Основы сварки металлов: ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССА СВАРКИ МЕ­ТАЛЛОВ. КЛАССИФИКАЦИЯ ВИДОВ СВАРКИ. ВИДЫ СВАР­КИ

Содержание

Сварка. Физические основы сварки — презентация онлайн

1. Сварка

СВАРКА
К.т.н., доцент кафедры
«Материаловедение и технология машиностроения»
Серов А.В.

2. Физические основы сварки

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СВАРКИ

4. Согласно ГОСТ 2601—84

СОГЛАСНО ГОСТ 2601—84
Сварка — Получение неразъемных
соединений посредством установления
межатомных связей между соединяемыми
частями при их нагревании и (или)
пластическом деформировании

5. Классификация видов сварки

КЛАССИФИКАЦИЯ ВИДОВ СВАРКИ
Сварка
Плавлением
С использованием
горючих веществ
Газовая
Термитная
Лучевые методы
Лазерная
Электроннолучевая
Давлением
Электрической дугой
Термомеханическая
РДС
Автоматическая
под слоем флюса
Механическая
Контактная
сварка
Диффузионная
Электрошлаковая
Индукционная
В среде
защитных
газов
Газопрессовая
Плазменная
Дугопрессовая
Термокомпрессионна
я
Холодная
сварка
Сварка
трением
Ультразвуковая
сварка
Взрывом

6. Строение сварного шва

СТРОЕНИЕ СВАРНОГО ШВА

7. Сварка плавлением

СВАРКА ПЛАВЛЕНИЕМ
ГАЗОВАЯ СВАРКА
Горючие газы
Температура
пламени при
сгорании в
кислороде
Ацетилен
3150
Водород
2400-2600
Метан
2400-2500
Пропан
2700-2800
Пары керосина
2400-2450
Режимы газовой сварки
Вид пламени
β = О2/С2Н2.
Нормальное пламя – таким пламенем сваривают большинство сталей;
Окислительное – размер ядра и факела пламени уменьшается, пламя
приобретает фиолетовую окраску, применяется для сварки латуней;
Науглероживающее – ядро и все пламя удлиняется, становится
коптящим, окрашивается в красноватый цвет, применяется для сварки
чугуна и наплавки быстрорежущих сталей и твердых сплавов.
Мощность сварочного пламени
часовой расход горючего газа) – М оценивают по расходу горючего газа –
ацетилена:
М = k·

Основы сварки давлением. Гельман А.С. 1970 | Библиотека: книги по архитектуре и строительству

В книге рассмотрены физические и технологические основы сварки давлением металлов с образованием соединения в твердом состоянии. Проанализировано влияние на ход и результаты процесса главных параметров важнейших способов сварки давлением (холодной и прессовой, стыковой сопротивлением и оплавлением на воздухе или в защитной среде, взрывом, диффузионно-вакуумной, трением, ультразвуковой и др.). Для всех этих способов показаны общие физические принципы получения соединения в твердом состоянии и специфические особенности реализации этих принципов при различных процессах. Книга предназначена для инженерно-технических и научных работников, занимающихся исследованием, разработкой и внедрением сварки давлением.

Введение

Глава I. Физические основы процессов схватывания и сварки
§ 1. Строение твердого тела и природа связей в нем
§ 2. Термодинамика процесса схватывания
§ 3. Кинетика процесса схватывания
§ 4. Классификация и основные параметры процессов сварки давлением металлов

Глава II. Техническая поверхность металлических тел
§ 1. Шероховатость поверхности
§ 2. Строение и свойства поверхностных слоев металла
§ 3. Поверхностные пленки

Глава III. Холодная сварка (Р-процессы)


§ 1. Схема процесса
§ 2. Сварка внахлестку одноименных металлов
§ 3. Теория холодной сварки
§ 4. Холодная сварка разноименных металлов (при деформировании нормальными силами)
§ 5. Холодная сварка при действии нормальных и тангенциальных усилий

Глава IV. Сварка с кратковременным нагревом без оплавления (Р, Т-процессы)
§ 1. Основные технологические процессы и их классификация
§ 2. Влияние температуры на условия сварки давлением без защиты (при Р, Т-процессах)
§ 3. Условия получения прочных соединений при сварке без оплавления
§ 4. Прессовая сварка с общим нагревом
§ 5. Контактная стыковая сварка сопротивлением

§ 6. Сварка с нагревом токами высокой частоты .

Глава V. Сварка с оплавлением при кратковременном нагреве на воздухе (Р, Т-процессы)
§ 1. Радиочастотная сварка
§ 2. Стыковая сварка оплавлением
§ 3. Дуго-контактная сварка

Глава VI. Сварка взрывом
§ 1. Схема процесса
§ 2. Распространение детонации и взаимодействие ее продуктов с металлом
§ 3. Параметры процесса сварки взрывом
§ 4. Структура и свойства соединений, сваренных взрывом

Глава VII. Сварка с кратковременным нагревом в защитной атмосфере (Р, Т, А-процессы)
§ 1. Классификация и область применения
§ 2. Взаимодействие металлов с некоторыми газами
§ 3. Сварка с газовой защитой без оплавления

§ 4. Сварка оплавлением в защитной среде

Глава VIII. Сварка с длительным нагревом в вакууме (Р, Т, А, t-процессы)
§ 1. Общая характеристика Р, Т, А, t-процессов
§ 2. Очистка поверхности металла при нагреве в вакууме
§ 3. Выравнивание поверхности при Р, Т, А, t-процессах
§ 4. Кинетика диффузионной сварки одноименных металлов
§ 5. Некоторые особенности Р, Т, А, t-сварки разноименных металлов

Глава IX. Сварка с использованием трения (Р, Т, t-процессы) 
§ 1. Общая характеристика Р, Т, t-процессов
§ 2. Сухое трение
§ 3. Сварка трением
§ 4. Ультразвуковая сварка

Заключение
Литература

Физические основы сваривания металлов 11. Физические основы процесса сварки металлов 11 Теоретические основы сварки


11.3. Основные виды механической сварки металлов

При сваривании металла, использующего механическую энергию, необходима большая энергия, которая вызовет такую пластическую деформацию в зоне сваривания, что приведет к образованию сварного соединения.

Примерами применения механической энергии для сварки явля­ются холодная сварка пластичных металлов, сварка взрывом, ультразвуковая сварка и др.

Xолодная сварка. Осуществляется при значительной пластической деформации без внешнего нагрева соединяемых частей. Если две свариваемые пластины 2 и 3 (рис.11.7, а), наложенные друг на друга внахлестку, обжать шайбами 1, 4, исключающими выпучивание пластин при их деформировании, и затем вдавливать в пластины пуансоны

5, 6, изготовленные из более твердого металла, то выдав­ливаемый пуансонами объем металла приведет к значительному деформированию металла в окружающей зоне. По мере вдавливания пуансонов деформации будут увеличиваться и начнется течение ме­талла, в частности вблизи поверхностей раздела пластин 2 и 3. Если эти поверхности предварительно очищены от жировых загряз­нений, а окисные пленки окажутся разрушенными при течении металла, то во многих участках в области деформации чистые ювенильные поверхности пластин 2 и 3 придут в соприкосновение, при котором между ними возникнут металлические связи (рис.11.7
, б
). Степень деформации, которая приведет к такому схватыванию, зависит от свойств металлов, свойств окисных пленок, схемы деформирования. Возможны и другие схемы деформирования (например, сдвигом).

Холодной сваркой можно соединять только весьма пластичные металлы. При этом могут быть получены соединения внахлестку и встык.

Рис.11.7 – Холодная сварка:

а – схема процесса; б – металлические связи

Сварка взрывом. Осуществляется соударением быстродвижущихся частей при начальной нормальной (близкой к комнатной) температуре. Общая схема сварки показана на рис.11.8, а. Лист 4 накладывается на жесткое основание, а верхний лист

3 устанав­ливается с некоторым углом α (2—15°) и на его верхней поверхно­сти равномерно размещается необходимое количество взрывчатого вещества 2 (аммонит, гранулиты и др.). Для осуществления сварки взрыв инициируется запалом 1. Взрывная волна, распространяясь по поверхности, создает большое давление р и «метает» верхний лист на нижний, осуществляя сварку по их контактирующим по­верхностям (рис.11.8, 6). Очистка поверхностей осуществляется кумулятивной газовой струей, имеющей огромные давления рк (до 1 млн. кгс/см2 или ~1011 Н/м2) и весьма большую скорость (~6000 м/с). Зона деформации при сварке относительно невелика и составляет до 100—300 параметров кристаллической решетки. Са­мо соединение по микрорельефу часто получает волнообразный вид. Детали значительных размеров (например, листы с поверхностью сварки в м
2
) обычно сваривают на полигонах. Малогабаритные из­делия можно сваривать в вакуумированных камерах.

