Kaedah pengelasan busur pertama dikembangkan pada abad ke-19, dan ia menjadi penting secara komersial dalam pembinaan kapal sepanjang Perang Dunia II. Pada masa kini, ia tetap menjadi proses yang penting untuk pembuatan kenderaan dan juga struktur keluli. Ini adalah salah satu kaedah pengelasan terkenal yang digunakan untuk menggabungkan logam dalam industri. Dalam pengelasan jenis ini, sambungan dapat dibentuk dengan mencairkan logam dengan bantuan elektrik . Oleh sebab itu, ia dinamakan busur elektrik. Manfaat utama pengelasan ini adalah, suhu tinggi dapat dikembangkan dengan mudah untuk pengelasan. Julat suhu kimpalan arka ialah 6k darjah selsius hingga 7k darjah selsius. Artikel ini membincangkan gambaran keseluruhan kimpalan arka elektrik.
Apa itu Kimpalan Arus Elektrik?
Definisi kimpalan arka adalah proses kimpalan yang digunakan untuk mengimpal logam dengan bantuan elektrik untuk menghasilkan haba yang mencukupi untuk melembutkan logam , begitu juga apabila logam yang dilembutkan disejukkan maka logam akan dikimpal. Kimpalan jenis ini menggunakan bekalan kuasa untuk membuat lengkok di antara tongkat logam & bahan asas untuk melembutkan logam di hujung kenalan.
Kimpalan ARC Elektrik
Pengimpal ini boleh menggunakan sama ada DC sebaliknya AC , & elektrod seperti habis digunakan jika tidak habis. Secara amnya, lokasi pengelasan dapat dipertahankan dengan beberapa jenis gas pelindung, terak, jika tidak, wap. Proses pengelasan ini boleh dilakukan secara manual, sepenuhnya, atau separa automatik.
Rajah Litar
Dalam proses kimpalan Arc, haba dapat dihasilkan melalui busur elektrik yang dipukul di antara elektrod dan juga benda kerja. Arka elektrik melancarkan pelepasan elektrik di antara dua elektrod menggunakan gas terion.
Sebarang jenis teknik kimpalan arka bergantung pada litar elektrik yang merangkumi bahagian yang berbeza seperti bekalan kuasa, benda kerja, elektrod kimpalan & kabel elektrik untuk menyambungkan elektrod serta benda kerja ke arah bekalan kuasa.
Litar Kimpalan Arc
The litar penggulungan arka elektrik boleh dibentuk oleh arka elektrik di antara elektrod dan juga benda kerja. Suhu busur boleh sampai pada 5500 ° C (10000 ° F), yang cukup untuk menggabungkan bahagian tepi benda kerja.
Setelah penyambungan lama diperlukan maka busur dapat dipindahkan melalui garis sambungan. Kolam pengelasan tepi depan melarutkan permukaan yang dikimpal setelah tepi belakang kolam mengeras membentuk sendi.
Setelah logam pengisi diperlukan untuk ikatan yang lebih baik, wayar dapat digunakan di luar bahan yang dimasukkan ke kawasan busur, yang melarutkan & memuat kolam las. Komposisi kimia pengisi logam berkaitan dengan bahan kerja.
Logam lebur di dalam kolam las boleh aktif secara kimia & bertindak balas melalui suasana berdekatan. Akibatnya, pengelasan mungkin dijangkiti melalui oksida dan juga kemasukan nitrida untuk melemahkan sifat mekaniknya. Jadi, kolam pengelasan dapat dilindungi melalui gas pelindung Neutral seperti helium, argon & fluks pelindung dari pencemaran. Perisai dibekalkan untuk zon kimpalan dalam bentuk lapisan fluks untuk elektrod sebaliknya dalam bentuk lain.
Prinsip Kerja
The prinsip kerja penggulungan arka adalah, dalam proses pengelasan, haba dapat dihasilkan dengan pukulan arka elektrik di antara benda kerja dan juga elektrod. Ini adalah pelepasan elektrik yang bersinar di antara dua elektrod di seluruh gas terion.
The peralatan kimpalan arka terutamanya merangkumi mesin AC sebaliknya mesin DC, Elektrod, Pemegang untuk elektrod, Kabel, Penyambung untuk kabel, pengapit pembumian, tukul serpihan, topi keledar, sikat wayar, sarung tangan tangan, kacamata keselamatan, lengan baju, celemek, dll.
Jenis Kimpalan Arka
Kimpalan arka dikelaskan kepada pelbagai jenis yang merangkumi yang berikut.
