Студопедия
Новини освіти і науки:
МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах


РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання


ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ"


ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ


Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків


Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні


Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах


Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами


ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ


ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів



Контакти
 


Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция






СВАРКА МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ

РАЗДЕЛ V

Глава IV

Глава III

Глава II

Електричне дугове зварювання

§ 1. Поняття про електричну дугу й характеристика основних способів зварювання.

 

Джерелом теплоти при дуговому зварюванні є електрична дуга, що горить між двома електродами, при цьому одним електродом є заготовка, що зварюється.

Зварювальна дуга – це потужний електричний розряд в іонізованому газовому середовищі, що супроводжується виділенням значної кількості тепла й світла.

Процес запалювання дуги при зварюванні складається з 3-х періодів:

1. коротке замикання електрода на заготівлю;

2. відвід електрода на відстань 3...6 мм;

3. виникнення стійкого дугового розряду.

Коротке замикання виробляється з метою розігріву торця електрода й основного металу в зоні контакту з електродом. Після відводу електрода з його розігрітого торця , що є катодом, під дією електричного поля починається емісія електронів. Зіткнення в напрямку до анода електронів, що швидко рухаються, з молекулами газів й атомами пар металів приводить до їхньої іонізації. У результаті дуговий проміжок стає електропровідним і через нього починається розряд ел. струму. Процес запалювання дуги закінчується виникненням стійкого дугового розряду.

Електрична дуга є концентрованим джерелом теплоти з дуже високою температурою. Температура стовпа дуги досягає 6000ºС, а температура анодної й катодної плям - 2000...3000 ºС.

Однак не вся потужність дуги повністю витрачається на нагрівання й розплавлювання електрода й основного матеріалу, частина її губиться в результаті тепловіддачі в навколишнє середовище. Так при ручному дуговому зварюванні втрати потужності становлять 20%, приблизно 30% потужності йде на нагрівання й розплавлювання електрода, а інші 50% витрачаються на нагрівання й розплавлювання основного матеріалу.

Залежно від матеріалу й кількості електродів, а також від способу включення електродів і заготівлі в ланцюг електричного струму розрізняють наступні способи дугового зварювання:

1. зварювання електродом, що не плавиться (спосіб Бенардоса) або­ вольфрамовим. З'єднання здійснюється або шляхом розплавлювання тільки одного основного металу, або із застосуванням присадочного матеріалу.

2. варіння електродом, що плавиться (спосіб Славянова). Електрод подається у зварювальну дугу, розплавляється й наповнює зварювальну ванну рідким металом.

3. зварювання дугою непрямої дії. Дуга горить між двома електродами, що плавляться або не плавляться, основний метал нагрівається й плавиться теплом, випромінюваним стовпом дуги.

4. зварювання трифазною дугою. Два електроди й деталь підключені до різних фаз трифазного струму. Дуга виникає між електродами, а також між кожним електродом й основним металом.

 

§ 2. Джерела живлення зварювальної дуги.

 

Для дугового зварювання використається як постійний, так і змінний струм. Джерелами постійного струму є генератори постійного струму й зварювальні випрямлячі – селенові, германієві й кремнієві.

Генератори постійного струму виготовляють стаціонарними й пересувними із приводом від електродвигуна й від двигуна внутрішнього згоряння.

При зварюванні змінним струмом переважно використовують зварювальні трансформатори, які поширені ширше, ніж генератори. Зварювальні трансформатори простіше у виготовленні й експлуатації , мають невелику вагу й меншу вартість, більш високий ККД і більшу довговічність.

Джерела постійного струму виготовляють однопостовими й багатопостовими, а змінного тільки однопостовими.

 

§ 3. Ручне дугове зварювання.

 

Виконується зварювальними електродами, подача яких у дугу й переміщення уздовж заготівлі виконується вручну рукою зварника. Для втримання електрода й підведення до нього струму зварник користується електродотримачем. Для захисту від світлового й ультрафіолетового випромінювання дуги лице зварника закривається запобіжним щитком або маскою з темними стеклами, а тіло й руки – брезентовим спецодягом і рукавицями. Робоче місце зварника міститься в спеціальній кабіні.

Електроди для ручного зварювання являють собою дротові стрижні з нанесеним на них покриттям. Стрижень електрода виготовляється зі спеціального зварювального дроту підвищеної якості, зі зниженим змістом P й S. ГОСТ передбачає 56 марок дроту діаметром 0,3...12 мм.

