτό σημαίνει ότι έχουν θερμανθεί σε ορισμένη θερμοκρασία για συγκεκριμένο χρονικό διάστημα έτσι ώστε τα διαμεταλλικά ιζήματα να έχουν το κατάλληλο μέγεθος και σχήμα για να αυξήσουν την αντοχή του αλουμινίου.

Όταν αυτές οι ποιότητες αλουμινίου είναι συγκολλημένες, τα διαμεταλλικά ιζήματα αλλάζουν τη μορφή τους και είναι σύνηθες να μειώνεται σημαντικά η αντοχή του αλουμινίου. Για να επιστρέψουν αυτά τα συγκολλημένα κράματα αλουμινίου πίσω στην αρχική τους αντοχή, θα πρέπει να γίνουν τεχνητά υπό γήρανση και πάλι με μια διαδικασία θερμικής επεξεργασίας.

Ανοξείδωτο ατσάλι

Ο ανοξείδωτος χάλυβας είναι ένα μέταλλο που μπορεί επίσης να συγκολληθεί εύκολα όταν χρησιμοποιείται η κατάλληλη τεχνική και εφαρμόζονται επαρκείς γνώσεις. Πολλοί ανοξείδωτοι χάλυβες, γνωστοί για την αντοχή τους στη διάβρωση, μπορούν να συγκολληθούν παρά τη σύνθετη χημική τους σύνθεση.

Το πιο σημαντικό στοιχείο κατά τη συγκόλληση ενός ανοξείδωτου χάλυβα είναι να γνωρίζετε ποιο βαθμό συγκολλάται. Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι ανοξείδωτου χάλυβα : ωστενιτικό, φερριτικό και μαρτενσιτικό. Πολλοί φερριτικοί ανοξείδωτοι χάλυβες είναι πολύ συγκολλητικοί. Οι ωστενιτικοί ανοξείδωτοι χάλυβες μπορούν επίσης να συγκολληθούν. Οι μαρτενσιτικοί ανοξείδωτοι χάλυβες είναι γενικά δυσκολότεροι λόγω της υψηλής σκληρότητας και της τάσης τους να σπάσουν.

Ένα σημαντικό στοιχείο κατά τη συγκόλληση ανοξείδωτων χαλύβων είναι η ενδοκοκκώδης διάβρωση. Όταν οι ανοξείδωτοι χάλυβες υπόκεινται σε περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας, όπως εκείνα που συμβαίνουν κατά τη συγκόλληση, το χρώμιο μπορεί να είναι επιρρεπές στο να συνδεθεί με τον άνθρακα μέσα στον χάλυβα. Αυτός ο σχηματισμός καρβιδίου χρωμίου εμποδίζει την ικανότητα του χρωμίου να συνδυάζεται με οξυγόνο.

Επομένως δεν σχηματίζεται στρώμα οξειδίου του χρωμίου και το οξυγόνο είναι ελεύθερο να συνδυαστεί με τον σίδηρο από ανοξείδωτο χάλυβα, συμβάλλοντας στη διάβρωση. Υπάρχουν μερικές διαθέσιμες μέθοδοι που μπορούν να αποτρέψουν αυτό.

Η χρήση ενός βαθμού σταθεροποιημένου με τιτάνιο ή νιόβιο όπως ο βαθμός 321 μπορεί να αποτρέψει την ενδοκοκκώδη διάβρωση καθώς το τιτάνιο είναι πιθανότερο να σχηματίζεται με τα άτομα άνθρακα πριν από το χρώμιο. Ένας άλλος τρόπος για την αποτροπή της ενδοκοκκώδους διάβρωσης είναι η χρήση ανοξείδωτων χαλύβων χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα.

Άλλα Μέταλλα

Ενώ υπάρχουν εξαιρέσεις, η συγκόλληση τείνει να γίνει πιο περίπλοκη με άλλους τύπους μετάλλων.

Η συγκόλληση του τιτανίου θα απαιτεί τυπικά επιπλέον εξοπλισμό ή θωράκιση για να αποφευχθεί η οξειδώσεώς του. Οι χάλυβες υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα απαιτούν γενικά τη θερμική επεξεργασία προθερμάνσεως και μετά την συγκόλληση για την αποφυγή ρωγμών. Ορισμένα κράματα μπορούν να συγκολληθούν μόνο υπό κενό. Κάθε μέταλλο που πρόκειται να συγκολληθεί θα πρέπει να ερευνηθεί σε ατομική βάση για να εξασφαλιστεί ότι υπάρχουν μέθοδοι συγκόλλησης για την επιτυχή συγκόλληση.