Svetsprocess för plåt: Praktiska tips för bästa resultat

Svetsning av plåt är en kritisk komponent i metalltillverkning. Svetstekniken används för att sammanfoga metallkomponenter. Det finns ett betydande antal olika typer av svetsning, vilket är en av de vanligaste teknikerna för att sammanfoga metallföremål. Vet du vilken av de olika plåtsvetsteknikerna som är bäst lämpade för dina applikationer? 

Plåtsvetsning är ett mångfacetterat hantverk som kräver tillämpning av många tekniker. Att skaffa sig nödvändiga kunskaper och färdigheter är absolut nödvändigt för att utföra svetsning med optimala resultat. 

Den här artikeln undersöker de olika tekniker som används vid svetsning plåtmaterial, inklusive deras fördelar och praktiska användningsområden. Dessutom förklarar den de avgörande riktlinjerna att komma ihåg när du svetsar tunna metallplåtar för optimala resultat.

Vad är plåtsvetsning?

Svetsprocessen involverar sammansmältning av två eller flera komponenter genom att applicera värme, tryck eller båda. När komponenterna svalnar förenas de sedan. Även om svetsning oftast förknippas med termoplaster och metaller, kan den också appliceras på trä.

De anslutna komponenterna kallas för "modermaterial". Ett "fyllmedel" är varje ämne som ingår för att hjälpa till att bilda fogen; exempel inkluderar en platta, ledning, fylltråd och elektrod. Sammansättningen av dessa fyllmedel liknar ofta den hos primärmaterialet. De går med i bildandet av en enhetlig svets. Omvänt finns det situationer där ett alternativt fyllmedel är nödvändigt, som när man arbetar med ömtåliga gjutjärn.

Vanliga typer av svetsning av plåt

"Hur man svetsar plåt" är den vanligaste frågan som följer. Det finns en mängd olika tekniker och strategier för att svetsa plåt, och var och en har sin egen uppsättning applikationer i specifika situationer. Låt oss ta en titt på de olika svetsteknikerna för plåt.

MIG Svetsning

MIG-svetsning (Gas Metal Arc Welding) är en allmänt erkänd teknik. Denna metod genererar en pool av smält tråd genom att använda en solid trådelektrod i ett svetsinstrument. Denna tråd är tillsatsmaterialet som underlättar anslutningen av metallkomponenterna. Ett skyddsgasskikt är också inkorporerat i MIG-svetsinstrumentet för att förhindra att den smälta strömmen förorenas av den omgivande atmosfären.

MIG-svetsning används rutinmässigt i många industrier, inklusive fordons- och hemförbättringssektorerna. Den främsta anledningen till detta är kombinationen av kostnadseffektivitet och effektivitet. Denna teknik gäller för de flesta vanliga plåtar (inklusive rostfritt stål och aluminium). Den producerar svetsar av hög kvalitet, är relativt billig och kräver ingen komplex utrustning.

TIG-svetsning

Denna svetsteknik fungerar på principen om bågsvetsning men använder ström för att utföra svetsoperationen via en icke förbrukningsbar volframelektrod. Den använder en inert skyddsgas för att skydda elektroden och förhindra atmosfärisk kontaminering av svetsen. Helium och argon är de vanligaste varianterna av skyddsgas.

TIG-svetsning är mest effektivt när man arbetar med icke-järnmetaller, såsom titan, nickel, magnesium och aluminium. Det är bland de mest använda metoderna för att tillverka ramar i matare, motorcyklar och dörrar. TIG:s förmåga att manipulera icke-järnmetaller gör det till ett optimalt urval för flygsektorer, inklusive flyg och flyg.

TIG-svetsning ger större kontroll över processen och ger en mer robust svetsning jämfört med alternativa tekniker. Men det kräver också en högre nivå av svetsare och kan ibland ta mer tid.

Laser/elektronstrålesvetsning

Laser- och elektronstrålesvetsning kan vara de dyraste processerna och deras tillämpningar är ganska begränsade. En laser eller en elektronstråle används initialt för att generera den nödvändiga värmen för svetsprocessen. Den primära skillnaden mellan de två är dock att deras funktion kräver användning av specialiserade, komplexa apparater.

Dessa metoder är mycket exakta, särskilt med avseende på lasersvetsning. Detta gör dem idealiska för tillverkning av metallkomponenter som kräver stor inveckladhet. Dessutom kan de bearbeta mer hållbara metallvarianter, inklusive kolstål, rostfritt stål och titan, utan att kompromissa med svetsens övergripande estetiska tilltalande. 

Elektronstrålar och lasrar kan också appliceras på vanligare ämnen, inklusive termoplaster och aluminium. Detta kanske inte är det mest ekonomiska tillvägagångssättet.

