การเชื่อมโลหะ: คำอธิบาย เทคโนโลยีการทำงาน และเครื่องมือที่จำเป็น

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-02 14:03

การเชื่อมโลหะอาจเป็นวิธีการเชื่อมโลหะที่เก่าแก่ที่สุด ช่างตีเหล็กเป็นวิธีเดียวในการแปรรูปเหล็กมาเป็นเวลาหลายสหัสวรรษ จนกระทั่งในศตวรรษที่ 19 ผู้เชี่ยวชาญเชี่ยวชาญในการผลิตโรงหล่อ และในศตวรรษที่ 20 ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีก็พัฒนาขึ้น อันเป็นผลมาจากการที่มนุษย์ใช้วิธีการยึดเหนี่ยวโลหะแบบก้าวหน้าอื่นๆ ด้วยเหตุนี้ การตีขึ้นรูปจึงสูญเสียความเกี่ยวข้อง วันนี้งานฝีมือนี้มีอยู่อย่างเป็นทางการเท่านั้นตามคำร้องขอของผู้เชี่ยวชาญด้านหัตถกรรม

แนวทาง

การเชื่อมโลหะหลอมเป็นกระบวนการผลิตที่สร้างพันธะที่แยกไม่ออกระหว่างส่วนประกอบโลหะโดยใช้อุณหภูมิสูงและการกดกระแทก กล่าวอีกนัยหนึ่ง เศษโลหะถูกทำให้ร้อนในเตาเผาพิเศษจนอยู่ในสถานะของเหลว และโดยใช้เครื่องเคาะจังหวะ onฐานโลหะทำการเชื่อมต่อ กระบวนการทั้งหมดประกอบด้วยขั้นตอนต่อไปนี้:

• เตรียมพื้นผิวที่จะเชื่อมเบื้องต้น
• ความร้อนตามอุณหภูมิที่ตั้งไว้
• เชื่อมต่อกับเครื่องเคาะ;
• การตีขึ้นรูปขั้นสุดท้ายช่วยให้คุณกำหนดรูปร่างที่ต้องการได้

เงื่อนไขที่สำคัญที่สุดในกรณีนี้คือการให้ความร้อนของโลหะโดยใช้อุณหภูมิสูง การนำโลหะไปสู่อุณหภูมิที่ต้องการจะถูกควบคุมโดยการเปลี่ยนสีของพื้นผิวที่ร้อน ดังนั้นเมื่อถึงอุณหภูมิ 1300 องศาเหล็กจะกลายเป็นสีเหลืองสดใส เมื่อความร้อนเพิ่มขึ้นเป็น 1,400 องศาก็เริ่มกลายเป็นสีขาวสว่าง เมื่อถึงสภาวะอุณหภูมิที่ต้องการ ควรทำการเชื่อมต่อทันที มิฉะนั้น คุณภาพของผลิตภัณฑ์อาจประสบปัญหาเนื่องจากการเผาไหม้มากเกินไปของวัสดุ ซึ่งมาพร้อมกับการก่อตัวของชั้นของขนาดที่มากเกินไป

คุณสมบัติ

ความลื่นไหลต่อสารประกอบเนื่องจากการแพร่ทางความร้อนโดยใช้แรงดันสูง เมื่อนำวัสดุไปเป็นพลาสติกอ่อน ตามกฎสำหรับโลหะและส่วนประกอบประเภทต่างๆ จะมีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้น เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำที่มีเปอร์เซ็นต์คาร์บอนไม่เกิน 0.6% จึงถือว่าอ่อนต่อข้อต่อได้ เมื่อเปอร์เซ็นต์เพิ่มขึ้น ความสามารถในการรวมจะลดลง

เหล็กโลหะผสมหลอมยาก เช่นเดียวกับโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก รวมทั้งพวกเขาโลหะผสม นอกจากนี้ เหล็กหล่อทุกชนิดไม่สามารถเชื่อมต่อด้วยวิธีนี้ได้อย่างสมบูรณ์ อุปสรรคหลักของกระบวนการเชื่อมในกระบวนการกระจายความร้อนคือการก่อตัวของชั้นของตะกรันบนพื้นผิวที่ร้อน ชั้นนี้เกิดจากออกไซด์ของวัสดุทนไฟที่เรียกว่า FeO และ Fe₃O_{4 ซึ่งมีความสามารถในการละลายต่ำเมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิที่เพียงพอ เพื่อทำให้พื้นผิวหลักของโลหะอ่อนลง}

