Đang tải...

Tổng hợp cơ khí Hàn cấy chốt( stud welding)

Thảo luận trong 'Cơ khí chế tạo' bắt đầu bởi bkdn, 11/4/10.

Thành viên đang xem bài viết (Users: 0, Guests: 0)

  1. bkdn

    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    Số km:
    Được đổ xăng:
    Mã lực:
    Xăng dự trữ:
    142 lít xăng
    English version. hihi, pàkon cố gắng đọc nhé. ai dịch được phần nào thì up lên dần nhé!

    Stud welding is a general term for joining a metal stud or similar part to a workpiece. Welding can be done by a number of welding processes including arc, resistance, friction, and percussion. Of these processes, the one that utilizes equipment and techniques unique to stud welding is arc welding. This process, known as stud arc welding (SW), will be covered below. The other processes use conventionally designed equipment with special tooling for stud welding.

    In stud arc welding, the base (end) of the stud is joined to the other work part by heating the stud and the work with an arc drawn between the two. When the surfaces to be joined are properly heated, they are brought together under low pressure. Stud welding guns are used to hold the studs and move them in proper sequence during welding. There are two basic power supplies used to create the arc for welding studs. One type uses dc power sources similar to those used for shielded metal arc welding. The other type uses a capacitor storage bank to supply the arc power. The stud arc welding processes using these two types of power sources are commonly known as arc stud welding and capacitor discharge stud welding, respectively.


    Arc stud welding, the more widely used of the two major stud welding processes, is similar in many respects to manual shielded metal arc welding. The heat necessary for welding of studs is developed by a dc arc between the stud (electrode) and the plate (work) to which the stud is to be welded. The welding current is supplied by either a dc motor-generator or a dc transformer-rectifier power source, similar to those used for shielded metal arc welding. Welding time and the plunging of the stud into the molten weld pool to complete the weld are controlled automatically. The stud, which is held in a stud welding gun, is positioned by the operator, who then actuates the unit by pressing a switch. The weld is completed quickly, usually in less than one second. This process generally uses a ceramic arc shield, called a ferrule. It surrounds the stud to contain the molten metal and shield the arc. A ferrule is not used with some special welding techniques, nor with some nonferrous metals.

    Capacitor discharge stud welding derives its heat from an arc produced by the rapid discharge of electrical energy stored in a bank of capacitors. During or immediately following the electrical discharge, pressure is applied to the stud, plunging its base into the molten pool of the workpiece. The arc may be established either by rapid resistance heating, and vaporization of a projection on the stud weld base, or by drawing an arc as the stud is lifted away from the workpiece. In the first type, arc times are about three to six milliseconds; in the second type, they range from six to fifteen milliseconds. The capacitor discharge process does not require a shielding ceramic ferrule because of the short arc duration and small amount of molten metal expelled from the joint. It is suited for applications requiring small to medium sized studs.

    For either process, a wide range of stud styles is available. They include such types as threaded fasteners, plain or slotted pins, internally threaded fasteners, flat fasteners with rectangular cross section, and headed pins with various upsets. Studs may be used as holddowns, standoffs, heat transfer members, insulation supports, and in other fastening applications. Most stud styles can be rapidly applied with portable equipment.



    Because stud arc welding time cycles are very short, heat input to the base metal is very small compared to conventional arc welding. Consequently, the weld metal and heat affected zones are very narrow. Distortion of the base metal at stud locations is minimal. The local heat input may be harmful when studs are welded onto medium and high carbon steels. The unheated portion of the stud and base metal will cool the weld and heat-affected zones very rapidly, causing these areas to harden. The resulting lack of weld joint ductility may be detrimental under certain types of loading, such as cyclic loads. On the other hand, when stud welding precipitation hardened aluminum alloys, a short weld cycle minimizes overaging and softening of the adjacent base metal. Metallurgical compatibility between stud material and the base metal must also be considered.

    Studs can be welded at the appropriate time during construction or fabrication without access to the back side of the member. Drilling, tapping, or riveting for installation is not required.

    Using this process, designers need not specify thicker materials nor provide heavy bosses and flanges to obtain required tap depths for threaded fasteners. With stud welded designs of lighter weight, not only can material be saved but the amount of welding and machining needed to join parts can be reduced.

    Small studs can be welded to thin sections by the capacitor discharge method. Studs have been welded to sheet as thin as 0.03 in. (0.75 mm) without melt-through. They have been joined to certain materials (stainless steel, for example) in thicknesses down to 0.01 in. (0.25 mm). Because the depth of melting is very shallow, capacitor discharge welds can be made without damage to a prefinished opposite side. No subsequent cleaning or finishing is required.