Схема процесу зварювання наступна: дуга горить між стрижнем електрода й основним металом. Стрижень плавиться й розплавлений метал краплями стікає у зварювальну ванну. Разом зі стрижнем плавиться покриття електрода, утворюючи газову захисну атмосферу навколо дуги й шлакову ванну на поверхні розплавленого металу. У міру руху дуги відбувається затвердіння зварювальної ванни й утворення звареного шва. Рідкі шлаки в міру остигання утворюють на поверхні шва тверду жужільну кірку.

Ручне дугове зварювання широко застосовується у виробництві металоконструкцій для зварювання різних матеріалів малої і середньої товщини (від 2...30 мм). Особливо вона вигідна й зручна при виконанні коротких і криволінійних швів у будь-яких просторових положеннях (нижньому, вертикальному, стельовому), а також при накладенні швів у важкодоступних місцях. Недолік - низька продуктивність.

 

§ 4. Автоматичне дугове зварювання під флюсом.

 

При цьому зварюванні використовується процес, що принципово відрізняється від ручного зварювання покритими електродами. Характерні риси автоматичного зварювання полягає в наступному:

1. зварювання ведеться непокритим електродним дротом;

2. захист дуги й зварювальної ванни здійснюється флюсом;

3. подача й переміщення електродного дроту механізована.

Дугове зварювання під флюсом виконується автоматичними зварювальними головками або самохідними тракторами, що переміщаються безпосередньо по виробу. Основним їхнім призначенням є подача електродного дроту в дугу й підтримка постійного режиму зварювання протягом усього процесу.

Переваги: підвищення продуктивності зварювання в 20...25 разів, підвищення якості зварених з'єднань і зменшення собівартості 1 м звареного шва.

 

§ 5. Напівавтоматичне дугове зварювання під флюсом.

Відрізняється від автоматичної тим, що переміщення електродного дроту здійснюється вручну.

Застосовується для виконання коротких і переривчастих швів, а також криволінійних швів, які неможливо зварити автоматичним зварюванням.

 

§ 6. Електрошлакове зварювання.

 

Є принципово новим процесом з'єднання металів, при якому розплавлювання основного й електродного металів здійснюється теплотою, що виділяється при проходженні електричного струму через шлакову ванну.

Процес починається з утворення шлакової ванни в просторі між кромками основного металу й пристосуваннями (повзунами), причому шляхом розплавлювання флюсу електричною дугою. Після нагромадження деякої кількості рідких шлаків дуга гасне, а подача дроту й підведення струму триває. При проходженні струму через шлакову ванну виділяється теплота, достатня для підтримки високої температури шлаків і розплавлювання кромок основного металу й електродного дроту. Дріт вводиться в зазор і подається в шлакову ванну за допомогою мундштука й служить для підведення струму й поповнення зварювальної ванни розплавленим металом. Електрошлакове зварювання здійснюється при вертикальному положенні деталей, що зварюють.

Переваги:

1. підвищення продуктивності внаслідок безперервності процесу зварювання, виконуваної за один прохід при будь-якій товщині металу, збільшення зварювального струму в 1,5...2 рази, зменшення витрати електродного металу;

2. підвищення якості звареного з'єднання;

3. зниження витрат на 1 погонний метр шва в 10 і більше раз.

Електрошлакове зварювання застосовується у важкому машинобудуванні для виготовлення зварювально-литих і зварювально-кованих конструкцій, таких як станини потужних пресів, колінчасті вали суднових двигунів, ротори й вали турбін.

Товщина металу, що зварюється, перебуває в межах від 50...2000 мм.

 

 

§ 7. Дугове зварювання в середовищі захисних газів.

 

Суть способу полягає в тому, що для захисту розплавленого металу від шкідливого впливу кисню й азоту повітря в зону дуги, що горить між зварювальним виробом і що плавиться або не плавиться електродами через сопло безупинно подається струмінь захисного газу. У якості захисних застосовуються інертні газиаргон і гелій, активні - вуглекислий газ, водень, азот. Застосовують також суміші аргону з киснем, аргону з азотом, аргону з вуглекислим газом, вуглекислого газу з киснем.

Інертні гази використовуються для зварювання хімічно активних металів (високолеговані сталі й кольорові метали).

У середовищі захисних газів застосовується ручне й механізоване зварювання електродом, що не плавиться, а також автоматичним і напівавтоматична електродом, що плавиться.

Переваги:

1. відсутність необхідності в застосуванні обмазок і флюсів;

2. високий ступінь концентрації джерела теплоти, що сприяє зменшенню жолоблення виробу;

3. низька вартість;

4. можливість зварювання в будь-яких просторових положеннях.

