На головну

Основні відомості по технології зварювальних робіт. Типи зварювальних швів і з'єднань. види зварювання

  1. D2 - ступеня точності 2, 3; основні відхилення n, p, r
  2. I рівень. теоретичні відомості
  3. I етап - вивчення теоретичних основ технології різнорівневого навчання.
  4. I. Деякі відомості про радіоактивність
  5. I. Освітні технології

Зварюванням називають процес отримання нероз'ємних з'єднань металевих виробів із застосуванням місцевого нагріву. Металеві частини в місцях з'єднання плавляться і з'єднуються в одне ціле. Cварка застосовують для з'єднання однорідних і різнорідних металів і сплавів, металів з неметалевими матеріалами (керамікою, склом, графітом), а також пластмас. Фізична сутність процесу зварювання полягає у встановленні міцних міжатомних зв'язків поверхневих шарів з'єднуються заготовок.

Для утворення з'єднання необхідне виконання наступних умов: очищення поверхонь, що зварюються від забруднень, оксидів, сторонніх атомів, активізація поверхневих і приповерхневих атомів, зближення поверхонь, що з'єднуються на відстань міжатомної взаємодії

Зварюваність металів неоднакова і залежить від їх фізичних властивостей, методів і режимів, які застосовуються при зварюванні. Залежно від стану матеріалів в момент утворення зварного з'єднання все різноманіття способів зварювання можна розділити на дві групи: зварювання в рідкому і зварювання в твердому стані, тобто на зварювання плавленням і зварювання тиском.

Зварювання плавленням. Освіта зварного з'єднання плавленням протікає в 2 стадії:

- Розплавлення поверхонь, що з'єднуються і утворення спільної ванни рідкого металу;

-затвердеваніе цього загального обсягу металу, освіту зварного шва.

зварювання тиском. Для зварювання тиском характерні 2 стадії:

-сбліженіе поверхонь, що з'єднуються до освіти фізичного контакту;

- Поява ділянок міжатомної взаємодії з встановленням металевого зв'язку під дією пластичної деформації.

В результаті всіх видів зварювання утворюється зварне з'єднання. Існують 4 типи зварних з'єднань (рис. 8): стикове з'єднання 1 - 7 (з'єднання торців зварюваних деталей), з'єднання внахлестку 8 - 9 (з'єднання бічних поверхонь деталей, що зварюються), Таврове з'єднання 10 - 12 (з'єднання торця однієї деталі з бічною поверхнею іншого деталі), кутове з'єднання 13 - 15 кутів деталей, що зварюються.

Способи зварювання плавленням. Найбільш поширена електродугове зварювання плавленням із застосуванням металевого електрода.

електродугове зварювання заснована на використанні теплоти від електричної дуги, що виникає між двома провідниками (електродами) при пропущенні електричного струму.

При зварці одним полюсом є зварювана деталь, іншим - вугільний або металевий електрод. У разі застосування вугільного електрода необхідний присадний метал, для чого розплавляють спеціальний пруток, а при металевому електроді розплавляється сам електрод. При зварюванні металевим електродом його кінець і виріб, що зварюється розплавляються, краплі металу електрода заповнюють зварений шов і утримуються на ньому силами поверхневого натягу.

При застосуванні змінного струму витрата енергії менше, ніж при застосуванні постійного струму, а обладнання простіше і дешевше. Застосування постійного струму забезпечує більш стабільне горіння дуги, ніж при змінному струмі.

Малюнок 8 - Типи зварних з'єднань.

Електроди. Електроди, застосовувані під час зварювання виробів повинні забезпечувати високі механічні властивості зварного з'єднання і високу продуктивність процесу зварювання. Вони можуть бути плавкими (сталевими, чавунними, алюмінієвими) і не плавляться (вугільними, вольфрамовими). Якість електрода залежить від марки вживаного металу і виду обмазки.

Сталеві електроди виготовляють з дроту діаметрами від 2 до 12 мм. Електродами діаметром 2 мм зварюють метал товщиною до 2 мм, діаметром 3 мм - метал товщиною 2 мм і вище. Для зварювання металу товщиною 5-10 мм застосовують електроди діаметром 4-5 мм, а для товщини понад 10 мм - електроди діаметром 5-8 мм.