Рис.11.8 – сварка взрывом:

а – общая схема;

б – иллюстрация воздействия взрывной волны


а)

б)

Ультразвуковая сварка. Условия разрушения поверхностных окисных пленок и вступления в контакт ювенильных поверхностей могут быть получены не только общим деформированием значительного объема, но и местной деформацией поверхностей у границы раздела пластин, которые должны быть сварены. Это достигается введением в металл ультразвуковых колебаний.

Генератор 1 и рабочий инструмент 2 (рис. 11.9) вводят ультразвуковые колебания небольшой амплитуды в свариваемое изделие (детали 3 и 4). Если мощность ультразвуковых колебаний (обычно при частоте 8000—15000 Гц) окажется достаточной, то это приво­дит к разрушению окислов, некоторому местному повышению тем­пературы (термопарами отмечается температура 200—350°С) и свариванию. Обычно ультразвуковую сварку применяют для соединения относительно тонких элементов или тонкостенного элемента с толстостенным.


Рис.11.8 – Сварка взрывная:

а – общая схема;

б – иллюстрация воздействия взрывной волны

11.4. Характерные виды термомеханической сварки металлов

Для лучшего использования возможностей сварочной технологии и управления сварочным процессом необходимы глубокие знания сущности явлений и законов взаимодействия и развития. Не имея представления о сущности процессов термомеханической сварки, трудно понять о достоинствах и недостатках того или другого способа сварки. Рассмотрим сущность некоторых способов термомеханической сварки.

Контактная сварка. Принцип нагрева при контактной сварке заключается в выделении тепла при прохождении электрического тока по любому электрическому сопротивлению:
(Q — выделяющееся тепло, кал)

или
(Q-Дж),


где I — сила тока, А;

U — напряжение, В;

R — сопротивление, Ом;

t — время, с.


В последовательной цепи в участке большого сопротивления (ка­ким в применении к сварке является место контакта двух подлежа­щих сварке поверхностей) выделяется большее количество тепла. Выбором соответствующей мощности сварочной машины для разнообразных деталей можно обеспечить их сварку быстрым () нагревом и последующим сжатием. Обычно нагрев осуществляется переменным током при применении силовых понижающих трансфор­маторов. В зависимости от свариваемых элементов и требований к сварным соединениям машины для контактной сварки различают по конструкции применительно к различным видам сварки, основ­ными из которых являются стыковая, точечная и шовная.

Стыковая контактная сварка (рис.11.10, а). Осуществляется по двум схемам: сварка сопротивлением и сварка оплавлением. При сварке сопротивлением подлежащие сварке элементы соосно зажимают в неподвижном и подвижном зажимных устройствах (губках) машины. Под некоторым давлением р их приводят в контакт друг с другом и включением трансформатора посредством контактора обеспечивают протекание сварочного тока, отрегулированного на необходимую величину. После нагрева металла до температуры сваривания(сварочного жара) давление р увеличивают (или иногда оставляют постоянным) и осуществ­ляют осадку — пласти­ческое деформирование нагретого объема для осуществления сварки.

При сварке оплав­лением напряжение на свариваемые торцы по­дают до того как они сведены, т.е. когда между торцами есть зазор. При медленном сближении элемента (зажатого в подвижные губки ) с элементом появляется контакт то в одной, то в другой точках, приводя их к быстрому оплавлению. Такой процесс приво­дит к постепенному оплавлению всей поверхности. Металл, приле­гающий к оплавленной поверхности, нагревается до пластического состояния. В нужный момент времени контактор выключает ток и поверхности нагретых элементов сдавливают, при этом выдавли­ваются остатки жидкости и освобожденные от нее твердые, нагретые до пластического состояния объемы металла свариваются.

Точечная контактная сварка (рис.11.10, б) осуществляется для соединения элементов внахлестку. Свариваемые листы (де­тали) 2 и 3 зажимают неподвижным 4 и подвижным 1 электродами машины, имеющими плоскую или слегка выпуклую поверхность для контакта с наружными поверхностями свариваемых элементов. Через электроды передается и давление р. При включении тока трансфор­матора 5 контактором 6 в результате выделяемого тепла часть ме­талла вблизи внутренних контактных поверхностей элементов 2 и 3 расплавляется, образуя ядро литого металла 7. После выключения тока и увеличения давления р осуществляется сдавливание элемен­тов 2 и 3, затвердевание жидкого металла и местное сваривание в районе литой точки.

Рис.11.10 – Схемы различных видов контактной сварки:

а – стыковая: 1 – контактная плита; 2 – свариваемые детали; 3 – станина; 4 – трансформатор; 5 – электроды; б – точечная: 1 – хобот; 2 – свариваемые детали; 3 – электродержатель; 4 – трансформатор; 5 – зона термического влияния шва; 6 – пластичный слой; 7 – расплавленное ядро; в – роликовая: 1 – ролик; 2 – свариваемые детали; 3 – трансформатор; г – прерыватель

Точечная сварка весьма производительна и при соответствующем


количестве, размерах и качестве точек обеспечивает требуемую прочность сварных соединений.

Шовная контактная сварка (рис.11.10, в) осуществляется так же, как точечная, обеспечивая получение не только прочного, но и сплошного герметичного шва. Это достигается последователь­ной постановкой ряда точек с частичным перекрытием последующей точкой предыдущей.

В этом случае свариваемые элементы 2, 3 зажимают между элек­тродами 1, 4, выполненными в виде дисков. При осуществлении сварки диски, вращаясь, протаскивают свариваемые элементы меж­ду собой, а периодическое включение и выключение тока приводит к последовательной сварке точек.

Контактная сварка может выполняться и в виде других схем, в частности, как шовно-стыковая.

Диффузионная сварка. При сварке различных химически активных металлов, сильно ухудшающих свои свойства в результа­те взаимодействия при повышенных температурах с кислородом, азотом и другими газами, необходимо максимально исключить воз­можность такого взаимодействия в период выполнения сварочной операции. Это достигается применением вакуума; свариваемые изделия 1 и 2 (рис.11.11) предварительно помещают в специальную камеру 5, из которой насосами 6 удаляют воздух до получе­ния вакуума мм рт.ст. (0,13— 0,0013 Н/м2). После дости­жения такого вакуума осуществляют нагрев изделия индуктором 3, питаемого источником 4, и дают сварочное давление р.

Рис.11.11 – Схема диффузионной сварки

Вакуум предохраняет от окисления свариваемые поверхности, а в ряде случаев обеспечивает распад некоторых окислов, находя­щихся на нагреваемых поверхностях. Одновременно происходит удаление адсорбированных газов. Это позволяет получать качест­венные соединения ряда металлов и металлов с неметаллами при относительно небольшой пластической деформации вблизи места соединения.

Индукционная сварка. Нагрев металла до сварочной тем­пературы осуществляется индуцированием тока в свариваемых изделиях 1,2 (рис.11.12) специальным индуктором 3, питаемым от источника тока 4. Обычно для такого нагрева применяют ток высокой частоты. Форма индуктора должна соответствовать форме нагреваемого изделия.

Рис.11.12 – Схема индукционной сварки



Принципиально с помощью индукционного нагрева можно на­гревать металл до расплавления и осуществлять сварку плавлением, однако практическое применение в основном получила сварка дав­лением, когда после доведения металла до сварочного жара проис­ходит сдавливание свариваемых деталей.

Кузнечная сварка (рис.11.13). Этот вид является самым древним. После разогрева в горне (обычно при сжигании твердого или жидкого горючего) металла 1 до температуры сварочного жара осуществляют сварочную операцию ручной (кувалдой) или механизированной (специальным устройством 2) проковкой. В результате нагрева и в течение времени между нагревом и проковкой поверх­ности, подлежащие сварке, покрываются толстым слоем окислов. Для получения хорошего соединения поверхности должны быть очи­щены. Предварительная очистка обычно осуществляется удалением окислов механическим способом. Для удаления оставшихся окислов применяется их флюсование. Например, при сварке сталей, когда пленка окислов состоит в основном из закиси железа (FeO), для флюсования применяют песок (SiO2). При этом понижается темпера­тура плавления комплексного соединения FeO·SiO2 или (FeO)2·SiO2 в сравнении с FeO; окислы в жидком виде выдавливаются при про­ковке, позволяя получать более качественное соединение. Однако
в ряде случаев в сварном соединении все же остается некоторое количество окислов (рис.11.13, б).

Рис.11.13 – Схема кузнечной (печной) сварки:

а – схема процесса сварки; б – дефекты сварочного шва

В настоящее время кузнечная сварка имеет ограниченное при­менение.

Газопрессовая сварка. Принцип газопрессовой сварки аналогичен кузнечной, однако для нагрева металла используют пла­мя газообразных горючих, которое более легко регулируется и дает возможность осуществлять нагрев металла более локализованно, в определенном месте.

Газопрессовую сварку осуществляют как с последовательным на­гревом от участка к участку соответственно с их проковкой или статическим сдавливанием, так и с нагревом всего сечения свариваемых элементов с одновременным сжатием (рис.11.14). Во втором



Рис.11.14 – Схема газопрессовой сварки
случае можно применять как боковой, так и торцевой нагрев (пла­мя направляется параллельно оси свариваемых элементов, перпен­дикулярно к нагреваемым поверхностям кромок, подлежащих сва­риванию, или вдоль их оси). В случае бокового нагрева возможно
сдавливание при продолжающемся воздействии пламени, а при тор­цевом— пламя перед сдавливанием должно быть удалено. Так как при удалении пламени кромки быстро окисляются кислородом воздуха, их следует нагревать до поверхностного оплавления, чтобы
окислы выдавливались вместе с жидким металлом. Сварка с одно­временным нагревом всего сечения выполняется обычно ацетилено-кислородным пламенем (температура пламени около 3000°С). Этот вид сварки применяется при выполнении стыков трубопроводов
и ряда деталей железнодорожного транспорта, изготавливаемых из углеродистых сталей.

11.5. Основные виды термической сварки металлов

К термическому классу относятся виды сварки, осуществляемые плавлением с использованием тепловой энергии (дуговая, плазменная, электрошлаковая, электронно-лучевая, лазерная, газовая и др.).

Дуговая сварка. При дуговой сварке нагрев металла осущест­вляется электрической дугой. При устойчивом длительном протека­нии тока через ионизированный газовый промежуток между двумя электродами, подсоединенными к соответствующему источнику пита­ния, выделяется тепловая и световая энергии. Температура, разви­ваемая в дуге, может быть очень высокой, значительно превышаю­щей температуру плавления различных конструкционных металлов. Для сварки металлов плавлением дуговой разряд применяется при различных формах его использования.

Сварочные дуги квалифицируются по следующим признакам:

— по среде, в которой происходит дуговой разряд; на воздухе — открытая дуга, под флюсом — закрытая дуга; в среде защитных газов;

— по роду применяемого электрического тока — постоян­ный, переменный;

— по типу электрода — плавящийся, неплавящийся;

— по длительности горения — непрерывная, импульсная дуга;

— по принципу работы — прямого действия, косвенная дуга. Для сварки металлов наиболее широко исполь­зуют сварочную дугу прямого действия, в которой одним электродом служат металлический стержень (плавящийся или неплавящийся электрод), а вторым — свариваемая деталь. К электродам подведен электрический ток — постоянный или переменный.

Сварка дугой косвенного действия (рис.11.15, а). Осуществляется нагревом металла дугой 7, горящей между двумя, обычно неплавящимися (например, графитовыми) электродами 2 и 4, подключенными к различным полюсам источника электрической энергии 3. Свариваемое (нагреваемое) изделие 6 в электрическую.

Дуговая сварка в защитном газе. Это сварка, при которой в зону дуги подается защитный газ.

Одним из процессов дуговой сварки в защитном газе является простое совмещение действия газосварочного пламени и дуги пла­вящегося металлического электрода в одной сварочной зоне. Этот способ в настоящее время практического применения не имеет.

Если в дугу косвенного действия между неплавящимися графи­товыми или чаще вольфрамовыми электродами вдувать струю водорода, то он не только защищает электроды ленный металл присадки и ванны от действия воздуха, но и является переносчиком тепла из дуги на изделие. При высокой темпе­ратуре дуги молекулярный водород распадается на атомы (диссоци­ирует) и забирает большое количество тепла (—103800 кал/моль или 540,8 кДж/моль). Попадая в область более низких температур (включая и температуру поверхности расплавленной сварочной ванны), атомы водорода снова объединяются в молекулы, выделяя забранное при разложении тепло. Этот вид дуговой сварки называется атомно-водородной.

Если в дугу неплавящегося или плавящегося электрода вдувать какой-либо специальный газ, то можно получить различные варианты дуговой сварки в защит­ных газах. При этом могут применяться различные газы: активные, взаимодействующие с металлом при сварке (водород, углекислый газ и пр.), или инертные, практически не реагирующие с металлом при сварке (аргон, гелий, для меди — азот). Некоторые из этих способов широко распространены и используются в промышленности. Так, аргоно-и гелиодуговая сварки широко применяются по схеме как неплавящегося, так и плавящегося электродов при выполнении сварных соединений из ряда металлов и сплавов.

Сварка в углекислом газе при использовании плавяще­гося электрода широко применяется при изготовлении сварных соединений углеродистых и некоторых легированных сталей.

Разновидностью дуговой сварки в защитном газе является сварка в контролируемой атмосфере. В этом случае вместо струйной защиты места сварки свариваемое изделие помещают внутрь цепь не включено.



Рис.11.15 – Схемы дуговой сварки:

а – косвенной дугой; б – неплавящимся электродом; в – плавящимся электродом

Дуга горит независимо от свариваемого изделия. Нагретые газы столба дуги контактируют с поверхностью металла, они его нагревают и при достаточной мощности дуги расплавляют. Сварка может выполняться как без добавочного присадочного ме­талла, так и с применением присадки 5, подаваемой в дугу в виде прутка. Сварка дугой косвенного действия практически применя­ется редко.

Сварка неплавящимся электродом (рис.11.15, в). Выполняется, когда свариваемое изделие 5 включено в цепь дуги 1 и является одним из ее полюсов. Второй полюс дуги находится на неплавящемся (угольном, графитовом, вольфрамовом) электроде 2. За счет тепла дуги изделие, а в ряде случаев и присадочный ме­талл 4 расплавляются. Эффективность сварки при этом способе значительно выше, чем при сварке дутой косвенного действия, при одинаковой электрической мощности дуги, потребляемой ею от ис­точника 3.

Способ сварки неплавящимся электродом находит в настоящее время широкое применение.

Сварка плавящимся электродом (рис.11.15, в) вы­полняется по такой же схеме, как и при неплавящемся электроде (изделие 4 включено в цепь источника 3 и является одним из по­люсов дуги 1). Электрод 2 является металлическим, интенсивно расплавляемым дугой, и обеспечивает введение в сварочную ванну дополнительного (наплавленного) металла.

Этот вид сварки является наиболее эффективным из рассмотрен­ных видов сварки плавлением и в связи с этим имеет наибольшее распространение в промышленности при изготовлении и ремонте разнообразных металлических конструкций.

Сварка плавящимся электродом может выполняться:

а) открытой дутой, когда в область дуги не подается защитный газ или флюс; зона дуги доступна наблюдению. Защита от воз­действия воздуха часто осуществляется специальными веществами (газообразующими, шлакообразующими), вносимыми с электродом обычно в виде покрытия;

б) дугой под флюсом, когда место горения дуги закрыто порошкообразным флюсом, расплавляющимся теплом дуги и образующим шлак; в этом случае дуга не видна — она горит в пространстве (газовой полости), изолированном от окружающей атмосферы слоем шлака и нерасплавившегося порошкообразного флюса. Этот метод защиты дуги характерен для механизированной сварки — автомати­ческой и полуавтоматической под флюсом;

в) дугой, защищенной от воздуха специальной газовой защитой, например углекислым газом или инертными газами — аргоном, ге­лием. Этот способ обычно относят к дуговой сварке в защитном газе специальных герметизированных камер, наполненных газом заданно­го состава. Обычно при этом источником тепла является дуга.

Получили широкое применение в промышленности и другие разно­видности дуговой сварки, главным образом плавящимся электродом.

Электрошлаковая сварка (рис.11.16). Если над дугой определенной мощности навести (расплавить) достаточно большое количество токопроводящего шлака, то совместным действием шунти­рования тока через шлак и механиче­ским воздействием массы столба шлака газовая полость дуги может быть исклю­чена. Тогда дуга погаснет и весь ток от электрода 5 будет переходить на свариваемое изделие 1 (второй электрод) вследствие электропроводности расплавленного шлака 4. В результате тепловыделения в шлаке, обусловлен­ного протеканием тока, расплавляется как электрод 5, так и кромка свари­ваемого изделия 1, образуя металличе­скую ванну 3. При вертикальном рас­положении выполняемого шва (наиболее обычная схема применения электрошла­ковой сварки) для предотвращения вы­текания расплавленного металла и шла­ка применяют специальные медные водоохлаждаемые формирующие устрой­ства 2. Эти устройства обычно механи­ческим путем перемещают по поверхности свариваемых деталей с такой же средней скоростью, с какой выполняется шов. В ре­зультате кристаллизации (по мере удаления источника тепла вверх) снизу образуется сварной шов 6.

Рис.11.16 – Схема электрошлаковой сварки

Этот способ применяется для сварки металла достаточно большой толщины, причем шов выполняется на всю толщину свариваемого металла за один проход.

Комбинируя количество проволочных электродов, пластинчатых электродов (электродов в виде пластин различного сечения, пода­ваемых в шлак по мере их сплавления) или плавящихся мундштуков (специальная конструкция электродов в виде неподвижных пластин и подаваемых в зону плавления проволок), можно получить швы практически при любой толщине свариваемого в один проход металла. В промышленности освоена сварка стальных изделий с толщиной металла в месте выполненного шва около 1 м.