    Capacitor discharge power permits the welding of more dissimilar metals and alloys than arc stud welding. While both can join steel to stainless steel, only the capacitor discharge welding system can join brass to steel, copper to steel, brass to copper, aluminum to die-cast zinc, and similar combinations.

    Only one end of a stud can be welded to the workpiece. If a stud is required on both sides of a member, a second stud must be welded to the other side. Stud shape and size are limited because the stud design must permit chucking of the stud for welding. The stud base size is limited for thin base metal thicknesses.

    Studs applied by arc stud welding usually require a disposable ceramic ferrule around the base. It is also necessary to provide flux in the stud base or a protective gas shield to obtain a sound weld.

    Most studs applied by capacitor discharge power require a close tolerance projection on the weld base to initiate the arc. Stud diameters that can be attached by this method generally range from 1/8 to 3/8 in. (3.2 to 9.5 mm). Above this size, arc stud welding is more economical.

    A welding power source located convenient to the work area is required for stud welding. For arc stud welding, 230 or 460 V ac power is required to operate the dc welding power source. For most capacitor discharge welding, a single phase 110 V ac main supply will serve, but high production units require three phase ac, 230 or 460 V, for operation.


    The arc stud welding process involves the same basic principles as any of the other arc welding processes. Application of the process consists of two steps.

    1. Welding heat is developed with an arc between the stud and the plate (work).
    2. The two pieces are brought into intimate contact when the proper temperature is reached.

    The most basic equipment arrangement consists of the stud gun, a control unit (timing device), studs and ferrules, and an available source of dc welding current. Equipment is now available in which the power source and gun timing device are integrated into one unit. The stud is loaded into the chuck, the ferrule (also known as an arc shield) is placed in position over the end of the stud, and the gun is properly positioned for welding. The trigger is then depressed, starting the automatic welding cycle.

    A solenoid coil within the body of the gun is energized. This lifts the stud off the work and, at the same time, creates an arc. The end of the stud and the workpiece are melted by the arc. When the preset arc period is completed, the welding current is automatically shut off and the solenoid is de-energized by the control unit. The mainspring of the gun plunges the stud into the molten pool on the work to complete the weld. The gun is then lifted from the stud, and the ferrule is broken off.

    The time required to complete a weld varies with the cross-sectional area of the stud. For example, typical weld time is about 0.13 seconds for a 10 gage (0.135 in. or 3.4 mm diameter) stud, and 0.92 seconds for a 7/8 in. (22 mm) diameter stud. An average rate is approximately 6 studs per minute, although a rate of 15 studs per minute can be achieved for some applications.

    The equipment involved in stud welding compares with that of manual shielded metal arc welding with regard to portability and ease of operation. The initial cost of such equipment varies with the size of the studs to be welded.

    When a design calls for stud type fasteners or supports, arc stud welding should be considered as a means for attaching them. Compared to threaded studs, the (work) material thickness required to obtain full strength is less for arc stud welding. The use of arc welded studs may reduce the thickness of bosses at attachment points or may eliminate them. Cover plate flanges may be thinner than those required for threaded fasteners. Thus, there is potential weight savings when the process is used.

    The weld base diameters of steel studs range from 1/8 to 1-1/4 in. (3.2 to 32 mm). For aluminum, the range is 1/8 to 1/2 in. (3.2 to 13 mm), and for stainless steels it is1/8 to 1 in. (3.2 to 25 mm). For design purposes, the smallest cross-sectional area of the stud should be used for load determination, and adequate safety factors should be considered.

    To develop full fastener strength, the plate (work) thickness should be a minimum of approximately one third the weld base diameter. A minimum plate thickness is required for each stud size to permit arc stud welding without melt through or excessive distortion. For steel, a 1:5 minimum ratio of plate thickness to stud weld base diameter is the general rule.

    Fasteners can be stud welded with smaller edge distances than those required for threaded fasteners. However, loading and deflection requirements must be considered at stud locations.


    Stud Materials

    The most common stud materials welded with the arc stud welding process are low carbon steel, stainless steel, and aluminum. Other materials are used for studs on a special application basis. Typical low carbon steel studs have a chemical composition as follows (all values are maximum): 0.23 percent carbon, 0.90 percent manganese, 0.040 percent phosphorus, and 0.050 percent sulfur. They have a minimum tensile strength of 55 000 psi (380 MPa) and a minimum yield strength of 50 000 psi (345 MPa). The typical tensile strength for stainless steel studs is 85 000 psi.