Вугільні електроди складаються з аморфного вугілля або графіту. Він згорає досить повільно. Вугільний електрод не прилипає до металу, а довжина дуги може досягати 30-50 мм.

На електроди наносять різного виду обмазки для підвищення стійкості горіння дуги шляхом іонізації повітряного проміжку, створення навколо металу і дуги захисного шару з газів і шлаку, необхідного для захисту металу від окислення. Залежно від товщини покриття електроди поділяються на тонкопокритие з товщиною обмазки 0,1 - 0,3 мм і толстопокритие з товщиною обмазки 0,25 - 0,35 d, де d - діаметр електрода в мм.

Тонкі призначаються для збільшення стійкості дуги, тому називаються іонізуючими покриттями. Найбільш поширеним є крейдяне покриття, що складається з 80 - 85% дрібно просіяного крейди і 15 - 20% рідкого скла. До більш складних тонким покриттям відноситься покриття МВТУ, що складається з 62% титанового концентрату, 31% польового шпату і 7% калію хромовокіслого, яке дозволяє з високою якістю зварювати тонкий метал.

Для отримання зварних швів з високими показниками міцності і пластичності використовують електроди з товстим покриттям. До складу товстого покриття входять газообразующие, шлакообразующие ілегуючі речовини і раскислители у вигляді феросплавів (ферротитана, феромарганцю, феросиліцію і ін.). Газоутворюючі добавки (мука, крохмаль, целюлоза і ін.) Призначаються для створення в процесі плавлення електрода газовій захисного середовища, що складається в основному з водню і оксиду вуглецю. Шлакоутворювальні речовини (польовий шпат, марганцева або титанова руда, крейда, каолін та ін.) Утворюють при плавленні електрода шлаки, що захищають розплавлений метал від впливу повітря і поліпшують умови формування металу шва. Легуючі елементи з покриття, вигорить, переходять в шов, що підвищує його механічні властивості. Раскислители вводять для розкислення металу шва.

Зварювальні машини і апарати для дугового зварювання. Для отримання рівномірного процесу зварювання необхідно, щоб характеристика джерела живлення забезпечувала сталість робочого струму. Харчування дуги постійним струмом здійснюється зварювальної машиною - генератором. Харчування змінним струмом проводиться від зварювального трансформатора. Осцилятори застосовують для підвищення стійкості горіння дуги при зварюванні змінним струмом і являють собою іскровий генератор струмів високої частоти.

Дугове зварювання використовують для зварювання маловуглецевих, конструкційних і легованих сталей.

Газове зварювання заснована на отриманні необхідної теплоти для розплавлення зварювальних деталей за рахунок хімічної реакції горіння газу (ацетилену, водню, бутану і ін.). Газове полум'я отримують при згорянні пального газу в атмосфері технічно чистого кисню. Найчастіше в якості пального газу використовують ацетилен, так як він забезпечує отримання полум'я з більш високою температурою горіння - 3200о С. Сукупність ацетиленового і кисневого балонів з пальником або різаком складають обладнання газозварювального поста. При газовому зварюванні для створення зварювального шва вводять присадочні прутки, мають хімічний склад, близький до складу зварюваного металу.

Найбільше значення цей вид зварювання отримав при виготовленні різних тонкостінних конструкцій і деталей з жароміцних і нержавіючих сплавів і сплавів з алюмінію.

плазмова зварювання - Процес зварювання плавленням, при якому з'єднання деталей здійснюється при нагріванні плазмовим струменем. Плазмовий струмінь - це потік іонізованих частинок газу, що має температуру 10000 - 30000о. Плазму отримують, пропускаючи потік газу через стовп електричної дуги. Дугу можна створювати як між електродом і деталлю (пальник прямої дії), так і між електродом і водоохлаждаемой пальником (пальник непрямої дії). Як плазмообразующего газу використовують аргон, водень і азот.

Способи зварювання тиском. Контактна зварювання - це процес зварювання тиском, що полягає в спільному термічному і деформаційному впливі на деталі, що з'єднуються. Вона заснована на нагріванні місця зварювання електричним струмом високої щільності з одночасним здавленням деталей для полегшення взаємного проникнення атомів, які підлягають зварюванню. Деталі, затиснуті в електродах зварювальної машини, стискають для забезпечення фізичного контакту поверхонь, що зварюються. Потім включають струм, метал розігрівається до пластичного стану, далі його деформують до освіти нероз'ємного з'єднання.

