Skillnaden mellan svetsning, hårdlödning och lödning

Skillnaden mellan svetsning, hårdlödning och lödning

Svetsning, hårdlödning och lödning: Förstå skillnaden

Svetsnings-, hårdlödnings- och lödtekniker används för att sammanfoga två eller flera materialstycken, särskilt metaller, genom applicering av värme. Teknikerna används också för att fylla luckor mellan metalldelarna. De huvudsakliga skillnaderna mellan svetsning, hårdlödning och lödning relaterar till två nyckelfaktorer – den använda temperaturen och temperaturens inverkan på basmaterialets tillstånd. Varje process används för olika tillämpningar. Så vilken teknik är bäst? Det beror på vilken typ av material som används, önskad styrka och tillämpning. Låt oss granska var och en av processerna och deras distinktioner, fördelar, nackdelar och tillämpningar.

Hur svetsning fungerar

Vid svetsning sammanfogas två eller flera metaller genom smältning och sammansmältning, vanligtvis med tillsats av svetsfyllnadsmetaller och skyddsgaser. Den resulterande fogen är lika stark som eller starkare än metallerna. En koncentrerad värme appliceras direkt på området som ska fogas. Den applicerade värmen bör ha en tillräckligt hög temperatur för att smälta grundmaterialet (metaller som är sammanfogade) och tillsatsmaterialet. Därför måste du starta svetstemperaturen vid smältpunkten för grundmaterialet.

Svetsning är lämplig för sammanfogning av stora sammansättningar. Svetsprocessen producerar dock oregelbundna strängar, vilket gör metoden olämplig för applikationer som kräver kosmetiska fogar.

De olika typerna av svetsning inkluderar:

Gasbågsvetsning

Skyddad metallbågsvetsning (SMAW, MMA)

Pulverfylld rörtråd (FCW)

Gasvolframbågsvetsning (GTAW, TIG)

Fördelar med svetsning

  • Svetsning ger starkare fogar än hårdlödning och lödning
  • Svetsfogar är lämpliga för högtemperaturapplikationer
  • Svetsning kan sammanfoga både tunna och tjocka sektioner av material

Nackdelar med svetsning

  • Hög bearbetningstemperatur orsakar större termisk distortion och kvarvarande spänning i fogarna jämfört med hårdlödning och lödning
  • Efterbearbetning är nödvändig för att lindra kvarvarande fogspänningar
  • Svetsmetoden är olämplig för att sammanfoga olika metaller
  • Den svetsade fogen har oregelbundna strängar, vilket gör metoden olämplig där det kosmetiska utseendet är avgörande

Svetsapplikationer

Svetsning används i tillverkning, konstruktion, transport och reparationsverkstäder. Några exempel på svetsapplikationer inkluderar robotenheter, byggnadskonstruktioner, broar, tillverkning av tryckkärl, flygplan, rörledningar, järnvägsspår och bussar.

Hur hårdlödning fungerar

Vid hårdlödning sammanfogas två eller flera material genom att smälta tillsatsmaterial i basmaterialets fogar för att skapa starka bindningar. Hårdlödning smälter inte grundmaterialet för att smälta samman. Sålunda måste hårdlödningstemperaturen vara lägre än smältpunkterna för det grundmaterial som används. Lödningstekniken fungerar genom att skapa en metallurgisk bindning mellan ytan på metallerna som ska fogas och tillsatsmaterialet. Processen kräver ett litet fogavstånd för att dra in det smälta tillsatsmaterialet i fogen genom kapillärverkan när metallerna når en temperatur över 450 °C (840 °F).

Vid hårdlödning appliceras värme på grundmaterialet som ska fogas. Tillsatsmaterialet bringas sedan i kontakt med det uppvärmda grundmaterialet för att omedelbart smälta det. Det smälta tillsatsmaterialet dras helt in i det lilla fogavståndet genom kapillärverkan för att bilda en lödfog. Olika typer av hårdlödning inkluderar brännare, ugn, induktion och motstånd.