- Kimpalan Arc Plasma
- Kimpalan Arc Logam
- Kimpalan Arka Karbon
- Kimpalan Arc Tungsten Gas
- Kimpalan Arc Logam Gas
- Kimpalan Arka Tenggelam
- SMAW - Kimpalan Arc Logam Terlindung
- FCAW (Flux Cored Arc Welding)
- ESW (Kimpalan Elektro-Strok)
- Kimpalan Arc Stud
Kimpalan Arc Plasma
Kimpalan arka plasma (PAW) mirip dengan pengelasan tungsten GTAW atau gas. Dalam proses pengelasan seperti ini, arka akan menghasilkan di antara bahagian kerja dan juga elektrod tungsten. Perbezaan utama antara kimpalan arka plasma dan kimpalan tungsten gas adalah bahawa elektrod terletak di dalam obor kimpalan busur Plasma. Ia boleh dipanaskan gas di suhu 30000oF & ubahnya menjadi plasma untuk menyerang kawasan kimpalan.
Kimpalan Arc Logam
Proses kimpalan arka logam (MAW) terutamanya menggunakan elektrod logam untuk proses kimpalan. Elektrod logam ini boleh digunakan atau tidak boleh habis berdasarkan keperluan. Sebilangan besar elektrod habis digunakan boleh ditutup dengan fluks, dan faedah utama dari proses pengelasan jenis ini adalah bahawa ia memerlukan suhu rendah dibandingkan dengan yang lain.
Kimpalan Arka Karbon
Proses pengelasan arka karbon (CAW) terutamanya menggunakan batang karbon seperti elektrod untuk mengimpal sambungan logam. Kimpalan arka jenis ini adalah proses kimpalan arka tertua dan memerlukan arus tinggi, voltan rendah untuk menghasilkan arka. Dalam beberapa kes, arka dapat dihasilkan di antara dua elektrod karbon yang dinamakan kimpalan arka karbon berkembar.
Kimpalan Arc Tungsten Gas
Kimpalan lengkung gas tungsten (GTAW) juga disebut kimpalan gas lengai Tungsten (TIGW). Dalam proses pengelasan jenis ini, elektrod tungsten yang tidak habis digunakan boleh digunakan untuk mengimpal bahan. Elektrod yang digunakan dalam pengelasan ini dapat ditutup dengan gas seperti argon, helium, dll. Gas-gas ini akan melindungi kawasan kimpalan daripada pengoksidaan. Kimpalan jenis ini boleh digunakan untuk mengimpal kepingan nipis.
Kimpalan Arc Logam Gas
Kimpalan arka logam gas (GMAW) juga disebut kimpalan gas lengai logam (MIGW). Ia menggunakan elektrod logam segar yang dilindungi oleh gas seperti helium, argon, dll. Gas-gas ini akan melindungi kawasan bergabung dari pengoksidaan dan menghasilkan beberapa lapisan bahan kimpalan. Dalam proses pengelasan arka jenis ini, wayar pengisi dapat diberi makan terus menggunakan elektrod logam yang tidak boleh digunakan untuk mengimpal logam.
Kimpalan Arka Tenggelam
Kimpalan busur Submerged (SAW) dapat digunakan secara meluas dalam kaedah pengelasan automatik. Dalam proses pengelasan seperti ini, elektrod tenggelam sepenuhnya oleh lapisan fluks berbutir, dan fluks ini dapat pengalir elektrik yang tidak akan menentang bekalan elektrik. Salutan fluks pepejal menghentikan logam cair dari sinaran dan atmosfera yang sangat melanggar.
SMAW - Kimpalan Arc Logam Terlindung
Istilah SMAW adalah singkatan dari 'Shielded Metal Arc Welding' yang juga disebut pengelasan busur pelindung fluks kimpalan atau kimpalan arka logam manual (MMA / MMAW) Kimpalan jenis ini digunakan di mana busur dipukul di antara benda kerja dan juga batang logam. Jadi permukaan kedua-duanya boleh larut untuk membentuk kolam pengelasan.
Apabila lapisan fluks mencair dengan segera pada batang maka ia akan membentuk slag & gas untuk melindungi kolam kimpalan dari persekitarannya. Ini adalah kaedah yang fleksibel dan sesuai untuk menghubungkan bahan seperti besi & bukan besi melalui bahan ketebalan di semua lokasi.
FCAW (Flux Cored Arc Welding)
Kimpalan jenis ini adalah alternatif untuk melindungi kimpalan arka logam. Kimpalan busur berpusat fluks ini berfungsi dengan elektrod serta bekalan kuasa voltan yang stabil sehingga memberikan panjang busur yang stabil. Kaedah ini berfungsi dengan menggunakan gas pelindung atau gas yang terbentuk melalui fluks untuk memberi keselamatan dari penularan.
ESW (Kimpalan Elektro-Strok)
Dalam pengelasan seperti ini, haba dihasilkan melalui arus dan masuk di antara logam pengisi serta bahan kerja menggunakan sanga lebur ke permukaan kimpalan. Di sini, fluks kimpalan digunakan untuk mengisi jurang antara dua benda kerja. Kimpalan jenis ini boleh dimulakan melalui arka di antara elektrod dan juga benda kerja.
