Анализ применяющихся технологий сварочного производства.
Сварка - технологический процесс получения неразъемных соединений материалов посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их нагреве и пластическом деформировании. Сваркой соединяют однородные и разнородные металлы и их сплавы, металлы с некоторыми неметаллическими материалами (керамикой, графитом, стеклом и др.), а. также пластмассы.
Прочность и другие свойства сварных соединений определяются свариваемостью материалов.
Свариваемость - свойство металла или сочетания металлов образовывать при установленной технологии сварки надежные и экономичные сварные соединения, отвечающие требованиям, обусловленным конструкцией и эксплуатацией изделия. В зависимости от того, удовлетворяет ли сварное соединение предъявляемым требованиям, свариваемость может быть достаточной или недостаточной.
По этим признакам материалы разделяют на хорошо, удовлетворительно, ограниченно и плохо сваривающиеся.
Прочность соединения определяется внутрикристаллическими связями. Оценку свариваемости проводят, сравнивая свойства металла шва и околошовной зоны с основным металлом. Кроме того, выявляют склонность материалов к образованию сварочных дефектов (трещин, пор, шлаковых включений, наплывов, непроваров, подрезов и др.).
Термический класс сварки.К термическому классу сварки относятся соединения, получаемые местным плавлением поверхностей при помощи тепловой энергии. Тепло для сварки можно получить при помощи электрической дуги (дуговая сварка), от сгорания газовой смеси (газовая сварка), электронным или фотонным лучом (электронно-лучевая или лазерная сварка), сжиганием термитной смеси (термитная сварка), при прохождении электрического тока через расплавленный металл (электрошлаковая сварка) и т.д.
|
|
|
Дуговая сварка. При этом способе тепло для плавления получают от электрической дуги, возникающей в узком разрыве электрической цепи между сварочным электродом и изделием. Электрическое сопротивление этого зазора поднимает температуру до 4500 - 6000°С, в результате чего расплавляется конец электрода и участок детали, подлежащий соединению посредством сварки. После остывания металла получается сварочный шов, по прочности не уступающий основному металлу изделия. Яркий голубой свет и эффектный фонтан искр являются отличительной чертой дуговой сварки. Особым видом дуговой сварки является плазменная сварка, при которой нагрев осуществляется сжатой дугой.
Газовая сварка. При газовой сварке разогрев свариваемой кромки происходит при помощи газопламенной ее обработки. Пламя, полученное при выходе из газовой горелки, создает температуру до 3000°С и позволяет не только проводить сварку металлических кромок отдельных деталей, но и резать металл, нагревать его для гибки и т.д.
|
|
|
Лучевая сварка. Тепло в зоне сварки при лучевой сварке получают, бомбардируя сварочную кромку направленным электронным или фотонным потоком. Электронный поток получают при помощи специального прибора - электронной пушки, а фотонный поток создают в лазерных установках.
Термитная сварка. При термитной сварке используют тепло, полученное в результате сжигания термитной смеси, состоящей из алюминия и оксидов железа.
Электрошлаковая сварка. При электрошлаковой сварке плавление кромок свариваемых деталей получают теплом, возникающим при прохождении электрического тока через расплавленный электропроводный шлак.
Термическая разделительная резка. Под термической разделительной резкой понимают процесс обратный сварке, то есть, когда атомы металла сгорают в струе технически чистого кислорода, а полученные при этом продукты сгорания удаляются из зоны резания.
Термомеханический класс сварки. К термомеханическому классу относят кузнечную, контактную, диффузионную и прессовую сварку, использующую одновременно энергию механического и термического воздействия.
|
|
|
Кузнечная сварка. Кромки свариваемых деталей нагревают в специальных печах-горнах до требуемой температуры, а затем при помощи ударного механического воздействия соединяют между собой. Если для соединения деталей используют механические прессы, а для нагрева - все ранее перечисленные способы термического воздействия, то такой вид сварки называют прессовым.
