Применяемость технологических процессов сварки
Ручной дуговой сваркой выполняется более 50% всех сварных соединений. Данный способ применяется во всех отраслях народного хозяйства. Ручной дуговой сваркой сваривают все малоуглеродистые и низколегированные стали. При сварке сталей с повышенным содержанием углерода или легирующих элементов требуется зачастую предварительный, сопутствующий и последующий подогрев для предотвращения закалочных трещин.
Автоматическая дуговая сварка под флюсом применяется для сварки всех низкоуглеродистых сталей (Ст 1, Ст 2, Ст 3, 10, 15, 25), низколегированных, высоколегированных, титана и его сплавов, меди, алюминиевых сплавов типа АМг6. Применяется для сварки брони танков, железнодорожных цистерн, корпусов морских судов.
Электрошлаковая сварка позволяет сваривать за один проход, без разделки кромок, заготовки толщиной 50…2000 мм из любой стали, меди, алюминия, титана, и их сплавов. Чаще всего используется в тяжелом и транспортном машиностроении.
Дуговая сварка в защитной среде инертных газов. Наибольшее распространение получили аргонодуговая сварка и сварка в среде углекислого газа.
Аргоно–дуговая сварка применяется для соединения деталей из цветных металлов и легированных сталей. Наиболее часто применяется для сварки алюминиевых и магниевых сплавов.
Сварка в среде углекислого газа предназначена для соединения обычных углеродистых сталей (Ст1, Ст2, Ст3, 10, 20, 30) и для некоторых низколегированных сталей (19Г, 14Г2 и др.). Данный способ сварки эффективен для соединения тонколистовых сталей. Способ применяется в химической промышленности для сварки цветных сплавов и нержавеющих сталей, работающих под большим давлением (до 600 атмосфер).
|
|
|
Газовая сварка позволяет соединять черные, цветные металлы и их сплавы. Часто применяется для ремонта различных машин и механизмов, заварки дефектов в отливках, в том числе из чугуна и бронзы, монтажа и ремонта сантехнических и теплотехнических коммуникаций. Данный вид сварки используется и для наплавки специальных легированных сталей (жаропрочных, износостойких и др.) на конструкционную сталь; применяется для восстановления изношенных поверхностей. В заготовительном производстве применяется для резки металла. Иногда применяется для пайки изделий.
Газовая ацетиленокислородная резка металлов основана на способности некоторых металлов гореть в струе кислорода при температуре, значительно ниже температуры плавления, с выделением тепла. Этот способ применяют для разрезки стальных изделий, в том числе проката в заготовительном мелкосерийном производстве.
Чугун, медь и ее сплавы, алюминий и алюминиевые сплавы могут разрезаться этим способом при подаче соответствующего порошкообразного флюса в зону горения.
|
|
|
Контактная электрическая сварка характеризуется наличием давления сжатия на свариваемые детали, через которые пропускается электрический ток.
Стыковая контактная сварка применяется для соединения встык рельсов, труб газопроводов, стержней арматуры, валов, заготовок рукояток и др. Способ часто применяют при производстве сверл для экономии инструментального материала.
Точечная электроконтактная сварка применяется для соединения листового материала не по всей поверхности касания, а только в отдельных точках. В зависимости от режима сварки соединяются листы из различных материалов: углеродистых и низколегированных сталей, нержавеющей стали, жаропрочной стали, алюминия, магния, меди, титана и их сплавов толщиной до 6…10 мм. Данный способ сварки применяется для замены клепаных и резьбовых соединений в автомобилестроении, авиастроении.
Шовная электроконтактная сварка позволяет соединять листовой материал по линии касания роликов сварочной машины. При этом достигается хорошая герметичность соединения. Применяется в массовом производстве для изготовления топливных баков и других емкостей из различных материалов, в том числе и с покрытием (оцинкованные, луженые и т д.). В трубном производстве применяется роликово-стыковая сварка труб с продольным сварным швом.
|
|
|
Конденсаторная сварка использует для соединения ток разряда конденсатора. Установка имеет малую мощность потребления. Применяется для сварки проволоки.
Специальные виды сварки позволяют соединятьдетали изделий в особых условиях.
Плазменная сварка отличается очень высокой температурой плазменной дуги (до 20 тысяч градусов) за счет применения специальных плазменных горелок. Плазменная дуга позволяет сваривать, резать и наплавлять все металлы и их сплавы, а также полупроводниковые материалы и диэлектрики. Разработаны установки для сварки изделий толщиной как 0,05…1 мм, так и толщиной до 6 мм. Особенно эффективна микроплазменная сварка тонколистовых заготовок из нержавеющих и жаропрочных сталей и сплавов, тугоплавких металлов и их сплавов (титан, вольфрам, ниобий, молибден, цирконий и др.). С помощью плазменной струи производят резку любых материалов, наплавку изношенных деталей, наплавку меди на сталь, жаростойких и коррозионностойких покрытий. Плазменной струей можно испарять материалы. Конденсацией паров материалов, выходящей из плазменной струи, получают монокристаллы полупроводниковых материалов и чистых металлов, таких как вольфрам, молибден, ниобий и др.
|
|
|
Плазменной дугой можно разрезать алюминиевые листы толщиной до 200 мм, которые не поддаются разрезке кислородной струей из-за образования тугоплавких окислов с температурой плавления более 2000°С.
