Fusion zavarivanje (naziva se fuzijskom zavarivanjem) proces koji koristi toplinsku energiju (poput električne energije, hemijske energije itd.) Za lokalno zagrijavanje i taljenje dva odvojena metalna radna komada, te čvrsto ih povezuju u cjelinu kroz kombinaciju i difuziju atoma ili molekula.
Fusion zavarivanje u suštini je sličan čeličnom topljenju, postižući svoj proces kroz taljenje i faze kristalizacije. Međutim, sa tehničkog stajališta, oni su sasvim različiti. Karakteristike procesa zavarivanja su sljedeće:
1. Izvor topline je mobilni
Za vrijeme zavarivanja izvor topline (kao što je električni luk, plamen plina, itd.) Pomiče se duž spoja u određenom smjeru od jednog kraja u drugi u redovnom uzorku. Zbog nestabilnosti pokretnog izvora topline i varijabilnosti parametara zavarivanja, kontrola temperature u rastopljenom bazenu i osiguranje kvaliteta zavarivanja su teže.
2. Izvor topline je visok temperaturu i koncentriran
Izvor topline je komprimiran u vrlo malu zapreminu zbog vlastite (poput promjera zavarivačke šipke) ili vanjskih faktora, a odgovarajuća temperatura također je vrlo visoka. Na primjer, temperatura plamena za zavarivanje plina je oko 3000K; Temperatura stupca luka električnog zavarivanja je otprilike 5000-8000 K; Temperatura stupca luka volframovog inertnog plina zavarivanje je toliko visoka kao preko 10000K.
3. Količina grijanog metala je mala
Za vrijeme zavarivanja, izvor topline djeluje samo na lokalnom dijelu cjelokupnog metalnog radnog dijela, a grijano područje je vrlo malo. Veličina rastopljenog bazena određena je presjekom površine zavarivačkog materijala i izvora topline, uglavnom samo 2-10 kubičnih centimetara.
4. Vrijeme topljenja i učvršćivanja je kratko
Za vrijeme zavarivanja, vrijeme za svaku metar za zavarivanje da se topi, a zatim cool i očvrsne, vrlo je kratak, obično se mjeri u nekoliko minuta ili sekundi.
5. Gradijent visoke temperature
Pod djelovanjem izvora toplote, točka na zavarenim metalima topi se, a dalje od izvora topline, niža temperatura metala. Ova temperaturna razlika naziva se gradijent temperature. Veličina gradijenta temperature povezana je sa debljinom zavarenog radnog komada, energije za zavarivanje i toplinsku provodljivost metala. Deblji komad zavarivanja, veća linija linija, a pogorša je toplinska provodljivost, veća je oblikovana gradijent temperature.
6. Neuravnotežene hemijske reakcije
Tokom procesa zavarivanja, zbog kratkog topljenja i vremena učvršćenja rastopljenih metala, hemijske reakcije između metala, plina i šljake nisu u potpunosti nastale prije učvršćivanja. Gas i šljaka u zavari nemaju vremena za bijeg i ostaju u zavarivanju kao nedostaci kao što su pore i šljake. Istovremeno, neki hemijski elementi su također fiksni prije nego što se mogu ravnomjerno rasporediti, što dovodi do segregacije.
7 Promjene kemijskog sastava i mikrostrukture
Bazen od rastopljenog metala i kapljica zavarivačke materijale dolaze u kontakt sa okolnim zrakom, te isparavanjem i raspadanjem ulja, hrđe i boja na metalnoj površini, kao i vlažnim okruženjima, mogu ostaviti štetne gasove poput kisika, azota i vodika u zavarivanju, formiranje različitih oštećenja. Istovremeno, hemijski sastav metala teško je spaljen ili podvrgava migracijom i difuzijom pod visokim temperaturama, uzrokujući neravnine u hemijskom sastavu.
Pod djelovanjem izvora toplote, mikrostruktura metala također se mijenja. Na primjer, primjera je tipična i gruba struktura za livenje. Budući da je brzina učvršćenja metala vrlo brza, zavarivanja s visokom tendencijom za učvršćivanje mogu se lako formirati martenzitski ugašene strukture.
8. Promjene u mikrostrukturi osnovnog metala
Osnovni metal u blizini rastopljenog bazena, koji se ne rastopi, proći će promjenu njegove strukture zbog topline, a ovaj se dio naziva zona zahvaćenom toplinom. Za ugljični čelik ova zona neminovno sadrži pregrijane konstrukcije (poput widmanstätten strukture). Za leguru čelik, lako je formirati stvrdnjavanje struktura.
Može se vidjeti da iako fuzijska zavarivanje ima određene prednosti, zbog gore navedenih tehničkih karakteristika, donosi niz poteškoća u proces zavarivanja. Stoga je potrebno ažurirati i poboljšati iz aspekata opreme, zavarivanja i procesne tehnologije za postizanje izvrsnih zavara.
Zaključak
Fusion zavarivanje je kritični proces u različitim industrijama, koristeći toplinsku energiju za rastopiti i pridruživanje metalima. Karakterizira ga mobilni izvor topline, visoke temperature, male zagrejane količine i kratka vremena topljenja, koja dovode do izazova u kontroli kvaliteta. Uprkos tome, fuzijsko zavarivanje široko se koristi u zrakoplovnoj, automobilskoj, moći, brodogradnji, izgradnji i teškim industrijama za njegovu snagu i svestranost. Takođe je neophodno za ulazak u različite metale i u elektroniku i vojnoj proizvodnji. Kao napredak tehnologije, zavarivanje fuzije postaje efikasnije i ekološki prihvatljivije, proširujući svoje primjene u modernom proizvodnji.