Контактная сварка. Соединяемые детали сдавливают между собой, а тепло для сварки получают при прохождении электрического тока через контактную часть деталей. В зависимости от размеров контактной части свариваемых деталей различают точечную, стыковую, шовную и рельефную контактную сварку. Этот вид получил одно из ведущих мест в машиностроении, так как является наиболее экономичным и производительным. Контактная сварка легче всего поддается механизации и автоматизации, где механические роботы заменяют человека со сварочным электрододержателем.
Диффузионная сварка. Сварку деталей получают за счет диффузии атомов из одной детали в другую, возникающей при относительно небольшом длительном нагреве и пластической деформации, получающейся от механического давления.
|
|
|
Механический класс сварки. В механическом классе сварки соединение поверхностей осуществляется механическим воздействием (давление, трение, взрыв и т.д.) без использования внешнего источника тепла.
Сварка трением. При сварке трением нагрев свариваемых деталей получают за счет сил трения, возникающих при вращении деталей относительно друг друга при одновременном сдавливании их между собой.
Холодная сварка. При сильном сдавливании деталей между собой получается пластическая деформация металла, при которой атомы двух деталей настолько близко сближаются, что между ними возникают силы взаимодействия. В результате этого получается достаточно прочное соединение деталей, называемое холодной сваркой.
Сварка взрывом. Сближение атомов между собой может происходить в результате направленного взрыва, при котором частицы быстро движутся навстречу друг другу и, соударяясь, сближаются между собой настолько, что между ними возникают силы взаимодействия.
Ультразвуковая сварка. Силы взаимодействия между атомами при ультразвуковой сварке возникают в результате колебаний кристаллической решетки металла под действием ультразвуковых колебаний.
Подробный анализ применяющихся технологий сварочного производства на производстве. Ручная дуговая сварка. Сварщик управляет электродом, поддерживая заданную длину дуги, производя подачу электрода по мере его плавления и перемещения по заготовке. Способы защиты металла шва от атмосферы, обеспечивающие качественное сварочное соединение. При сварке плавящимся электродом наносят защитно-легирующие покрытия, которые при расплавлении образуют легкие шлаки, покрывающие металл шва и ванну вязкой пленкой, препятствующей окислению. В составе покрытий содержатся раскислители и легирующие добавки, которые восстанавливают оксиды в металле шва в период его контакта с жидким шлаком и легируют шов в целях повышения эксплуатационных свойств.
Автоматическая сварка под флюсом. Обеспечивается начало процесса сварки, поддержание его на заданном режиме, защита от атмосферы и роль сварщика. Наладку автомата при заданной толщине свариваемого металла производит наладчик, определяя ток, скорость сварки, напряжение на дуге, а также скорость подачи электродной проволоки, равную скорости ее плавления при данном режиме. Саморегулирование дуги эффективно для большой плотности тока (большой ток или малый диаметр электрода). Качество процесса автоматической сварки обеспечивается правильным выбором марок проволоки для сварки (они имеют пониженное содержание примесей и обозначаются индексом «Св»), а также флюса. Общие требования к флюсу следующие: при взаимодействии с металлом он должен давать шлак с меньшей, чем у металла, плотностью; не образовывать с ним промежуточных соединений; иметь большую усадку. Этим исключаются шлаковые включении в шве и достигается самопроизвольное отделение шлаковой корки от шва при остывании.
Дуговая сварка в защитных газах. Роль защиты зоны дуги газом, заключающуюся в оттеснении атмосферы воздуха из зоны горения дуги защитными газами с одновременным исключением их взаимодействия с металлом сварочной ванны шва.
Следует иметь в виду, что защитные газы могут быть инертными (аргон, гелий) и активными (углекислый газ, водород). Инертные газы не вступают в реакцию с металлом электрода и сварочной ванны и не растворяются в нем. Поэтому химический состав шва идентичен составу свариваемого металла, что обеспечивает наиболее высокое качество сварных соединений. Важно усвоить, что инертные газы применяют при сварке легированных сталей и сплавов на основе титана, циркония, ниобия, алюминия, магния.
Сварка и обработка материалов плазменной струей. При этом методе сварки источником теплоты служит струя газа, ионизированного в дуге. Ионизированный газ, соударяясь о менее нагретое тело, деионизируется с выделением дополнительного большого количества тепла.
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 1073; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!