Электроннолучевая сварка (рис.11.17). Сварка осущест­вляется в вакуумной камере 1 при давлении мм рт.ст. (1,3—0,0013 Н/м2). Тепло в изделие, подлежащее сварке, выделяется в результате торможения в металле электронов направленного электронного луча 2. Луч формируется в специальной электронной пушке 4, имеющей нагреваемый от трансформатора 7 катод (иммитер) 3. Питание пушки осуществляется от высоковольтного выпрямителя напряжения 6, регулируемого реостатом 5. Фокусировка пучка электронов обеспечивается воздействием электромагнитных полей специальных устройств установки.

Выполнение сварных швов на изделии 8 заданной длины и направ­ления обеспечивается перемещением сварочного стола 9 при помощи привода 10, или электронного луча вследствие перемещения пушки, или путем магнитного управления лучом.


Рис.11.17 – Схема электроннолучевой сварки

Этот способ сварки применяется и при изготовлении изделий из легкоокисляющихся или тугоплавких металлов. Он может обеспе­чить высокие скорости сварки и малые деформа­ции свариваемых изделий. Способ электроннолу­чевой сварки в настоящее время находит все боль­шее применение при изго­товлении различных спе­циальных изделий.

Лазерная сварка. В связи с созданием оп­тических квантовых гене­раторов (ОКГ) для сварки оказалось возможным ис­пользовать энергию коге­рентного луча, т.е. свето­вого луча, особым обра­зом излучаемого лазером. Источником такого луча являются газовые и твер­дые материалы, в частно­сти рубиновые (корунд с добавкой 0,05 — 05% оки­си хрома) стержни, или газонаполненные трубки, облучаемые источниками энергии. Соответственно получаемым импульсам через полупрозрачную торцевую поверхность стержень (трубка дает монохроматическое (например, для рубина красного цвета с длиной волны 6043Å) когерентное излучение с той или иной длительностью. Сейчас разработаны излучатели с непрерывным излучением. Сфокусированное излучение может создать на поверхности изделия высокую плотность выделяемой энергии, расплавляя и испаряя даже наиболее тугоплавкие металлы и соединения. Подбирая соответствующую мощность излучения, современные установки позволяют осуществлять сварку металла местным расплавлением или наложением сплошного шва.

Газовая сварка. Это сварка плавлением, при которой источником тепла является высокотемпературное пламя горючих газов.

Если кромки двух, например, стальных листов 1 и 2 (двух деталей) подвергнуть местному нагреву сосредоточенным пламенем 3, то они могут быть доведены до расплавления (рис.11.18). Образовавшаяся ванна 4 расплавленного металла контактирует с кромка­ми обоих листов. Если пламя пе­ремещать по линии стыка листов в направлении стрелки , то ме­талл под пламенем будет расплав­ляться, а позади пламени в связи с охлаждением — затвердевать. Этот затвердевший металл и образует сварной шов 5 между исход­ными листами (деталями). Подобрав соответственно режим (мощ­ность пламени, скорость его относительного перемещения по кром­кам листов) можно получить необходимое проплавление металла и, следовательно, рабочее сечение шва.


Рис.11.18 – Схема газовой сварки

Обычно для швов, которые должны обеспечить прочность, со­поставимую с прочностью свариваемых элементов, требуется полу­чить сквозное проплавление соединяемых деталей (на всю их тол­щину). Если толщина металла велика и обеспечить сквозное про­плавление трудно, то кромки под сварку обрабатывают со скосом и полученную разделку кромок заполняют добавочным расплавлен­ным присадочным металлом 6. Этот присадочный металл обычно представляет собой прутки (стержни), подаваемые в пламя, расплавляющиеся в нем и пополняющие сварочную ванну.

Термитная сварка. При термитной сварке источником тепла является экзотермическая реакция (с выделением тепла) взаимодействия порошкообразных окисла и элемента с большей активностью (сродством) по отношению к кислороду. Например, если в тигель 1 (рис.11.19, а) из огнеупорного материала поме­стить смешанные порошки алюминия и закиси железа и создать местный нагрев до ~750°С, то начинается реакция

(11.2)
которая распространяется на весь объем порошка и в оптимальных условиях полученные продукты реакции (А12О3, Fe) теоретически должны нагреться до ~3000°С. Практически эта температура оказывается ниже и составляет около 2200―2400оС, при которой и железо и окись алюминия расплавлены и как несмешивающиеся жидкости разделяются по плотности (жидкое железо собирается у дна тигля, а А12О5 — в верхней его части). Аккумулированный такой жидкостью запас тепла может быть использован для сварки давлением (рис.11.19, б) или плавлением (рис.11.19, в). При термитной сварке давлением на подготовленное для сварки изделие с плотно сжатыми торцами 1, 2 одевается форма 3, в которую сливается сперва А12О3, а затем Fe. Когда их тепло достаточно разогреет торцы и прилегающие к ним объемы металла, дают сдавливающее сварочное давление. При термитной сварке плавле­нием зазор между торцами, которые должны быть сварены, или раковину 4 в отливке 5 заполняют расплавленным железом, а затем сверху сливают А12О3. В связи с большим перегревом выли­той жидкости кромки (например, стенки раковины отливки) частично расплавляются, образуется общая сварочная ванна расплавленной части свариваемого металла и добавочного расплавленного железа от термитной реакции. При последующем затвердевании этой ванны раковина или два соединяемых элемента оказываются сваренными без какого-либо дополнительного давления.

Рис.11.19 – Схема термитной сварки:

а – тигель; б – сварка давлением; в – сварка плавлением
Возможно и комбинированное применение этих способов.

Область применения термитной сварки среди прочих видов сварки относительно невелика.

Контрольные вопросы

1. Какие материалы можно сваривать и место применения сварки в газотеплоэнергетике?

2. Назовите основные характеристики строения и внутреннего взаимодействия частиц в твердых телах и кристаллах металлов.

3. Что такое сварка металлов? Дайте определение понятия сварки.

4. Какие существуют признаки классификации сварки? Кратко охарактеризуйте.

5. Поясните сущность основных видов сварки металлов давлением и плавлением. Изобразите схемы процессов сварки.

6. Укажите основные технологические параметры, определяющие возможность сварки металлов в условиях газотеплоэнергетических производствах городов и сел.

Тепловые основы сварки — Энциклопедия по машиностроению XXL

ТЕПЛОВЫЕ ОСНОВЫ СВАРКИ  [c.95]

Таким образом, без учета теплового состояния металла нельзя достаточно глубоко объяснить большинство явлений, наблюдаемых при сварке. Чтобы изучить сварочные процессы и научиться управлять ими, нужно иметь хотя бы приближенное представление о законах нагревания тела и распространения в нем тепла. Наука о тепловых основах сварки рассматривает процессы распространения тепла при нагреве металла различными источниками, влияние их на процессы плавления металла, а также на термический цикл и возникающие в шве и основном металле структурные и объемные изменения. Заслуга в разработке этой новой важной отрасли знания принадлежит, главным образом, советским ученым, и в первую очередь, академику АН СССР Н. Н. Рыкалину,  [c.95]


В течение ряда лет многими исследователями экспериментально и теоретически изучались тепловые процессы при сварке, которые в настоящее время можно представить как тепловые основы сварки, являющиеся частью ее теоретических основ.  [c.133]

Прохождение упомянутых дисциплин предполагает достаточно глубокое изучение студентами таких вопросов, как классификация способов сварки, теоретические основы источников теплоты, используемых при сварке, физико-металлургические и тепловые процессы при сварке, процессы кристаллизации металла сварного шва и технологическая прочность сварных соединений и т. п.  [c.3]

Пластические деформации зависят главным образом от тепловых характеристик процесса сварки, свойств металла и в значительно меньшей степени — от жесткости свариваемых элементов. Это обстоятельство позволяет разделить задачу определения сварочных напряжений и деформаций на две части. В первой части с помощью решения термодеформационной задачи МКЭ определяются пластические деформации, обусловливающие перераспределение объема металла в зоне упругопластического-деформирования при сварке (термодеформационная задача). Во второй части на основе решения задачи в рамках теории упругости определяются напряжения в сварном узле в целом (деформационная задача). Исходной информацией для решения деформационной задачи являются начальные деформации  [c.298]

Первую группу явлений, которую рассматривает теория сварочных процессов, составляют физические, механические и химические явления, происходящие при подготовке свариваемого материала к образованию прочных связей между отдельными частями свариваемой детали. В большинстве случаев это явления, связанные с преобразованием различных видов энергии в тепловую. Металл, будучи нагрет и расплавлен, способен образовывать сварное соединение. Чаще всего при сварке для нагрева металла используют электрическую энергию. Но имеется много способов сварки, в которых используют энергию, выделяющуюся при горении газов, лучевую энергию, механическую, а также их сочетание. Описание физико-химических процессов, лежащих в основе этих способов, дается в разд. I Источники энергии при сварке .  [c.5]

