ריתוך הוא תהליך שבו שני סוגים או יותר של חומרים זהים או שונים מחוברים יחדיו על ידי קשר ודיפוזיה בין אטומים או מולקולות
השיטה לקדם את הקשר והדיפוזיה בין אטומים ומולקולות היא חימום או לחיצה, או חימום ולחיצה בו זמנית
סיווג ריתוך
ניתן לחלק ריתוך מתכת לריתוך היתוך, ריתוך בלחץ והלחמה לפי מאפייני התהליך שלו
בתהליך ריתוך היתוך, אם האטמוספרה נמצאת במגע ישיר עם הבריכה המותכת בטמפרטורה גבוהה, החמצן באטמוספירה יחמצן מתכות ויסודות סגסוגת שונים.חנקן ואדי מים באטמוספרה ייכנסו לבריכה המותכת, ויווצרו פגמים כמו נקבוביות, תכלילי סיגים וסדקים בתהליך הקירור שלאחר מכן, מה שידרדר את איכות וביצועי הריתוך.
על מנת לשפר את איכות הריתוך פותחו שיטות הגנה שונות.לדוגמה, ריתוך קשת מוגן גז הוא לבודד את האטמוספירה עם ארגון, פחמן דו חמצני וגזים אחרים כדי להגן על קצב הקשת והבריכה במהלך הריתוך;לדוגמה, בעת ריתוך פלדה, הוספת אבקת פרוטיטניום בעלת זיקה גבוהה לחמצן לציפוי האלקטרודה לצורך ניקוי חמצון יכולה להגן על היסודות המועילים כמו מנגן וסיליקון באלקטרודה מפני חמצון ולהיכנס לבריכה המותכת, ולקבל ריתוכים באיכות גבוהה לאחר הקירור.
מכונת ריתוך קר מסוג ספסל
המאפיין המשותף של שיטות ריתוך בלחץ שונות הוא הפעלת לחץ במהלך הריתוך ללא חומרי מילוי.לרוב שיטות הריתוך בלחץ, כמו ריתוך דיפוזיה, ריתוך בתדירות גבוהה וריתוך בלחץ קר, אין תהליך התכה, ולכן אין בעיות כמו ריתוך התכה, כמו שריפת יסודות סגסוגת מועילים ופלישה של אלמנטים מזיקים לריתוך, אשר מפשט את תהליך הריתוך ומשפר את תנאי הבטיחות והבריאות של הריתוך.יחד עם זאת, מכיוון שטמפרטורת החימום נמוכה מזו של ריתוך היתוך וזמן החימום קצר יותר, האזור המושפע מהחום קטן.חומרים רבים שקשה לרתך באמצעות ריתוך היתוך ניתנים לרוב לריתוך בלחץ לחיבורים איכותיים בעלי חוזק זהה למתכת הבסיס.
המפרק שנוצר במהלך הריתוך וחיבור שני הגופים המחוברים נקרא ריתוך.במהלך הריתוך, שני צידי הריתוך יושפעו מחום הריתוך, והמבנה והמאפיינים ישתנו.אזור זה נקרא אזור מושפע חום.במהלך הריתוך, חומר העבודה, חומר הריתוך וזרם הריתוך שונים.כדי להדרדר את יכולת הריתוך, יש צורך להתאים את תנאי הריתוך.חימום מוקדם, שימור חום במהלך הריתוך וטיפול חום לאחר הריתוך בממשק הריתוך לפני הריתוך יכולים לשפר את איכות הריתוך של הריתוך.
בנוסף, ריתוך הוא תהליך חימום וקירור מהיר מקומי.אזור הריתוך אינו יכול להתרחב ולהתכווץ בחופשיות עקב האילוץ של גוף העבודה שמסביב.לאחר הקירור יתרחשו לחץ ועיוות ריתוך בריתוך.מוצרים חשובים צריכים לחסל את מתח הריתוך ולתקן עיוות ריתוך לאחר הריתוך.
טכנולוגיית ריתוך מודרנית הצליחה לייצר ריתוכים ללא פגמים פנימיים וחיצוניים ותכונות מכניות שוות או אפילו גבוהות מאלה של הגוף המחובר.המיקום ההדדי של הגוף המרותך בחלל נקרא המפרק המרותך.חוזק המפרק לא מושפע רק מאיכות הריתוך, אלא גם קשור לגיאומטריה, גודלו, המתח ותנאי העבודה שלו.הצורות הבסיסיות של המפרקים כוללות מפרק תחת, מפרק ברכיים, מפרק T (מפרק חיובי) ומפרק פינתי.
