솔리드 스테이트 용접 공정:원리, 유형, 응용, 장점 및 단점

오늘 우리는 솔리드 스테이트 용접 공정 원리, 유형, 응용, 장점 및 단점에 대해 배울 것입니다. 솔리드 스테이트 용접 공정은 외부 열이 가해지지 않고 공작물의 접합이 고체 상태에서 일어나는 용접 공정입니다. 이러한 용접 공정에서는 용가재를 사용하지 않으며 용접에는 모재 또는 용가재의 용융 상태가 포함되지 않습니다. 용접 형성은 가해진 압력으로 인해 공작물의 계면 분자가 고농도 영역에서 저농도 영역으로 흐르는 분자간 확산 과정으로 인해 발생합니다. 일부 방법은 결합 표면에서 확산 과정을 가속화하는 열을 생성하는 데 사용됩니다. 이러한 유형의 용접 공정은 모재의 기계적 또는 물리적 특성에 영향을 미치지 않으므로 산업 응용 분야에서 널리 사용됩니다. 이것은 열에 민감한 재료에 이상적인 접합 공정입니다.

고체 용접 공정:

원칙:

주로 금속 접합 공정은 두 가지 유형으로 분류됩니다. 첫 번째는 액체 상태의 용접 공정으로 금속 가공물을 용융 온도까지 가열하고 용융된 가공물이 함께 응고되어 금속 대 금속 접합부가 형성됩니다. 때때로 이 공정은 모재와 함께 녹고 견고하게 하는 충전재를 사용하여 영구적으로 강한 조인트를 만듭니다. 다른 하나는 용융 또는 액체 상태가 포함되지 않은 고체 상태 용접 공정이며 고체 상태에 고압을 가하여 금속 접합 공정이 발생합니다. 계면 표면에서 분자간 확산 과정으로 인해 금속 대 금속 접합이 형성됩니다. 이것이 그 기본 원리입니다.

유형:

우리는 고체 상태 용접 공정의 주요 원리에 대해 논의했습니다. 모든 고체 용접 공정은 동일한 원리로 작동하지만 이러한 모든 공정에서 압력과 열을 가하는 방법이 다릅니다. 에너지의 적용에 따라 이 용접 공정은 다음과 같은 유형으로 분류할 수 있습니다.

단조 용접:

단조 용접은 단조의 기본 원리에 따라 작동합니다. 이 용접 유형에서 공정에서 두 용접 플레이트는 용융 온도보다 훨씬 낮은 동시에 동시에 가열됩니다. 이 가열은 공작물을 소성 변형시킵니다. 이제 함께 적용된 이 판에 반복적인 망치질을 합니다. 이 망치질은 플레이트 사이의 확산 과정을 시작하고 전체 조인트가 생성될 때까지 계속 반복됩니다. 철을 용접하거나 고대로 공작물을 훔치는 데 사용되었습니다.

마찰 용접:

이름에서 알 수 있듯이 이 용접은 마찰열을 사용하여 확산 과정을 가속화합니다. 이 유형의 용접에서는 회전하는 공작물이 안정적인 공작물과 접촉합니다. 접촉면의 높은 마찰력으로 인해 많은 양의 열이 발생합니다. 마찰은 계면 표면의 소성 형태가 얻어질 때까지 적용됩니다. 이 가열 과정 후에 전체 조인트가 형성될 때까지 이러한 공작물에 가해지는 압력을 지속적으로 증가시킵니다. 이 용접은 주로 강봉, 튜브 등을 접합하는 데 사용됩니다. 마찰 용접의 가장 중요한 유형 중 하나는 마찰 교반 용접입니다. 비소모성 회전 도구를 사용하여 용접 플레이트의 마찰을 가하는 것입니다.