Основой для расчетов нагрева и плавления металла при сварке служат уравнения и формулы, полученные в гл. 6. Их используют для качественной оценки температурных полей, а также для количественных расчетов при определении термических циклов сварки, скоростей охлаждения, размеров зон термического влияния и т. д. Следует заметить, что в ряде случаев реальные процессы и явления протекают сложнее, чем это описывается формулами. Часто характер теплового воздействия при сварке, условия распространения теплоты и теплоотдачи от свариваемых деталей настолько сложны или неопределенны, что расчетное определение температур становится либо затрудненным, либо настолько неточным, что его использование оказывается неоправданным. Экспериментальное определение температур при сварке имеет свои преимущества перед расчетным, хотя и уступает ему в возможности получения и анализа общих закономерностей. Правильным следует считать подход, при котором оба метода дополняют друг друга, а решение об использовании того или иного метода принимается с учетом конкретной обстановки и поставленных задач.  [c.203]


На основе теоретических и экспериментальных исследований разработаны новые ресурсосберегающие технологические процессы электродуговой сварки с регулированием термического цикла (РТЦ) за счет сопутствующего принудительного охлаждения малоуглеродистых хромомолибденовых сталей мартенситного класса. Показано, что интенсивный отвод тепла из зоны теплового воздействия дуги значительно влияет на геометрические размеры твердых прослоек в ЗТВ. Это обеспечивает уменьшение объема металла, претерпевающего закалочные превращения, и требуемое высокое качество сварных соединений достигается за счет формирования специфической структуры металла околошовных зон с минимальной чувствительностью к образованию трещин. При сварке аустенитными электродами размеры хрупких прослоек в ЗТВ получаются меньше критических величин, при которых  [c.99]

Основой процесса диффузионной сварки является взаимное проникновение соприкасающихся веществ друг в друга вследствие теплового движения атомов вещества. Для получения сцепления физически чистых поверхностей в вакууме достаточно лишь их соприкосновения. Сварка происходит за счет наличия открытых атомных связей, образовавшихся в результате разрушения кристаллической решетки при механической обработке соприкасающихся поверхностей. Надежность соединения и равная прочность соединительной зоны с основным материалом достигаются лишь тогда, когда зона соединения расширяется и приобретает объемный характер [21 ]. Чтобы осуществить диффузионную сварку поверхностей, необходимо создать некоторое сжимающее давление. Величина давления должна быть достаточной для того, чтобы поверхности сблизились на расстояние, определяемое радиусом взаимодействия межатомных сил.  [c.116]

Изучение упомянутых дисциплин предполагает достаточно глубокое изучение студентами таких вопросов, как классификация способов сварки, теоретические основы источников теплоты, используемых при сварке, физико-металлургические и тепловые процессы при сварке, процессы кристаллизации металла сварного шва и технологическая прочность сварных соединений и т.п. Поэтому основное внимание в данном учебнике уделено технологии сварки плавлением, а по сварочному оборудованию приведены только сведения, дополняющие курс источников питания. В разделах по технологии сварки авторы не стремились привести все данные о сварочных материалах, режимах и т.п., учитывая, что эти данные имеются в справочной литературе, и уделили основное внимание освещению основ выбора технологии.  [c.7]

Затем, принимая на основе опытных данных значения сварочного тока /, напряжения дуги Г/д и эффективного к. п. д. ее теплового действия т], устанавливают необходимую скорость сварки V. Значение V окончательно принимают, учитывая практические возможности ее осуществления и допускаемые поправки величины сварочного тока в пределах паспортных значений для применяемых электродов или сварочной проволоки.  [c.92]

При соударении с металлической поверхностью частиц со столь высокой кинетической энергией в месте удара выделяется большое количество тепла в результате трансформации кинетической энергии Б тепловую. Очень короткое время удара не дает возможности теплу распространиться в глубь металла, и сильный локальный разогрев металла основы и частицы может привести к их взаимодействию и прочному схватыванию (эффект типа точечной сварки). При детонационном нанесении высокая кинетическая энергия частиц позволяет получать покрытия из материалов, температура плавления которых лежит выше максимальной температуры взрыва кислородно-ацетиленовой смеси. Если при этом тепловой энергии, выделяющейся при ударе, окажется недостаточно для нагрева частицы до пластичного состояния, высокая вязкость будет скомпенсирована большим давлением частицы на поверхность. Частица деформируется и вдавливается  [c.129]

Технология металлов тесно связана с тепловыми процессами. Очень часто полезные эффекты, которые составляют цель того или иного технологического процесса, целиком создаются изменением теплового состояния тела (металлургия, литье, сварка, термообработка и т. п.). Поэтому учение о технологии обязательно должно иметь в своей основе теорию тепловых процессов.  [c.400]


В 1888 г. инженер Я. Г. Славянов использовал высокий тепловой эффект электрической дуги для сварки металлов, применив вместо угольного металлический электрод. Так появился принципиально новый вид сварки — электрическая дуговая сварка, в основе которого лежит явление электрического разряда в газах, открытое еще в 1802 г. академиком В. В. Петровым.  [c.248]

В основе электронно-лучевых методов обработки лежит способность электронного пучка с большим к. п. д. превращать свою кинетическую энергию в тепловую. Эти методы широко применяются в металлургии для плавки металлов, в машиностроении и приборостроении для сварки, напыления тонких пленок и защитных покрытий, обработки очень малых отверстий и др. Из курса физики известно, что при нагревании металла электроны могут получить скорости в направлении, перпендикулярном к поверхности тела, достаточные для преодоления потенциального барьера (термоэлектронная эмиссия). Очень высокие скорости можно сообщить электронам лишь в среде, имеющей достаточный вакуум, при использовании высоких ускоряющих напряжений и фокусировки электронного луча.  [c.365]

К началу 50-х годов в СССР Н. Н. Рыкалиным и его учениками (М. X. Шоршоровым, И. Д. Кулагиным, Л. А. Фридляндом и др.) было создано новое направление в сварочной науке — тепловые основы сварки. Это позволило поставить на научную основу метод регулирования тепловых процессов при сварке и тем повысить не только качество сварных соединений, но также производительность процесса [207, 208].  [c.138]

Настоящий справочник имеет целью оказать помощь многочисленным кадрам рабочих-сварщиков, бригадирам и мастерам по сварке в решении различных вопросов, возникающих в процессе производства. Справочник поможет также рабочим в расширении технического кругозора и теоретических знаний. В справочнике в краткой форме освещен систематизи-р» занныЯ материал по вопросам сварки и газопламенной обработки металлов, имеющим практическое значение а также опыт -и достижения новаторов и передовиков—сварщиков крупных промышленных предприятий. В справочнике приведены материалы по металлургическим основам сварки, сварке и наплавке цветных металлоз, режущего инструмента и твердых сплавов, механизации и автоматизации изготовления сварных конструкций, стропально-такелажным работам, ремонтной сварке, а также расчету простейших сварных соединений, технике безопасности. В справочник не включены материалы по тепловым основам сварки, по технологии производства сварочных материалов (электродов и флюсов), по пайке металлов и некоторым другим вопросам, представляющим, по мнению авторов, второстепенный интерес для круга читателей, на который рассчитан справочник.  [c.9]

Все нынешние достижения сварочной техники как а области технологических процессов сварки, так и в конструировании и производстве сварочного оборудования были бы невозможны без роста науки о сварке. Наша сварочная техника развивалась вместе с советской наукой вообш,е и наукой о сварке, в частности. Сформировались и крепли ведущие научные направления в области сварки. Ученые разрабатывали физико-металлургические и тепловые основы сварки, аучные основы механизации и автоматизации сварочных процессов, создавали теорию прочности сварных конструкций и соединений. Они же участвовали в конструировании сварочного оборудования.  [c.292]

Именно у нас впервые созданы тепловые основы сварки (работа проводилась под руководством члена-коррес-292  [c.292]

Свариваемость легированных сталей по основному показателю сопротивляемости ХТ при сварке необходимо оценивать с учетом всех факторов, приводящих к их образованию. Как указано выше, к ним относятся структура, размер аустенитного зерна, концентращм диффузионного водорода в зоне образования ХТ и остаточные сварочные напряжения. Подробная информация об этих факторах даны в разд. 1.5. Упомянутые факторы зависят от многих металлургических и конструктивно-технологических параметров (КТП) процесса изготовления сварных конструкций. При этом влияние последних не однозначно, а часто носит противоположный характер, например увеличение тепловой энергии сварки снижает содержание мартенсита в структуре и в то же время приводит к росту аустенитного зерна. Поэтому оценка свариваемости возможна только на основе расчетного анализа формирования и развития факторов трещинообразова-ния в условиях многовариантных сочетаний КТП. Такой анализ может быть выполнен с помощью инженерного программного комплекса (ИПК) Свариваемость легированных сталей (подробно см. в разд. 1.5).  [c.45]