    High-strength studs, meeting the SAE steel fastener Grade S tensile strength of 120 000 psi (825 MPa) minimum, are also available. These studs are basically carbon steels that are heat treated to meet the tensile strength requirement.

    Low carbon and stainless steel studs require a quantity of welding flux within or permanently affixed to the end of the stud. The main purposes of the flux are to deoxidize the weld metal and to stabilize the arc.

    Aluminum studs do not use flux on the weld end. Argon or helium shielding is required to prevent oxidation of the weld metal and stabilize the arc. The studs usually have a small tip on the weld end to aid arc initiation.
    Stud Designs

    Most stud weld bases are round. However, there are many applications which use a square or rectangular shaped stud. With rectangular studs, the width-to-thickness ratio at the weld base should not exceed five to obtain satisfactory weld results. In addition to conventional straight threaded studs, they include eye-bolts, J-bolts, and punched, slotted, grooved, and pointed studs.

    Stud designs are limited in that (1) welds can be made on only one end of a stud; (2) the shape must be such that a ferrule (arc shield) that fits the weld base can be produced; (3) the cross section of the stud weld base must be within the range that can be stud welded with available equipment; and (4) the stud size and shape must permit chucking or holding for welding. A number of standard stud designs are produced commercially. The stud manufacturers can provide information on both standard and special designs for various applications.

    One important consideration in designing or selecting a stud is to recognize that some of its length will be lost due to welding, since the stud and the base metal melt. The molten metal is then expelled from the joint. Part of the material from the length reduction appears as flash in the form of a fillet around the stud base. This flash must not be confused with a conventional fillet weld because it is formed in a different manner. When properly formed and contained, the flash indicates complete fusion over the full cross section of the stud base. It also suggests that the weld is free of contaminants and porosity. The stud weld flash may not be fused along its vertical and horizontal legs. This lack of fusion is not considered detrimental to the stud weld joint quality.

    The dimensions of the flash are closely controlled by the design of the ferrule, where one is required. Since the diameter of the flash is generally larger than the diameter of the stud, some consideration is required in the design of mating parts. Flash size and shape will vary with stud material and ferrule clearance. Therefore, test welds should be made and checked.


    Ferrules are required for most arc stud welding applications. One of them is placed over the stud at the weld end where it is held in position by a grip or holder on the stud welding gun. The ferrule performs the following important functions during welding:

    1.Concentrating the heat of the arc in the weld area
    2. Restricting the flow of air into the area, which helps to control oxidation of the molten weld metal
    3.Confining the molten metal to the weld area
    4.Preventing the charring of adjacent non-metallic materials

    The ferrule also shields the operator from the arc. However, safety glasses with No. 3 filter lenses are recommended for eye protection.

    Ferrules are made of a ceramic material and are easily removed by breaking them. Since ferrules are designed to be used only once - their size is minimized for economy, and their dimensions are optimized for the application. A standard ferrule is generally cylindrical in shape and flat across the bottom for welding to flat surfaces. The base of the ferrule is serrated to vent gases expelled from the weld area. Its internal shape is designed to form the expelled molten metal into a cylindrical flash around the base of the stud. Special ferrule designs are used for special applications such as welding at angles to the work and welding to contoured surfaces. Ferrules for such applications are designed so that their bottom faces match the required surface contours.

    There are several special process techniques that employ the basic arc stud welding process, but each is limited to very specific types of applications.

    One special process technique, referred to as gas-arc, uses an inert gas for shielding the arc and molten metal from the atmosphere. A ferrule is not used. This technique is suitable for both steel and aluminum stud welding applications, but its primary use is with aluminum. It is usually limited to production type applications because a fixed setup must be maintained, and also the welding variables fall into a very narrow range. Without a ferrule, there is greater susceptibility to arc blow and poorer control of the fillet around the base.

    Another special process technique, which again does not use a ferrule, is called short cycle welding. It uses a relatively high weld current for a very short time to minimize oxidation and nitrification of the molten metal. Short cycle welding is generally limited to small studs, 0.25 in. (6.4 mm) diameter and under, where the amount of metal melted is minimal. One application is the welding of studs to thin base materials where shallow penetration is required and backside marking is not a consideration.

