Mga Batayan ng Teknik sa Pagwewelding
Ang pagwelding ay pagsasama ng mga metal na may iisa o magkatulad na komposisyon sa pamamagitan ng init, na may o walang pagdaragdag ng kapareho o magkatulad na metal. Sa pamamagitan ng pagwelding, ang mga bahagi ay hindi mapaghihiwalay na nagkakabigkis sa isa’t isa kaya nagiging iisang kabuuan. Ang maayos na pagwelding ay nangangailangan ng masinsing pagkakadugtong, na nakakamit lamang kung sa lugar ng pagwelding ay natutunaw din ang pangunahing materyal (zona ng hinang).
Paghihinang gamit ang electric arc
Para sa mga istrukturang bakal, pangunahing isinasaalang-alang ang arc welding kung saan nakukuha ang kinakailangang init sa pamamagitan ng elektrikong flame arc. Ang flame arc ay nalilikha sa pagitan ng pangunahing piraso at ng tinatawag na elektrod, na natutunaw habang ginagawa ito at nagbibigay ng karagdagang materyal. Ang tamang pagpili ng karagdagang materyal (elektrod) ang may pinakamalaking impluwensiya sa mga katangian ng welded na dugtungan. Pinipili ang mga elektrod ayon sa mga katangiang lakas ng pangunahing materyal na iwiwelding. Ang pagpili ng mga elektrod at pagtatakda ng mga kondisyon ng welding ay nangangailangan ng dalubhasang kaalaman kaya’t nilikha ang institusyon ng espesyal na sinanay na “mga inhenyerong espesyalista sa teknik ng welding”, na ang tungkulin ay, bukod sa iba pa, bantayan ang mga gawain sa welding at pana-panahong ulitin ang sertipikasyon ng mga welder.
Gas welding at pagputol
Sa gas welding, ang kinakailangang init ay nalilikha sa pamamagitan ng pagsunog ng gas, kaya ang pangunahing materyal at ang dagdag na materyal ay natutunaw. Mas mahalaga ang pagputol. Ang torch para sa pagputol ay may, bukod sa heat pipe na gumagana tulad din sa welding, isa pang pipe para sa oksiheno sa pagputol. Ang bakal na pinainit ng mainit na apoy ay sinusunog at binubuga ng agos ng oksiheno. Ang pagputol ay nagbibigay ng makinis at eksaktong mga ibabaw na sapat para sa maraming layunin ng mga istrukturang bakal nang walang karagdagang pagpoproseso.
Weldability
Sa pagtatasa ng mga hinang na dugtungan, dapat isaalang-alang na sa proseso ng paghinang ay maaaring malaki ang pagbabago sa komposisyon ng idinagdag, pati na rin ng pangunahing materyal. Malaki rin ang kahalagahan ng pagbabago sa estruktura – sa pagitan ng natunaw na tahi at ng hindi nagbago na pangunahing materyal ay may, depende sa antas ng init na epekto, sonang may iba-ibang estruktura at samakatwid ay iba-ibang katangian. Katabi ng tahi ay matatagpuan ang bahaging kung saan natunaw ang pangunahing materyal (zona ng pagtunaw) at kung saan nagaganap ang pagdugtong sa pagitan ng sona ng hinang at ng pangunahing materyal. Ang nakapalibot na sona ng materyal ay lubhang napainit din, kahit na hindi naabot dito ang punto ng pagkatunaw. Sa sonang ito ng sobrang pag-init nagaganap ang malalaking pagbabago sa estruktura, kaya madalas itong nagiging mapagpasiya para sa mga katangian ng buong hinang na dugtungan.
Ang pagbitak ng tahi ay nangangahulugang paglitaw ng mga bitak sa tahi, na nabubuo kaagad pagkatapos ng pagwawelding habang mataas pa ang temperatura o marahil ay sa paglamig pa lamang sa rehiyon ng asul na pag-iinit (mga 300oC). Ang pagbitak ay sa mataas na antas ay katangian ng mga elektrod, at halos lumilitaw lamang ito sa mga balot na elektrod, na napakahalaga sa mga istrukturang bakal. Para sa paglitaw ng mga bitak, kailangang matugunan ang dalawang kondisyon, samakatuwid ay mataas na mga tensyon dahil sa proseso ng pagwawelding o iba pang panlabas na mga sanhi, pati na rin ang pagtaas ng katigasan ng materyal.
Bukod sa mga metallurgical na pagbabago sa komposisyon at istruktura ng materyal, mahalaga rin ang mga pisikal na proseso na kaugnay ng malalaking dami ng init na naipapasok sa materyal sa pagwelding at ng mataas na temperaturang naaabot doon. Ang pag-init ay hindi isinasagawa nang pantay-pantay, kundi sa mga limitadong bahagi lamang. Ang thermal dilation na kaugnay ng pag-init ay napipigilan ng panloob na tensyon ng pinainit na sona ng hindi pinainit na materyal. Dagdag pa rito, may panlabas na tensyon dahil ang mga bahagi ay kailangang mahigpit na ikinokonekta sa pagwelding, kaya sa pag-init ay lumilitaw ang mga plastik na pagpisil. Sa paglamig, ang tahi at ang paligid nito ang pinakamalakas na umiikli (pag-urong). Sa paglamig, dahil sa napipigilang pag-uunat, kailangang lumitaw ang mga sapilitang stress (mga stress dahil sa pag-urong). Sa paunang pag-init ng mga bahaging ii-weld sa 200 oC hanggang 300 oC, ang paglamig ay maaaring mapabagal nang malaki. Dahil sa pagbawas ng epekto ng pagpapatigas, nakakamit ang mas mahusay na pagbuo ng istruktura, at mas kaunti ang tumitigas.