Arka menghasilkan haba untuk mencairkan serbuk fluks & membuat terak cair. Di sini terak termasuk kekonduksian elektrik yang tidak dapat dikekalkan dalam keadaan cecair kerana haba yang dihasilkan melalui arus elektrik. Slag mendapat suhu 3500 ° F dan memadai untuk mencairkan tepi benda kerja dan elektrod yang boleh habis. Titisan logam akan jatuh ke arah kolam las & menghubungkan bahan kerja. Kimpalan jenis ini terutama berlaku untuk keluli.
Kimpalan Arc Stud
Jenis pengelasan ini sangat dipercayai dan digunakan dalam pelbagai aplikasi. Kaedah ini digunakan untuk mengimpal sebarang ukuran logam dengan bahan kerja melalui penembusan kimpalan tertinggi.
Kimpalan jenis ini dapat menghasilkan kimpalan yang sukar pada satu sisi di atas logam asas dengan ketebalan 0,048 inci. Arka ini dapat dibentuk dengan menggunakan ferrules pengikat logam bekalan kuasa DC & pistol kimpalan pejantan. Dalam pengelasan ini, terdapat tiga kaedah biasa yang digunakan seperti lengkok arka, kancing pendek arc pendek & kimpalan lengkung arka gas.
Kaedah arka yang dilukis berfungsi dengan fluks dengan tetap di dalam pejantan untuk membersihkan permukaan logam sepanjang pengelasan. Sepanjang arka, fluks dapat menguap & bertindak balas melalui unsur-unsur pencemaran di persekitaran untuk menjaga kebersihan kawasan kimpalan.
Kaedah busur pendek serupa dengan busur lukis, selain itu tidak menggunakan beban fluks selain ferrule. Jadi, kaedah ini memberikan masa pengelasan terpendek daripada teknik kimpalan arka pejantan. Kaedah stud busur gas berfungsi melalui gas pelindung statik tanpa ferrule atau fluks yang menjadikannya lebih mudah untuk automatik.
Jenis Kimpalan Arka Lain
Kami tahu bahawa kebanyakan industri menggunakan reka bentuk logam dan pengelasan yang paling biasa dibincangkan di atas. Tetapi, beberapa kaedah lain juga dapat menyatukan dua logam di atas seperti berikut.
Kimpalan Rasuk Elektronik
Kimpalan rasuk EBM atau Elektronik digunakan untuk bergabung dengan logam di mana sahaja gelombang elektron dilancarkan pada halaju tinggi untuk mengimpal satu permukaan logam ke permukaan logam yang lain. Setelah gelombang elektron mencapai objektifnya, maka titik yang terkena akan mencair cukup untuk menggabungkan bahagian yang bersebelahan ke tempatnya.
Kimpalan jenis ini sangat popular di kawasan perindustrian. Teknik ini sangat berguna untuk pengeluar aeroangkasa & automotif, yang menggunakan pengelasan ini untuk menggabungkan beberapa bahagian logam di dalam trak, kereta, pesawat & kapal angkasa. Oleh kerana sifat pengelasan rasuk elektronik berdasarkan vakum, kaedah ini selamat untuk kerja krisis di rumah dan bangunan yang dikosongkan.
Kimpalan Hidrogen Atom
Kimpalan hidrogen AHW atau Atom adalah teknik lama untuk menghubungkan logam yang sering jatuh ke tepi untuk teknik yang lebih cekap seperti kimpalan arka logam gas. Satu kawasan di mana pengelasan hidrogen automatik masih biasa adalah dengan pengelasan tungsten. Oleh kerana tungsten sangat responsif terhadap haba, pengelasan ini selamat untuk kaedah ini.
Kimpalan Elektroslag
Ini adalah pengelasan pantas, dicipta pada tahun 1950-an. Kimpalan jenis ini menghubungkan logam berat untuk digunakan dalam peralatan dan mesin di industri. Seperti namanya, ia diambil dari pemegang air tembaga yang tertutup dalam alat yang digunakan untuk pengelasan elektroslag. Air menghentikan terak cair dari meresap ke kawasan lain sepanjang sesi pengelasan.
Kimpalan Arka Karbon
Kimpalan busur CAW atau Carbon adalah teknik ikatan, digunakan untuk menghubungkan logam dengan menerapkan suhu di atas 300 darjah Celsius. Dalam pengelasan jenis ini, busur boleh terbentuk di antara elektrod dan juga permukaan logam. Teknik ini pernah popular, tetapi sekarang sudah ketinggalan zaman dengan pengelasan busur berkarbon-karbon.
