1. Hvorfor kan man ikke svejse direkte?
Smeltepunktsmismatch
Galvaniseret stål: Smeltepunktet for stål er cirka ~1500 grader, mens smeltepunktet for zinkbelægningen på overfladen er cirka ~420 grader, og kogepunktet er cirka ~907 grader.
Aluminiumslegering: Smeltepunktet er cirka ~660 grader.
Problem: When the heat input is sufficient to melt the steel (>1500 grader), vil aluminiumslegeringen allerede være smeltet, fordampet eller endda brændt igennem. Men når temperaturen styres inden for det acceptable område for aluminiumslegeringer (ca. 660 grader), er stålet langt fra at nå en smeltet tilstand.
Alumina problemer
En tæt aluminiumoxidfilm med et ekstremt højt smeltepunkt (~2050 grader) dannes øjeblikkeligt på overfladen af aluminiumslegeringen. Denne film hindrer flow og binding af smeltet metal og skal fjernes før svejsning (normalt ved AC TIG eller mekanisk skrabning), men processen er kompleks.
Zink fordampning og porøsitet
Inden stålets smeltetemperatur nås, koger zinkbelægningen (kogepunkt 907 grader) og fordamper, hvilket producerer en stor mængde zinkdamp. Disse zinkdampe trækkes ind i den smeltede pool og danner adskillige porer, efter at svejsningen er størknet, hvilket svækker svejsningens tæthed og styrke alvorligt.
Samtidig forurener den fordampede zink svejsebrænderen og wolframelektroden og producerer giftige hvide zinkoxiddampe, der udgør en betydelig sundhedsfare for operatører.
2.Hvilke trin er involveret i en mekanisk forbindelse?
Nitning: Forbindelser udføres ved hjælp af blindnitter eller solide nitter. Processen er enkel, lav-omkostning og velegnet til automatiseret produktion.
Bolteforbindelser: Aftagelig, velegnet til strukturer, der kræver vedligeholdelse eller justering.
Forholdsregler: Elektrokemisk korrosion (Gavaniz-korrosion) skal tages i betragtning. Stål (som katode) og aluminium (som anode) danner en galvanisk celle i nærværelse af en elektrolyt (såsom fugtig luft), hvilket fører til accelereret korrosion af aluminiumslegeringen. Løsningen er at bruge isolerende pakninger, gummiringe eller tætningsmiddel til at isolere kontaktfladerne.
3.Hvad er fordelene og ulemperne ved at bruge strukturelle klæbemidler?
Fordele:
Undgår varme-påvirkede zoner og problemer med intermetalliske forbindelser.
Isolerer naturligt to metaller og forhindrer elektrokemisk korrosion.
Giver gode tætnings- og vibrationsdæmpende egenskaber.
Ulemper: Kræver lang hærdetid, kræver høj overfladerenhed og er ikke let at skille ad.
4.Hvad er forholdsreglerne for specielle svejseteknikker?
Friktionsrørsvejsning: Dette er en fast-sammenføjningsteknik, der bruger et højhastighedsroterende rørehoved til at generere varme gennem friktion, blødgøre materialerne uden at smelte dem og derefter binde dem sammen gennem omrøring. Det undertrykker effektivt dannelsen af intermetalliske forbindelser, men udstyret er dyrt og har krav til emnets form og tilgængelighed.
Eksplosionssvejsning: Denne teknik bruger det enorme tryk, der genereres af en eksplosion, til at binde overfladerne af to metaller. Det bruges hovedsageligt til fremstilling af sammensatte ark, ikke til-sammenføjning på stedet.
Praleri:
Bragging-aluminium: Ved at bruge aluminium-baseret fyldmetal (smeltepunkt ~500-600 grader) er varmen utilstrækkelig til at smelte stål, men en binding kan opnås gennem adhæsionen mellem fyldmetallet og aluminiumet og mellem fyldmetallet og zinklaget. Denne metode beskadiger zinkbelægningen og har begrænset styrke.
Pralede stål (f.eks. med zink-baseret fyldmetal): Varmen ville smelte aluminiumslegeringen, hvilket gør den uegnet.
5. Hvad skal i praktiske produktionsapplikationer prioriteres baseret på krav til produktets ydeevne, produktionscyklustid og omkostninger?
Nitning + fugemasse (økonomisk og effektiv)
Selv-gennemborende nitning (velegnet til flerlags-brædder)
Klæbemiddel (til høje krav til æstetik og tætning)
Lim-nitningskomposit (til ekstremt høje krav til styrke og pålidelighed)