Pagsusuri ng materyales at hinang na mga gawa
Pangkalahatan: Dahil ang kalidad ng mga hinang na gawain ay nakasalalay sa isang hanay ng mga kalagayan, at hindi rin sa huli sa kasanayan at pagiging maaasahan ng propesyonal na manggagawa, kinakailangan ang tumpak na pagsubaybay at pagsusuri sa lahat ng mga gawaing paghihinang. Sa mga pagsusuri, binabanggit ang mga para sa pagtukoy ng kakayahang maghinang ng mga materyales at elektrod, paghahambing ng mga kondisyon para sa paghihinang at mga pamamaraan ng paghinang para sa isang tiyak na kaso, pagsusuri ng mga sample atbp.
Lar. 1 - Pagsubok sa pagyuko ng hinang na tahi
Pagsubok sa pagbaluktot ng hinang na tahi: Ito ay pagsubok sa pagbaluktot ng isang simpleng beam na may parisukat na seksiyon (fig. 1), kung saan ang isang pahalang na hiwang kalahating bilog sa nayaring bahagi ng hinihila na hibla ay muling hinangin ng isang patong, at ito ay ginagawa sa temperatura ng silid. Ang tahi ay nagdudulot ng malaking pagbawas sa kakayahang mag-deform, kaya ang mga pagsusuri ay madalas na nabibiyak nang lubhang marupok at biglaan. Ang anggulo ng pagbaluktot ay mas malaki sa maninipis na plato, at bumababa ito habang tumataas ang kapal ng plato.
Pagkalagkit sa hiwa: Sa pagsubok ng pagbaluktot ng tahi, kadalasan ay unang lumilitaw ang mga bitak sa mismong tahi, kaya nagaganap ang marupok na pagkabali. Ang pangunahing materyal ay dapat na kayang tanggapin ang biglang lumilitaw na karga kapag marupok na pumutok ang tahi. Dapat hilingin na ang bitak sa zona ng hinang ay hindi mabilis na kumalat sa pangunahing materyal, kundi ang bitak ay dapat lamang umusad nang dahan-dahan. Ang pangunahing materyal ay dapat na sapat na matibay upang tanggapin ang biglaang kargang ito at ang kakayahang ito ay dapat manatili sa sapat na antas kahit sa mababang temperatura. Ang pagkalagkit sa hiwa, gayundin ang iba pang mekanikal na katangian, ay nakadepende nang malaki sa temperaturang isinasagawa ang pagsusuri. Sa mababang temperatura, hal. sa ibaba ng 0 oC, maaari itong bumagsak sa bahagi ng halaga nito sa 20 oC. Mahalaga sa pagtatasa ng isang materyal ang posisyon ng biglaang pagbulusok na ito. Para sa mga hinang na istrukturang bakal, ngayon ay hinihiling ang materyal na may mabuting katatagan laban sa pagtanda, ibig sabihin, mataas na lakas na may notch impact toughness sa malamig na nabuong mga pagsusuri.
Lar. 2 - Deformasyon sa mga kalagayang may bingaw na tensyon
Katigasan: Malaking kahalagahan ang mga penomenon ng katigasan sa sona ng pagwawelding. Mahalaga ang kaalaman sa pagtaas ng katigasan, sapagkat ang pag-uunat sa pagkaputol ay mabilis na bumababa kasabay ng pagtaas ng katigasan (fig. 3), samantalang ang lakas sa paghatak σB ay tumataas halos ayon sa proporsiyon ng Brinell na tigas na HB. Para sa mga bakal na pangkonstruksyon, tinatayang σB = 0,36*HB. Isang halimbawa ng katigasan ng pangunahing anggular na tahi ng I-beam ay ipinakita sa fig. 4. Sa transisyong sona ay may malalaking pagkakaiba sa katigasan sa napakaliit na mga pagitan. Ang takbo ng katigasan ay nakasalalay sa nabuong estruktura. Ang linya ng σ-ε-l ay nagbabago rin ayon sa katigasan tulad ng sa kalagayang pang-istrain ng isang ukit (fig. 2).
Fig. 3 - Tigas na Brinell at pag-uunat
Lar. 4 - Mga tigas sa zone ng tahi sa leeg ng isang hinang na I-beam
Di-nakasisirang pagsusuri ng mga tapos na hinang na dugtong
Paglilinaw – Sa paglilinaw ng maliliit na kapal, maaaring gawing nakikita ang larawan ng X-ray sa isang screen. Sa halip na mga X-ray, maaaring gamitin ang mga gamma ray ng mga radioaktibong materyal. Ang larawan ng X-ray ay nagbibigay-daan upang mahinuha ang kalidad ng tahi. Ang mga kasama na dumi ng slag o mga butas, gayundin ang mga depekto sa pagkakadugtong at mga bitak, ay maaaring matukoy sa ganitong paraan at, kung kailangan, maalis.
Pag-agos ng magnetismo – Lumilikha ng magnetic field sa bahaging bakal na sinusuri at pagkatapos ay inaayos ang mga ipinapahid na pinong kiskis ayon sa field. Mula sa anumang iregularidad sa magnetic field, maaaring matukoy ang mga bitak. Epektibo ang proseso lalo na sa pagtukoy ng mga bitak sa ibabaw, ngunit medyo hindi gaanong sensitibo sa mga kasama ng slag at mga buhaghag, gayundin sa mga bitak na nasa loob ng mas makakapal na plato.
Pagsusuri sa ultratunog – Ang napakaikling mga alon ng tunog ay nare-reflect hindi lamang sa mga hanggahang ibabaw, kundi pati na rin sa mga ibabaw ng paghahati sa loob, gaya ng sa mga bitak o mga pag-uulit ng pagkakahati.