Kimpalan Bahan Bakar Oksigen
Kimpalan jenis ini adalah kaedah yang menggunakan oksigen & bahan bakar cecair untuk menyatukan logam menjadi bentuk. Jurutera Perancis Charles Picard & Edmond Fouché dicipta pada abad ke-20. Dalam proses ini, suhu yang dihasilkan oksigen digunakan di kawasan permukaan logam. Pengelasan ini berlaku dalam suasana dalaman.
Kimpalan Tempat Rintangan
Kimpalan tempat rintangan digunakan di mana haba menghubungkan permukaan logam. Haba boleh dihasilkan dari rintangan arus elektrik. Kimpalan jenis ini tergolong dalam koleksi teknik kimpalan yang disebut kimpalan rintangan elektrik.
Kimpalan Jahitan Rintangan
Kimpalan jahitan rintangan adalah teknik yang menghasilkan haba di antara permukaan peleburan logam melalui sifat yang berkaitan. Kimpalan jenis ini bermula pada satu bahagian sendi & berfungsi ke hujung yang lain. Oleh itu, kaedah ini bergantung terutamanya pada elektrod kembar yang biasanya terbuat dari bahan tembaga.
Kimpalan Unjuran
Kimpalan unjuran adalah kaedah yang menyekat haba di kawasan tepat untuk meletakkan. Kaedah ini sangat biasa di projek yang menggunakan kancing, kacang & pengikat logam berulir lain, wayar & palang silang.
Kimpalan Sejuk
Nama alternatif pengelasan ini ialah kimpalan kenalan. Jenis kimpalan ini digunakan untuk menghubungkan permukaan logam tanpa mencairkan melalui haba.
Kelebihan Arc Welding
Kelebihan pengelasan Arc terutamanya merangkumi yang berikut.
- Kimpalan arka mempunyai kelajuan tinggi dan juga kecekapan kimpalan
- Ia merangkumi alat pengelasan sederhana.
- Ia hanya boleh bergerak.
- Kimpalan arka membentuk ikatan yang kuat secara fizikal antara logam yang dikimpal.
- Ia memberikan kualiti pengelasan yang boleh dipercayai
- Kimpalan arka menawarkan suasana pengelasan yang unggul.
- The sumber kuasa pengelasan ini tidak mahal.
- Pengelasan ini adalah proses yang cepat dan konsisten.
- Pengimpal dapat menggunakan arus domestik biasa.
Kekurangan Arc Welding
Kelemahan pengelasan Arc merangkumi yang berikut.
- Pengendali pakar yang tinggi diperlukan untuk melakukan kimpalan arka.
- Kadar pemendapan tidak lengkap kerana penutup elektrod cenderung terbakar dan berkurang
- Panjang elektrod adalah 35mm dan memerlukan elektrod berubah untuk keseluruhan kadar pengeluaran.
- Ini tidak bersih untuk logam reaktif seperti titanium & aluminium
Permohonan
Aplikasi Arc Welding merangkumi yang berikut.
- Digunakan dalam pengelasan logam lembaran
- Untuk pengelasan logam nipis, besi dan bukan ferus
- Digunakan untuk merancang kapal tekanan & tekanan
- Perkembangan paip dalam industri
- Digunakan dalam bidang automotif dan perabot rumah
- Industri Pembinaan Kapal
- Digunakan dalam pengeluar pesawat & aeroangkasa
- Pemulihan badan automatik
- Keretapi
- Industri seperti pembinaan, automotif, mekanikal, dll
- Gas Tungsten Arc Welding digunakan dalam industri aeroangkasa untuk menghubungkan banyak bidang seperti logam lembaran
- Kimpalan ini digunakan untuk memperbaiki mati, alat, dan kebanyakannya pada logam yang dibuat dengan magnesium & aluminium.
- Sebilangan besar industri fabrikasi menggunakan GTAW untuk mengimpal benda kerja nipis, terutama logam bukan besi.
- Kimpalan GTAW digunakan di mana daya tahan yang melampau terhadap kakisan serta keretakan dalam jangka masa kualiti diperlukan.
- Ia digunakan dalam pembuatan kenderaan angkasa
- Digunakan untuk mengimpal bahagian berdiameter kecil, tiub dinding tipis, sehingga dapat digunakan dalam industri basikal
Ini semua berkaitan dengan kimpalan busur elektrik, dan ini adalah kaedah kimpalan fleksibel. Elektrik aplikasi kimpalan arka terlibat dalam industri pembuatan untuk menghasilkan sambungan yang kuat di seluruh dunia kerana ciri-cirinya seperti kemudahan & kecekapan pengelasan yang unggul. Ini digunakan secara meluas dalam industri yang berlainan untuk perlindungan, selain itu kerja-kerja pengubahsuaian seperti automotif, pembinaan, pembuatan kapal, dan aeroangkasa. Berikut adalah soalan untuk anda, berapakah julat suhu kimpalan arka?
