Svetsfog
Vid metallbearbetning är en svetsfog en punkt eller kant där två eller flera bitar av metall eller plast är sammanfogade. De bildas genom svetsning av två eller flera arbetsstycken enligt en viss geometri. Det finns fem typer av leder som hänvisas till av American Welding Society : rumpa , hörn, kant, överlapp och tee. Dessa konfigurationer kan ha olika konfigurationer vid fogen där faktisk svetsning kan ske.
Stumsvetsar
Stumsvetsar är svetsar där två metallstycken som ska sammanfogas är i samma plan. Dessa typer av svetsar kräver endast någon form av förberedelse och används med tunn plåt som kan svetsas med en enda pass. Vanliga problem som kan försvaga en stumsvets är instängning av slagg , överdriven porositet eller sprickbildning. För starka svetsar är målet att använda minsta möjliga mängd svetsmaterial. Stumsvetsar är vanliga i automatiserade svetsprocesser, såsom bågsvetsning, på grund av deras relativa lätthet att förbereda. När metaller svetsas utan mänsklig vägledning finns det ingen operatör som kan göra justeringar för icke-idealisk fogförberedelse. På grund av denna nödvändighet kan stumsvetsar användas för sin enkla design för att effektivt matas genom automatiserade svetsmaskiner.
Typer
Det finns många typer av stumsvetsar, men alla faller inom en av dessa kategorier: enkelsvetsade stumfogar, dubbelsvetsade stumfogar och öppna eller slutna stumfogar. En enkelsvetsad stumfog är namnet på en fog som bara har svetsats från en sida. En dubbelsvets stumfog skapas när svetsen har svetsats från båda sidor. Vid dubbelsvetsning kan djupen på varje svets variera något. En sluten svets är en typ av fog där de två delarna som ska sammanfogas berörs under svetsprocessen. En öppen svets är den fogtyp där de två delarna har ett litet mellanrum mellan sig under svetsprocessen.
Fyrkantiga stumfogar
Det fyrkantiga spåret är en stumsvetsfog där de två delarna är plana och parallella med varandra. Denna fog är enkel att förbereda, ekonomisk att använda och ger tillfredsställande hållfasthet, men begränsas av fogtjockleken. Den slutna fyrkantiga stumsvetsen är en typ av fyrkantsfog utan mellanrum mellan delarna. Denna fogtyp är vanlig vid gas- och bågsvetsning. För tjockare fogar måste kanten på varje del av fogen förberedas till en viss geometri för att ge tillgänglighet för svetsning och för att säkerställa önskad svetshållfasthet och styrka. Öppningen eller springan vid roten av fogen och den inkluderade vinkeln på spåret bör väljas för att kräva minsta möjliga svetsmetall som behövs för att ge nödvändig åtkomst och uppfylla hållfasthetskrav. Endast metall upp till 4,5 mm tjocklek används vanligtvis för fyrkantiga stumfogar.
V-leder
Enkla V-svetsar liknar en fasfog, men istället för att bara en sida har den fasade kanten, är båda sidorna av svetsfogen fasade. I tjocka metaller, och när svetsning kan utföras från båda sidor av arbetsstycket, används en dubbel-V-fog. Vid svetsning av tjockare metaller kräver en dubbel-V-fog mindre tillsatsmaterial eftersom det finns två smalare V-fogar jämfört med en bredare enkel-V-fog. Även dubbel-V-leden hjälper till att kompensera för vridningskrafter. Med en enkel-V-fog tenderar spänningar att vrida stycket i en riktning när V-fogen är fylld, men med en dubbel-V-fog finns det svetsar på båda sidor av materialet, med motsatta spänningar, vilket rätar ut materialet .
J-leder
Single-J stumsvetsar är när en del av svetsen är i form av ett J som lätt accepterar tillsatsmaterial och den andra delen är kvadratisk. Ett J-spår bildas antingen med speciella skärmaskiner eller genom att fogkanten slipas till en J-form. Även om ett J-spår är svårare och mer kostsamt att förbereda än ett V-spår, är ett enda J-spår på metall mellan kl. en halv tum och tre fjärdedels tum tjock ger en starkare svets som kräver mindre tillsatsmaterial. Dubbel-J stumsvetsar har en del som har en J- form från båda hållen och den andra delen är kvadratisk.
U-leder
Single-U-stumsvetsar är svetsar som har båda kanterna på svetsytan formade som ett J, men när de väl kommer samman bildar de ett U. Dubbel-U-fogar har en U-formation på både toppen och botten av den preparerade fogen. U-fogar är den dyraste kanten att förbereda och svetsa. De används vanligtvis på tjocka oädla metaller där ett V-spår skulle ha en så extrem vinkel att det skulle kosta för mycket att fylla.
Tee-leder
T-svetsfogen bildas när två stänger eller ark sammanfogas vinkelrätt mot varandra i form av en T- form. Denna svets är gjord av motståndsstumsvetsningsprocessen. Det kan också utföras med extruderingssvetsning . Vanligtvis svetsas två platta stycken poly i 90 grader mot varandra och strängsvetsas på båda sidor.
Andra
Tunn plåt är ofta flänsad för att producera kantfläns- eller hörnflänssvetsar. Dessa svetsar görs vanligtvis utan tillsats av tillsatsmetall eftersom flänsen smälter och ger allt tillsatsmaterial som behövs. Rör och slangar kan tillverkas genom att rulla och svetsa samman remsor, ark eller plattor av material.
