ขาเชื่อม : ลักษณะและคุณสมบัติ

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

ความแข็งแรงของการเชื่อมถูกกำหนดโดยปัจจัยหลายประการ ตัวบ่งชี้สำคัญประการแรกคือโหมดการเชื่อมโครงสร้างโลหะสองแบบเข้าด้วยกัน ปัจจัยที่สองคือการเลือกวัสดุสิ้นเปลืองที่เหมาะสม พารามิเตอร์ที่สามที่กำหนดความแข็งแรงของการเชื่อมต่อของโครงสร้างโลหะคือขนาดที่แน่นอนของขาของรอยเชื่อม

ขาคืออะไร

ชื่อนี้มาจากข้อเท็จจริงที่ว่าถ้าเราพิจารณารอยเชื่อมในส่วนนั้น ด้วยการทำงานที่สมบูรณ์แบบ มันจะดูเหมือนสามเหลี่ยมหน้าจั่ว ในกรณีนี้ ขาจะเป็นระยะห่างระหว่างปลายตะเข็บของส่วนหนึ่งกับระนาบของอีกส่วนหนึ่ง ที่แกนกลางของมัน ขาของรอยเชื่อมจะเป็นขาของสามเหลี่ยมหน้าจั่ว จึงเป็นที่มาของชื่อ

แล้วขาอะไรเนี่ย ชัดเจนแล้วนะ สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่าความแข็งแรงของข้อต่อจะขึ้นอยู่กับมูลค่าของข้อต่อมุมอย่างมาก อย่างไรก็ตาม มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะไม่ผิดพลาดที่นี่ ความจริงที่ว่าขาของรอยเชื่อมรับผิดชอบต่อความแข็งแรงของมันไม่ได้หมายความว่ายิ่งหนาเท่าไหร่ข้อต่อก็จะยิ่งแข็งแรงขึ้นเท่านั้น ในกรณีนี้ต้องเข้าใจว่ามากเกินไปจำนวนขององค์ประกอบที่เชื่อมจะนำไปสู่การเสื่อมสภาพในลักษณะของการเชื่อมต่อ นอกจากนี้ การใช้อิเล็กโทรด แก๊ส ฟลักซ์ และสารเติมแต่งมากเกินไปจะทำให้ต้นทุนของงานดังกล่าวเพิ่มขึ้นอย่างมาก

เรขาคณิตร่วม

ด้วยเหตุผลที่อธิบายไว้ข้างต้น การพิจารณารูปทรงของข้อต่อเป็นสิ่งสำคัญมาก พารามิเตอร์หลักเมื่อเชื่อมต่อโครงสร้างโลหะสองอันคือ ขาเชื่อมต้องมีพารามิเตอร์ส่วนตามยาวขนาดใหญ่

ตัวอย่างเช่น เมื่อเชื่อมชิ้นโลหะสองชิ้นที่มีความหนาต่างกัน ขนาดของขาของตะเข็บควรกำหนดโดยส่วนที่มีความหนาน้อยกว่า ส่วนใหญ่แล้ว ขนาดของขาเชื่อมจะถูกกำหนดและวัดตามแม่แบบที่เตรียมไว้ล่วงหน้า ปัจจุบัน ช่างเชื่อมใช้เครื่องมือที่หลากหลายที่สุดในการวัดขา อุปกรณ์ดังกล่าวเรียกว่า "สายสวนช่างเชื่อม"

เครื่องมือนี้มีลักษณะเป็นแผ่นบางสองแผ่น ปลายมีลักษณะเป็นรอยบาก ออกแบบมาเพื่อกำหนดพารามิเตอร์ต่างๆ ของขา ผู้เชี่ยวชาญจะใช้ cathetomers ที่มีขนาดต่างกันกับรอยประสาน ในหมู่พวกเขา จะต้องมีสักตัวที่จะทำซ้ำรูปทรงเรขาคณิตของขาของการเชื่อมได้อย่างแน่นอน

รูปทรงตะเข็บ

หลังจากเชื่อมแล้ว มักจะเกิดรอยต่อเพียงสองประเภทเท่านั้น

มุมมองแรกเป็นแนวเชื่อมธรรมดาซึ่งดูเหมือนลูกปัดที่มีพื้นผิวนูน อย่างไรก็ตามสิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าตะเข็บประเภทนี้ตามที่ผู้เชี่ยวชาญไม่เหมาะสม เช่นมีเหตุผลสองประการสำหรับการยืนยัน ประการแรก ความเค้นบนโครงสร้างจะเพิ่มขึ้นอย่างมากภายในตะเข็บดังกล่าว และประการที่สอง การใช้วัสดุในการสร้างตะเข็บดังกล่าวจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก

ตะเข็บแบบที่ 2 ถือว่าเหมาะ ดูเหมือนลูกกลิ้งที่มีพื้นผิวเว้า แต่เป็นการยากมากที่จะบรรลุประสิทธิภาพดังกล่าวเมื่อเชื่อมโครงสร้างทั้งสอง เพื่อให้ได้รอยต่อประเภทนี้ จำเป็นต้องตั้งค่าพารามิเตอร์ของเครื่องเชื่อมให้ถูกต้อง และรักษาอัตราการใช้อิเล็กโทรดให้เท่ากัน เพื่อให้เป็นไปตามเงื่อนไขทั้งสองนี้ คุณต้องมีผู้เชี่ยวชาญที่มีประสบการณ์มากมายในงานดังกล่าว เป็นมูลค่าเพิ่มว่าการเชื่อมประเภทนี้ไม่ได้ใช้ในการประกอบโครงสร้างโลหะ

ขนาดการเชื่อมต่อมุม

ถ้าพูดถึงมิติของขาของรอยเชื่อม อย่างที่กล่าวไว้ข้างต้น ความหนาของชิ้นส่วนที่จะเชื่อมจะเป็นปัจจัยชี้ขาด ตัวอย่างเช่นหากมีชิ้นส่วนที่มีความหนา 4-5 มม. ขนาดของขาจะเป็น 4 มม. ถ้าหนาขึ้น ขาก็ต้องโตด้วย

ปัจจัยที่สำคัญมากที่ส่งผลต่อความเว้าหรือความนูนของลูกเชื่อมคือชนิดของอิเล็กโทรดที่ใช้ หมายถึงองค์ประกอบทางเคมีขององค์ประกอบสิ้นเปลือง ตัวอย่างเช่น หากคุณใช้อิเล็กโทรดที่เมื่อใช้งานจะมีความหนาและหนืด ในที่สุดพื้นผิวของลูกกลิ้งจะกลายเป็นนูนในที่สุด ถ้าเมื่อลูกกลิ้งหลอมเหลว โลหะนั้นเป็นของเหลวและกระจายออกไปแล้วพื้นผิวจะเว้า

ความเร็วและโหมดการเชื่อม

เพื่อให้ได้ขาเชื่อมที่เหมาะสมที่สุดระหว่างการทำงาน และเพื่อให้แน่ใจว่ามีการเชื่อมต่อที่ดี จะต้องพิจารณาหลายจุด

• พารามิเตอร์หลักของโหมดการทำงานที่เลือกจะเป็นกระแสและแรงดันไฟ ผู้เชี่ยวชาญในสาขานี้ทราบดีว่าหากคุณเพิ่มกระแสไฟและสร้างแรงดันคงที่ด้วย รอยเชื่อมจะลึกและมีความหนาน้อยกว่า หากในระหว่างการใช้งานยังคงรักษากระแสไฟให้คงที่ แต่แรงดันไฟเปลี่ยนไป การเชื่อมต่อที่ได้จะมีความลึกน้อยลง แต่ความหนาจะเพิ่มขึ้น จากนี้ไปจะเป็นข้อสรุปเชิงตรรกะว่าความหนาของขาเชื่อมก็จะเปลี่ยนไปด้วย
• ปัจจัยที่สองคือความเร็ว หากพารามิเตอร์นี้ไม่เกิน 50 ม./ชม. ความลึกของการเชื่อมของรอยต่อจะเพิ่มขึ้นและความหนาจะลดลง
• หากคุณทำตรงกันข้าม นั่นคือ เพิ่มความเร็ว ไม่เพียงแต่ความลึกของการเชื่อมจะลดลง แต่ยังรวมถึงความหนาของขาของตะเข็บด้วย ลักษณะของโลหะที่เกิดขึ้นภายในช่องว่างระหว่างชิ้นงานก็จะลดลงด้วย นี่เป็นเพราะว่าเมื่อเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วความร้อนของอ่างจะเล็กน้อย

วิธีระบุขาเชื่อม

บอกได้เลยว่าทำไม่ยาก พื้นฐานสำหรับข้อความนี้คือในส่วนตัดขวาง ตะเข็บนี้เป็นสามเหลี่ยมหน้าจั่ว และการคำนวณขาของตัวเลขดังกล่าวเป็นการดำเนินการที่ค่อนข้างง่าย เพื่อใช้จ่ายการคำนวณ คุณสามารถใช้สูตรตรีโกณมิติปกติได้: T=S cos 45º.