    AWS Welding Handbook, Eigth Edition Volume 2 Welding Processes
  2. thanhcong.auto

    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    Số km:
    Được đổ xăng:
    Mã lực:
    Xăng dự trữ:
    330 lít xăng
    day la ban dich tu google GIỚI THIỆU

    Stud hàn là một thuật ngữ chung để tham gia một phần kim loại đinh hoặc tương tự với một phôi. Hàn có thể được thực hiện bởi một số quy trình bao gồm cả hồ quang hàn, sức đề kháng, ma sát, và bộ gõ. Của các quá trình này, một trong đó sử dụng thiết bị và kỹ thuật độc đáo để hàn hồ quang stud là hàn. Quá trình này, được gọi là hàn hồ quang stud (SW), sẽ được bảo hiểm dưới đây. Những quá trình khác sử dụng thiết bị thông thường được thiết kế với dụng cụ đặc biệt để hàn stud.

    Trong hàn arc stud, cơ sở (kết thúc) của stud là tham gia vào một phần công việc khác bằng cách đốt nóng các stud và làm việc với một vòng cung rút ra giữa hai người. Khi các bề mặt sẽ được tham gia là đúng nước nóng, chúng được mang lại với nhau dưới áp lực thấp. Stud súng hàn được sử dụng để giữ đinh tán và di chuyển chúng theo thứ tự hợp lý trong quá trình hàn. Có hai nguồn cung cấp năng lượng cơ bản được sử dụng để tạo ra hồ quang cho đinh tán hàn. Một loại sử dụng nguồn điện dc tương tự như được sử dụng cho hàn hồ quang được che chắn bằng kim loại. Các loại khác sử dụng một ngân hàng lưu trữ tụ điện cung cấp điện hồ quang. Các stud quá trình hàn hồ quang bằng cách sử dụng hai loại nguồn điện thường được gọi là hàn hồ quang và xả stud tụ hàn stud, tương ứng.

    ARC hàn Stud

    Arc hàn stud, càng sử dụng rộng rãi trong hai quy trình hàn lớn stud, cũng tương tự như ở nhiều khía cạnh để hướng dẫn sử dụng hàn hồ quang được che chắn bằng kim loại. Nhiệt cần thiết cho việc hàn các đinh tán được phát triển bởi một vòng cung dc giữa stud (điện cực) và mảng (công việc) mà stud là để được hàn. Các hàn hiện nay được cung cấp bởi hoặc là một máy phát điện dc-động cơ hoặc một sức mạnh biến áp-chỉnh lưu nguồn dc, tương tự như được sử dụng cho hàn hồ quang được che chắn bằng kim loại. Hàn thời gian và chìm của stud vào hồ bơi hàn nóng chảy để hoàn tất việc hàn được điều khiển tự động. Các stud, được tổ chức tại một khẩu súng hàn stud, là vị trí của các nhà điều hành, những người sau đó actuates đơn vị bằng cách nhấn một chuyển đổi. mối hàn được hoàn thành nhanh chóng, thường trong vòng chưa đầy một giây. Quá trình này thường sử dụng một lá chắn gốm hồ quang, được gọi là một khâu sắt. Nó bao quanh stud để chứa các kim loại nóng chảy và lá chắn vòng cung. khâu sắt A không được sử dụng với một số kỹ thuật hàn đặc biệt, cũng không phải với một số kim loại màu.
    phương tiện truyền thông [] http://www.youtube.com/watch?v=SjLb-Sj66u0&feature=player_embedded [/ media]
    Tụ xả hàn Stud

    Tụ hàn xả stud bắt nguồn nhiệt từ một vòng cung được sản xuất bởi các viện nhanh chóng của năng lượng điện được lưu giữ trong một ngân hàng của tụ điện. Trong thời gian hoặc ngay sau khi phóng điện, áp suất được áp dụng lên cột này, cơ sở của nó chìm vào trong hồ bơi nóng chảy của các phôi này. hồ quang có thể được thành lập hoặc bằng cách nung nóng kháng nhanh chóng, và xông hơi của một chiếu trên cơ sở hàn đinh, hoặc bằng cách vẽ một vòng cung như đinh được nâng lên từ các phôi. Trong loại đầu tiên, thời gian cung khoảng 3-6 phần nghìn giây, trong loại thứ hai, họ phạm vi 6-15 phần nghìn giây. Quá trình xả tụ điện không yêu cầu che chắn gốm khâu sắt vì thời gian ngắn và cung lượng nhỏ kim loại nóng chảy bị trục xuất khỏi doanh. Đó là phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi vừa và nhỏ có kích thước đinh tán.