 

Електричне контактне зварювання

 

§ 1. Характеристика процесу.

 

Контактне зварювання виконується як зварювання тиском з осіданням розігрітих заготівель. Розігрів заготівель виробляється проходженням в металі електричного струму, причому максимальна кількість теплоти виділяється в місці звареного контакту. Коли деталі нагріваються до пластичного стану або до оплавлення, до них прикладається зусилляосідання й деталі зварюються. Час зварювання залежно від товщини й виду зварювального матеріалу коливається від сотих часток секунди до декількох хвилин.

 

§ 2. Основні види контактного зварювання.

 

Контактне зварювання класифікується за типом з'єднання, що зварюється, визначальним видом зварювальної машини, і за способом живлення зварювального трансформатора.

За типом з'єднання розрізняють: стикове, точкове й шовне (роликове) зварювання.

За способом живлення зварювального трансформатора розрізняють:

1. зварювання змінним струмом у більшості однофазним із частотою 50 гц;

2. зварювання імпульсом постійного струму;

3. зварювання акумульованою енергією, з якого найчастіше застосовують конденсаторне зварювання.

 

§ 3. Точкове зварювання.

 

Це вид контактного зварювання, при якому заготівлі з'єднуються в окремих точках. Причому одночасно можна зварити одну, дві або кілька точок. Їхнє положення визначається розташуванням електродів точкової машини.

При точковому зварюванні заготівлі з'єднують внахлестку й затискають із зусиллям Р між двома мідними електродами, що підводять струм до місця зварювання. Дотичні з мідним електродом поверхні заготівель, що зварюются, нагріваються повільніше їхніх внутрішніх шарів. Нагрівання продовжують до пластичного стану або до розплавлювання внутрішніх шарів деталі, потім виключають струм і знижують тиск. У результаті утвориться лита зварена точка.

Точкове зварювання широко використовується для виготовлення штампозварювальних з'єднань, коли окремі штамповані деталі з'єднуються звареними точками.

 

§ 4. Шовне або роликове зварювання

Вид контактного зварювання, при якому між заготовками утворюється міцнощільне з'єднання.

При шовному зварюванні листи також з'єднують внахлестку й затискають між мідними роликами. При пропущенні струму утворюється зварена точка. Так як зварюють листи, що проходять між обертовими роликами, то ці точки перекривають одна одну й виходить суцільний герметичний шов.

Існує 2 цикли шовного зварювання: з безперервним і з переривчастим протіканням струму.

Перший цикл застосовується для зварювання коротких швів із маловуглецевих і низьколегованих сталей товщиною до 1 мм.

Другий цикл забезпечує стабільність процесу й застосовується для зварювання довгих швів на заготівлях з нержавіючих сталей, алюмінієвих і мідних сплавів.

Шовне зварювання застосовується в масовому виробництві при виготовленні різних посудин.

§ 5. Стикове зварювання.

Вид контактного зварювання, при якому заготівлі зварюються по всій поверхні зіткнення.

Стикове зварювання з розігрівом стику до пластичного стану й наступним осіданням називається зварюванням опором, а при розігріві торців заготівель до оплавлення – зварюванням оплавленням.

При першому способі заготівлі, затиснуті в машині, стискуються невеликим зусиллям, що забезпечує контакт поверхонь, що зварюються. Потім включається струм, метал розігрівається до пластичного стану виробляється осідання й зварювання.

Зварювання опором застосовується для заготівель малого перетину (діаметр до 20 мм). Заготівлі складного перетину (лист, двотавр), а також з різнорідних металів цим методом не зварюють.

При другому способі розрізняють зварювання з безперервним і переривчастим оплавленням.

При безперервному оплавленні встановлені в затискачах машини деталі рівномірно зближають при включеній напрузі. Після досягнення рівномірного оплавлення всієї поверхні стику роблять осідання.

При переривчастому оплавленні затиснуті заготівлі зближають під струмом, приводять у короткочасне зіткнення й знову розводять на невелику відстань. Швидко повторюючи одне за іншим замикання й розмикання, роблять оплавлення всього перетину. Потім робиться осідання, у процесі якого виключають струм.

Методом оплавлення можна зварити заготівлі з різнорідних матеріалів з перетином складної форми без підготовки поверхні стику.

 

Газове зварювання

 

§ 1. Сутність процесу

 

Сутність газового зварювання полягає в тім, що присадочний й основний метали розплавляються за рахунок теплоти газового полум'я, одержуваної при згорянні горючого газу в суміші з киснем.

