Perbandingan proses pengelasan umum

5. Metode pengelasan lainnya

Metode pengelasan ini termasuk dalam derajat yang berbeda dari metode pengelasan khusus, dan ruang lingkup penerapannya relatif sempit. Ini terutama mencakup pengelasan electroslag dan pengelasan frekuensi tinggi dengan ketahanan panas sebagai energi; pengelasan gas, pengelasan tekanan gas dan pengelasan eksplosif dengan energi kimia sebagai energi pengelasan; pengelasan gesekan, pengelasan tekanan dingin, pengelasan ultrasonik dan pengelasan difusi dengan energi mekanik sebagai energi pengelasan.

(1) Pengelasan Electroslag

Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, pengelasan electroslag adalah metode pengelasan yang menggunakan resistansi panas dari molten slag sebagai sumber energinya. Proses pengelasan dilakukan dalam posisi pengelasan vertikal di celah perakitan yang dibentuk oleh permukaan akhir dari dua benda kerja dan slider tembaga berpendingin air di kedua sisi. Selama pengelasan, ujung benda kerja dilebur oleh panas hambatan listrik yang dihasilkan oleh terak. Menurut bentuk elektroda yang digunakan dalam pengelasan, pengelasan electroslag dibagi menjadi pengelasan electroslag kawat elektroda, pengelasan electroslag pelat elektroda dan pengelasan electroslag nozzle leleh. Keuntungan pengelasan electroslag adalah: ketebalan benda kerja yang dapat dilas besar (dari 30mm hingga lebih dari 1000mm), dan produktivitasnya tinggi. Terutama digunakan untuk sambungan las dan sambungan-T pada permukaan yang rusak. Pengelasan elektroslag dapat digunakan untuk pengelasan berbagai struktur baja, serta untuk pengelasan kelompok coran. Sambungan las Electroslag memiliki pemanasan dan pendinginan yang lambat, zona yang terpengaruh panas yang luas, struktur mikro kasar, dan ketangguhan, sehingga perawatan normalisasi umumnya diperlukan setelah pengelasan.

(2) Pengelasan frekuensi tinggi

Pengelasan frekuensi yang sama menggunakan panas resistansi padat sebagai sumber energi. Selama pengelasan, panas resistansi yang dihasilkan pada benda kerja oleh arus frekuensi tinggi digunakan untuk memanaskan permukaan area pengelasan benda kerja ke keadaan plastik cair atau tertutup, dan kemudian gaya mengganggu diterapkan (atau tidak diterapkan) untuk mewujudkan ikatan logam. Oleh karena itu, ini adalah metode pengelasan tahan fasa padat. Pengelasan frekuensi tinggi dapat dibagi menjadi pengelasan frekuensi tinggi kontak dan pengelasan frekuensi tinggi induksi sesuai dengan cara arus frekuensi tinggi menghasilkan panas pada benda kerja. Saat menghubungi pengelasan frekuensi tinggi, arus frekuensi tinggi mengalir ke benda kerja melalui kontak mekanis dengan benda kerja. Dalam pengelasan frekuensi tinggi induksi, arus frekuensi tinggi menghasilkan arus induksi pada benda kerja melalui kopling kumparan induksi eksternal benda kerja. Pengelasan frekuensi tinggi adalah metode pengelasan yang sangat terspesialisasi, dan peralatan khusus harus dilengkapi sesuai dengan produk. Produktivitas tinggi, kecepatan pengelasan hingga 30m / mnt. Ini terutama digunakan untuk pengelasan lapisan longitudinal atau lapisan spiral saat membuat pipa.

(3) Pengelasan gas

Pengelasan gas merupakan salah satu metode pengelasan yang menggunakan api gas sebagai sumber panasnya. Yang paling banyak digunakan adalah nyala oksigen-asetilen dengan gas asetilen sebagai bahan bakarnya. Karena peralatannya sederhana dan mudah dioperasikan, tetapi kecepatan dan produktivitas pemanasan pengelasan gas rendah, zona yang terpengaruh panas besar, dan mudah menyebabkan deformasi besar. Pengelasan gas dapat digunakan untuk pengelasan banyak logam besi, logam non-besi, dan paduan. Umumnya cocok untuk perawatan dan pengelasan pelat tipis satu bagian.