เพื่อลดอิทธิพลของออกไซด์ที่ก่อให้เกิดการรบกวน พื้นผิวที่จะรับการบำบัดจะเคลือบด้วยฟลักซ์พิเศษสำหรับการเชื่อมหลอม พวกมันเป็นกรด ส่วนใหญ่มักใช้เกลือแกงหรือกรดบอริกเพื่อจุดประสงค์นี้ สว่านที่ผ่านการเผาสำหรับการเชื่อมหลอมก็อาจเหมาะสมเช่นกัน ในกรณีอื่น ๆ การใช้ฟลักซ์จะถูกแทนที่ด้วยวัสดุชั่วคราวบางอย่าง ตัวอย่างเช่น อาจเป็นเศษแก้วและทรายละเอียดจากริมฝั่งแม่น้ำ ซึ่งสามารถแทนที่การเชื่อมของช่างตีเหล็กด้วยสีน้ำตาลได้

การเชื่อมนี้ถือเป็นหนึ่งในกระบวนการที่ซับซ้อนที่สุดในแง่ของเทคโนโลยี เนื่องจากต้องใช้ความรู้และทักษะการปฏิบัติอย่างมากจากผู้เชี่ยวชาญ ตัวอย่างเช่น ควรเข้าใจว่าความสามารถในการเชื่อมโลหะจะปรากฏขึ้นเมื่อถึงอุณหภูมิที่กำหนดเท่านั้น ในกรณีที่พื้นผิวมีความร้อนไม่เพียงพอจะทำให้เกิดข้อบกพร่องที่เรียกว่าการขาดการเจาะ และหากโลหะร้อนเกินไป ก็จะเกิดรอยไหม้ ซึ่งจะไม่นำผลิตภัณฑ์ไปสู่รูปแบบคุณภาพสูงเช่นกัน

วิธี

มีวิธีการเชื่อมต่อง่ายๆ หลายวิธีที่ไม่ต้องใช้เวลานานการเตรียมการระหว่างการเชื่อมหลอม ใช้ชื่อเทคนิคต่อไปนี้:

• ทับซ้อนกัน;
• ก้น;
• ในเส้นรอบวง

เงื่อนไข

ในการดำเนินการโดยใช้เทคนิคเหล่านี้ คุณควรปฏิบัติตามกฎบังคับเพียงข้อเดียวเท่านั้น - ปลายของชิ้นงานจะต้องมีรูปร่างนูน และมีความหนาที่ปลายด้วยเช่นกัน ต้องปฏิบัติตามเงื่อนไขนี้เพราะในกระบวนการเชื่อมต่อโดยวิธีการเชื่อมโลหะหลอม ในระหว่างการให้ความร้อนของชิ้นงาน ฟิล์มตะกรันจะก่อตัวขึ้นบนพื้นผิวโลหะ และถ้าพื้นผิวนูนก็สามารถบีบอนุภาคของตะกรันออกได้ ความหนาที่เกิดขึ้นที่ปลายช่องว่างสำหรับการปลอมทำหน้าที่เป็นตัวสำรองทางเทคโนโลยีในกระบวนการรับรูปร่างที่ต้องการ

เทคโนโลยีอื่นๆ

นอกจากนี้ยังมีเทคโนโลยีการเชื่อมโลหะหลอมที่ซับซ้อนมากขึ้น ซึ่งช่วยให้คุณสามารถสร้างผลิตภัณฑ์ที่มีบทบาทเป็นส่วนประกอบในกลไกที่ซับซ้อนหรือเป็นตัวแทนขององค์ประกอบการตกแต่งในองค์ประกอบการออกแบบต่างๆ:

1. วิธีหนึ่งเหล่านี้ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าการเชื่อมแบบแยกส่วน เทคนิคนี้เคยใช้ในการต่อแถบเหล็กในขั้นตอนการผลิตยางรถที่ใช้ในหมู่บ้าน
2. วิธีต่อไปคือการเชื่อมโดยใช้ตัวตรวจสอบ เทคนิคนี้ใช้ได้ผลเมื่อเชื่อมต่อส่วนประกอบโดยรวม

สำหรับการเชื่อมแบบแยก ขอบที่ผ่านกระบวนการของแถบจะผ่านการฝึกอบรมพิเศษ. พวกเขาจะดึงก่อนแล้วจึงตัดในลักษณะที่ก่อนที่จะเชื่อมจะสามารถเชื่อมต่อได้โดยการทับซ้อนกัน หลังจากนั้นชิ้นส่วนจะถูกทำให้ร้อนจนถึงอุณหภูมิที่ต้องการและเชื่อมด้วยการปลอม วิธีที่สองในการเชื่อมโลหะปลอมนั้นเกี่ยวข้องกับการใช้องค์ประกอบเพิ่มเติม องค์ประกอบเหล่านี้เรียกว่าหมากฮอส