Як горючий газ застосовується ацетилен, що володіє найбільшою теплотворною здатністю в порівнянні з іншими горючими, але також використається водень, нафтовий газ, бензин, гас.

Найчастіше газове зварювання застосовують при виготовленні листових або трубчастих конструкцій з маловуглецевих і низьколегованих сталей товщиною до 3...5 мм, при виправленні дефектів у виливках із сірого чавуну й бронзи, а також для зварювання кольорових металів й їхніх сплавів.

 

§ 2. Апаратури для газового зварювання.

 

Промисловий спосіб одержання ацетилену полягає в розкладанні карбіду кальцію у воді. Апарати, у яких одержують ацетилен, називаються ацетиленовими генераторами.

Залежно від принципу взаємодії карбіду кальцію (СаС2) з водою розрізняють такі системи генераторів:

1. “карбід у воду”

2. “вода на карбід”

3. генератор контактної системи з варіантом “занурення” й “витиснення”.

Генератори бувають також низького й середнього тиску. Вони можуть бути стаціонарними й переносними.

Інструментом для газового зварювання є зварювальні пальники. Їх розрізняють за способом подачі горючого газу в камеру змішування – інжекторні й безінжекторні; за розміром й вагою – нормальні й полегшені; по числу соплів односоплові й багатосоплові.

Інжекторні пальники працюють на ацетилені низького й середнього тиску від 0,01...0…0,5 кг/см2 і при тиску кисню 1...5…5 кг/см2.

Інжекцією наз. підсмоктування ацетилену в камеру змішування струменем кисню. Пальники цього типу мають 7 змінних наконечників, що служать для регулювання потужності полум'я.

Безінжекторні пальники відрізняються від інжекторних тим, що живлення від балонів відбувається через спеціальний редуктор, який рівняє тиск ацетилену й кисню.

 

§ 3. Техніка й режим газового зварювання.

 

Розрізняють два способи ведення зварювального процесу: правий і лівий.

Сутність правого способу полягає в тому, що полум'я пальника переміщується ліворуч праворуч і спрямовано на гарячий метал шва, а присадочний дріт рухається за пальником. Цей спосіб застосовується при товщині металу більше 5 мм.

Лівий спосіб зварювання відрізняється тим, що полум'я пальника переміщається праворуч ліворуч і направлено на холодний метал, а присадочний дріт рухається поперед пальника. Застосовується при зварюванні листів з легкоплавких металів і сплавів товщиною до 4 мм і вертикальних швів.

Режим газового зварювання визначається обраним діаметром присадочного металу й потужністю газозварювального полум'я. Діаметр присадочного дроту (до 6...8 мм) залежить від способу зварювання й товщини металу, що зварюється.

 

 

§ 4. Термітне зварювання.

 

Термітами наз. порошкоподібні суміші металів з окислами металів, які, згоряючи, виділяють значну кількість теплоти й розвивають при цьому високу температуру.

Найпоширенішими є алюмінієвий і магнієвий терміт.

Алюмінієвий терміт складається з 23% порошку алюмінію й залізної окалини (Fe3O4) – 77%. Для запалення терміту потрібна висока температура, тому запалювання його роблять дугою, спеціальним запалом і термосірниками. Горіння протікає швидко, протягом декількох секунд, температура досягає 3000 ºС.

Існує 3 способи термітного зварювання – спосіб проміжного лиття, зварювання впритул і комбінований спосіб зварювання, який може здійснюватися як із застосуванням тиску, так і без нього.

Термітне зварювання застосовують при ремонті поламаних литих виробів, приварювання зламаних зубів зубчастих коліс.

Магнієвий терміт – порошкоподібна суміш металевого магнію й залізної окалини.

Магнієвий терміт використовується в основному для зварювання сталевих телеграфних і телефонних проводів повітряних ліній зв'язку.

 


Читайте також:

  1. АВТОМАТИЧЕСКАЯ ДУГОВАЯ СВАРКА
  2. АВТОМАТИЧЕСКАЯ ДУГОВАЯ СВАРКА
  3. АВТОМАТИЧЕСКАЯ ДУГОВАЯ СВАРКА
  4. АВТОМАТИЧЕСКАЯ ДУГОВАЯ СВАРКА
  5. РУЧНАЯ ЭЛЕКТРОДУГОВАЯ СВАРКА




Переглядів: 1117

<== попередня сторінка | наступна сторінка ==>
Загальні відомості | Оболонки

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

 

© studopedia.com.ua При використанні або копіюванні матеріалів пряме посилання на сайт обов'язкове.


Генерація сторінки за: 0.01 сек.