Всевозрастающий интерес ученых, инженеров и технологов к физике плазмы связан с необходимостью решения ряда важнейших фундаментальных и прикладных задач, в которых плазма должна выполнять сложную роль и высокотемпературного рабочего тела, и носителя электрических зарядов, и источника электромагнитных излучений в широком диапазоне длин воли, н электромагнитной силовой динамической системы, и активной среды с инверсной населенностью. К таким задачам относятся создание управляемых термоядерных реакторов, магиитогидродинамических преобразователей тепловой энергии в электрическую, электрореактивных плазменных ДЕ)И1 ателей для космических аппаратов, мощных лазеров на основе низкотемпературной плазмы сложного состава в качестве активной среды, гмазмохи-миЧеских реакторов, плазменно-технологических установок для плй вки резки, сварки и пайки металлов, нанесения различных покрытий и др.  [c.384]

В СССР разрабатывается тепловой реактор типа Топаз с топливом — обогащенной двуокисью урана [115J. В качестве теплоносителя в нем предполагается использовать жидкие щелочные металлы (Na, К или Li). Для циркуляции таких теплоносителей наиболее пригодны трубы из молибдена и сплавов на его основе. Это связано прежде всего с высокой рабочей температурой. Если для изготовления труб для циркуляции жидкометаллического теплоносителя с рабочей температурой 600— 800° С применяют никель или хастеллой, то для более высоких температур трубы изготовляют из молибдена и сплава ВМ-1 или TZM. Ресурсные испытания тепловых труб из сплава TZM с литиевым теплоносителем при 1500°С показали ресурс около 10000 ч, после чего тепловая труба вышла из строя из-за разрушения в месте сварки [60], Благодаря достигнутым успехам в технологии получения и обработки молибденовых труб, значительно усовершенствованы разработки автономных энергетиче-  [c.24]


Одним из самых важных компонентов является молибден, который весьма благоприятно влияет на теплоустойчивость стали, а также на еклонность к тепловой и отпускной хрупкости. Содержание молибдена в перлитных сталях редко превышает 1,5% и лишь в аустенитных сталях и сплавах на никелевой и других основах может достигать значительно большей величины. Молибден благоприятно влияет на зернистость стали сужает зону возможней закалки при сварке при правильно выбранной предшествующей термообработке повышает температуру рекристаллизации и тем самым сопротивление ползучести. Молибденовая сталь обладает наиболее высокими свойствами, когда перлит, являющийся одной из структурных составляющих [11, 27, 28, 64, 95, 105], имеет пластинчатый характер.  [c.6]

С начала 60-х годов широкое распространение получили износостойкие материалы с нанесенньГми на них покрытиями. Покрытия нашли применение в аэрокосмической промышленности, атомной энергетике, автомобилестроении, при изготовлении инструментальных материков. Использование покрытий позволяет увеличить в несколько раз срок службы изделий, сэкономить дорогостоящие и дефицитные материалы. Карбид титана является одним из самых эффективных материалов, используемых в качестве износостойкого покрытия, и это связано прежде всего с тем, что Ti в наибольшей мере удовлетворяет требованиям, предъявляемым к покрытиям высокие износостойкость и твердость при высоких и низких температурах хорошая химическая стабильность небольшой коэффициент трения, хорошее сцепление с поверхностью материала — основы окалиностойкость малая склонность к схватыванию и холодной сварке способность не разрушаться под воздействием механических и тепловых нагрузок.  [c.132]

К группе материалов без полиморфизма относятся аустенитные сплавы на железохромоникелевой или никельхромистой основе, сохраняющие при комнатной температуре структуру у-твердого раствора, сплавы тугоплавких металлов, алюминиевые и медные сплавы, Р-сплавы титана. Как правило, все материалы сваривают на жестких режимах в среде инертных газов или контролируемой атмосфере источниками тепла с высокой удельной тепловой энергией (аргонодуговая, электроннолучевая и лазерная сварка).  [c.244]

На основании этих определений в основу классификации процессов сварки и резки положен вид энергии, вводимой для получения соединения или для резки. Таких видов энергий два тепловая энергия и механическая. В соответствии с этим все основные сварочные процессы подразделяются на термические — Т, термо-механ№1еские (термопрессовые) — ТМ и механические (прессовомеханические) — М. Признак наличия давления применим только к сварке. Данная классификация введена в ГОСТ 19521—74. По этой классификации сварка, связанная с Т-процессами, осуществляется путем введения тепловой энергии без механического давление и носит название сварки плавлением. К таким процессам относятся электродуговая, электрошлаковая, литейная, термитная, индукционная сварка, лучевые сварки и т. д.  [c.9]

Для лазерного сверления отверстий в настоящее время исполк-зуют установку Квант-11 (рис. 4.25), (Розданную на основе импульсного лазера на АИГ-Nd. Лазерная сварка тэ кже основана на тепловом действии сфокусированного излучения импульсного ла -зера. Причем применяют как шовную, так и точечную сварку. Для  [c.125]

Тепловая труба состоит из пяти основных частей, как это показано на рис. III.1, а именно корпуса, фитиля, торцевой крышки, заливной трубки и теплоносителя. Выбор теплоносителя, материала и определение размеров составных частей тепловой трубы достаточно подробно были обсуждены в ч. I и ч. II. В настояшей части описывается методика изготовления тепловых труб. На рис. III.2 схематически представлена карта последовательности основных технологических процессов изготовления тепловой трубы, составленная на основе материалов, опубликованных Эдельстейном и Хаслеттом [14]. Главными этапами изготовления, как можно видеть из этого рисунка, являются изготовление деталей, промывка и очистка, сборка и сварка, откачка и заливка, заварка заливной трубы и приемные испытания. Все эти этапы являются предметом описания гл. 8.  [c.165]

Соотношения между параметрами процесса соединения представляют большой научный ичпрактичеокий дантерес. Именно совокупное действие этих факторов позволяет решать технологические задачи соединения в вакууме различных материалов, ибо в одном случае важно сосредоточить всю тепловую энергию в зоне соединяемых изделий я приложить небольшое давление, а в другом случае, наоборот, дать небольшой нагрев соединяемых деталей и большее давление при соответствующем разрежении и времени сварки. Эти принципы — основа всех технологических характеристик диффузионной сварки в вакууме.  [c.22]

Л ткрытие в 1802 г. академиком В. В. Петро- вым (1761—1834 гг.) электрической дуги, или искусственно создаваемого мощного и длительного разряда электричества в газовой среде послужило, как известно, основой для создания способа неразъемного соединения металлов — электрической дуговой сварки. Тепловая энергия электрической дуги используется здесь для соединения металлов посредством их сплавления.  [c.5]


Основы сварки давлением. Гельман А.С., 1970г

Учебное пособие рассматривает действие сварочного соединения металлов на основании физики процессов, которые происходят в твердых соединениях металлов. В пособии дается теоретическая основа всех видов сварки металлов, которые находятся в твердом состоянии.

Техническое издание учебника описывает главные способы соединения металлов, которые находятся в твердом состоянии (разноименных и одноименных):

  • трением,
  • диффузно-вакуумным соединением,
  • ультразвуком,
  • стыковкой,
  • сопротивлением и оплавлением в воздушном пространстве и в защищенной среде.

Издание классифицирует процессы сварки давлением по основным параметрам. Описывает возможность к схватыванию и сварке одноименных и разноименных металлов в состоянии твердого покоя. Описывает различные способы популярных видов данной сварки металлов.

Холодная, сварка с кратким во времени нагревом без оплавления (сварка прессовая с общим нагревом, контактная сварка стыковая сопротивлением и пр.), сварка с оплавлением при кратком нагреве на воздухе, взрывная сварка, сварка под защитой в среде с кратковременным нагревом, сварка в вакууме с длительным нагревом, сварка трением. Издание является отличным  источником знаний и предлагается для студентов, научных работников и для самообразования.

ФайлРазмер файлаКол-во скачиваний
Гельман А.С. Основы сварки давлением. М., «Машиностроение», 1970г.5 MB97

 Внимание покупателей подшипников

Уважаемые покупатели, отправляйте ваши вопросы и заявки по приобретению  подшипников и комплектующих на почту или звоните сейчас:

     +7(499)403 39 91  

   

  Доставка подшипников  по РФ  и зарубежью.

  Каталог подшипников на сайте themechanic.ru

 

 

Внимание покупателей подшипников

Уважаемые покупатели, отправляйте ваши вопросы и заявки по приобретению подшипников и комплектующих на почту или звоните сейчас:
+7 (495) 128 22 34
[email protected]
Доставка подшипников по РФ и зарубежью.
Каталог подшипников на сайте

Внимание покупателей подшипников

Уважаемые покупатели, отправляйте ваши вопросы и заявки по приобретению подшипников и комплектующих на почту или звоните сейчас:
+7 (495) 128 22 34
[email protected]
Доставка подшипников по РФ и зарубежью.
Каталог подшипников на сайте

Предыдущая статьяРезцы для токарного станка по металлуСледующая статьяОндулиновая кровля, как применять, производители.

