Тема 6.2. Вакуум-активная защита металлов
Одна из наиболее сложных задач при сварке плавлениемпредотвращение отрицательного воздействия атмосферы на металл сварочной ванны.
Присутствие газов в металле шва вызывает снижение его физико-механических свойств. Поэтому история развития сварочной техники тесно связана с совершенствованием сред, используемых для защиты ванны расплавленного металла.
За последние годы в связи с развитием новой техники значительно возросли требования к качеству сварных соединений применяемых металлов.
Влияние вредных примесей в защитных газовых средах.
Положительные результаты, полученные в металлургии при использовании вакуума при плавке металлов, служат основанием для использования этого вида защиты применительно к сварке плавлением. Вакуум оказывает своеобразное действие на расплавленный металл сварочной ванны, характеризующейся относительно малым объемом расплавленного металла, кратковременностью его пребывания в жидком состоянии и высокими градиентами температур. Свойства вакуума как защитной среды определяются наличием примесей в единице объема вакуумной камеры.
Наиболее распространенный дефект сварных швов газовые поры. Поры образуются в связи с повышенным содержанием в жидком металле газов, которые попадают в сварочную ванну из атмосферы и компонентов защитной среды, или присутствуют в свариваемом металле.
Сварка в вакууме дает возможность полностью устранить причины, вызывающие образование газовых пор, вследствие отсутствия над сварочной ванной газовой среды, из которой могло бы происходить поглощение газов металлом. Кроме того, вакуум активно способствует устранению пор за счет удаления газов из основного металла. Создание вакуума над ванной расплавленного или нагретого твердого металла способствует повышению скорости удаления газа из жидкого металла в виде пузырьков и повышения скорости выделения газов за счет увеличения скорости диффузии в твердом металле.
|
|
|
Если металл находится в жидком состоянии, то создаются благоприятные условия для удаления газов в вакууме при сварке вследствие ускорения диффузии, улучшения условий образования пузырьков газов и увеличения скорости их выхода из расплавленного металла.
Ускорение выделения газов в виде пузырьков из жидкого металла в вакууме объясняется также и тем, что работа образования зародышей газовых пузырьков уменьшается, а скорость перемещения их увеличивается. Основное количество газов удаляется из металла в момент его перехода из твёрдого в жидкое состояние. Это обстоятельство чрезвычайно важно для процесса сварки, так как указывает на возможность почти полной дегазации металла за короткое время пребывания его в жидком состоянии.
|
|
|
На поверхности металла всегда имеются пленки из окислов, жидкостей (масла, воды) и адсорбированных газов. При сварке химически активных металлов, наличие окислов и загрязнений в основном препятствует получению качественного сварного соединения. Активное воздействие вакуумной защиты при сварке дает возможность освободиться от поверхностных загрязнений, адсорбированных газов и жидкостных пленок.
Совершенствование защитных сред, используемых при сварке, идет в направлении упрощения их состава. Использование вакуумной защиты дает ряд технических и экономических преимуществ перед применяемыми способами защиты при сварке. Наименьшая сложность защиты обеспечивает легкость ее получения, дешевизну и простоту контроля. Выпускаемое отечественными заводами современное вакуумное оборудование позволяет создавать совершенную защитную среду для сварки непосредственно на рабочем месте.
Расчеты показывают, что сварка в вакууме оказывается почти в 2 раза дешевле сварки в атмосфере аргона. По стоимости защитной среды сварка в вакууме приближается к стоимости сварки в углекислом газе. При любом способе сварки вакуумная среда позволяет не только обеспечить идеальную защиту металла, но и активно на него воздействовать с целью получения высокого качества сварных соединений любых металлов и неметаллических материалов. Вакуум - наиболее эффективная и экономичная защита, а в ряде случаев единственная, позволяющая осуществить сварку конструкций из некоторых металлов.
|
|
|
Вопросы для проверки
1. Какие различают способы защиты металлов от атмосферы воздуха при дуговой сварке в среде инертных газов?
2. Что такое сварочные микрокамеры?
3. Что служит критерием оценки степени загрязнения металла шва азотом и кислородом?
4. Какая основная задача стоит при сварке плавлением?
5. Как влияет на результат процесса сварки чистота защитного инертного газа?
6. Какой наиболее действенный метод борьбы с образованием газовых пор?
7. Как и чем можно вызвать ускорение выделения и удаление газовых пузырьков из жидкого металла сварочной ванны?
8. Какие перспективы имеет система вакуум-активной защиты металлов при сварке?
9. Какими преимуществами и недостатками обладает дуговая сварка в камерах с контролируемой атмосферой?
|
|
|
Раздел 7. Пайка
Пайка - один из наиболее известных методов соединения металлов. Однако применявшиеся до последнего времени способы пайки, вследствие низкой производительности, недостаточной надежности соединения, сложности технологического процесса и других недостатков использовали относительно редко. Всё же пайка представляется, в ряде случаев, единственным, быстрым и прочным методом соединения. Возможности проведения пайки освещены в ниже изложенных темах данного раздела. Изученный теоретический материал закрепляется ответами на вопросы самопроверки, расположенными в конце раздела. Процесс освоения дисциплины осуществляется отработкой теста №11 блока текущего контроля. Для лучшего восприятия теоретического материала текст сопровождается пояснительными рисунками.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 301; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!