(4) Pengelasan tekanan udara

Seperti halnya pengelasan gas, pengelasan tekanan gas juga menggunakan api gas sebagai sumber panasnya. Selama pengelasan, ujung dari dua benda kerja kawin dipanaskan sampai suhu tertentu, dan kemudian tekanan yang cukup diterapkan untuk mendapatkan sambungan yang kokoh. Ini adalah pengelasan fase padat. Tidak ada logam pengisi yang ditambahkan selama pengelasan tekanan gas, dan sering digunakan untuk pengelasan rel dan pengelasan batang baja.

(5) Pengelasan eksplosif

Pengelasan eksplosif adalah metode pengelasan fase padat lainnya yang menggunakan panas reaksi kimia sebagai sumber energi. Tapi ia menggunakan energi yang dihasilkan oleh ledakan eksplosif untuk mewujudkan sambungan logam. Di bawah aksi gelombang ledakan, dua buah logam dapat dipercepat dan dibenturkan untuk membentuk ikatan logam dalam waktu kurang dari satu detik. Di antara berbagai metode pengelasan, kisaran kombinasi logam berbeda yang dapat dilas dengan pengelasan eksplosif adalah yang paling luas. Pengelasan eksplosif dapat digunakan untuk mengelas dua logam yang tidak kompatibel secara metalurgi ke dalam berbagai sambungan transisi. Pengelasan eksplosif banyak digunakan untuk pelapis pelat datar dengan luas permukaan yang relatif besar dan merupakan metode yang efisien untuk pembuatan panel komposit.

(6) Pengelasan gesekan

Pengelasan friksi adalah pengelasan fasa padat dengan energi mekanik sebagai sumber energinya. Ini menggunakan panas yang dihasilkan oleh gesekan mekanis antara dua permukaan untuk mewujudkan koneksi logam. Panas dari pengelasan gesekan terkonsentrasi pada permukaan sambungan, sehingga zona yang terkena panas menjadi sempit. Tekanan harus diterapkan di antara dua permukaan. Dalam banyak kasus, tekanan dinaikkan di akhir pemanasan, sehingga logam panas terikat dengan menjengkelkan. Umumnya, permukaan ikatan tidak meleleh. Pengelasan gesekan memiliki produktivitas tinggi. Pada prinsipnya, hampir semua logam yang dapat ditempa dengan panas dapat dilas dengan gesekan. Pengelasan gesekan juga dapat digunakan untuk mengelas logam yang berbeda. Sangat cocok untuk benda kerja dengan penampang melingkar dan diameter maksimum 100mm.

(7) Pengelasan ultrasonik

Pengelasan ultrasonik juga merupakan metode pengelasan fasa padat yang menggunakan energi mekanik sebagai sumber energinya. Saat pengelasan ultrasonik dilakukan, benda kerja pengelasan berada di bawah tekanan statis rendah, dan getaran frekuensi tinggi yang dipancarkan oleh sonotrode dapat menyebabkan permukaan sambungan menghasilkan gesekan retak yang kuat dan dipanaskan hingga suhu pengelasan untuk membentuk ikatan. Pengelasan ultrasonik dapat digunakan untuk pengelasan di antara sebagian besar bahan logam, dan dapat mewujudkan pengelasan antara logam, logam yang berbeda, dan antara logam dan non-logam. Ini dapat diterapkan pada produksi berulang sambungan kawat logam, foil atau lembaran logam dengan ukuran 2 hingga 3 mm atau kurang. (8) Pengelasan difusi Pengelasan difusi umumnya merupakan metode pengelasan fase padat dengan energi panas tidak langsung sebagai sumber energinya. Biasanya dilakukan di bawah vakum atau atmosfer pelindung. Selama pengelasan, permukaan dari dua benda kerja yang akan dilas disentuh satu sama lain di bawah suhu tinggi dan tekanan tinggi dan disimpan untuk jangka waktu tertentu untuk mencapai jarak antar atom, dan digabungkan melalui difusi atom sederhana. Sebelum pengelasan, tidak hanya perlu membersihkan oksida dan kotoran lainnya pada permukaan benda kerja, tetapi juga kekasaran permukaan harus lebih rendah dari nilai tertentu untuk memastikan kualitas pengelasan. Pengelasan difusi hampir tidak memiliki efek berbahaya pada sifat material yang dilas. Ia dapat mengelas banyak logam yang sama dan berbeda dan beberapa bahan non-logam, seperti keramik. Pengelasan difusi dapat mengelas struktur kompleks dan benda kerja dengan ketebalan yang sangat berbeda.

