IV. FÉMKÖTÉSEK, HEGESZTÉS TECHNOLÓGIÁK
A különböző fémből és ötvözetből készített szerkezeti elemek oldható és oldhatatlan kötéssel kapcsolhatók össze. A szegecselés hosszú évekig egyeduralkodó volt. A XX. században kezdtek fejlődni és tért hódítani számos változatukban a korszerű hegesztési eljárások. Az 1880-as évek elején az orosz Bernardosz feltárta a villamos ívhegesztési célra való alkalmasságát, Szlavjanov orosz mérnöknek a leolvadóelektródás ívhegesztést szabadalmaztatta. Az oxigén-acetilén lánghegesztést angol és francia mérnökök a századfordulón fejlesztették ki.
Ezekre az évekre tehető a villamos ellenállás-hegesztés első alkalmazása is, amelynek kidolgozása amerikai (zömítő) és német (leolvasztó) szakemberek nevéhez fűződik. A hegesztett kötés minőségének javítására irányuló igény vezetett el a közepes és vastagon bevont elektródák kidolgozásához /Kjellberg/ az I. világháborút követő években.
A hegesztendő anyagfajták bővülése, különös tekintettel az addig gyakorlatilag megoldatlan könnyű- és részben színes-, ill. különleges fémek és ötvözeteik hegesztésére, az amerikai szakembereket az 1930-as évek közepén a semleges védőgázas, wolframelektródás ívhegesztés kidolgozására késztette.
A tömeggyártás előtérbe kerülése teremtette meg a hegesztés gépesítésének igényét. Ez a bevont-elektródás kézi ívhegesztéssel kezdődőt, majd a fedettívű automatikus hegesztés felfedezéséhez vezetett.
A technika fejlődésével további átütő sikereket hozott az ellenállás-hegesztések kifejlesztése, amelyek az autóiparban és a repülőgépiparban jutottak igen nagy szerephez, valamint a dörzshegesztés kifejlesztése. Igen különleges feladatot lát el az elektronsugár-hegesztés és a lézerhegesztés. A gépjárműiparban napjainkban általánossá vált a hegesztő-robotok alkalmazása.
Összefoglalóan megállapítható, hogy a hegesztés a korszerű, civilizált élet nélkülözhetetlen technológiája, nélküle a mai és a jövőbeli technikai, társadalmi fejlettségi szint elérése, ill. növelése elképzelhetetlen.
A mérnöki szerkezetek geometriai, igénybevételi és gyárthatósági megfontolásokból alkatrészekből, esetenként több száz, illetve több ezer alkatrészből állnak. Az alkatrészek, vagy más néven szerkezeti elemek közötti kapcsolatot erőátvitelre alkalmas kötések biztosítják.
A kötés a szerkezet olyan legkisebb egysége, amely legalább két elemet, vagy elemrészt és közöttük egy kapcsolatot tartalmaz.
A ma leginkább használt kötéscsoportosítás szerint alakzáró (csavar-, szegecs-, ék-, retesz- és poligon-kötés), erőzáró (zsugorkötés) és anyagzáró kötéseket ismerünk. Az első két csoport kötései roncsolás nélkül oldhatók (reverzibilisek), a harmadikba tartozóké csak roncsolással (irreverzibilis kötés).
Az anyagzáró kötési módok az összekötendő felületek között lehetséges anyagon belüli (kohéziós) vagy anyagok közötti (adhéziós) kötőerők létrehozásán alapulnak, másképpen fogalmazva a kötési folyamatban kohéziós, vagy adhéziós vonzerők aktivizálása megy végbe.
Az anyagzáró kötések legfontosabbika a hegesztés, a további anyagzáró kötéseket (keményforrasztás, lágyforrasztás, termikus szórás, ragasztás) a hegesztés rokoneljárásainak nevezik.
Kötések típusai
Két vagy több munkadarab közötti kapcsolatot kötésnek nevezzük. Egy kötés létesítése során létrejövő kapcsolat lehet oldható és oldhatatlan.
Oldható kötés esetén az alkatrészek roncsolás, károsodás nélkül szétválaszthatók. Ilyen kötés pl. a csavarkötés.
Oldhatatlan kötés szétválasztásakor a kötőelem vagy a kapcsolódási hely roncsolódik, tönkremegy. Eközben az alkatrészek is károsodhatnak.
A kötések létrejöhetnek kötőelemekkel, egyesítő eljárásokkal és alakítással.
- Kötőelemekkel pl. csavarral, szegeccsel létrejövő kötéseket erővel záródó kötéseknek nevezzük.
- Egyesítő eljárásokkal pl. ragasztással, forrasztással, hegesztéssel végzett kötéseket anyaggal záró kötéseknek nevezzük.
- Alakítással pl. hornyolással, korcolással, peremezéssel létrehozott kötéseket alakkal záró kötéseknek nevezzük.
A forrasztás és hegesztés a szerkezeti elemek között belső kötőerőként hat. A forrasztásos egyesítés esetén a kötés jellemzően adhéziós kötés, míg a hegesztés optimálisan kohéziós kapcsolatot létesít.
Ebben a fejezetben részletesen bemutatjuk a ma ismeretes, a műszaki gyakorlatban előforduló legtöbb hegesztési eljárást.
Ezeknek az eljárásoknak a fő csoportjai:
- ömlesztő,
- ömlesztve - sajtoló,
- sajtoló hegesztések,
valamint a forrasztás és termikus vágások, darabolások.