Sticksvetsning

Sticksvetsning använder en flussmedelsbelagd sticka som elektrod. En betydande skillnad är att stavsvetsning inte involverar applicering av någon skyddsgas. Detta innebär dock inte att det inte finns någon alternativ metod för att skydda svetsresultaten mot atmosfärisk kontaminering. Elektrodstaven är belagd med flussmedel för detta ändamål. 

Genom att sönderfalla som svar på värmen som produceras av svetsprocessen kan detta flussmedel belägga svetsen med ett lager som skyddar den mot oavsiktliga störningar. Denna teknik är i huvudsak en direkt ersättning för lasersvetsning. Den är inte lika exakt och ger inte en särskilt attraktiv svets, men den är effektiv och prisvärd. Branscher som skeppsbyggnad, konstruktion och allmän ståltillverkning kan också dra nytta av dess portabilitet.

Plasmabågsvetsning

Denna svetsprocess är jämförbar med TIG-svetsningen ovan genom att svetsinstrumentet även innehåller en volframelektrod. Plasmabågsvetsning använder dock en reducerad bågstorlek och tillåter elektroden att komma i kontakt med svetsverktygets kropp. Olika metallkomponenter kan smältas samman genom att generera plasma från trycksatt gas.

Plasmabågsvetsning kräver inte utfyllnadsmaterial och ger högkvalitativa svetsar med minimal rengöring efter svetsning. Dessutom är det en jämförelsevis snabb metod som saknar avsevärd styrka och har anmärkningsvärd precision. Således är det utbrett inom flyg- och marinindustrin.

Gassvetsning

En annan lättillgänglig metod för att sammanfoga sektioner av plåt som är smält är att använda ett gasformigt bränsle, syre eller oxyacetylen för att antända metallen och svetsa ihop dem. Detta är en av de mer etablerade procedurerna på listan och en ganska vanlig i branschen.

Det är fortfarande en av de mest använda metoderna inom metallbearbetningsindustrin på grund av dess anpassningsförmåga och effektivitet. Metallarbetare använder denna metod för ventilationsschakt, rörledningar, rör, luftkonditioneringssystem och mer. Gassvetsning gäller både järn- och icke-järnmetaller, fungerar utan elektricitet, är portabel, rimligt prissatt och kräver lite expertis för att fungera.

Tabellen nedan sammanfattar fördelarna och nackdelarna med varje process:

Svetsteknik	Beskrivning	Fördelar	Nackdelar
MIG Svetsning	Den använder en solid trådelektrod för att producera en pool av smält metall.	Effektiv, kostnadseffektiv, producera högkvalitativa svetsar	Kräver skyddsgas, inte lämplig för tjocka metaller
TIG-svetsning	Den använder en icke förbrukningsbar volframelektrod och en inert skyddsgas för att producera en exakt svets av hög kvalitet.	Utmärkt kontroll, lämplig för icke-järnmetaller	Kräver mer skicklighet än andra tekniker, långsammare
Laser/elektronstrålesvetsning	Den använder en laser- eller elektronstråle för att generera värme för svetsning.	Mycket exakt, kan svetsa tjocka metaller	Mycket dyrt, kräver specialutrustning
Sticksvetsning	Den använder en flussbelagd stickelektrod för att producera en svets.	Enkel, portabel, billig	Inte lika exakt som andra tekniker, ger en mindre attraktiv svets
Plasmabågsvetsning	Den använder en liten båge och plasma för att smälta samman metall.	Snabb, ger högkvalitativa svetsar	Kräver specialutrustning
Gassvetsning	Den använder ett gasformigt bränsle för att smälta samman metall.	Mångsidig, kan användas utan el	Inte lika exakt som andra tekniker

Vilka metaller är lämpliga för plåtsvetsning?

Som tidigare nämnts är svetsning en användbar teknik för olika material. De vanligaste metallerna som används vid tillverkning av plåt är följande:

Kolstål

Kolstål är mottagligt för olika svetsprocesser och kan svetsas med maskiner med korta eller långa våglängder. På grund av den minimala materialansamlingen under lasersvetsning kan stålkomponenter fästas direkt på färglinjen med minimal eller ingen efterföljande rengöring.

Rostfritt stål

Dessutom används rostfritt stål är kompatibel med olika former av svetsar och maskiner. En eftersvetsningsprocedur kan vara nödvändig för att eliminera termisk nyans, beroende på produktens avsedda användning. Omsvetsning och blandning är onödiga vid svetsning av rostfritt stål med borstad yta.