T คือค่าของขาเชื่อม และ S คือความกว้างของลูกปัดผลลัพธ์ หรือด้านตรงข้ามมุมฉากของสามเหลี่ยม

ในการที่จะกำหนดขาของตะเข็บ จำเป็นต้องทราบความหนาของตะเข็บโดยรวมด้วย การดำเนินการนี้ค่อนข้างง่าย บวก ในกรณีนี้ cos 45º จะเท่ากับ 0.7 หลังจากนั้น คุณสามารถแทนที่ค่าที่มีทั้งหมดได้ในสูตรและรับค่าของขาที่มีความแม่นยำสูง การคำนวณขาของการเชื่อมโดยใช้สูตรนี้เป็นหนึ่งในการดำเนินการที่ง่ายที่สุด

ประเภทของตะเข็บ

วันนี้การเชื่อมมีสองประเภทหลัก สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่ารอยต่อและรอยเชื่อมเป็นสองสิ่งที่แตกต่างกัน

• รอยเชื่อม. ประเภทนี้ใช้เมื่อเชื่อมต่อชิ้นส่วนแบบ end-to-end นั่นคือปลาย ในทางปฏิบัติส่วนใหญ่มักใช้ตะเข็บประเภทนี้ในการประกอบท่อและในการผลิตโครงสร้างโลหะแผ่น การใช้ตะเข็บประเภทนี้ถือว่าประหยัดที่สุดและใช้พลังงานน้อยที่สุด
• ตะเข็บมุมก็มีนะครับ อันที่จริงแล้ว ควรเน้นสามประเภทที่นี่ - เชิงมุม, ทีออฟ, รอบ คมตัดของวัสดุในกรณีนี้สามารถเป็นได้ทั้งด้านเดียวและสองด้าน ขึ้นอยู่กับความหนาของโลหะ มุมตัดอยู่ในช่วง 20 ถึง 60 องศา อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจในที่นี้ว่ายิ่งเลือกมุมที่ใหญ่ขึ้นเท่าใด ก็จะต้องใช้วัสดุสิ้นเปลืองมากขึ้นเท่านั้น และคุณภาพก็จะลดลงด้วย

รูปแบบการเชื่อม

รอยเชื่อมก็ต่างกันในการกำหนดค่า ที่นี่คุณสามารถแยกแยะได้หลายประเภท: เส้นตรงตามยาวและส่วนโค้ง, วงแหวน

หากต้องเชื่อมตะเข็บตามยาว การเตรียมพื้นผิวโลหะให้ละเอียดเป็นสิ่งสำคัญมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากงานจะเกิดขึ้นโดยมีความยาวตะเข็บยาว ในการสร้างตะเข็บประเภทนี้ พื้นผิวจะต้องไม่เป็นคลื่น และต้องทำความสะอาดครีบที่ขอบทั้งหมด สิ่งสำคัญคือต้องขจัดความชื้น สนิม สิ่งสกปรก หรือองค์ประกอบอื่นๆ ที่ไม่ต้องการออกจากพื้นผิวการทำงานก่อนทำการเชื่อม

ถ้าจะทำการเชื่อมแบบวงแหวน การแก้ไขโหมดการทำงานของเครื่องเชื่อมเป็นสิ่งสำคัญมาก หากเส้นผ่านศูนย์กลางของผลิตภัณฑ์มีขนาดเล็ก เพื่อให้ได้งานเชื่อมคุณภาพสูง การลดจำนวนแอมแปร์เป็นสิ่งสำคัญ

สามารถเสริมได้ว่าตะเข็บที่ได้นั้นไม่เพียงแต่เว้าหรือนูนเท่านั้น แต่ยังแบนได้ด้วย ประเภทแบนและเว้าเหมาะที่สุดสำหรับโครงสร้างที่ทำงานภายใต้โหลดแบบไดนามิก เหตุผลก็คือตะเข็บประเภทนี้ไม่มีการเปลี่ยนผ่านจากตัวข้อต่อไปเป็นโลหะ

ขาเชื่อมGOST

GOST 5264-80 เป็นเอกสารที่กำหนดประเภทหลัก องค์ประกอบโครงสร้าง ตลอดจนขนาดของรอยต่อเชื่อมทั้งหมด อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญที่ควรทราบคือบทความนี้ไม่ครอบคลุมถึงประเภทของตะเข็บที่ใช้เชื่อมต่อท่อส่ง

หนึ่งในประเด็นของ GOST นี้บอกว่าระหว่างการเชื่อมชนิดก้นและความหนาของชิ้นส่วนต่างกัน สามารถเชื่อมต่อในลักษณะเดียวกับชิ้นส่วนที่มีความหนาเท่ากัน หากส่วนต่างไม่เกินตัวบ่งชี้ที่กำหนด

มีการอธิบายไว้ในเอกสารนี้ด้วยว่าอนุญาตให้ย้ายขอบเพื่อเชื่อมสัมพันธ์กันก่อนทำการเชื่อม นอกจากนี้ยังมีการตั้งค่าพารามิเตอร์ออฟเซ็ตตัวเลขที่ได้รับอนุญาตที่ความหนาของชิ้นงาน

เอกสารนี้มีภาคผนวกซึ่งมีขนาดต่ำสุดของขาของการเชื่อม ควรเสริมด้วยว่าความนูนและความเว้าของตะเข็บต้องไม่เกิน 30% ของมูลค่าขา