Welding er vinnslutækni sem nær fram atómtengingu milli yfirborðs tveggja eða fleiri aðskildra vinnuhluta með upphitun, þrýstingsbeitingu eða blöndu af hvoru tveggja, bætt við fylliefni. Sem lykilþáttur í þungum byggingarvélum eru gæði suðubóma beintengd öryggisafköstum allrar vélarinnar. Ólíkt vélrænum tengingum myndar suðu málmvinnslutengi, þar sem kjarnaskilyrði innihalda orkuskilyrði, umhverfisaðstæður og tengingarskilyrði. Samkvæmt orkugjafanum er hægt að skipta suðu í þrjá flokka: bræðslusuðu, þrýstisuðu og lóðsuðu. Meðal þeirra er samruna suðu mest notuð íframleiðsla á suðubómu, sem er meira en 90% af iðnaðarumsóknum.
I. Suðumálmvinnslureglur og efnisval fyrir suðubómur
Suðumálmvinnsla er lykilkenning sem rannsakar lögmál myndun bráðnar laugar, storknun, fasabreytingu og breytingar á efnasamsetningu í suðuferlinu og gegnir afgerandi hlutverki í frammistöðu suðubóma. Bráðna laug suðubóma einkennist af litlu rúmmáli, háum hita, stuttum tilverutíma og hröðum kælingarhraða, sem leiðir til hraðs kristöllunarferlis. Storknun suðumálms byggist á óbræddu grunnmálmkornunum í samrunasvæðinu og vex meðfram hitaleiðnistefnunni og myndar ýmsar kristöllunarform frá sléttum kornum til súlulaga korna. Hita-áhrifasvæðið (HAZ) er svæði grunnmálmsins sem hefur áhrif á suðuhita en ekki bráðnað. Örbyggingarbreytingar þess eru sameiginlegar ákvarðaðar af hitunarhitastigi og kælihraða, sem leiðir til mismunandi svæða eins og samrunasvæðis, ofhitaðs svæðis og eðlilegs svæðis.
Suðubómur eru að mestu gerðar úr lág-blendi há-hástyrksstáli, eins og BS700MCK2 há-styrktarplötu, sem hefur flæðistyrk sem er meiri en eða jafnt og 700 MPa og framúrskarandi suðuhæfni, kaldmyndunarhæfni og höggseigni við lágan-hita. Þessi tegund af efni er lágt-kolefnislítið-blandað burðarstál, sem fær framúrskarandi suðuafköst með því að draga úr kolefnisjafngildi og suðusprungunæmi. Á meðan á suðuferlinu stendursuðubómur, röð efnahvarfa eins og oxun, minnkun og nítrun eiga sér stað á milli bráðna laugmálmsins og umhverfismiðilsins. Nauðsynlegt er að tryggja hæfilega efnasamsetningu suðunnar og forðast galla með viðeigandi suðuefni og ferlistýringu.
II. Áhrifalögmál suðuhitaferlis á gæði suðubóms
Suðuhitaferlið er uppspretta suðumálmvinnsluviðbragða, smábyggingarbreytinga og streituaflögunar. Í-dýpt rannsókn á lögmálum varmamyndunar, flutnings og dreifingar skiptir sköpum til að bæta gæði suðubóma. Mismunandi suðuaðferðir hafa verulegan mun á eiginleikum varmagjafa: hlífðarmálmbogasuðu hefur tiltölulega lágan orkuþéttleika, dreifðan hita og mikið hita-svæði; en lasersuðu og plasmabogasuðu hafa einbeitt orku og lítið hita-svæði.
Suðuhitainntak vísar til hita sem fæst á hverja lengdareiningu suðunnar, reiknaður með formúlunni E=60IU/(vη), þar sem I er suðustraumurinn, U er suðuspennan, v er suðuhraðinn og η er varmanýtingin. Meðan á suðuferli suðubóma stendur mun óhóflegt varmainntak auka hámarkshitastigið, hægja á kælihraða, stækka hita-svæðið sem verður fyrir áhrifum og grófa korn, og þar með draga úr seigleika; ófullnægjandi hitainntak mun flýta fyrir kælihraða, sem leiðir auðveldlega til myndunar hertra mannvirkja og kalt sprungna.
Við framleiðslu ásuðubóms, það er nauðsynlegt að stjórna millihitastiginu nákvæmlega og nota viðeigandi forhitunar- og eftirhitunarferli.- Fyrir þykkar stálplötur verður að framkvæma forhitun til að vega upp á móti auknu hitatapi og koma í veg fyrir kaldar sprungur. Suðuumhverfið þarf einnig strangt eftirlit, þar á meðal kröfur eins og lýsingarstyrkur á vinnusvæðinu, vindhraði undir 2m/s og raki undir 60%.
III. Aðferðir til að stjórna suðugalla og árangursábyrgð á suðubómu
Suðugallar eru í meginatriðum birtingarmyndir af-ó-viðráðanlegum málmvinnsluferlum eða ójafnvægi hitauppstreymisferla. Algengar gallar á suðubómum eru meðal annars grop, gjall, sprungur og undirskurður. Grop eru göt sem myndast þegar uppleystar lofttegundir í bráðnu lauginni komast ekki út við kælingu og storknun, á meðan gjallinngangur kemur frá oxíðum og súlfíðum sem myndast við málmvinnsluhvörf sem ekki fljóta upp á yfirborð bráðnu laugarinnar tímanlega.
Sprungur skiptast í tvo flokka: heitar sprungur og kaldar sprungur. Heitar sprungur stafa af myndun vökvafilma vegna auðgunar á lágum-bræðslu-þáttum við kornamörk og sprungu við suðuálag; kaldar sprungur myndast vegna myndunar hertra mannvirkja af völdum of mikils kælingarhraða og uppsöfnunar dreifanlegs vetnis. Til að tryggja frammistöðuáreiðanleikasuðubómur, það er nauðsynlegt að meta kerfisbundið vélræna eiginleika liða, þar með talið styrk, seigleika, mýkt og hörku.
Soðið samskeyti samanstendur af þremur hlutum: suðumálmi, samrunasvæði og hita-svæði, og heildarframmistaða hennar er alhliða endurspeglun þessara þriggja. Samrunasvæðið er veiki hlekkur liðsins sem er hætt við að verða sprunguupphafsstaður vegna ójafnrar byggingar og grófra korna. Með því að samþykkja sanngjarnar suðuraðir og ferlibreytur, eins og fínstillt ferli með því að nota fimm-kafla baksuðu fyrir rótarsuðu og tveggja-miðja samhverfu suðu fyrir loksuðu, er hægt að draga úr suðuafgangi og aflögun á áhrifaríkan hátt. Með tækniframförum mun framleiðsluhagkvæmni og stöðugleiki vörugæða suðubóma batna til muna.