초음파 용접:

초음파 용접은 또한 초음파의 에너지를 사용하여 두 개의 공작물을 결합하는 고체 상태 용접 프로세스입니다. 이 과정에서 초음파 진동은 인터페이스 표면 사이에 동적 전단을 생성합니다. 이것은 인터페이스 부분에서 조인트를 생성하는 데 사용되는 플레이트 사이에 국부적 소성 변형 및 마찰을 생성합니다.

폭발 용접:

이 용접은 폭발 에너지를 사용하여 두 개의 판을 접합합니다. 이 과정에서 두 용접 판은 용접 표면이 서로 접촉하도록 서로 위에 놓입니다. 이제 용접 플레이트가 폭발의 높은 충격력으로부터 보호하는 완충 플레이트가 용접 플레이트의 상부 표면에 배치됩니다. 폭발물은 완충판 위에 놓입니다. 폭발이 시작되면 용접 플레이트의 계면 표면을 소성적으로 변형시키고 이들 플레이트 사이에 야금학적 결합을 형성하는 고압파가 생성됩니다. 이 조인트는 모재보다 강합니다. 그것은 주로 넓은 용접 영역을 용접하는 데 사용됩니다.

확산 결합:

모든 물질의 확산 평균 흐름은 고농도 영역에서 저농도 영역으로 이동합니다. 이것이 확산 결합의 기본 원리입니다. 이 용접 방법에서는 두 개의 용접 플레이트를 높은 압력과 온도에서 장시간 서로 겹쳐 놓습니다. 이 높은 압력은 용접 플레이트의 인터페이스 표면 사이에서 확산을 시작합니다. 이 확산은 베이스 플레이트의 용융 온도보다 훨씬 낮은 고온에 의해 가속화됩니다. 이 유형의 용접에는 용융 상태가 포함되지 않으며 용접 조인트는 순수한 고체 상태로 형성됩니다.

응용 프로그램:

솔리드 스테이트 용접은 기계 산업의 모든 곳에서 사용됩니다. 그것은 구조 작업을 위해 항공 우주 및 해양 산업에서 널리 사용됩니다. 자동차에 널리 사용됩니다. 대부분의 제조 작업을 위한 산업. 아크 용접과 같은 다른 방법으로는 불가능하거나 비경제적인 대형 용접 판을 접합하는 데 사용되는 폭발 용접 또는 가스 용접. 마찰 용접은 튜브, 샤프트 등을 연결하는 데 사용됩니다. 이러한 공정은 다양한 산업 분야에서 사용되는 이종 재료를 연결하는 데 추가로 사용됩니다. 유압 피스톤, 커넥팅 로드, 드라이브 라인 , 트럭 롤러 부시, 펌프 샤프트, 기어 레버, 드릴 비트 등은 마찰 용접됩니다.

장점 및 단점:

장점:

• 고체 용접을 쉽게 자동화할 수 있습니다.
• 외부 열을 가하지 않고도 고강도 조인트를 생성합니다.
• 유사한 재료와 유사하지 않은 재료를 모두 용접하는 데 사용됩니다.
• 좋은 표면 마감을 제공합니다.
• 아크 용접에 사용되는 용가재나 플럭스를 사용하지 않습니다.
• 대부분 이러한 프로세스는 상위 재료의 속성에 영향을 미치지 않습니다.

단점:

• 높은 장비 비용 또는 설치 비용
• 용접 준비가 더 중요합니다.
• 다른 프로세스에는 복잡하고 특별한 고정 장치가 필요합니다.
• 대부분 이 공정은 용접 속도가 느려 대량 생산에 사용할 수 없습니다.

이것은 솔리드 스테이트 용접 공정 원리, 작업, 유형, 적용, 장점 및 단점에 관한 모든 것입니다. 이 글에 대해 궁금한 점이 있으면 댓글로 물어보세요. 이 기사가 마음에 들면 소셜 네트워크에서 공유하는 것을 잊지 마십시오. 더 흥미로운 기사를 보려면 웹 사이트를 구독하십시오. 읽어주셔서 감사합니다.