Metallit on tunnistettava ennen hitsausta, jotta voidaan valita oikea elektrodi ja menetelmä.
Esimerkiksi magnesiumilla ja alumiinilla on samanlainen ulkonäkö, mutta ne vaativat erilaisia hitsausprosesseja.
Seuraavilla sivuilla käydään läpi erilaisia testejä, fysikaalisia ja mekaanisia ominaisuuksia, joita käytetään metallien alkuperän määrittämiseen.
Sivuston tässä osassa kuvatuista metalleista ja seoksista useimmat voidaan hitsata yhdellä tai useammalla tärkeimmällä hitsausmenetelmällä (puikkohitsaus, TIG-hitsaustekniikka, TIG-hitsaustekniikka (TIG), MIG-hitsaustekniikka (MIG), happihitsaus).
Tässä osiossa kuvataan metallien ja niiden seosten ominaisuuksia ja erityisesti niiden merkitystä hitsauksessa.
Kaikki metallit kuuluvat kahteen luokkaan, rautapitoisiin ja ei-rautapitoisiin.
- Rautapitoiset metallit – ovat metalleja, jotka sisältävät rautaa.
Rautapitoiset metallit esiintyvät valuraudan, hiiliteräksen ja työkaluteräksen muodossa. Raudan eri seoksia ovat tiettyjen prosessien läpikäymisen jälkeen harkkorauta, harmaa valurauta, valkorauta, valkoinen valurauta, tempervalurauta, takorauta, seosteräs ja hiiliteräs. Kaikki nämä rautalajit ovat raudan ja hiilen, mangaanin, rikin, piin ja fosforin seoksia. Myös muita alkuaineita esiintyy, mutta sellaisina määrinä, jotka eivät vaikuta merkittävästi metallin ominaisuuksiin. - Värimetallit – ovat metalleja, jotka eivät sisällä rautaa.
Alumiini-, kupari-, magnesium- ja titaaniseokset kuuluvat tähän ryhmään.
Metallien fysikaaliset ominaisuudet
Monetallien fysikaalisista ominaisuuksista monet määräävät sen, voidaanko niitä hitsata ja miten niitä voidaan hitsata ja miten ne toimivat käytössä.
Fysikaaliset ominaisuudet, jotka koostuvat useista metallien tunnistusmenetelmistä, on esitetty alla olevassa taulukossa 7-1 a&b.
Metallien fysikaaliset ominaisuudet – Taulukko 7-1a ja 7-1b
Metallin väri
Väri liittyy metallista heijastuvan valon laatuun.
Massa tai tiheys
Massa tai tiheys liittyy massaan suhteessa tilavuuteen.
Tämä ominaisuus tunnetaan yleisesti nimellä ominaispaino, ja se on metallin tietyn tilavuuden massan suhde saman vesitilavuuden massaan tietyssä lämpötilassa, yleensä 4 °C:ssa (39°F).
Esimerkiksi yhden kuutiometrin veden ja yhden kuutiometrin valuraudan painon suhde on valuraudan ominaispaino. Tämä ominaisuus mitataan grammoina kuutiomillimetriä tai metrijärjestelmässä senttimetriä kohti.
Sulamispiste
Metallin sulamispiste on tärkeä hitsauksen kannalta.
Metallin sulavuus liittyy sen sulamispisteeseen eli lämpötilaan, jossa metalli muuttuu kiinteästä olomuodosta sulaan olomuotoiseen olomuotoiseen olomuotoiseen olomuotoiseen olomuotoiseen olomuotoiseen olomuotoiseen olomuotoiseen olomuotoiseen olomuotoiseen olomuotoiseen olomuotoiseen olomuotoiseen olomuotoiseen olomuotoiseen olomuotoiseen olomuotoiseen olomuotoiseen olomuotoiseen olomuotoiseen olomuotoon.
Tässä prosessissa tapahtuu kuitenkin lämmön imeytymistä sulamisen aikana ja lämmön vapautumista jäätymisen aikana.
Lämpöenergian imeytymistä tai vapautumista aineen vaihtaessa olomuotoaan kutsutaan sen piileväksi lämmöksi.
Valkeaa kutsutaan ainoaksi tavalliseksi metalliksi, joka on sulassa olomuodossaan normaalissa huoneenlämmössä. Metalleja, joiden sulamislämpötila on alhainen, voidaan hitsata matalamman lämpötilan lämmönlähteillä. Juotos- ja juotosprosesseissa käytetään matalan lämpötilan metalleja yhdistämään metalleja, joilla on korkeampi sulamislämpötila.
Kiehumispiste
Kiehumispiste on myös tärkeä tekijä hitsauksessa.
Kiehumispiste on lämpötila, jossa metalli siirtyy nestemäisestä olomuodosta höyrystyneeseen olomuotoon. Jotkut metallit höyrystyvät, kun ne altistuvat valokaaren kuumuudelle.
Lämmönjohtavuus
Lämmön- ja sähkönjohtavuus liittyvät metallin kykyyn johtaa tai siirtää lämpöä ja sähköä.
- Lämmönjohtavuus: metallin kyky siirtää lämpöä koko massassaan on hitsauksen kannalta elintärkeä tekijä, sillä yksi metalli voi siirtää lämpöä hitsausalueelta paljon nopeammin kuin toinen. Metallin lämmönjohtavuus osoittaa esilämmityksen tarpeen ja tarvittavan lämmönlähteen koon. Lämmönjohtavuus liittyy yleensä kupariin. Kuparin lämmönjohtavuus on tavallisista metalleista suurin, vain hopea ylittää sen. Alumiinin lämmönjohtavuus on noin puolet kuparin lämmönjohtavuudesta, ja terästen lämmönjohtavuus on noin kymmenesosa kuparin lämmönjohtavuudesta. Lämmönjohtavuus mitataan kaloreina neliösenttimetriä kohti sekunnissa celsiusastetta kohti.
- Sähkönjohtavuus: on metallin kyky johtaa sähkövirtaa. Sähkönjohtavuuden mittana käytetään metallin kykyä johtaa sähkövirran kulkua. Sen vastakohta on resistiivisyys, joka mitataan mikroohmeina kuutiosenttimetriä kohti vakiolämpötilassa, yleensä 20 °C:ssa. Sähkönjohtavuutta tarkastellaan yleensä prosentteina ja se suhteutetaan kupariin tai hopeaan. Lämpötila vaikuttaa merkittävästi tähän ominaisuuteen. Kun metallin lämpötila nousee, sen sähkönjohtavuus laskee. Tämä ominaisuus on erityisen tärkeä vastushitsauksessa ja sähköpiireissä.
Lineaarinen lämpölaajenemiskerroin
Vähäisiä poikkeuksia lukuun ottamatta kiinteät aineet laajenevat lämmitettäessä ja supistuvat jäähdytettäessä. Lineaarinen lämpölaajenemiskerroin on mitta, joka kertoo metallin lämpötilan muutokseen perustuvan lineaarisen kasvun pituusyksikköä kohti.
Lämpölaajeneminen on lämmön aiheuttama metallin ulottuvuuden kasvu. Metallin laajenemista pituussuunnassa kutsutaan lineaariseksi laajenemiseksi. Lineaarinen laajenemiskerroin ilmaistaan lineaarisena laajenemisena pituusyksikköä kohti yhden asteen lämpötilan nousua kohti. Kun metallien koko kasvaa, niiden pituus kasvaa pituuden lisäksi myös leveys ja paksuus. Tätä kutsutaan tilavuuslaajenemiseksi.
Lineaarinen ja tilavuuslaajenemiskerroin vaihtelevat laajalla alueella eri metalleilla. Alumiinilla on suurin laajenemiskerroin, se laajenee lähes kaksi kertaa enemmän kuin teräs samalla lämpötilan muutoksella. Tämä on tärkeää hitsauksessa vääntymisen, vääntymisen hallinnan ja kiinnityksen kannalta sekä hitsattaessa yhteen erilaisia metalleja.
Korroosionkestävyys
Korroosionkestävyydellä tarkoitetaan ilman, kosteuden tai muiden aineiden aiheuttaman syöpymisen tai kulumisen vastustuskykyä. c. Mekaaniset ominaisuudet.
Metallien mekaaniset ominaisuudet määrittelevät metallin käyttökelpoisuussuureen ja määrittelevät tarvitsemansa käyttökohteet.