ขอบเขตการสมัคร

การเชื่อมโลหะในปัจจุบันไม่ใช่วิธีการเชื่อมโลหะหลักอีกต่อไป ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการผลิตชิ้นส่วนโลหะที่ซับซ้อนในรูปแบบที่ซับซ้อนของผู้เชี่ยวชาญการตีขึ้นรูปศิลปะ การเชื่อมเศษโลหะอย่างมีศิลปะช่วยให้คุณสร้างรูปแบบที่น่าทึ่งที่สุดที่ตกแต่งด้านหน้าอาคารต่างๆ

นอกจากนี้ บางครั้งวิธีการเชื่อมนี้ยังใช้สำหรับการผลิตเครื่องมือช่างที่จำเป็นในชีวิตประจำวัน และสูญเสียความสำคัญทางอุตสาหกรรมไปเนื่องจากประสิทธิภาพการทำงานต่ำเมื่อเทียบกับพื้นหลังของวิธีการเชื่อมต่ออื่นๆ

ข้อเสีย

ข้อเสียของเทคโนโลยีนี้ได้แก่:

• อัตราการให้ความร้อนต่ำ;
• ความแข็งแรงของข้อต่อที่ไม่เพียงพอ;
• ความแตกต่างที่มีนัยสำคัญในกระบวนการที่ทำให้ขุ่นเคือง
• ข้อกำหนดคุณสมบัติสูงจากนักแสดง

มีเพียงไม่กี่อุตสาหกรรมเท่านั้นที่ยังคงใช้การเชื่อมแบบหลอม ปัจจุบันใช้เทคโนโลยีนี้เพื่อผลิตท่อน้ำโลหะซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 100 มม. การสร้างเงื่อนไขในการดำเนินการตามขั้นตอนนี้ เหล็กแผ่นจะถูกให้ความร้อนในเตาเผาพิเศษ แล้วรีดเป็นเส้นตรงผ่านม้วน แล้วลากผ่านเขี้ยวหมูด้วยความเร็วสูง ด้วยวิธีนี้ การเชื่อมตะเข็บทั่วไปของท่อน้ำจะเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของแรงดันสูง

ในระดับอุตสาหกรรม การเชื่อมโลหะหลอมยังคงใช้ในการผลิตเพลตไบเมทัลลิกที่ซับซ้อน โดยปกติสำหรับสิ่งนี้จะใช้การรีดเหล็กแท่งร้อนร่วมกันผ่านลูกกลิ้งพิเศษหรือใช้วิธีการกดโดยใช้เตาความร้อนพร้อมสภาวะสุญญากาศ การเชื่อมโลหะหลอมทำให้คุณสามารถกำหนดโครงสร้างหลายชั้นให้กับผลิตภัณฑ์ได้ ซึ่งในบางกรณีก็มีความสำคัญอย่างยิ่ง

อุปกรณ์และอุปกรณ์

การตั้งโรงตีเหล็กขนาดเล็กสำหรับการผลิตงานหัตถกรรมของบางรายการหรืองานการตีขึ้นรูปศิลปะไม่ใช่เรื่องยาก

ด้วยอุปกรณ์บางอย่างและเครื่องมือสองสามอย่าง คุณสามารถตั้งค่าการผลิตงานเชื่อมโลหะปลอมของคุณเองได้อย่างง่ายดาย:

1. ก่อนอื่น คุณต้องมีแตรเดี่ยวและแบบพกพาหนึ่งอัน นี่เป็นอุปกรณ์พิเศษที่จำเป็นสำหรับการให้ความร้อนกับพื้นผิวที่จะเชื่อม เครื่องกำเนิดไฟฟ้าอัตโนมัติที่ใช้น้ำมันเบนซินธรรมดาอาจกลายเป็นโรงตีเหล็กแบบพกพาได้
2. ต่อไปต้องมีทั่งกลุ่ม สิ่งสำคัญคือต้องมีทั้งขนาดใหญ่และขนาดเล็ก นอกจากนี้ การมีทั่งสองเขาไม่เพียงพอ ควรมีเขาเดียว
3. ชุดที่คีบช่างตีเหล็ก,ประกอบด้วยขนาดต่างๆ มากที่สุด
4. ชุดค้อนช่างตีเหล็กที่จะช่วยให้คุณทำตามขั้นตอนการตีขึ้นรูปพื้นฐานได้
5. ภาชนะสองใบที่ออกแบบให้วัสดุเย็นลง อันหนึ่งต้องเติมน้ำ อีกอันเติมน้ำมัน

สำคัญ

จำเป็นต้องจัดหาอุปกรณ์ความปลอดภัยที่จำเป็นทั้งหมดให้กับโรงตีเหล็ก นอกจากนี้ ชุดอุปกรณ์ควรมีอุปกรณ์ป้องกันภัยส่วนบุคคล เช่น แว่นตาแก้ว ผ้ากันเปื้อนหนัง ถุงมือผ้าแคนวาสอย่างหนา