    Đối với quá trình hoặc là, một loạt các phong cách stud có sẵn. Chúng bao gồm các loại như ốc vít ren, chân trơn hoặc có rãnh, trong nội bộ ren ốc vít, ốc vít bằng phẳng với mặt cắt ngang hình chữ nhật, và đi chân với rối loạn khác nhau. Studs có thể được sử dụng như holddowns, standoffs, nhiệt chuyển giao các thành viên, hỗ trợ vật liệu cách nhiệt, và trong các ứng dụng khác buộc. Hầu hết các phong cách stud có thể được nhanh chóng áp dụng với các thiết bị cầm tay.

    Năng lực và GIỚI HẠN

    Khả năng

    Bởi vì stud hàn hồ quang chu kỳ thời gian rất ngắn, nhiệt độ đầu vào để các kim loại cơ bản là rất nhỏ so với hàn hồ quang thông thường. Do đó, các mối hàn kim loại và nhiệt vùng bị ảnh hưởng là rất hẹp. Sự biến dạng của kim loại cơ bản tại các địa điểm stud là tối thiểu. Các đầu vào nhiệt địa phương có thể có hại khi đinh tán được hàn thép carbon lên trung bình và cao. Phần unheated của stud và kim loại cơ bản sẽ làm mát mối hàn và các khu nhiệt bị ảnh hưởng rất nhanh, gây ra các khu vực này để đông cứng. Sự thiếu liên kết quả của tính dẻo có thể gây phương hại mối hàn theo một số loại tải trọng, chẳng hạn như tải cyclic. Mặt khác, khi lượng mưa stud hàn hợp kim nhôm cứng, một chu kỳ giảm thiểu mối hàn ngắn overaging và làm mềm của các kim loại cơ bản lân cận. Luyện kim tương thích giữa vật chất và kim loại stud cơ sở cũng phải được xem xét.

    Studs có thể được hàn tại thời điểm thích hợp trong quá trình xây dựng, chế tạo mà không cần truy cập vào mặt sau của thành viên. Khoan, khai thác, hoặc riveting để cài đặt là không cần thiết.

    Sử dụng quá trình này, nhà thiết kế không cần phải chỉ định vật liệu dày hơn và cũng không cung cấp cho ông chủ nặng và mặt bích để có được yêu cầu khai thác độ sâu luồng cho ốc vít. Với thiết kế stud hàn trọng lượng nhẹ hơn, không chỉ vật liệu có thể được lưu nhưng số lượng hàn và gia công cần thiết để tham gia các bộ phận có thể được giảm.

    đinh tán nhỏ có thể được hàn vào phần mỏng theo phương pháp xả tụ điện. Studs đã được hàn để tấm mỏng như 0,03 in (0,75 mm) mà không tan chảy qua. Họ đã được tham gia vào một số vật liệu (thép không gỉ, ví dụ) trong độ dày xuống 0,01 in (0,25 mm). Bởi vì độ sâu của sự tan chảy là rất nông cạn, tụ điện xả mối hàn có thể được thực hiện mà không có thiệt hại cho một phía đối diện prefinished. Không có tiếp theo làm sạch hoặc kết thúc là bắt buộc.

    Tụ điện xả cho phép hàn các kim loại và các hợp kim giống nhau chút so với hàn hồ quang stud. Trong khi cả hai có thể tham gia thép thép không gỉ, chỉ có hệ thống xả tụ điện hàn có thể tham gia đồng để thép, đồng đến thép, đồng thau để đồng, nhôm để đúc kẽm, và kết hợp tương tự.

    Chỉ có một đầu của cột có thể được hàn vào các phôi. Nếu cột là bắt buộc trên cả hai mặt của một thành viên, một stud thứ hai phải được hàn để phía bên kia. Stud hình dạng và kích thước được giới hạn bởi vì việc thiết kế stud phải cho phép hòn của stud cho hàn. Kích thước cơ bản stud được giới hạn cho độ dày mỏng bằng kim loại cơ bản.

    Studs áp dụng bằng cách hàn hồ quang stud thường đòi hỏi một khâu sắt dùng một lần gốm quanh căn cứ. Nó cũng là cần thiết để cung cấp thông lượng trong các cơ sở stud hoặc khí một lá chắn bảo vệ để có được một mối hàn âm thanh.

    Hầu hết các đinh tán được áp dụng bởi quyền lực xả tụ điện yêu cầu một chiếu khoan dung đóng trên cơ sở mối hàn để bắt đầu vòng cung. Stud đường kính có thể được đính kèm bởi phương pháp này thường dao động từ 1 / 8 đến 3 / 8 in (3,2-9,5 mm). Ở trên kích thước này, hàn arc stud là kinh tế hơn.