Fördelar med hårdlödning

  • Kräver låg effekttillförsel och bearbetningstemperatur (som sträcker sig mellan 1150 °F till 1600 °F eller 620 °C till 870 °C) jämfört med svetsning, vilket sparar energikostnader
  • Kan sammanfoga olika metaller med flux eller fluxbelagda legeringar
  • Ger starkare fog än lödning. Hårdlödning när den görs på rätt sätt kan ge fogar starkare än basmaterialet
  • Till skillnad från svetsning ger hårdlödning släta fogar med vanliga pärlor vilket gör metoden lämplig där det kosmetiska utseendet är avgörande
  • Producerar fogar med minimal restspänning och termisk distorsion jämfört med svetsning på grund av låg bearbetningstemperatur
  • Kräver ingen värmebehandling efter bearbetning, vilket resulterar i kostnadsbesparingar
  • Grundmaterial smälter inte, utan återfår istället de flesta av sina fysiska egenskaper
  • Hårdlödning är lättare att lära sig än svetsning

Nackdelar med hårdlödning

  • Hårdlödfogar har lägre hållfasthet än svetsfogar
  • Till skillnad från svetsfogar är hårdlödfogar inte lämpliga för högtemperaturapplikationer
  • Flux kan innehålla giftiga komponenter

Hårdlödningsapplikationer

Hårdlödningsmetoden används för att göra fogar i radiatorer, bilar, glasögon, elektromekaniska system, tankar, axlar, belysning och armaturer, solpaneler, kalibreringsinstrument, rörformade lösningar, smycken och silver, hårdmetall och diamant.

Hur lödning fungerar

Vid lödning sammanfogas två eller flera material genom att smälta ett tillsatsmaterial i grundmaterialets fogar för att skapa starka bindningar. Processen utförs vid en temperatur under 840 °F, vilket är mycket lägre än svets- och hårdlödningstemperaturen. Lödmetoden kan eller behöver inte kräva kapillärverkan från fogen. Metoden kan användas för att sammanfoga olika metaller inklusive guld, mässing och koppar. Lödning delas in i två typer – hårdlödning och mjuklödning. Liksom hårdlödning använder lödning även flux för att förbättra och stärka metallens mekaniska egenskaper.

Lödning kan likna svetsning, men det används i olika applikationer. Löd är mjukt och finns i tuber och rullar. Löd används ofta i elektroniska enheter, eftersom de gör att delarna kan anslutas elektroniskt. Jämfört med svetsning och hårdlödning är den lödda fogen svagare, men tillåter de sammanfogade delarna att leda elektricitet.

American Welding Society (AWS) klassificerar lödning som en vätske-fast fasbindningsprocess. Vätska innebär att tillsatsmaterialet smälts, och fast innebär att grundmaterialet inte smälts.

Fördelar med lödning

  • Metoden kan sammanfoga olika metaller av varierande tjocklek
  • Eftersom lödning inte involverar hög värme, finns det en mindre chans att skada grundmaterialet
  • Omjustering är lätt vid lödning

Nackdelar med lödning

  • Ger låghållfasta fogar i jämförelse med svetsning och hårdlödning, vilket gör metoden olämplig för bärande applikationer
  • Lödfogar är lämpliga för högtemperaturapplikationer
  • Metoden kan inte användas för att sammanfoga stora sektioner
  • Flux kan innehålla giftiga komponenter

Lödningsapplikationer

Lödmetoden används för att limma metallarbetsstycken inom uppvärmning, elektronik, luftkonditionering, brandsprinkler, radiatorer, målat glasarbete, smycken, bilar och VVS.

Slutsats

Svetsning, hårdlödning och lödningsmetoder fungerar olika och används för olika applikationer. De huvudsakliga skillnaderna mellan svetsning, hårdlödning och lödning relaterar till två nyckelfaktorer – den använda temperaturen och temperaturens inverkan på materialets tillstånd. Beroende på applikationen kan du välja någon av dessa metoder för att sammanfoga material. När du väljer en sammanfogningsteknik är några av de faktorer som du behöver tänka på bland annat storleken på monteringen, typen och tjockleken på grundmaterial, önskad hållfasthet och punkt- eller fogkrav. Du kan behärska var och en av teknikerna med övning.