1. Чому не можна зварювати безпосередньо?
Невідповідність точки плавлення
Оцинкована сталь: температура плавлення сталі становить приблизно ~1500 градусів, тоді як температура плавлення цинкового покриття на поверхні становить приблизно ~420 градусів, а температура кипіння — приблизно ~907 градусів.
Алюмінієвий сплав: точка плавлення становить приблизно ~660 градусів.
Problem: When the heat input is sufficient to melt the steel (>1500 градусів), алюмінієвий сплав уже розплавиться, випарується або навіть прогорить. Однак, коли температура контролюється в прийнятному діапазоні для алюмінієвих сплавів (приблизно 660 градусів), сталь ще далека від досягнення розплавленого стану.
Питання глинозему
На поверхні алюмінієвого сплаву миттєво утворюється щільна плівка оксиду алюмінію з надзвичайно високою температурою плавлення (~2050 градусів). Ця плівка перешкоджає течії та зв’язуванню розплавленого металу, і її необхідно видалити перед зварюванням (зазвичай за допомогою AC TIG або механічного зіскрібання), але процес складний.
Випаровування та пористість цинку
Перш ніж досягти температури плавлення сталі, цинкове покриття (температура кипіння 907 градусів) кипить і випаровується, утворюючи велику кількість парів цинку. Ці пари цинку втягуються в розплавлену ванну, утворюючи численні пори після затвердіння зварного шва, що значно послаблює щільність і міцність зварного шва.
У той же час випарений цинк забруднює зварювальний пальник і вольфрамовий електрод, утворюючи токсичні білі пари оксиду цинку, які становлять значну небезпеку для здоров’я операторів.
2. Які етапи механічного з’єднання?
Клепка: з’єднання виконуються за допомогою глухих або суцільних заклепок. Процес простий, недорогий-та підходить для автоматизованого виробництва.
Болтові з'єднання: знімні, придатні для конструкцій, які потребують обслуговування або регулювання.
Запобіжні заходи: слід враховувати електрохімічну корозію (корозію Gavaniz). Сталь (як катод) і алюміній (як анод) утворюють гальванічний елемент у присутності електроліту (наприклад, вологого повітря), що призводить до прискореної корозії алюмінієвого сплаву. Рішенням є використання ізоляційних прокладок, гумових кілець або герметика для ізоляції контактних поверхонь.
3. Які переваги та недоліки використання конструкційних клеїв?
Переваги:
Уникає зон-термічного впливу та проблем з інтерметалевими сполуками.
Природно ізолює два метали, запобігаючи електрохімічній корозії.
Забезпечує хороші властивості герметизації та гасіння вібрації.
Недоліки: потребує тривалого часу затвердіння, вимагає високої чистоти поверхні, нелегко розбирається.
4.Які запобіжні заходи для спеціальних методів зварювання?
Зварювання тертям із перемішуванням: це твердотільна-технологія з’єднання, яка використовує-високошвидкісну обертову мішальну головку для генерування тепла через тертя, пом’якшення матеріалів без їх плавлення та з’єднання їх разом шляхом перемішування. Він ефективно пригнічує утворення інтерметалічних сполук, але обладнання дороге і має вимоги до форми заготовки та доступності.
Зварювання вибухом: ця техніка використовує величезний тиск, створюваний вибухом, для з’єднання поверхонь двох металів. Він в основному використовується для виготовлення композитних листів, а не для-з’єднання на місці.
хвастощі:
Алюміній, що хвалиться. Використовуючи присадковий метал-на основі алюмінію (температура плавлення ~500-600 градусів), тепла недостатньо, щоб розплавити сталь, але зв’язок може бути досягнутий завдяки адгезії між наповнювальним металом та алюмінієм, а також між присадковим металом і шаром цинку. Цей метод пошкоджує цинкове покриття та має обмежену міцність.
Хвастова сталь (наприклад, із наповнювачем на основі цинку): тепло розплавить алюмінієвий сплав, що зробить його непридатним.
5. У практичних виробничих програмах, що має бути пріоритетним на основі вимог до продуктивності продукту, часу виробничого циклу та вартості?
Клепка + герметик (економно та ефективно)
Само{0}}клепання (підходить для багатошарових плит)
Клейове склеювання (Для високих вимог до естетики та герметизації)
Клей{0}}композит для заклепок (Для надзвичайно високих вимог до міцності та надійності)