Atom bağlarının əmələ gəlməsi hesabına homojen materialların daimi əlaqəsinin yaradılması texnoloji prosesi qaynaq adlanır. Bu halda, təmas nöqtəsində iki materialın birinə sıx birləşməsi baş verir. Belə bir əlaqənin uzun müddət istifadə edilməsinə baxmayaraq, müasir metal qaynağı, onun həyata keçirilməsi növləri və texnologiyası daim təkmilləşdirilir ki, bu da artan etibarlılıq və keyfiyyətlə müxtəlif məhsulları birləşdirməyə imkan verir.
Səth qaynaqının xüsusiyyətləri
Metal qaynaqının bütün prosesi iki mərhələdə gedir. Birincisi, materialların səthləri atomlararası birləşmə qüvvələrinin məsafəsi ilə bir-birinə yaxınlaşdırılmalıdır. Otaq temperaturunda standart metallar əhəmiyyətli bir güclə sıxıldıqda belə birləşə bilmirlər. Bunun səbəbi onların fiziki sərtliyidir, belə ki, bu cür materiallara yaxınlaşarkən təmas, səth müalicəsinin keyfiyyətindən asılı olmayaraq yalnız bəzi nöqtələrdə baş verir. Materialların yapışma ehtimalına əhəmiyyətli dərəcədə təsir edən səthin çirklənməsidir, çünki təbii şəraitdə təbəqələr, oksidlər və çirkli atom təbəqələri həmişə mövcuddur.
Buna görə də hissələrin kənarları arasında əlaqə yaratmaqya tətbiq olunan təzyiq nəticəsində baş verən plastik deformasiyalar, ya da materialın əriməsi nəticəsində əldə edilə bilər.
Metal qaynaqının növbəti mərhələsində birləşən səthlərin atomları arasında elektron diffuziyası həyata keçirilir. Beləliklə, kənarlar arasındakı interfeys yox olur və ya metal atom rabitəsi, ya da ion və kovalent bağlar (yarımkeçiricilər və ya dielektriklər vəziyyətində) əldə edilir.
Qaynaq növlərinin təsnifatı
Qaynaq texnologiyası daim təkmilləşir və daha müxtəlif olur. Bu günə qədər üç qrupa təsnif edilən 20-yə yaxın metal qaynaq növü var:
- Təzyiq qaynağı materialın plastik deformasiyası üsulu ilə kristallar arasındakı bağlar alındıqda mexaniki enerjinin tətbiqi ilə həyata keçirilir. Nəticədə, metal axmağa başlayır, birləşmə hissələrinin xətti boyunca hərəkət edir, özü ilə çirklənmiş çirklərin bir təbəqəsini götürür. Əvvəlcədən qızdırılmadan səthlərin deformasiyası və birləşdirilməsi prosesi metal üçün soyuq qaynaq adlanır. Bu halda, atomlararası bağlar əmələ gəlir ki, bu da hissələrin sıx birləşməsinə səbəb olur.
- Füzyon qaynağı təzyiq tətbiq etmədən məhsulları birləşdirərək həyata keçirilir. Belə metal qaynaqda istilik mənbələri qaz alovu, elektrik qövsü, şüa tipli enerjidir. Qaynaq zamanı səthlər qızdırılır və əriyir, iki metal və elektrod arasında atomlararası bağlar əmələ gətirir, ümumi qaynaq hovuzuna birləşir. Kompozisiya soyuduqdan və bərkidildikdən sonra davamlı bir tökmətikiş.
- Metalın termomexaniki qaynağı istilik və təzyiqdən istifadə etməklə həyata keçirilir. Materialın birləşmə yeri əvvəlcə qızdırılır və sonra sıxılır. Hissənin qızdırılması ona lazımi plastiklik verir və mexaniki təsir məhsulun hissələrini monolit birləşməyə birləşdirir.
Füzyon qaynağı
Bu qaynaq növü həm sənaye şəraitində, həm də gündəlik həyatda geniş istifadə olunur. Metalların əridilməsi daxildir:
- Qövs qaynağı. O, metal və elektrod arasında yüksək temperaturlu elektrik qövsü yaratmaqla istehsal olunur.
- Plazma birləşməsində istilik mənbəyi elektrik qövsündən yüksək sürətlə keçən ionlaşmış qazdır.