Spårfogar används för svetsning av metaller som på grund av sin form bildar ett bekvämt spår för svetsning, såsom ett rör mot en plan yta.
Valet av rätt svetsfog beror på tjockleken och processen som används. Fyrkantssvetsarna är mest ekonomiska för bitar som är tunnare än 3/8”, eftersom de inte kräver att kanten förbereds. Svetsar med dubbla spår är det mest ekonomiska för tjockare stycken eftersom de kräver mindre svetsmaterial och tid. Användningen av smältsvetsning är vanlig för sluten enkelfas, sluten enkel J, öppen enkel J och slutna dubbel J stumfogar. Användningen av gas- och bågsvetsning är idealisk för stumsvetsar med dubbelfas, sluten dubbelfas, öppen dubbelfas, enkelfas och öppen enkelfas.
Nedan listas idealiska fogtjocklekar för de olika typerna av rumpa. När tjockleken på en stumsvets är definierad mäts den vid den tunnare delen och kompenserar inte för svetsförstärkningen.
| Ledtyp | Tjocklek |
|---|---|
| Fyrkantig stumfog | Upp till 1 ⁄ 4 tum (6,35 mm) |
| Enkelfasad fog | 3 ⁄ 16 – 3 ⁄ 8 tum (4,76–9,53 mm) |
| Dubbelfasad fog | Över 3 ⁄ 8 tum (9,53 mm) |
| Enkel-V stumfog | Upp till 3 ⁄ 8 tum (9,53 mm) |
| Dubbel-V stumfog | Över 3 ⁄ 8 tum (9,53 mm) |
| Enkel-J led | 1 ⁄ 2 – 3 ⁄ 4 tum (12,70–19,05 mm) |
| Dubbel-J led | Över 3 ⁄ 4 tum (19,05 mm) |
| Single-U led | Upp till 3 ⁄ 4 tum (19,05 mm) |
| Dubbel-U-fog | Över 3 ⁄ 4 tum (19,05 mm) |
| Fläns (hörnkant) | Plåt mindre än 12 gauge (0,1046 tum eller 2,657 mm) [ förtydligande behövs ] |
| Flare groove | All tjocklek |
Korsformad
En korsfog är en specifik fog där fyra utrymmen skapas genom svetsning av tre metallplåtar i rät vinkel . Korsformiga leder blir trötta när de utsätts för ständigt varierande belastningar.
I American Bureau of Shipping Rules for Steel Vessels kan korsformade fogar anses vara en dubbel barriär om de två ämnen som kräver en dubbel barriär är diagonalt i motsatta hörn. Dubbla barriärer krävs ofta för att separera olja och havsvatten , kemikalier och dricksvatten mm.
Förberedelse av tallrikkant
I vanliga svetsmetoder måste svetsytan förberedas för att säkerställa en så stark svets som möjligt. Förberedelse behövs för alla former av svetsning och alla typer av fogar. I allmänhet kräver stumsvetsar väldigt lite förberedelser, men vissa behövs fortfarande för bästa resultat. Plåtkanter kan förberedas för stumfogar på olika sätt, men de fem vanligaste teknikerna är oxyacetylen-skärning ( oxy-fuel svetsning och skärning ), bearbetning, flisning, slipning och luft-kolbågskärning eller mejsling. Varje teknik har unika fördelar för deras användning.
För stålmaterial är oxyacetylenskärning den vanligaste formen av beredning. Denna teknik är fördelaktig på grund av dess hastighet, låga kostnad och anpassningsförmåga. Bearbetning är den mest effektiva för reproducerbarhet och massproduktion av delar. Förberedelse av J- eller U-fogar förbereds vanligtvis genom bearbetning på grund av behovet av hög noggrannhet. Flisningsmetoden används för att förbereda delar som tillverkats genom gjutning. Användningen av slipning för att förbereda bitar är reserverad för små sektioner som inte kan förberedas med andra metoder. Luftskärning av kolbågar är vanligt i industrier som arbetar med rostfria stål, gjutjärn eller vanligt kolstål.
Före svetsning av olika material kan en eller båda sidorna av spåret smörjas. Det smörade skiktet kan vara samma legering som tillsatsmetallen eller en annan tillsatsmetall som kommer att fungera som en buffert mellan de två metallerna som ska sammanfogas.
Standarder
- AWS A03.0: "Standard svetstermer och definitioner"
- ISO 9692: "Svetsning och besläktade processer. Rekommendationer för fogförberedelser."
- BS 499-2C: "Svetstermer och symboler. Europeiska bågsvetssymboler i diagramform"
Se även
Referenser och anteckningar
- Henderson, JG (1953). Metallurgisk ordbok . New York : Reinhold Publishing Corporation.
- Smith, Dave (1984). Svetsfärdigheter och teknik . New York : McGraw-Hill Book Company. ISBN 0-07-000757-8 .
- James F. Lincoln Arc Welding Foundation (1978). Principer för industriell svetsning . Cleveland, Ohio : James F. Lincoln Arc Welding Foundation.
- Funk, Edward (1985). Handbok för svetsning . Boston, Massachusetts : Breton Publishers .