TYPES. Plastic Welding or Pressure Welding

Transkript

1 WELDING Welding is a materials joining process which produces coalescence of materials by heating them to suitable temperatures with or without the application of pressure or by the application of pressure alone, and with or without the use of filler material. Welding is used for making permanent joints. It is used in the manufacture of automobile bodies, aircraft frames, railway wagons, machine frames, structural works, tanks, furniture, boilers, general repair work and ship building.

2 TYPES Plastic Welding or Pressure Welding The piece of metal to be joined are heated to a plastic state and forced together by external pressure (Ex) Resistance welding Fusion Welding or Non-Pressure Welding The material at the joint is heated to a molten state and allowed to solidify (Ex) Gas welding, Arc welding

3 Classification of welding processes: (i). Arc welding Carbon arc Metal arc Metal inert gas Tungsten inert gas Plasma arc Submerged arc Electro-slag (ii). Gas Welding Oxy-acetylene Air-acetylene Oxy-hydrogen (iii). Resistance Welding Butt Spot Seam Projection Percussion (iv)thermit Welding (v)solid State Welding Friction Ultrasonic Diffusion Explosive (vi)newer Welding Electron-beam Laser (vii)related Process Oxy-acetylene cutting Arc cutting Hard facing Brazing Soldering

4 Equipments: Arc welding A welding generator (D.C.) or Transformer (A.C.) Two cables- one for work and one for electrode Electrode holder Electrode Protective shield Gloves Wire brush Chipping hammer Goggles

5 Arc Welding Uses an electric arc to coalesce metals Arc welding is the most common method of welding metals Electricity travels from electrode to base metal to ground

6 Arc Welding Equipments

7 Isı Yoğunluğu Birim yüzey başına parçaya aktarılan güç (güç yoğunluğu), W/mm2 Eğer güç yoğunluğu çok düşükse, ısı parça boyunca iletilir ve erime oluşmaz Eğer güç yoğunluğu çok fazlaysa, yerel sıcaklıklar, etkilenen bölgedeki metali buharlaştırır Kaynağın gerçekleştirilebildiği, pratik bir ısı yoğunluğu aralığı mevcuttur

8 electric arc welding

9 MIG welding

10

11 TIG Welding (GTAW)

12

13 Bir eritme kaynağının tipik yapısı

14 Temperature distribution and the heat-affected zone in a 304 stainless steel weld Arc Welding

15

16 Arc welding Advantages Most efficient way to join metals Lowest-cost joining method Affords lighter weight through better utilization of materials Joins all commercial metals Provides design flexibility Limitations Manually applied, therefore high labor cost. Need high energy causing danger Not convenient for disassembly. Defects are hard to detect at joints.

17 GAS WELDING Sound weld is obtained by selecting proper size of flame, filler material and method of moving torch The temperature generated during the process is 3300 o C When the metal is fused, oxygen from the atmosphere and the torch combines with molten metal and forms oxides, results defective weld Fluxes are added to the welded metal to remove oxides Common fluxes used are made of sodium, potassium. Lithium and borax. Flux can be applied as paste, powder,liquid.solid coating or gas.

18 GAS WELDING EQUIPMENT Gas Cylinders Pressure Oxygen 125 kg/cm2 Acetylene 16 kg/cm2 2. Regulators Working pressure of oxygen 1 kg/cm2 Working pressure of acetylene 0.15 kg/cm2 Working pressure varies depends upon the thickness of the work pieces welded. 3. Pressure Gauges 4. Hoses 5. Welding torch 6. Check valve 7. Non return valve

19

20 Oxy-Acetylene welding

21 Oksi-yanıcı gaz kaynak grubu içinde, diğerlerine oranla en yüksek sıcaklıkları oluşturma kapasitesi oksi-asetilende sağlanır. En yaygın yanıcı gaz 3480 C ye kadar ulaşır.

22

23 Weld joints

24 Kaynak ile birleştirme şekilleri

25 Welding Defects Cracks Pore Incomplete fusion

26 Welding Defects

27

28 Distortion Transverse Shrinkage Longitudinal Shrinkage Angular Change Rotational Distortion Longitudinal Bending Buckling

29 Residual Stress Pattern in Welding Residual Stress and Distortion Tension Compression Residual stress is present across an unrestrained butt weld after cooling Tension near weld bead Compression away from the weld bead Restraint can affect this stress state

30 Arkın Korunması Ark kaynağındaki yüksek sıcaklıklarda, metaller havadaki oksijen, azot ve hidrojene karşı kimyasal olarak reaktiftir Bağlantının mekanik özellikleri, bu tür reaksiyonlar sonucu ciddi şekilde bozulabilir İşlemi korumak için, tüm ark kaynak yöntemlerinde arkın çevresindeki havadan korunması gerekir Argon, Helyum ve CO2 gibi koruyucu gazlar Dekapan (Flux) Dekapan toz veya örtü: Kaynak için koruyucu atmosfer oluşturur Arkı kararlı hale getirir Sıçramayı azaltır

31 Sürtünme kaynağı: Basınç kaynağı alanındaki en başarılı gelişme sürtünme kaynağında meydana gelmiştir. Bu yöntemde kullanılan kaynak makinası biri motor tarafından tahrik edilen, diğeri sabit olan iki ayna ile donatılmış büyük bir tornaya benzemektedir. Sürtünme kaynağının seri üretim hattında kullanılmasında ait güzel bir örnek ağır vasıtaların ve otomobillerin aks üretimidir.

32

33

34 Direnç nokta kaynağı: Birbiri üzerine bindirilmiş saclar iki bakır elektrod arasında sıkıştırılır. Düşük gerilimli yüksek şiddette bir elektrik akımı elektrodlar arsındaki iş parçasından geçirilir. Arayüzeyde, malzemenin akım geçişişine karşı gösterdiği direnç sayesinde ısı üretilir. Akım kesildiğinde kaynak basınç altında katılaşır. Tipik uygulamalar: Çamaşır makinası ve araba gövdesi gibi preslenmiş saclardan hafif imalatlar. Uçak motorlarında yüksek kaliteli işlerde de kullanılır.

35

36

37

38 Welding Quality Factors 1) Material 2) Preparation 3) Welding method 4) Suitable electrode selection 5) Personel 6) Control

39 Brazing and Soldering Brazing It is a low temperature joining process. It is performed at temperatures above 840º F and it generally affords strengths comparable to those of the metal which it joins. It is low temperature in that it is done below the melting point of the base metal. It is achieved by diffusion without fusion (melting) of the base

40 Soldering It is a low temperature joining process. It is performed at temperatures below 840ºF for joining. Soldering is used for, Sealing, as in automotive radiators or tin cans Electrical Connections Joining thermally sensitive components Joining dissimilar metals

41 Lehim malzemeleri ergime sıcaklığına göre yumuşak ve sert lehim olmak üzere iki gruba ayrılır: Yumuşak lehim Ergime sıcaklığı < 450 C Sert Lehim Ergime sıcaklığı > 450 C Yumuşak lehim için malzeme olarak kalay, çinko ve kurşun alaşımları; sert lehim için pirinç, bakır ve gümüş alaşımları kullanılır.