- Şlak qaynağı ərimiş axını (şlak) elektrik cərəyanı ilə qızdırmaqla həyata keçirilir.
- Lazer birləşməsi metal səthi lazer şüası ilə emal etməklə baş verir.
- Elektron şüa qaynaqında birləşmə elektrik sahəsinin təsiri altında vakuumda hərəkət edən elektronların kinetik enerjisi ilə qızdırılır.
- Metalların qaz qaynağı birləşmə nöqtəsinin oksigen və qazın yanması zamanı əmələ gələn yanğın axını ilə qızdırılmasına əsaslanır.
Qövs qaynağı
Qövs qaynağı böyük nominal dəyəri olan cərəyan mənbəyinin istifadəsini nəzərdə tutur, halbuki maşının kiçik gərginliyi var. Transformator eyni vaxtda metala qoşuluriş parçası və qaynaq elektrodu.
Metalın elektrodla qaynaqlanması nəticəsində elektrik qövsü əmələ gəlir, bunun sayəsində birləşdiriləcək iş parçalarının kənarları əriyir. Qövsün təsir zonasında təxminən beş min dərəcə bir temperatur yaranır. Belə qızdırma istənilən metalı əritmək üçün kifayətdir.
Birləşdiriləcək hissələrin metalının və elektrodun əriməsi zamanı qaynaq hovuzu əmələ gəlir ki, orada bütün yapışma prosesləri gedir. Şlak ərimiş tərkibin səthinə qalxır və xüsusi qoruyucu film meydana gətirir. Metal qövs qaynağı prosesində iki növ elektrod istifadə olunur:
- əriməyən;
- ərimə.
İstehlak olunmayan elektroddan istifadə edərkən elektrik qövsünün sahəsinə xüsusi tel daxil etmək lazımdır. İstehlak olunan elektrodlar müstəqil şəkildə qaynaqlanır. Belə elektrodların tərkibinə qövsün çıxmasına imkan verməyən və sabitliyini artıran xüsusi əlavələr əlavə olunur. Bunlar yüksək ionlaşma dərəcəsinə malik elementlər ola bilər (kalium, natrium).
Qövslə əlaqə üsulları
Qövs qaynağı üç yolla həyata keçirilir:
- Əl üsul. Bu halda, bütün birləşmə addımları sadə elektrik qövs qaynağından istifadə etməklə əl ilə həyata keçirilir.
- Daha məhsuldar yarı avtomatik metal qaynaqdır. Bu üsulla qaynaq əllə aparılır və doldurucu naqil avtomatik olaraq qidalanır.
- Avtomatik qaynaq nəzarət olunuroperatordur və bütün işlər qaynaq maşını tərəfindən həyata keçirilir.
Qaz qaynaq texnologiyası
Bu növ qaynaq müxtəlif metal konstruksiyaları təkcə sənaye müəssisələrində deyil, həm də evdə birləşdirməyə imkan verir. Metal qaynaq texnologiyası çox mürəkkəb deyil, yanma zamanı qaz qarışığı doldurucu tel ilə doldurulmuş səth kənarlarını əridir. Soyuduqda tikiş kristallaşır və materialların güclü və etibarlı əlaqəsini yaradır.
Qaz qaynaqının bir çox müsbət cəhətləri var:
- Müxtəlif hissələri oflayn bağlamaq imkanı. Üstəlik, bu iş güclü enerji mənbəyi tələb etmir.
- Sadə və etibarlı qaz qaynaq avadanlığının daşınması asandır.
- Tənzimlənən qaynaq prosesini yerinə yetirmək imkanı, çünki yanğının bucağını və səthin qızma sürətini əl ilə dəyişmək asandır.
Lakin belə avadanlıqdan istifadənin mənfi cəhətləri də var:
- Qızdırılan sahə böyük sahəyə malikdir və bu hissənin qonşu elementlərinə mənfi təsir göstərir.
- Qaynaq prosesini avtomatlaşdırmaq mümkün deyil.
- Təhlükəsizlik tədbirlərinə ciddi riayət etmək zərurəti. Qaz qarışığı ilə işləmək yüksək dərəcədə partlayış təhlükəsinə malikdir.
- Keyfiyyətli birləşmə üçün metalın qalınlığı 5 mm-dən çox olmamalıdır.