Aluminium

Att svetsa aluminium effektivt är det nödvändigt att använda en kortvågsmaskin på grund av den minskade mängden ljus som reflekteras bort. Aluminiumsvetsning är lämplig för både estetiska och funktionella ändamål.

Koppar och järn

Koppar och järn är något svårare att svetsa på grund av att man använder distinkta klassificeringar för varje metall. Framgång uppnås inom kopparlasersvetsning genom att modulera både effekt och hastighet. Vanligtvis tillämpas både MIG- och TIG-svetstekniker på koppar och dess legeringar. De olika kvaliteterna av gjutjärn ger svetsar med olika resultat. 

Hur man kontrollerar distorsion vid plåtsvetsning

Plåtsvetsning kan ibland drabbas av förvrängning. Det är möjligt att minska svetsförvrängningen genom att justera parametrarna för svetsproceduren och designen. Följaktligen är följande rekommenderade strategier för att mildra svetsförvrängning:

• Svetsdimensionering: Förutom att minimera distorsion, kommer du att spara arbete och svetsmaterial genom att dimensionera en svets på lämpligt sätt.
• Periodisk svetsning: Välj intervaller över en enda lång svets.
• Minskat antal svetspass: Ett försök bör göras att minska antalet svetspass, eftersom detta ökar sannolikheten för materialkrympning.
• Svetsläge: Svetsen ska göras nära plåtens neutrala axel eller mitt. Svetsuppställningen ska vara från vänster till höger vid svetsning av plåt. 
• Använd klämmor: Detta är en vanlig metod för att reglera svetsförvrängning i sammansättningar och små komponenter. Jiggar, klämmor och fixturer hjälper till att säkra komponenterna i önskat läge.
• Minska svetslängden: Sannolikheten för distorsion ökar proportionellt mot den tid som krävs för att svetsa en plåtpanel. Försök att minska svetstiden, om möjligt.

Hur man förhindrar genombränning vid plåtsvetsning

Genombränning uppstår när svetselektroden penetrerar tillräckligt djupt för att nå svetsroten. I huvudsak kan du oavsiktligt smälta hela tjockleken av basmetallen. Som ett resultat påverkar genombränningen den ultimata svetsfogen i form av ett hål. Denna defekt uppstår ofta på eller nära svetsfogen.

Följande är plåtsvetsstrategier och rekommendationer för att förhindra genombränning:

• Använd en reducerad strömnivå
• Svetsa snabbare
• Undvik överdriven finslipning av basmetallens marginaler
• Säkerställ ytrengöring före svetsning
• Håll en måttlig båglängd
• Håll rätt lutning genom hela svetsanslutningen
• Förhindra överflödiga mönster
• Om det är möjligt, använd lågintensiva tekniker som MIG eller TIG
• Verifiera konfigurationen av försvetsutrustningens konfigurationsverifiering

Praktiska tips för svetsning av plåtmaterial

Syftet med svetsning av plåt är att garantera att de resulterande komponenterna behåller tillräckliga mekaniska egenskaper för att passa deras avsedda användning. Tänk på följande praktiska tips när du utför svetsning.

Välj rätt teknik

Men varje metall kräver en annan process, och vi måste välja den rätta. Vi måste bestämma hur vi ska göra jobbet. Svetsytor för metallplåt och bästa praxis listas nedan.  

• Plana ytor: En lyckad svetsning på en plan yta kräver att svetsaren fixerar spetsvinkeln i 45 grader mot metallytan och exakt riktar lågan mot anslutningsplatsen. TIG- och MIG-svetsning fungerar bäst på plana ytor. Platta inställningar fungerar bra för trådmatning och gasflöden.
• Horisontella ytor: I det horisontella arrangemanget verkar metallplåtar horisontella för svetsare. Vid kälsvetsning svetsas den övre änden av en horisontell yta till en vertikal yta. Fogen ser ut som två metallbitar vinkelräta mot varandra i en "L"-form. Sticksvetsning passar horisontella ytor där TIG- och MIG-svetsning är svåra att balansera.
• Vertikala ytor: Svetsning får smält metall att rinna ner och staplas upp. Svetsaren måste kontrollera metallflödet. Detta kräver att man håller elektroden mellan svetsbadet och lågan och riktar svetspistolen 45 grader mot plattan. Den optimala tekniken för dessa ytor är stavsvetsning. Svetsare strävar ofta efter att platta till eller horisontellisera svetsaxeln för bekvämlighet.
• Overheadytor: Overheadsvetsning är svårast. Namnet antyder att man svetsar ett arbetsstycke ovanför huvudet. Smält metall faller av vid svetsning. Minska svetspölen för att göra svetsning enklare. Använd tillräckligt med fyllmedel för en bra svetsning. Sticksvetsning är bäst för denna installation. Skräddarsydda plåttillverkningsbutiker svetsar sällan överhängande ytor.