Існують наступні види контактного зварювання: стикове зварювання опором, стикове зварювання оплавленням, точкове зварювання, шовна зварювання, зварювання запасеної енергією, зварювання за методом Ігнатьєва.

стикова зварювання опором є видом контактного зварювання, при якій деталі з'єднуються по всій поверхні зіткнення. Деталі, затиснуті в електродах зварювальної машини, стискають для забезпечення фізичного контакту поверхонь, що зварюються. Потім включають струм, метал розігрівається до пластичного стану, далі його деформують до освіти нероз'ємного з'єднання.

Стикова зварювання оплавленням полягає в зближенні деталей одночасно з включенням струму. У момент зближення торців починається процес розплавлення спочатку окремих контактів, потім число їх невпинно зростає і закінчується, коли обидві торцеві поверхні будуть покриті тонким і рівномірним шаром рідкого металу. Процес протікає дуже швидко і для оплавлення всієї торцевої поверхні деталі в залежності від перетину необхідно затратити від 0,5 до 3 с.

Точкова зварка - Найпоширеніший вид контактного зварювання. Вона застосовується при з'єднанні деталей в окремих місцях у вигляді невеликих майданчиків (точок). Необхідна для розігрівання теплота створюється електричним струмом, напругою, що підводиться мідними електродами, між якими міститься і затискається зварювана деталь. Точкове зварювання використовується при зварюванні перетинів арматури для залізобетонних конструкцій, прокатних і штампованих профілів і ін.

шовна зварювання - Це модернізований вид точкового зварювання. Процес такий же, тільки електроди виконуються у вигляді роликів. Ролику повідомляють обертальний рух з одночасним пропусканням струму і отримують перекривають один одного зварні точки, що утворюють суцільний герметичний зварений шов.

Зварювання запасеної енергією - Це вид контактного зварювання, при якій використовується енергія, запасені в відповідному акумулює пристрої. Найбільш широке застосування отримала конденсаторная зварювання, при якій енергія від живильної електричної мережі накопичується в батареї конденсаторів, а потім витрачається на зварювання металів.

Зварювання за методом Ігнатьєва- Це вид контактного зварювання, при якій електричний струм протікає паралельно площині з'єднання. Струм підводять до однієї з деталей, від якої нагрівається інша деталь. Коли досягається необхідна для зварювання температура, деталі стискають. При цьому утворюється нероз'ємне з'єднання.

Дифузійне зварювання - Це процес зварювання тиском, при якому з'єднання утворюється в результаті взаємної дифузії атомів поверхневих шарів деталей, що з'єднуються, що знаходяться в твердому стані. Зварюються деталі з ретельно зачищені поверхнями завантажують в спеціальну камеру, де для активізації процесу дифузії створюють постійне навантаження на деталі, розрядження атмосфери (вакуум) і нагрів.

Ультразвукове зварювання - Це процес зварювання тиском, при якому з'єднання утворюється в результаті ультразвукових коливань однієї деталі щодо іншої. У ультразвукової зварюванні використовують тиску, нагрівання і тертя, що виникають при переміщення зварювальних поверхонь. Джерелом ультразвуку є перетворювач, що викликає зворотно-поступальні рухи високої частоти однієї деталі щодо іншої. В результаті зсувів контактні поверхні взаємно очищаються, нагріваються, з зусиллям зближуються і, пластично деформуючись, утворюють зварене з'єднання.

Холодне зварювання - Це процес зварювання тиском, при якому з'єднання деталей проводиться при значній пластичній деформації без застосування зовнішнього нагріву. Метал деталей деформується за допомогою пуансонів. В процесі деформації плівка окислів видавлюється в периферійну область, а між сполучаються поверхнями встановлюються міжатомні зв'язку, тобто відбувається зварювання деталей.

 



Основи технології обробки металів тиском | Форми первинних документів з оплати праці

Атомно-кристалічна будова металів | В) гексагональная щільноупакована | Дефекти кристалічної будови металів | властивості сталей | Група Б, | маркування | Кольорові метали і сплави |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати