Гагнуурын техникийн үндэс
Гагнуур нь ижил буюу ижил төрлийн найрлагатай металлыг дулааны үйлчлэлээр, ижил эсвэл ижил төрлийн метал нэмэхтэй эсвэл нэмэлгүйгээр холбохыг хэлнэ. Гагнуурын тусламжтайгаар хэсгүүд хоорондоо салшгүйгээр холбогдож, нэг цул бүхэл үүснэ. Сайн гагнуур нь нягт холбоог шаарддаг бөгөөд үүнийг зөвхөн гагнах цэг дээр үндсэн материал ч бас хайлж (гагнаасын бүс) байж л бий болгоно.
Нуман цахилгаан гагнуур
Ган байгууламжийн хувьд эхний ээлжинд цахилгаан нумын гагнуур авч үзнэ, үүнд шаардлагатай дулааныг цахилгаан галын нумаар гарган авна. Галын нум нь үндсэн эд анги ба “электрод” гэж нэрлэгдэх хэсгийн хооронд үүсдэг бөгөөд энэ нь хайлж нэмэлт материал өгдөг. Нэмэлт материалын (электродын) зөв сонголт нь гагнаас холбоосын шинж чанарт хамгийн их нөлөөтэй. Электродуудыг гагнах үндсэн материалын онцлог бат бэхийн дагуу сонгодог. Электрод сонгох, гагнуурын нөхцөлийг тогтоох нь мэргэжлийн мэдлэг шаарддаг тул ялангуяа бэлтгэгдсэн “гагнуурын техникч инженерүүд” хэмээх байгууллага бий болсон бөгөөд тэдний үүрэг нь бусад зүйлсийн хамт гагнуурын ажлыг хянах, гагнуурчдын аттестатыг тогтмол давтан шалгах явдал юм.
Хийн гагнуур ба огтлолт
Хийн гагнуурын үед шаардлагатай дулааныг хийн шаталтаар үүсгэдэг тул үндсэн болон нэмэлт материал хайлж эхэлдэг. Илүү чухал нь огтлолт юм. Огтлох шарагч нь гагнуурын үед ажилладаг дулааны хоолойноос гадна хүчилтөрөгчийн нэг тусдаа огтлох хоолойтой. Халуун дөлөөр халаасан ганг нэвт шатааж, хүчилтөрөгчийн урсгалаар үлээлгэнэ. Огтлолт нь нэмэлт боловсруулалтгүйгээр ган хийцийн олон зориулалтад хангалттай гөлгөр, нарийн гадаргууг өгдөг.
Гагнагдах чадвар
Гагнасан холбоосыг үнэлэхдээ гагнуурын явцад нэмэлт материалын төдийгүй үндсэн материалын найрлага мэдэгдэхүйц өөрчлөгдөж болохыг харгалзан үзэх хэрэгтэй. Бүтцийн өөрчлөлт ч их ач холбогдолтой бөгөөд хайлсан оёдол ба өөрчлөгдөөгүй үндсэн материалын хооронд дулааны үйлчлэлийн зэргээс шалтгаалан өөр өөр бүтэцтэй, улмаар өөр өөр шинж чанартай бүс оршино. Оёдлын хажууд үндсэн материал хайлсан хэсэг (ууралтын бүс) байрлаж, тэнд гагнуурын бүс ба үндсэн материалын хооронд холболт үүсдэг. Эргэн тойрны материалын бүс ч мөн хүчтэй халдаг боловч тэнд хайлах цэгт дахин хүрдэггүй. Энэ хэт халаалтын бүсэд бүтцийн томоохон өөрчлөлтүүд гардаг тул ихэнхдээ бүх гагнасан холбоосын шинж чанарыг шийдвэрлэхүйц болдог.
Хав шавах хагарал гэдэг нь шаварт ан цав үүсэхийг хэлэх бөгөөд эдгээр нь гагнасны дараахан өндөр температуртай үед эсвэл магадгүй цэнхэр халалтын бүсэд хөрөх үед (ойролцоогоор 300oC-д) үүсдэг. Хагарал үүсэх нь ихээхэн хэмжээгээр электродын шинж чанар бөгөөд бараг зөвхөн бүрээстэй электрод дээр илэрдэг; ийм электрод нь ган хийцэд чухал байдаг. Ан цав үүсэхийн тулд хоёр нөхцөл бүрэлдсэн байх шаардлагатай, тухайлбал гагнуурын процессоос эсвэл бусад гаднын нөлөөнөөс үүдэлтэй өндөр хүчдэл, мөн материалын хатуулаг нэмэгдэх явдал.
Металлургийн найрлага ба материалын бүтэц дэх өөрчлөлтөөс гадна, гагнуурын үед материалд их хэмжээний дулаан өгөгдөж, үүнтэй холбоотойгоор өндөр температурт явагдах физик процессууд ч чухал юм. Халаалт жигд явагдахгүй, зөвхөн нарийн хязгаарлагдмал бүсэд л явагдана. Халаалттай холбоотой дулааны тэлэлтийг халсан бүсийг халаагүй материал дотроос нь барьж хязгаарласнаар саатуулна. Үүн дээр гаднын хүчдэл нэмэгддэг, учир нь эд ангийг гагнахдаа бат бөх хавчиж тогтоох шаардлагатай тул халаах үед хуванцар шахагдалт үүснэ. Хөрөх үед оёдол ба түүний орчин хамгийн хүчтэйгээр агшина (агшилт). Хөрөх явцад саадлагдсан суниалтын улмаас албадмал хүчдлүүд (агшилтын хүчдлүүд) үүсэх ёстой. Гагнах эд ангийг 200 oC-ээс 300 oC хүртэл урьдчилан халаавал хөрөлтийг мэдэгдэхүйц удаашруулж болно. Хатууруулалтын нөлөө багассанаар бүтэц бүрэлдэх нь сайжирч, хатуурал бага үлдэнэ.
Материал ба гагнаасын ажилд хийх туршилт
Ерөнхий: Гагнуурын ажлын чанар нь олон нөхцөл байдлаас, эцэст нь мэргэжлийн ажилтны ур чадвар ба найдвартай байдлаас хамаардаг тул бүх гагнуурын ажлыг нарийн хянах, турших шаардлагатай. Туршилтуудаас материал ба электродын гагнах чадварыг тодорхойлох, тодорхой нэг тохиолдолд гагнуурын нөхцөл ба гагнах аргуудыг харьцуулах, сорьцын туршилтууд гэх мэтийг дурддаг.
Зураг 1 - Гагнасан оёдлын гулзайлтын туршилт
Гагнаасын нугалах туршилт: Энэ нь тэгш өнцөгт огтлолтой энгийн дам нурууг нугалах туршилт (зураг 1) бөгөөд суналтын эслэг дэх хагас дугуй боловсруулсан уртын ховилыг өрөөний температурт нэг үеэр дахин гагнана. Гагнаас нь деформацлах чадварыг ихээр бууруулдаг тул сорьцууд ихэвчлэн бүрэн хэврэг, гэнэт хугардаг. Нугарах өнцөг нь нимгэн хавтангийн хувьд их байдаг бөгөөд хавтангийн зузаан нэмэгдэх тусам багасна.
Зүсэлтийн бат бөх чанар: Шавар гагнаасын нугалах туршилтад ихэвчлэн ан цав эхлээд шаваранд үүсэж, улмаар хэврэг хугарал тохиолддог. Суурь материал нь гагнаас хэврэгээр цөмрөхөд гэнэт үүсэх ачааллыг даах чадвартай байх ёстой. Гагнуурын бүсийн ан цав суурь материалаар хурдан тархахгүй, харин зөвхөн аажмаар ахиж болохоор байхыг шаардвал зохино. Суурь материал нь энэхүү гэнэт үүсэх ачааллыг хүлээн авахуйц хангалттай бат бөх, зүсэлтийн бат бөх чанараа бага температурт ч хангалттай хэмжээгээр хадгалдаг байх ёстой. Зүсэлтийн бат бөх чанар болон бусад механик шинж чанар нь сорилт явуулж буй температураас ихээхэн хамаарна. Бага температурт, жишээлбэл 0 oC-ээс доош үед энэ нь 20 oC дахь утгынхаа нэг хэсэг хүртэл буурч болно. Ийм огцом бууралтын байрлал нь тухайн материалыг үнэлэхэд чухал. Гагнасан ган хийцэд өнөөдөр хөгшрөлтөд тэсвэр сайтай материал, өөрөөр хэлбэл хүйтэн сунгасан сорьц дээрх цохилтын зүсэлттэй өндөр бат бэхийг шаарддаг.
Зур. 2 - Ховилтой хэсгийн хүчдэлийн төлөв дэх деформаци
Хатуулаг: Гагнуурын бүс дэх хатуулагийн үзэгдлүүд ихээхэн ач холбогдолтой. Хатуулагийн өсөлт-ийг мэдэх нь чухал, учир нь хагарал дахь суналт хатуулаг нэмэгдэхийн хэрээр хурдан буурдаг (зураг 3), харин суналтын бат бэх σB нь Бринеллийн хатуулаг HB-тэй бараг пропорциональ өсдөг. Барилгын гангийн хувьд ойролцоогоор σB = 0,36*HB. I-дам нурууны үндсэн өнцөгт гагнаасны хатуулагийн нэг жишээг зураг 4-т үзүүлэв. Шилжилтийн бүсэд маш бага зайд хатуулагийн их ялгаа ажиглагдана. Хатуулагийн тархалт нь үүссэн бүтцээс хамаарна. σ-ε-l шугам нь ховилын хүчдэлийн төлөвтэй адил хатуулагаас өөрчлөгддөг (зураг 2).
Зураг 3 - Бринеллийн хатуулаг ба суналт
Зураг 4 - нэг гагнааст I-дам нурууны хүзүүний гагнаасны бүс дэх хатуулгууд
Бэлэн гагнаастай холболтуудыг эвдэхгүй турших
Нэвт гэрэлтүүлэлт – Бага зузаантай материалыг нэвт гэрэлтүүлэх үед рентген дүрсийг нэг дэлгэц дээр харагдахуйц болгож болно. Рентген туяаны оронд цацраг идэвхт материалын гамма туяаг ашиглаж болно. Рентген дүрс нь гагнаасын чанарын талаар дүгнэлт хийх боломж олгодог. Хайлуулсан шаар эсвэл нүх сүв, мөн холболтын алдаа болон ан цавыг ийнхүү илрүүлж, шаардлагатай тохиолдолд арилгах боломжтой.
Соронзон урсгал – Туршиж буй гангийн тухайн хэсэгт соронзон орон үүсгэж, дээр цацсан үйрмэгүүд тэр орны дагуу байрлана. Соронзон оронд илрэх аливаа жигд бус байдлаас ан цавыг илрүүлж болно. Энэ арга нь ялангуяа гадаргуугийн ан цавыг олоход үр дүнтэй боловч шаарны орц, нүх сүв, мөн зузаан хавтангийн дотор хэсэгт буй ан цавын хувьд харьцангуй мэдрэмж багатай.
Хэт авианы туршилт – Хэт богино дууны долгион нь зөвхөн хил хязгаарын гадаргуу дээр төдийгүй дотоод дахь зааг дээр, жишээлбэл ан цав эсвэл давхаргад мөн ойлгоно.