צורת החתך של ריתוך מפרק התחת תלויה בעובי הגוף המרותך לפני הריתוך ובצורת החריץ של שני הקצוות המחברים.בעת ריתוך לוחות פלדה עבים יותר, חריצים בצורות שונות ייחתכו בקצוות לחדירה, כך שניתן יהיה להזין בקלות מוטות ריתוך או חוטים. צורות החריצים כוללות חריץ ריתוך חד-צדדי וחריץ ריתוך דו-צדדי.בעת בחירת צורת החריץ, בנוסף להבטחת חדירה מלאה, יש לקחת בחשבון גם גורמים כמו ריתוך נוח, פחות מתכת מילוי, עיוות ריתוך קטן ועלות עיבוד חריצים נמוכה.
כאשר שני לוחות פלדה בעובי שונה מוצמדים, על מנת למנוע ריכוז מתח חמור הנגרם משינויים חדים בחתך הרוחב, קצה הלוח העבה יותר מדולל לעתים קרובות בהדרגה כדי להשיג עובי שווה בשני קצוות המפרק.החוזק הסטטי וחוזק העייפות של מפרקי התחת גבוהים מזה של מפרקים אחרים.ריתוך של מפרק קת מועדף לעתים קרובות לחיבור בעומסים מתחלפים והשפעה או בכלי טמפרטורה נמוכה ולחץ גבוה.
מפרק הברכיים קל להכנה לפני הריתוך, קל להרכבה וקטן בעיוות ריתוך ומתח שיורי.לכן, הוא משמש לעתים קרובות במפרקים התקנת אתר ומבנים לא חשובים.באופן כללי, מפרקי הברכיים אינם מתאימים לעבודה תחת עומס מתחלף, בינוני קורוזיבי, טמפרטורה גבוהה או טמפרטורה נמוכה.
השימוש במפרקי T ומפרקי זווית נובע בדרך כלל מצרכים מבניים.מאפייני העבודה של ריתוך פילה לא שלמים על חיבורי T דומים לאלו של חיבורי חך.כאשר הריתוך מאונך לכיוון הכוח החיצוני, הוא הופך לריתוך פילה קדמי, וצורת פני השטח של הריתוך תגרום לריכוז מתח בדרגות שונות;הלחץ של ריתוך פילה עם חדירה מלאה דומה לזה של מפרק קת.
כושר הנשיאה של המפרק הפינתי נמוך, ובדרך כלל לא נעשה בו שימוש לבד.ניתן לשפר אותו רק כאשר יש חדירה מלאה או כאשר יש ריתוך פילה בפנים ובחוץ.הוא משמש בעיקר בפינת המבנה הסגור.
מוצרים מרותכים קלים יותר מחלקים משומרים, יציקות ופרופים, מה שיכול להפחית את המשקל העצמי ולחסוך באנרגיה עבור כלי תחבורה.לריתוך כושר אטימה טוב והוא מתאים לייצור מיכלים שונים.פיתוח טכנולוגיית עיבוד משותף, המשלבת ריתוך עם פרזול ויציקה, יכולה ליצור מבני יציקה וריתוך ומבני פרזול וריתוך בקנה מידה גדול, חסכוני וסביר, עם יתרונות כלכליים גבוהים.תהליך הריתוך יכול להשתמש בחומרים ביעילות, ומבנה הריתוך יכול להשתמש בחומרים בעלי תכונות שונות בחלקים שונים, כדי לתת משחק מלא ליתרונות של חומרים שונים ולהשיג חסכון ואיכות גבוהה.ריתוך הפך לשיטת עיבוד הכרחית וחשובה יותר ויותר בתעשייה המודרנית.
בעיבוד מתכת מודרני, הריתוך התפתח מאוחר יותר מיציקה ופרזול, אך הוא התפתח במהירות.משקלם של מבנים מרותכים מהווה כ-45% מתפוקת הפלדה, ושיעור המבנים המרותכים מאלומיניום וסגסוגת אלומיניום עולה אף הוא.
לתהליך הריתוך העתידי, מצד אחד, יש לפתח שיטות ריתוך חדשות, ציוד ריתוך וחומרי ריתוך כדי לשפר עוד יותר את איכות הריתוך, הבטיחות והאמינות, כגון שיפור מקורות אנרגיית הריתוך הקיימים כגון קשת, קשת פלזמה, אלקטרון. קרן ולייזר;שימוש בטכנולוגיה אלקטרונית וטכנולוגיית בקרה, שיפור ביצועי התהליך של הקשת ופיתוח שיטת מעקב קשת אמינה וקלה.
מצד שני, עלינו לשפר את רמת המיכון והאוטומציה של הריתוך, כגון מימוש בקרת תוכניות ובקרה דיגיטלית של מכונות ריתוך;לפתח מכונת ריתוך מיוחדת הממכנת את כל התהליך מתהליך ההכנה, ריתוך ועד ניטור איכות;בקו הייצור של הריתוך האוטומטי, קידום והרחבה של רובוטי ריתוך בקרה מספרית ורובוטי ריתוך יכולים לשפר את רמת ייצור הריתוך ולשפר את תנאי בריאות ובטיחות הריתוך
זמן פרסום: 02-02-2022