    Một nguồn điện hàn ở vị trí thuận tiện để các khu vực làm việc là cần thiết để hàn stud. Đối với hàn hồ quang stud, 230 hoặc 460 V ac điện là cần thiết để vận hành nguồn điện hàn dc. Đối với hàn nhất xả tụ điện, một giai đoạn duy nhất 110 ac V chính cung cấp sẽ phục vụ, nhưng các đơn vị sản xuất cao yêu cầu ba pha ac, 230 hoặc 460 V, cho hoạt động.


    Các quá trình hàn hồ quang stud liên quan đến các nguyên tắc cơ bản giống như bất kỳ quá trình hàn hồ quang khác. Ứng dụng của quá trình bao gồm hai bước.

    1. hàn nhiệt được phát triển với một vòng cung giữa stud và mảng (công việc).
    2. Hai miếng được đưa vào liên hệ thân mật khi nhiệt độ thích hợp được đạt tới.

    Việc bố trí các thiết bị cơ bản nhất bao gồm các súng stud, một đơn vị kiểm soát (thời gian thiết bị), đinh tán và ferrules, và một nguồn có sẵn của hàn dc hiện hành. Trang thiết bị bây giờ đã có trong đó nguồn điện và thiết bị hẹn giờ súng được tích hợp vào một đơn vị. stud là được tải vào chuck, các khâu sắt (còn được gọi là lá chắn vòng cung) được đặt ở vị trí trên hết stud, và súng là đúng vị trí để hàn. sau đó được kích hoạt trầm cảm, bắt đầu chu trình hàn tự động.

    Một cuộn dây solenoid trong cơ thể của súng là năng lượng. Điều này tạo ra stud thang máy ra khỏi công việc và, đồng thời, một vòng cung. Sự kết thúc của stud và phôi đang tan chảy của các vòng cung. Khi thời gian định trước vòng cung được hoàn thành, các hàn hiện nay được tự động tắt và solenoid là de-năng lượng do đơn vị kiểm soát. Các chủ động của súng plunges các stud vào hồ bơi nóng chảy vào công việc để hoàn tất việc hàn. súng sau đó được nâng lên từ stud, và khâu sắt là bị hỏng đi.

    Thời gian cần thiết để hoàn thành một mối hàn khác nhau với diện tích mặt cắt ngang của stud này. Ví dụ, thời gian hàn điển hình là khoảng 0,13 giây cho một gage 10 (0,135 in hoặc đường kính 3,4 mm) stud, và 0,92 giây cho một 7 / 8 in (22 mm) có đường kính stud. Tỷ lệ trung bình là khoảng 6 studs / phút, mặc dù với tốc độ 15 studs mỗi phút có thể đạt được đối với một số ứng dụng.

    Các thiết bị liên quan đến hàn stud so sánh với các hướng dẫn sử dụng hàn hồ quang được che chắn bằng kim loại có liên quan đến tính cơ động và dễ dàng hoạt động. Chi phí ban đầu của thiết bị đó thay đổi theo kích cỡ của đinh tán được hàn.
    THIẾT KẾ hàn Stud ARC

    Khi thiết kế một cuộc gọi cho các loại ốc vít đinh hoặc hỗ trợ, hồ quang hàn stud cần được xem xét như là một phương tiện để đính kèm chúng. So với các đinh tán có ren, công việc () chiều dày vật liệu cần thiết để có được sức mạnh đầy đủ là ít hơn cho hàn hồ quang stud. Việc sử dụng các đinh tán hàn hồ quang có thể làm giảm độ dày của các ông chủ tại các điểm tập tin đính kèm hoặc có thể loại bỏ chúng. Che mặt bích tấm có thể được mỏng hơn so với những yêu cầu cho ốc vít ren. Như vậy, có tiềm năng tiết kiệm trọng lượng khi quá trình được sử dụng.

    Các cơ sở mối hàn đường kính của đinh tán thép từ 1 / 8 đến 1-1/4 in (3,2-32 mm). Đối với nhôm, dãy núi này là 1 / 8 đến 1 / 2 in (3,2-13 mm), và cho thép không gỉ nó is1 / 8-1 in (3,2-25 mm). Đối với mục đích thiết kế, các mặt cắt ngang nhỏ nhất khu vực của stud nên được dùng để xác định tải, và các yếu tố an toàn đầy đủ nên được xem xét.