Parameter proses pengelasan laser.

1. Kepadatan daya. Kepadatan daya adalah salah satu parameter paling penting dalam pemrosesan laser. Dengan kepadatan daya yang lebih tinggi, lapisan permukaan dapat dipanaskan hingga titik didih dalam rentang waktu mikrodetik untuk menghasilkan penguapan dalam jumlah besar. Oleh karena itu, kepadatan daya yang tinggi bermanfaat untuk pemrosesan penghilangan material, seperti meninju, memotong, dan mengukir. Untuk kepadatan daya yang lebih rendah, diperlukan beberapa milidetik agar suhu permukaan mencapai titik didih. Sebelum lapisan permukaan menguap, lapisan bawah mencapai titik leleh, yang mudah membentuk lasan fusi yang baik. Oleh karena itu, dalam pengelasan laser konduktif, kerapatan daya berada dalam kisaran 104 ~ 106W / CM2.

2. Bentuk gelombang pulsa laser. Bentuk gelombang pulsa laser merupakan masalah penting dalam pengelasan laser, terutama untuk pengelasan lembaran. Ketika sinar laser intensitas tinggi mengenai permukaan material, 60 ~ 98% energi laser akan dipantulkan dan hilang pada permukaan logam, dan reflektifitas berubah dengan suhu permukaan. Selama pulsa laser, reflektifitas logam berubah drastis.

3. Lebar pulsa laser. Lebar pulsa adalah salah satu parameter penting pengelasan laser pulsa. Ini bukan hanya merupakan parameter penting yang berbeda dari pemindahan material dan peleburan material, tetapi juga merupakan parameter kunci yang menentukan biaya dan volume peralatan pemrosesan.

4. Pengaruh jumlah pengaburan pada kualitas pengelasan. Pengelasan laser biasanya memerlukan derajat pemisahan tertentu, karena kepadatan daya di tengah titik fokus laser terlalu tinggi dan mudah menguap ke dalam lubang. Pada setiap bidang yang jauh dari fokus laser, distribusi kerapatan daya relatif seragam.

Ada dua metode pengaburan: pengaburan positif dan pengaburan negatif. Jika bidang fokus berada di atas benda kerja, itu adalah pengaburan positif, jika tidak maka pengaburan negatif. Menurut teori optik geometris, ketika jarak antara bidang defokus positif dan negatif serta bidang pengelasan sama, kerapatan daya pada bidang terkait kira-kira sama, tetapi bentuk sebenarnya dari kolam cair yang diperoleh berbeda. Jika pengaburan negatif, kedalaman penetrasi yang lebih besar dapat diperoleh, yang terkait dengan proses pembentukan kolam cair. Eksperimen telah menunjukkan bahwa bahan pemanas laser 50 ~ 200us mulai meleleh, membentuk logam cair dan menguap, membentuk uap bertekanan kota, dan menyemprot dengan kecepatan sangat tinggi, memancarkan cahaya putih yang menyilaukan. Pada saat yang sama, konsentrasi uap yang tinggi membuat logam cair bergerak ke tepi kolam lelehan, membentuk cekungan di tengah kolam lelehan. Ketika pengaburan negatif, kerapatan daya internal material lebih tinggi daripada permukaan, yang mudah membentuk peleburan dan penguapan yang lebih kuat, sehingga energi cahaya dapat disalurkan ke bagian material yang lebih dalam. Oleh karena itu, dalam aplikasi praktis, ketika kedalaman penetrasi harus besar, pengaburan negatif digunakan; saat mengelas bahan tipis, pengaburan positif sudah sesuai.