I. Kas yra ultragarsas?

Ultragarsinės bangos yra technika, kuri naudoja aukšto dažnio vibracijų generuojamą energiją, kad veiktų ruošinio paviršių ir taip sujungtų metalines dalis.

II. Ultragarsinių bangų veikimo principas

1. Elektros energija paverčiama aukšto dažnio mechanine vibracija, kuri per akustiškai suderintą suvirinimo galvutę perduodama į suvirinimo antgalį. Viršutinė ir apatinė ruošiniai trinasi vienas į kitą 20 000 arba 40 000 kartų per sekundę slėgio ciklų metu. Dėl bendro aukšto dažnio vibracijos ir slėgio poveikio plonas medžiagos ir oksidų sluoksnis išsklaidomas ant ruošinio paviršiaus, suformuojant švarų ir kontroliuojamą difuzinį suvirinimą. Dėl atomų rekombinacijos tarp ruošinių galiausiai suformuojamas patikimas metalurginis sulydymo sluoksnis.
2. Žemo dažnio srovė generatoriaus paverčiama aukšto dažnio srove. Aukšto dažnio srovė tada keitiklio paverčiama mechanine vibracija. Amplitudės moduliatorius ir suvirinimo galvutė yra atsakingi už vibracijos amplitudės reguliavimą. Esant tam tikram statiniam slėgiui, metalo paviršiaus molekulinės struktūros trinasi ir susiduria viena su kita, pasiekdamos tarpmolekulinę persipynimą ir taip užbaigdamos suvirinimą.

Pagrindinės žinios apie ultragarsą ir jo veikimo sutrikimai

III. Dažni ultragarsinio suvirinimo gedimai

a) Neužbaigtas litavimas

1. Nepakankama suvirinimo galia: nepakankamas slėgis, nepakankama amplitudė arba pagrindas nėra tvirtai pritvirtintas.
2. Nepakankama suvirinimo energija: Išėjimo energijos apskaičiavimo formulė yra E=P×T=F×V×T=μN×A×f×T (čia E yra energija, P yra galia, V yra greitis, μ yra trinties koeficientas, N yra slėgis, A yra amplitudė, f yra dažnis ir T yra laikas). Nepakankama energija lems prastą suvirinimą.
3. Ant medžiagos paviršiaus esantys alyvos arba oksido sluoksniai gali paveikti suvirinimo efektą.
4. Jei dantys per aštrūs, suvirinimo metu jie gali lengvai pradurti suvirinimo siūlę.
5. Suvirinimo jungties paviršius padengtas medžiaga, kuri netinka ultragarsiniam suvirinimui.
6. Suvirinamos medžiagos netinka ultragarsiniam suvirinimui.

(ii) Suvirinimo galvutės pagrindas

Priežastis Kai suvirinimo galvutė arba suvirinimo pagrindas liečiasi su medžiaga, susidaro itin aukšta temperatūra, dėl kurios molekulės prasiskverbia tarp medžiagos ir suvirinimo galvutės arba pagrindo, o tai lemia sukibimą.

Sprendimas :

1. Patikrinkite suvirinimo galvutės ir pagrindo dantis. Jei susidėvėjimas didelis, temperatūra pakils, todėl reikia laiku su tuo susitvarkyti.
2. Užtikrinant suvirinimo rezultatus, galima atitinkamai padidinti galią ir sutrumpinti suvirinimo laiką, kad sumažėtų per dideli energijos mainai tarp suvirinimo galvutės ir medžiagos.

(iii) Suvirinimo įtrūkimai

1. Įtrūkimai aplink suvirinimo siūlę: Suvirinant kelis medžiagos sluoksnius, suvirinimo siūlės kraštas suformuoja nuolydį. Kai suvirinimo galvutė vibruoja, ji veikia kraštą tempimo jėga, dėl kurios gali lengvai atsirasti įtrūkimų.
2. Sprendimas Suvirinimo siūlės kraštą reikia specialiai apdoroti, kad įtempis pasiskirstytų tolygiai ir sumažėtų vibracijos sukeliama tempimo jėga.
3. Įtrūkimai šalia litavimo jungties: Litavimo galvutės vibracija verčia medžiagą judėti pirmyn ir atgal. Pavyzdžiui, kai aliuminio folija prijungta prie baterijos, traukimas gali lengvai ją sulūžti.
4. Sprendimai : ① Pakeiskite dantų rašto kryptį (pvz., naudokite įstrižaines), kad sureguliuotumėte jėgos, veikiančios medžiagą, kryptį; ② Tinkamai pailginkite skirtuką, kad tarp akumuliatoriaus ir litavimo jungties atsirastų buferinė erdvė.

(iv) Dideli išėjimo galios svyravimai

Priežastis Išėjimo galią įtakoja daug veiksnių, todėl juos reikia patikrinti po vieną.

Sprendimas :

1. Patikrinkite trigubo bloko montavimą, patikrinkite, ar nėra pažeidimų, ir, jei reikia, surinkite jį iš naujo.
2. Patikrinkite, ar pagrindo varžtai yra tvirtai priveržti.
3. Patikrinkite, ar nėra tarpų pagrindo spaustuko vietoje.
4. Patikrinkite suvirinimo įtaisus, kad kiekvieną kartą įsitikintumėte, jog suvirinimo pozicijos yra vienodos.
5. Patikrinkite medžiagos paviršių, ar nėra oksidacijos ar aliejaus dėmių.
6. Įsitikinkite, kad gaunamų medžiagų specifikacijos yra vienodos (kai suvirinimo galvutės eiga yra fiksuota, medžiagų storio ir kietumo skirtumai sukels išėjimo galios svyravimus).
7. Patikrinkite gamyklos oro tiekimo stabilumą ir stebėkite, ar įsiurbiamo oro slėgio matuoklyje nėra svyravimų.
8. Patikrinkite, ar maitinimo šaltinio dėžutės ultragarsinis išėjimas yra stabilus.

(v) Perkrova

Priežastys apima dvi situacijas: galios perkrovą ir dažnio perkrovą.

Sprendimas :

1. Tinkamai sumažinkite suvirinimo parametrus.
2. Apribokite suvirinimo galvutės nusileidimo gylį, kad tarp suvirinimo galvutės ir pagrindo būtų išlaikytas tam tikras tarpas.