    Phát triển sức mạnh dây buộc toàn, các tấm (công việc), nên có một bề dày tối thiểu của khoảng một phần ba đường kính cơ hàn. Một tấm độ dày tối thiểu là cần thiết cho mỗi kích thước stud cho phép hàn hồ quang stud mà không tan chảy qua hoặc biến dạng quá mức. Đối với thép, một tỷ lệ 1:05 tối thiểu độ dày tấm lên cột có đường kính gốc mối hàn là quy luật chung.

    Chốt có thể được hàn đinh với khoảng cách cạnh nhỏ hơn so với những yêu cầu cho ốc vít ren. Tuy nhiên, tải và các yêu cầu lệch phải được xem xét tại các địa điểm stud.


    Vật liệu Stud

    Các vật liệu phổ biến nhất stud hàn với quá trình hàn hồ quang stud thép carbon thấp, thép không gỉ, và nhôm. Các tài liệu khác được sử dụng cho studs trên cơ sở ứng dụng đặc biệt. Tiêu biểu đinh tán thép carbon thấp có một thành phần hóa học như sau (tất cả các giá trị được tối đa): 0,23 phần trăm carbon, 0,90 phần trăm mangan, phốt pho 0,040 phần trăm, và lưu huỳnh 0,050 phần trăm. Họ có một sức mạnh tối thiểu căng của 55 000 psi (380 MPa) và sản lượng một sức mạnh tối thiểu là 50 000 psi (345 MPa). Sức mạnh tiêu biểu cho độ bền kéo đinh tán bằng thép không rỉ là 85 000 psi.

    Cao sức mạnh đinh tán, đáp thép dây buộc SAE Lớp S sức bền của 120 000 psi (825 MPa) tối thiểu, cũng có sẵn. Những đinh tán được về cơ bản thép carbon được xử lý nhiệt để đáp ứng yêu cầu sức bền.

    Carbon thấp và đinh tán bằng thép không rỉ yêu cầu một số lượng thông lượng hàn trong hoặc vĩnh viễn gắn liền với cuối stud này. Mục đích chính của dòng này là để khử o xy hàn kim loại và để ổn định hồ quang.

    Studs nhôm không sử dụng thông lượng ngày kết thúc mối hàn. Argon hoặc heli chắn là cần thiết để ngăn chặn quá trình oxy hóa của kim loại hàn và ổn định hồ quang. Các đinh tán thường có một mẹo nhỏ trên mối hàn kết thúc để bắt đầu viện trợ vòng cung.
    Stud Designs

    Hầu hết các căn cứ đinh hàn tròn. Tuy nhiên, có nhiều ứng dụng mà sử dụng một stud vuông hoặc hình chữ nhật có hình dạng. Với đinh tán hình chữ nhật, tỷ lệ chiều rộng-to-dày tại cơ sở hàn không nên quá năm để có được kết quả thỏa đáng mối hàn. Ngoài việc thông thường studs thẳng ren, chúng bao gồm mắt-bu lông, J-bu lông, và đục lỗ, rãnh, rãnh, và đinh tán nhọn.

    Stud thiết kế được giới hạn trong (1) mối hàn có thể được thực hiện trên chỉ một đầu của một stud; (2) hình dạng phải được như vậy mà một khâu sắt (arc lá chắn) phù hợp với các cơ sở mối hàn có thể được sản xuất; (3) thánh giá phần này của cơ sở hàn đinh phải nằm trong phạm vi có thể được stud hàn với các thiết bị có sẵn, và (4) stud kích thước và hình dạng phải cho phép hòn hoặc nắm giữ để hàn. Một số mẫu thiết kế tiêu chuẩn stud được sản xuất thương mại. Các nhà sản xuất đinh có thể cung cấp thông tin trên cả hai tiêu chuẩn và đặc biệt thiết kế cho các ứng dụng khác nhau.

    Một xem xét quan trọng trong việc thiết kế hoặc lựa chọn một stud là để nhận ra rằng một số chiều dài của nó sẽ bị mất do hàn, vì đinh và các kim loại cơ bản tan chảy. Các kim loại nóng chảy được sau đó bị trục xuất khỏi doanh. Một phần của vật chất từ việc giảm chiều dài xuất hiện như đèn flash trong các hình thức của một phi lê xung quanh căn cứ đinh. flash này không được nhầm lẫn với một phi lê hàn thông thường bởi vì nó được hình thành trong một cách thức khác nhau. Khi hình thành và chứa đúng, đèn flash cho thấy sự hợp nhất hoàn toàn mọi mặt cắt đầy đủ của các cơ sở stud. Nó cũng cho thấy rằng mối hàn là miễn phí của chất gây ô nhiễm và rỗ khí. Các mối hàn stud flash có thể không được nấu chảy dọc theo chân của nó dọc và ngang. Điều này thiếu sự hợp nhất không được xem là phương hại đến chất lượng mối hàn stud doanh.