Şlakqaynaq
Bu cür əlaqə qaynaq əldə etmək üçün prinsipcə yeni üsul hesab olunur. Qaynaq ediləcək hissələrin səthləri məftil və əsas metalın əriməsini aşan temperatura qədər qızdırılan şlakla örtülmüşdür.
İlkin mərhələdə qaynaq su altı qövs qaynağına bənzəyir. Sonra, maye şlakların bir qaynaq hovuzu meydana gəldikdən sonra, qövs yanmağı dayandırır. Parçanın kənarlarının daha da əriməsi cərəyan axını zamanı ayrılan istilik hesabına həyata keçirilir. Bu növ metal qaynaqının xüsusiyyəti prosesin yüksək məhsuldarlığı və qaynağın keyfiyyətidir.
Təzyiq qaynaq birləşməsi
Metal səthlərin mexaniki deformasiya ilə birləşdirilməsi ən çox sənaye istehsalında həyata keçirilir, çünki bu texnologiya bahalı avadanlıq tələb edir.
Təzyiqli qaynaq üçün bunlar daxildir:
- Metal hissələrin ultrasəs qoşulması. Ultrasəs tezliyinin vibrasiyası ilə həyata keçirilir.
- Soyuq qaynaq. Böyük təzyiq yaratmaqla iki hissənin atomlararası əlaqəsi əsasında həyata keçirilir.
- Döymə üsulu. Qədim dövrlərdən məlumdur. Material sobada qızdırılır və sonra mexaniki və ya əl ilə döymə ilə qaynaqlanır.
- Qaz təzyiqli qaynaq. Dəmirçi üsuluna çox bənzəyir, isitmə üçün yalnız qaz avadanlığı istifadə olunur.
- Elektrik bağlantısı ilə əlaqə saxlayın. Ən məşhur növlərdən biri hesab olunur. Belə qaynaqla metalın qızdırılması onun içindən elektrik cərəyanı keçməklə həyata keçirilir.
- Diffuziya qaynaqında metal üzərində təzyiq qüvvəsi azdır, lakin birləşmənin yüksək istilik temperaturu tələb olunur.
Nöqtə qaynağı
Belə qaynaqda birləşdiriləcək səthlər iki elektrod arasındadır. Mətbuatın təsiri altında elektrodlar hissələri sıxır, bundan sonra gərginlik tətbiq olunur. Qaynaq yeri cərəyanın keçməsi ilə qızdırılır. Qaynaq yerinin diametri tamamilə elektrodun təmas padinin ölçüsündən asılıdır.
Elektrodların birləşdiriləcək hissələrə nisbətən necə yerləşdiyindən asılı olaraq kontakt qaynaq birtərəfli və ya ikitərəfli ola bilər.
Oxşar prinsiplə işləyən bir çox müqavimət qaynaq növləri var. Bunlara daxildir: quyruq qaynağı, tikiş qaynağı, kondansatör qaynağı.
Təhlükəsizlik
Qaynaq avadanlığı ilə işləmək operatorun sağlamlığı üçün təhlükəli olan bir çox amillərlə əlaqələndirilir. Yüksək temperatur, partlayıcı mühit və zərərli kimyəvi tüstülər insandan təhlükəsizlik tədbirlərinə ciddi riayət etməyi tələb edir:
- Bütün elektrik avadanlığı və cihazları düzgün şəkildə torpaqlanmalı və izolyasiya edilməlidir.
- Quru kombinezon və əlcəklərdə işləmək lazımdır. Üzün və gözlərin dərisini qorumaq üçün tünd şüşəli maskadan istifadə etməyinizə əmin olun.
- Qaynaqçının iş yerində ilk yardım dəsti və yanğınsöndürən olmalıdır.
- Qaynaq işlərinin aparıldığı otaq yaxşı havalandırılmalıdır.
- İş alışan obyektlərin yaxınlığında aparılmamalıdır.
- Qaz balonlarını nəzarətsiz qoymayın.
Çoxlu sayda metal qaynaq növləri var, onlardan birini qaynaqçı avadanlığın mövcudluğuna və işin istənilən nəticəsini əldə etmək qabiliyyətinə əsaslanaraq seçmək qərarına gəlir. Qaynaqçı cihazı və müəyyən avadanlıqda iş prinsiplərini bilməlidir.
