Fusionssvetsning
Fusionssvetsning är en generisk term för svetsprocesser som bygger på smältning för att sammanfoga material med liknande sammansättning och smältpunkter . På grund av de högtemperaturfasövergångar som är inneboende i dessa processer skapas en värmepåverkad zon i materialet (även om vissa tekniker, som balksvetsning, ofta minimerar denna effekt genom att tillföra jämförelsevis lite värme i arbetsstycket ).
I motsats till smältsvetsning innebär solid-state svetsning inte smältning av material.
Ansökningar
Fusionssvetsning har varit en kritisk faktor i skapandet av modern civilisation på grund av dess avgörande roll i byggpraxis. Förutom bultar och nitar finns det inga andra praktiska metoder för att säkert sammanfoga metallbitar. Fusionssvetsning används vid tillverkning av många vardagliga föremål, inklusive flygplan, bilar och strukturer. Utöver konstruktion använder ett stort samhälle både ljusbågs- och flamkontaktsvetsning för att skapa konstverk.
Typer
Elektrisk
Båge
Bågsvetsning är en av många typer av smältsvetsning. Bågsvetsning förenar två metallstycken genom att använda en mellanliggande tillsatsmetall. Det här fungerar genom att slutföra en elektrisk krets för att skapa en elektrisk ljusbåge . Denna elektriska ljusbåge är 6500 °F (3593 °C) i mitten. Denna elektriska ljusbåge skapas vid spetsen av tillsatsmetallen. När bågen smälter metallen, flyttas den antingen av en person eller en maskin längs gapet i metallerna, vilket skapar en bindning. Denna metod är mycket vanlig eftersom den vanligtvis görs med en handhållen maskin. Bågsvetsmaskiner är bärbara och kan tas med till arbetsplatser och svåråtkomliga områden. Det är också den vanligaste metoden för undervattenssvetsning. Elektriska ljusbågar bildas mellan punkter åtskilda av en gas. I processen med undervattenssvetsning blåser en gasbubbla runt området som svetsas så att en elektrisk ljusbåge kan bildas. Undervattenssvetsning har många tillämpningar. Fartygsskrov repareras och oljeriggar underhålls med undervattensbågsvetsning.
Motståndssvetsning görs med två elektroder . Var och en kommer i kontakt med en av delarna som svetsas. De två metallbitarna pressas sedan ihop mellan elektroderna och en elektrisk ström går genom dem. Metallbitarna börjar värmas upp vid den punkt där de kommer i kontakt. Strömmen leds genom metallen tills den är tillräckligt varm för att de två delarna smälter och förenas. När metallen svalnar stelnar bindningen. Denna process kräver stora mängder el. I de flesta fall behövs transformatorer för att ge tillräckligt med ampere. Motståndssvetsning är en mycket utbredd form av smältsvetsning. Det används vid tillverkning av bilar och anläggningsutrustning.
Laserstråle
Ledningssvetsning, även känd som laserstrålesvetsning eller strålningssvetsning, är en mycket exakt form av smältsvetsning. " Laser " är en förkortning för Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Lasern avger ljus i skurar som kallas pumpar. Dessa skurar är riktade mot sömmen av de metaller som önskas sammanfogas. När lasern brister styrs den längs sömmen. Dessa intensiva skurar smälter metallen. När de smälts blandas de två metallerna med varandra. När den väl har svalnat är sömmen som skapas en stark bindning. Lasrar är effektiva eftersom de kan konfigureras för att göra flera svetsar samtidigt. Laserstrålen kan delas och skickas till flera platser, vilket kraftigt minskar kostnaden och mängden energi som krävs. Laserstrålesvetsning finner tillämpningar inom bilindustrin.
Induktion
Induktionssvetsning är en form av motståndssvetsning. Det finns dock inga kontaktpunkter mellan metallen som svetsas och den elektriska källan eller svetsaren. Vid induktionssvetsning lindas en spole runt en cylinder. Denna spole orsakar ett magnetfält över ytan av metallen inuti. Detta magnetfält flyter i motsatt riktning av magnetfältet på cylinderns insida. Dessa magnetiska flöden hindrar varandra. Detta värmer metallen och får kanterna att smälta ihop.
Kemisk
Oxyfuel
Flamkontakt är en mycket vanlig form av svetsning. Den mest populära typen av flamkontaktsvetsning är oxyfuel gassvetsning . Flamkontaktsvetsning använder en låga som exponeras för ytan på metallerna som svetsas för att smälta och sedan sammanfoga dem. Oxyfuel använder syre som en primär antändningskälla tillsammans med en annan gas som acetylen för att producera en låga som är 2500 °C vid spetsen och 2800-3500 °C vid spetsen av den inre konen. Andra gaser som propan och metanol kan användas för oxyfuel-svetsning. Acetylen är den vanligaste gasen som används vid oxyfuel-svetsning.
Fast reaktant
Fast reaktant svetsning använder reaktioner mellan grundämnen och föreningar. Vissa föreningar skapar när de blandas en exoterm kemisk reaktion , vilket innebär att de avger värme. En mycket vanlig reaktion använder termit, en kombination av en metalloxid (rost) och aluminium. Denna reaktion producerar värme över 4000 °F. Fasta reaktantföreningar kanaliseras till de två metallstyckena som förenas. Väl på plats används en katalysator för att starta reaktionen. Denna katalysator kan vara en kemikalie eller annan värmekälla. Värmen som skapas smälter metallerna som förenas. När den svalnar bildas en bindning. Från att svetsa ihop tågspår till att gå in i bankvalv, svetsning med fast reaktant har många nischade användningsområden.