    Các kích thước của flash được kiểm soát chặt chẽ bằng việc thiết kế các khâu sắt, nơi mà một là bắt buộc. Kể từ khi đường kính của flash là thường lớn hơn đường kính của đinh này, xem xét một số là cần thiết trong việc thiết kế các bộ phận giao phối. Flash kích thước và hình dạng sẽ khác nhau với chất liệu và khâu sắt stud giải phóng mặt bằng. Do đó, mối hàn thử nghiệm phải được thực hiện và kiểm tra.


    Ferrules được yêu cầu cho các ứng dụng hàn hồ quang nhất đinh. Một trong số đó được đặt trên các stud cuối hàn nơi nó được tổ chức tại vị trí của một grip hoặc người trên súng hàn stud. khâu sắt Việc thực hiện chức năng quan trọng sau đây trong quá trình hàn:

    1.Concentrating nhiệt của hồ quang trong khu vực hàn
    2. Hạn chế dòng chảy của không khí vào khu vực, giúp kiểm soát quá trình oxy hóa của kim loại hàn nóng chảy
    3.Confining kim loại nóng chảy vào vùng mối hàn
    4.Preventing các charring vật liệu phi kim loại liền kề

    Các khâu sắt cũng khiên người khai thác từ vòng cung này. Tuy nhiên, kính an toàn với các ống kính số 3 bộ lọc được khuyến cáo để bảo vệ mắt.

    Ferrules đều được làm bằng một loại vật liệu gốm và dễ dàng loại bỏ bằng cách phá vỡ chúng. Kể từ khi ferrules được thiết kế để được sử dụng chỉ một lần - kích thước của họ được giảm thiểu cho nền kinh tế, và kích thước của họ là tối ưu hóa cho các ứng dụng. Một khâu sắt tiêu chuẩn thường là hình trụ trong hình dạng và căn hộ trên dưới cùng để hàn vào bề mặt phẳng. Các cơ sở của khâu sắt là có răng cưa để vent khí bị trục xuất khỏi khu vực hàn. nội bộ hình dạng của nó được thiết kế để tạo thành kim loại nóng chảy bị trục xuất vào một flash hình trụ xung quanh cơ sở của stud này. thiết kế đặc biệt khâu sắt được sử dụng cho các ứng dụng đặc biệt như hàn ở góc đến công việc và hàn để bề mặt Contoured. Ferrules cho các ứng dụng đó được thiết kế để dưới cùng của họ phải đối mặt với đường nét phù hợp với bề mặt cần thiết.
    QUY TRÌNH kỹ thuật đặc biệt

    Có một số quy trình kỹ thuật đặc biệt có sử dụng cơ bản quá trình hàn hồ quang stud, nhưng từng được giới hạn trong các loại rất cụ thể của ứng dụng.

    Một quy trình kỹ thuật đặc biệt, được gọi là khí hồ quang, sử dụng một khí trơ để che chắn kim loại nóng chảy từ hồ quang và bầu khí quyển. khâu sắt A không được sử dụng. Kỹ thuật này thích hợp cho cả thép và nhôm ứng dụng hàn stud, nhưng sử dụng chính của nó là bằng nhôm. Nó thường được giới hạn đối với các ứng dụng loại hình sản xuất bởi vì một thiết lập cố định phải được duy trì, và cũng có các biến hàn lâm vào một phạm vi rất hẹp. Nếu không có khâu sắt một, có tính nhạy cảm lớn hơn để thổi hồ quang và kiểm soát nghèo của phi lê xung quanh căn cứ.

    Một kỹ thuật xử lý đặc biệt, mà lại không sử dụng một khâu sắt, được gọi là ngắn chu kỳ hàn. Nó sử dụng một mối hàn tương đối cao hiện tại trong một thời gian rất ngắn để giảm thiểu quá trình oxy hóa và nitrat hóa của kim loại nóng chảy. Hàn ngắn chu kỳ thường được giới hạn đinh tán nhỏ, 0,25 in (6,4 mm) và đường kính nhỏ hơn, nơi mà số lượng kim loại nóng chảy là tối thiểu. Một ứng dụng là hàn đinh tán để vật liệu cơ bản mỏng nơi thâm nhập nông cạn và mặt sau được yêu cầu đánh dấu không phải là một xem xét.

    AWS hàn Sổ tay, Eighth Edition Volume 2 quá trình hàn

Chia sẻ trang này