Плазменную струю можно использовать для получения тонких металлических нитей очень высокой прочности.
Электронно-лучевая сварка позволяет сваривать (в вакууме) за один проход заготовки толщиной до 200 мм. Возможна сварка через узкие окна в недоступных местах. Применяется для сварки всех материалов, в том числе разнородных, например, металлов с керамикой, стеклом. Особенно высокое качество обеспечивается при сварке тугоплавких и химически активных металлов: вольфрама, ниобия, тантала, молибдена, титана, циркония, марганца, магния и др.; минимальная толщина свариваемых заготовок составляет 0,02 мм. С помощью электронного луча, кроме сварки, можно успешно прошивать отверстия толщиной тоньше человеческого волоса, прорезать очень узкие пазы, щели, разрезать на части заготовки, особенно из драгоценных материалов, а также неметаллов (кварц, керамика, алмазы и др.). Достоинство данного способа – малая зона термического влияния, мелкокристаллический металл шва и возможность получения прецизионного соединения.
Электронно-лучевая сварка применяется в авиастроении, в атомной, электротехнической, электронной промышленности для получения ответственных и специальных видов соединений с самыми разнообразными материалами: металл – металл, металл – графит, металл – стекло.
Сварка и пайка сфокусированным световым лучом производится в вакууме. В качестве источника энергии используются мощные (до 10 кВт) дуговые ксеноновые лампы высокого давления. За счет фокусирования светового луча достигается высокая плотность энергии. Достоинство способа – независимость сварки от электрических и магнитных свойств заготовок и отсутствие прожогов. Способ применяется при сварке очень тонких материалов толщиной 0,01…1 мм и миниатюрных заготовок.
Сварка трением применяется в основном для деталей типа тел вращения. Торцы заготовок сводятся до соприкосновения, а затем или одному стержню или обоим придается вращательное движение и прикладывается сила вдоль осей стержней. За счет трения выделяется тепло, и соприкасающиеся заготовки разогреваются до пластического состояния. После этого вращение мгновенно прекращается, а усилие сдавливания увеличивается; за счет этого возникает сварное соединение.
Данный способ сварки широко применяется в инструментальной промышленности для изготовления сверл, фрез, метчиков и др. Часто производится сварка встык стержней и труб, сварка стержня или трубы с листом.
Холодная сварка осуществляется без нагрева под действием сжимающих усилий выше предела текучести. При этом металл пластически деформируется, окисные пленки и другие загрязнения разрушаются и выдавливаются из зоны сварки. Сваривание происходит за счет диффузионного обмена электронов. Применяется только для пластичных материалов. Холодной сваркой можно выполнять точечные, стыковые и шовные соединения. Сваривают металлы: алюминий, медь, свинец, никель, золото, серебро и их сплавы, однородные и разнородные металлы в приборостроении, при изготовлении бытовых приборов, в электромонтажном производстве.
Диффузионная сварка в вакууме основана на взаимной диффузии атомов в поверхностных слоях контактирующих материалов, находящихся в твердом состоянии при температуре рекристаллизации. Диффузионная сварка в вакууме применяется в микроэлектронике, в приборостроении. Этим способом можно сваривать трудносвариваемые материалы: вольфрам, молибден, чугун, твердые сплавы, а также стекло с металлами, можно получать многослойные изделия.
При ультразвуковой сварке контактирующие поверхности за счет наложения ультразвуковых колебаний и сжимающих сил свариваются при более низкой температуре. Низкие температуры позволяют избежать структурных изменений в зоне термического влияния и образования сварных деформаций. Сваривают внахлестку листы толщиной до 1 мм или тонкие листы, или фольгу к листам любой толщины. Можно сваривать однородные и разнородные металлы.
Сварка лазерным лучом получила наибольшее распространение в последние годы. Наибольшее применение этот способ получил в микро- и радиоэлектронике при сварке выводов элементов микросхем (толщиной в несколько десятков микрон). Лазерным лучом можно сваривать любые композиции металлов, разрезать любые материалы (дерево, ткань, картон), металлы и металлокерамику. Широкое распространение получила прошивка отверстий в металлах, твердых сплавах, алмазах, рубинах. Применение технологического оборудования с ЧПУ позволяет выполнять сварку и резку любой кривизны. Достоинство данного способа сварки – нагревается только зона сварки, а не сама заготовка.
Сварка взрывом использует кумулятивный эффект. Энергия направленного взрыва перемещает одну из деталей на другую со скоростью до 1000 м/с. При соударении пластин кумулятивной струей выдуваются окисные пленки и другие загрязнения. В зоне соударения металл течет подобно жидкости и образует сварное соединение.
Этот способ применяется для получения биметаллических пластин высокой прочности, металлических слоистых композиционных материалов, покрытий лопастей турбин гидроэлектростанций кавитационно-стойкими сталями [31]. Часто сварка взрывом применяется в сочетании со штамповкой. Для данного типа сварки необходимы специальные помещения.
Виды сварных швов
По виду сварного соединения различают соединения: стыковые (рис. 1.15, а), угловые (рис. 1.15, б), тавровые (рис. 1.15, в), нахлесточные (рис. 1.15, г).
Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 277; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!