Fémek hegesztése.

Fémek hegesztése.

Először is, tegyük tisztába, mit is jelent a hegesztés definíciója. A hegesztés az egy olyan művelet, amely különálló elemekből készült fém darabkákat erősít össze oldhatatlan kötéssel. Maga a hegesztési eljárás már több száz éves múltra tekint vissza, azonban számottevő fejlődése csupán a 19. század végén kezdett elindulni.  A hegesztési folyamat lezajlása közben a fémes alkatrészeket úgy kötik össze, hogy közben felhasználják a fémek molekuláit, atomjait, azoknak összetartó erejüket, valamint a belső erőket egyaránt. Ennek a kötésmódnak az elnevezése a kohéziós kötés.

Ez a kohéziós kapcsolat úgy jön létre, hogy hogy a hegesztés felületén található alkatrészek anyagát megolvasztják, de csak vékony rétegben, és így tudják őket összekötni, vagy akár egy másik töltőanyagot vetnek be a folyamathoz, az úgynevezett hozaganyagot beleolvasztják, és azt kapcsolják az eredeti alapanyaghoz.  Azonban lényeges dolog az is, hogy kötést úgy tudunk létrehozni, hogy az összekötésre szánt felületek közötti hézagot kisebb olvadásponttal rendelkező fémekkel töltetjük be. Ennek elnevezése a diffúziós kötés, más néven a forrasztás.

A kohéziós kapcsolat a hegesztés során két féle úton idézhető elő: sajtoló hegesztéssel és ömlesztő hegesztéssel.

Az ömlesztő hegesztés azt jelenti, hogy a az alapanyagnak a kötés helyével mellette lévő kis részt egy azonos fémfürdővé olvasztják meg, és abba egy harmadik anyag részét is beleolvasztják( például  elektródáknak vagy hegesztőpálcáknak egy bizonyos részét) , és az így létrejövő hegfürdőt egy varrattá dermesztik. A felrakóhegesztés az az a folyamat, amikor nem a kötés az elérendő célunk, hanem az alapanyagra hozaganyagot teszünk fel.  Ez akkor használható, ha más a felületi anyagminőségnek az igénye.

Sajtoló hegesztésnek két fajtája ismert: a kovácshegesztés és a hideghegesztés.  Maga a sajtoló hegesztés az azt jelenti, hogy a hegesztés folyamán a szerkezeti elemek közötti molekuláris kapcsolatot olyan erőshatással hozzák létre, hogy az alapanyagokat nem ömlesztik meg.

Hideghegesztés

A hideghegesztési eljárás során a használt hideg anyag folyáshatáránál számottevőbb nagyobb feszültséggel kell terhelni az összekötni kívánt felületeket.  A hegesztés alkalmával a munkadarabok, amelyeket használunk, alakjuk módosul. Minden egyes darabhoz hozzá van rendelve egy kritikus átalakítási érték, amely mutatja azt, hogy mikor indul el a hegesedés. Alumíniumnál ez 150 %, réznél pedig 175 %. Ha hideghegesztést alkalmazunk, akkor ott nem szükséges hőt bevezetni, és nem kell hozamanyagot sem használni, mert különböző anyagok is hegeszthetőek egymással. Viszont van egy bökkenője, hogy csakis a hidegen átalakítható anyagokat tudjuk összehegeszteni. Ezért is alkalmazzák leginkább ezt az eljárást az alumíniumnál és a réznél, illetve ezek kombinációjaként. Leginkább a villamosipar használja a hideghegesztést.

Robbantásos hegesztés

Robbantásos hegesztés során az összekötni kívánt, általában nagyobb felületű anyagokat egymással párhuzamosan vagy szög alatt helyezik el, és egy hirtelen mozdulattal keltett lökéshullámot alkalmazva a munkadarabokat egymáshoz csapják.  Így ennek következtében összehegednek a darabok. Ezek a lökéshullámok úgy keletkeznek, hogy a lemez külső részére robbanóanyagot tesznek, vagy akár mindkét anyagot azzal vonják be, és egyszerre gyújtják be azokat. Ez csupán néhány ezred másodperc alatt véghez megy. Lehet alkalmazni ezt a módszert kettősfémeknél, különleges acéloknál, és ötvözetek egyesítésére.

Kovácshegesztés

A kovácshegesztést a lágyacélok kötésére alkalmazzák. Eljárásnak folyamán a felhevített alkatrészeket egymásra helyezik, és annak kötését külső erőhatással támogatják. Összetételtől függően 1350 °C hőmérsékleten végzik el. Ahhoz hogy jó kötésünk keletkezzen, szükséges a tiszta, oxidmentes érintkező felületeknek a biztosítása.