Развитие сварки и ее значение

Сварка металлов является одним из выдающихся русских изобретений и впервые была освоена в России.
В 1802 г. русский академик Василий Владимирович Петров обратил внимание на то, что при пропускании электрического тока через два стержня из угля или металла между их концами возникает ослепительно горящая дуга (электрический разряд), имеющая очень высокую температуру. Он изучил и описал это явление, а также указал на возможность использования тепла электрической Дуги для расплавления металлов и тем заложил основы дуговой сварки металлов.

Результаты опытов В. В. Петрова тогда не были известны за границей, а в России не использовались. Только спустя 80 лет русские инженеры — Николай Николаевич Бенардос и Николай Гаврилович Славянов применили открытие В. В. Петрова на практике и разработали различные промышленные способы сварки металлов электрической «дугой Петрова».

Н.Н.Бенардос

Н.Г.Славянов

Н.Н. Бенардос в 1882 г. изобрел способ дуговой сварки с применением угольного электрода. В последующие годы им были разработаны способы сварки дугой, горящей между двумя или несколькими электродами; сварки в атмосфере защитного газа; контактной точечной электросварки с помощью клещей; создан ряд конструкций сварочных автоматов. Н.Н. Бенардосом запатентовано в России и за границей большое количество различных изобретений в области сварочного оборудования и процессов сварки.

Автором метода дуговой сварки плавящимся металлическим электродом, наиболее распространенного в настоящее время, является Н.Г. Славянов, разработавший его в 1888 г.

Н.Г. Славянов не только изобрел дуговую сварку металлическим электродом, описал ее в своих статьях, книгах и запатентовал в различных странах мира, но и сам широко внедрял ее в практику. С помощью обученного им коллектива рабочих-сварщиков Н.Г. Славянов дуговой сваркой исправлял брак литья и восстанавливал детали паровых машин и различного крупного оборудования. Н.Г. Славянов создал первый сварочный генератор и автоматический регулятор длины сварочной дуги, разработал флюсы для повышения качества наплавленного металла при сварке. Созданные Н.Н. Бенардосом и Н.Г. Славяновым способы сварки явились основой современных методов электрической сварки металлов.

В настоящее время создано большое количество типов сварочного оборудования, марок электродов, разработаны новые прогрессивные сварочные процессы, в том числе высокомеханизированные и автоматизированные, освоена техника сварки многих металлов и сплавов, глубоко и всесторонне разработана теория сварочных процессов.

Сейчас сварка является основным способом соединения деталей при изготовлении металлоконструкций. Широко применяется сварка в комплексе с литьем, штамповкой и специальным прокатом отдельных элементов заготовок изделий, почти полностью вытеснив сложные и дорогие цельнолитые и цельноштампованные заготовки.

Сварка обеспечивает ряд преимуществ, основные из которых приводятся ниже:
1. Экономия металла вследствие наиболее полного использования рабочих сечений элементов сварных конструкций, придания им наиболее целесообразной формы в соответствии с действующими нагрузками и уменьшения веса соединительных элементов. В сварных конструкциях вес металла сварных швов обычно составляет от 1 до 2%, в то время как в клепаных вес заклепок и косынокне менее 4% от веса изделия. Сварка дает до 25% экономии металла по сравнению с клепкой, а по сравнению с литьем в отдельных случаях — до 50%
Использование сварки на строительстве зданий позволяет уменьшить вес стальных конструкций на 15%, облегчает изготовление и увеличивает жесткость всей конструкции.
Сокращение сроков работ и уменьшение стоимости изготовления конструкций за счет снижения расхода металла и уменьшения трудоемкости работ.
2. Возможность изготовления сварных изделий сложной формы из штампованных элементов взамен ковки или литья. Такие конструкции называются штампосварными и широко применяются в автомобилестроении, самолетостроении, вагоностроении. С помощью сварки можно изготовлять детали из металла, прошедшего различную предварительную обработку, например сваривать прокатанные профили со штампованными, литыми или коваными заготовками. Можно сваривать и разнородные металлы: нержавеющие стали с углеродистыми, медь со сталью и др.
3. Возможность широкого использования сварки и резки при ремонте, где эти способы обработки металла позволяют быстро и с наименьшими затратами восстанавливать изношенное или вышедшее из строя оборудование и разрушенные сооружения.
4. Удешевление технологического оборудования, так как отпадает необходимость в использовании дорогих сверлильных, дыропробивных станков и клепальных машин.
5. Герметичность получаемых сварных соединений.
6. Уменьшение производственного шума и улучшение условий труда рабочих.
Сваркой можно получить сварное соединение прочностью выше основного металла. Поэтому сварку широко применяют при изготовлении весьма ответственных конструкций, работающих при высоких давлениях и температурах, а также при динамических (ударных) нагрузках — паровых котлов высокого давления, мостов, самолетов, гидросооружений, арматуры железобетонных конструкций и др.

План- конспект урока по предмету «Основы теории сварки и резки металлов»

План- конспект урока  по предмету

«Основы теории сварки и резки металлов»

 

Тема: Сварка – вчера, сегодня, завтра.

 

I. Дидактическое обоснование урока

Цели урока:

 

1.Образовательные:

1.1. Способствовать формированию представления о развитии процесса сварки, и о дальнейших перспективах развития техники и технологии сварки и резки металла..

 

2. Развивающие:

2.1. Способствовать формированию и  развитию познавательного интереса учащихся к предмету.

2.2. Способствовать развитию речи учащихся (самостоятельная подготовка доклада).

2.3.Способствовать овладению учащимися всеми видами памяти.

 

3. Воспитательные:

 

3.1. Способствовать формированию и  развитию эстетических, экологических,  экономических качеств личности.

 

 ПК. 2.6. Обеспечивать безопасное выполнение сварочных работ на рабочем месте в соответствии с санитарно-техническими требованиями и требованиями охраны труда

ОК 4 Осуществлять поиск информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач ОК.2.Организовывать собственную деятельность, исходя из цели и способов ее достижения, определенных руководителем

ОК. 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

 

Методическое оснащение урока:

 

1. Материально-техническая база:

— кабинет технологии;

2. Дидактическое обеспечение:

— раздаточный материал;

— рабочая тетрадь;

— презентация;

— видеофильм;

— материалы для контроля знаний учащихся:

 

Методы обучения: объяснительно-иллюстративные методы.

Тип урока: Комбинированный

 

II. Ход урока

 

Ход урока

Приложение

1.

Организационный момент

2 мин

 

— приветствие;

— проверка явки учащихся;

— заполнение учителем классного журнала;

— проверка готовности учащихся к уроку;

— настрой учащихся на работу;

— доведение до учащихся цели урока.

 

 

2.

Изложение нового материала

60 мин

 

И всюду, сварщик, есть твой труд!

                                     Заслуженно

Гордишься ты профессией своей

И, если надо, не считаясь с отдыхом,

Творишь ты мир и счастье для людей

Горячим сердцем, сварки жарким

                                           сполохом!

 

                                            Р. Цепнев

 

Сварочная техника и технология занимают одно из ведущих мест в современном производстве.

Приложение №1

Начало века металла наступило с появлением выплавки его из руды. Самая ранняя выплавка и обработка рудной меди произошла, по данным археологов, около 700 лет назад в Малой Азии. Однако особенно высокого развития и большого разнообразия достигает техника получения неразъемных соединений металла в железном веке. Нагрев и сварку-ковку повторяли неоднократно, железо становилось чище и плотнее. В те же отдаленные времена выработалось умение сваривать отдельные куски железа путем нагрева и последующей проковки. В то же время, наряду с изготовлением простых изделий из железа и стали, кузнецы создавали сложные конструкции, широко применяя технологические приемы, в которых использовались различные виды кузнечной сварки. Сварку применяли для увеличения размеров заготовки, придания изделиям нужной формы, соединения разнородных металлов для улучшения качества лезвий режущего и рубящего оружия.

Очень широко в VII–III вв. до н.э. применяли и наварку накладных деталей при изготовлении мечей и кинжалов, ножей, серпов и топоров. Довольно часто кузнецы ограничивались наваркой небольшой стальной пластины на режущую часть лезвия. Реже встречалась сварка, при которой между двумя более мягкими пластинами заключалась пластина из более твердой стали. В результате получалось высококачественное самозатачивающееся лезвие, так как мягкие боковые пластины изнашивались быстрее средней.