Genomför en provkörning

Det är tillrådligt att göra en pilotkörning på metallen innan svetsningen påbörjas. Många variabler kan påverka kvaliteten på en svets. Därför är processoptimering avgörande för att uppnå bästa resultat. Detta inkluderar att se till att dina instrument är rena och torra och att du använder rätt strömstyrka och spänning. Genom att göra det får du en prototyp av din produkt, oavsett dess nuvarande utvecklingsstadium.

Välj Rätt fyllnadsmetall

Det är viktigt att använda en fyllnadsmetall vars mekaniska egenskaper motsvarar de hos plåttillverkningen. För att plåten ska bli tunnare måste fyllningen vara tunnare. Till exempel, vid svetsning av en 1 mm tunn metall är den optimala fyllnadsdiametern 0.6 mm. 

En tunnare tråd kan smältas med minskad värmemängd. Det är således en minskad sannolikhet för överdriven värmeackumulering och en ökad sannolikhet för att uppnå optimala resultat från svetsen. Att välja rätt tillsatsmetall minskar dessutom sannolikheten för rost, sprickor och andra potentiella brister.

Använd en skyddsgas

En skyddsgas är av yttersta vikt för att bestämma svetsens utseende. Välj skyddsgaser som innehåller en högre koncentration av argon för användning i svetsparametrar. Den optimala sammansättningen är 75 % argongas och 25 % koldioxid. Svetsstänken kommer att minska eftersom argon leder betydligt mindre värme än koldioxid. 

Använd liten elektrod och tråddiameter

Använd en elektrod som inte mäter mer än en åttondels tum. Man kan generera en mer sammandragen båge genom att använda en mindre elektrod, vilket minskar genombränningen och möjliggör en mer kompakt dimension.

Vid svetsning måste materialet som används beaktas. Vid till exempel svetsning av aluminium krävs en distinkt tjocklek av tråd jämfört med vid svetsning av stål. Dessutom bör din expertisnivå beaktas när du väljer rätt trådstorlek. Överväg att använda en liten tråd när du börjar svetsa, eftersom det kan hjälpa dig att bemästra processen. Med erfaren övning kommer man att utveckla en större lätthet att hantera större diametrar.

Använd häftsvetsning för tunna metallplåtar

Häftsvetsning är en exceptionell teknik för att ansluta tunna stålplåtar. Häft är extremt små svetsar som inte orsakar ytskador på materialet. Vid sammanfogning av två metallsektioner måste ett mellanrum på 1 mm upprätthållas mellan dem. En stift placeras sedan exakt i mitten av öppningen. Efter att ha placerat klibben, applicera kraftigt tryck på båda ytorna av klibben tills den löser sig helt. Det smälta lodet kommer att fästa vid metallen och skapa en robust bindning.

Prova Skipsvetstekniken 

Metoden som kallas "hoppsvetsning" innebär att man strategiskt placerar ett antal korta svetsar eller stygn för att säkra positionen för den tunna metallplåten. Genom att använda skipsvetsning kan metallförvrängning och deformation minskas.

Justera värmen som används på lämpligt sätt

I samband med plåtsvetsning är värme den mest inflytelserika variabeln. En överdriven mängd värme kommer att lösa upp metallen och misslyckas med fogen. För att förhindra att detta inträffar används olika former av uppvärmning beroende på metalltyp.

För att producera en svets av överlägsen kvalitet används gas wolframbågsvetsning (GTAW) när man arbetar med tätare material som stål. Vid svetsning av tunnare material som aluminium används stavsvetsning eftersom det gör att svetsen kan placeras i vilken vinkel som helst. Dessutom är det bäst att använda en ficklampa som leder värme till elektrodtrådens punkt snarare än dess bas. Detta koncentrerar värmen exakt där svetsen ska ske.

Zintilon plåttillverkningsmöjligheter

Svetsning av plåt är en väsentlig procedur för att skapa ett brett utbud av produkter. På grund av det stora antalet svetsmetoder och tekniker är det viktigt att förstå varje aspekt av proceduren. Ändå kan du anförtro uppgiften till experter.

Behöver du överlägsna svetstjänster för specialtillverkning av plåt? Zintilon är här för att möta dina exakta behov. Vi utmärker oss i olika tjänster, inklusive laserskärning, svetsning och andra relaterade teknologier. Zintilon levererar professionella och enastående plåttjänster. Dessutom säkerställer vi snabba ledtider och konkurrenskraftiga priser utan att kompromissa med kvaliteten. Skicka bara in dina designfiler och få en offert.