В IХ–ХIII вв. в Киевской Руси были хорошо развиты металлургия и металлообработка. В этот период технический уровень русского ремесла был выше, чем в странах Западной Европы. В Киевской Руси было освоено производство высококачественной углеродистой стали. В ХIII в. здесь увеличили высоту горна печей и усилили нагнетание воздуха мехами. Жидкий шлак стал самостоятельно стекать по канальцам, расположенным по краям основания печи. После плавки горн разбирали, извлекали из него слитки металла и проковывали их. В результате проковки металл уплотнялся, частицы шлака выдавливались. Измельчение зерна придавало металлу дополнительную прочность. Кузнечная сварка была основным, хорошо разработанным и освоенным технологическим приемом при изготовлении всевозможных железных и стальных изделий. С помощью кузнечной сварки изготавливали около 70 % металлических изделий.

Монголо-татарское нашествие вызвало спад ремесленной деятельности на Руси, восстановление которой наблюдается только во второй половине XIV в., но на новой технической основе. Возникает более совершенный вид металлургического предприятия – рудня, особенностью которого было использование водяного двигателя. Поднялось на новую ступень и кузнечно-сварочное дело. Прежде всего с развитием техники сварки связано изготовление огнестрельного оружия: пушек, тюфяков и пищалей.

В ХV–XVI вв. кузнечное ремесло получило дальнейшее развитие. Поражают мастерским исполнением и новаторством идей такие изделия, как боевые топорики со стальными лезвиями и бронзовыми обухами, браслеты и перстни с чернью, украшения, покрытые тысячью припаянных зерен металла.

При изготовлении пушек применяли иногда новый процесс соединения ее частей – заливкой расплавленной бронзой. Тот или иной технологический прием кузнечной сварки не оставался неизменным. Он трансформировался в зависимости от уровня развития ремесла и товарного производства. По мере того как ремесленник переходил к изготовлению все более массовой продукции, технология ее производства все более упрощалась. Постепенно кузнечная сварка достигла такого совершенства, что ее стали использовать для производства таких особо ответственных изделий, как железнодорожные рельсы. Эту технологию впервые разработал английский инженер Никсон. В этот период кузнечная сварка достигла своей вершины. Специалисты-ремесленники в совершенстве владели технологией, изобретали новые приемы и методы соединения сложных деталей, изготовляя орудия труда, инструменты, оружие. Но самые совершенные методы кузнечной сварки уже не удовлетворяли потребностей производства. Для того чтобы отковать крупное изделие, нужна крупная заготовка. Такие заготовки получали из пакета мелких листов. Пакет, скрепленный оболочкой, нагревали в печи и проковывали – сваривали, придавая форму бруска. При необходимости несколько таких брусков соединяли между собой. При большом числе свариваемых заготовок появлялись дефекты – непровары: в отдельных местах листы не сваривались друг с другом. Наиболее опасными были внутренние непровары, приводившие к разрушению нагруженных деталей во время работы. Качество кузнечной сварки зависело от мастерства кузнецов.

Развивающаяся техника предъявляла все более серьезные требования к качеству соединения металлических деталей. Специалисты пытались усовершенствовать кузнечную сварку. Ручной труд молотобойцев был заменен работой механических молотов с массой бойка до 1 т, производящих до 100–400 ударов в минуту. Но все эти меры не решали многих проблем изготовления и ремонта промышленного оборудования. Наряду с кузнечной сваркой начиная с XV в. стали развиваться сварочные процессы, связанные с использованием теплоты, выделяющейся при сгорании горючих газов.

С начала XVIII в. начался мировой триумф уральской металлургии и уральской кузнечной сварки. Кузнечная, литейная сварка и пайка являлись основными технологическими процессами соединения металлов и осуществлялись кузнецами. Сварка выделилась в самостоятельный технологический процесс лишь в конце XIX–начале ХХ вв.

В XIX в. в промышленности кузнечная сварка была механизирована. Ручной труд молотобойца заменяется механическими молотами. Великий отечественный металлург П.П. Аносов, более 30 лет проработавший на Златоустовском металлургическом заводе, автор различных марок сталей для производства непревзойденного холодного оружия, разработал молот для проковки кричного железа. С годами совершенствовалась и технология кузнечной сварки. Этим методом стали изготавливать биметалл (бронза+сталь), трубы диаметром до 600 мм с прямым и спиралевидным швом.

Однако во многих отраслях кузнечная сварка уже не удовлетворяла возросших требований техники.

В конце XIX в. на основе достижений в области физики, химии, механики и электротехники в сварке произошел своеобразный взрыв. Это связано с созданием мощных электрических источников нагрева и освоением газокислородного пламени

Многие конструкции современных машин и сооружений, например космические ракеты, подводные лодки газы- и нефтепроводы, изготовить без помощи сварки невозможно. Развитие техники предъявляет все новые требованиям к способам производства и, в частности, к технологии сварки. Сейчас мы послушаем, какие же первые сварные конструкции были сделаны способом сварки.

Приложение №1

Приложение №2

Приложение №3

Сегодня же сваривают материалы, которые еще относительно недавно считались экзотическими. Это титановые, ниобиевые и бириллиевые сплавы, молибден, вольфрам, композиционные высокопрочные материалы, керамика, а также всевозможные сочетания разнородных материалов. Сваривают детали электроники толщиной в несколько микрон и детали тяжелого оборудования толщиной в несколько метров. Постоянно усложняются условия, в которых выполняются сварочные работы: сваривать приходится под водой, при высоких температурах, в глубоком вакууме при повышенной радиации, в невесомости. Недаром сварка стала вторым после сборки технологическим процессом, впервые в мире опробованным нашими космонавтами в космосе. Сейчас мы послушаем о сварке под водой и о сварке в космосе.

Приложение №1

Приложение №3

 

Во второй половине ХХ в. произошел переход от машинно-технической революции к научно-технической, которая характеризуется широким использованием наукоемких технологий. В начале третьего тысячелетия сварка является одним из ведущих технологических процессов создания материальной основы современной цивилизации.

Более половины валового национального продукта промышленно развитых стран создается с помощью сварки и родственных технологий. До 2/3 мирового потребления стального проката идет на производство сварных конструкций и сооружений. Во многих случаях сварка является единственно возможным или наиболее эффективным способом создания неразъемных соединений конструкционных материалов и получения ресурсосберегающих заготовок, максимально приближенных по геометрии к оптимальной форме готовой детали или конструкции. Непрерывный рост наукоемкости сварочного производства способствует повышению качества продукции, ее эффективности и конкурентоспособности.

Сегодня сварка применяется для неразъемного соединения широчайшей гаммы металлических, неметаллических и композиционных конструкционных материалов в условиях земной атмосферы, Мирового океана и космоса. Несмотря на непрерывно увеличивающееся применение в сварных конструкциях и изделиях легких сплавов, полимерных материалов и композитов, основным конструкционным материалом остается сталь. Именно поэтому мировой рынок сварочной техники и услуг возрастает пропорционально росту мирового потребления стали. К началу ХХI в. он оценивается примерно в 40 млрд. долларов, из которых около 70 % приходится на сварочные материалы и около 30 % – на сварочное оборудование.

Отмеченные особенности определяют общую положительную тенденцию роста мирового производства сварных конструкций, динамичного развития мирового и регионального рынков сварочной техники и материалов, а также объемов научных исследований и разработок по совершенствованию сварки и родственных технологий. Основываясь на анализе, проведенном академиком Б.Е. Патоном, выделим основные направления развития сварки и родственных технологий в ХХI в. Сначала несколько слов об общих тенденциях применительно к нашей стране.

Дуговая и контактная сварка останутся по-прежнему доминирующими способами соединения металлов. Предполагается, что доля ручной дуговой сварки покрытыми электродами к 2010 г. составит 20 – 25 % от общего объема сварки.

Доля механизированных и автоматических способов сварки в защитных газах, заменяющих ручную дуговую, составит в будущем 50 – 55 % общего ее объема.

Развитие сварки под флюсом, доля которой к 2010 г. составит ~ 17 % в общем ее объеме, связано с созданием более совершенного оборудования. Учитывая мировые тенденции расширения области применения прогрессивных ресурсосберегающих технологий можно предположить, что доля лазерной технологии в сварочном производстве в предстоящее десятилетие существенно увеличится и достигнет 6 – 8 % общего объема сварочных работ.

Такие способы сварки, как электронно-лучевая, диффузионная и высокочастотная, занимают важное место в общих технологических процессах обработки металлов и будут развиваться в зависимости от нужд и запросов промышленности.

Оборудование.

Лидирующее положение на рынке будет занимать оборудование для дуговой сварки, доля которого будет только возрастать в основном за счет оборудования для сварки порошковой и сплошной проволокой при сокращении доли оборудования для ручной дуговой сварки покрытыми электродами. Развитие дуговой сварки во многом определяется техническим прогрессом и разработками новых источников питания, полуавтоматов и автоматов. По-видимому, найдут широкое применение источники питания, позволяющие обеспечить гибкое формирование внешних и динамических характеристик. Новые подающие механизмы должны иметь специальные устройства для программного управления параметрами режима сварки.

Основным направлением совершенствования оборудования для электронно-лучевой сварки будет являться реализация возможности получения изделий пространственно сложной формы за счет компьютерного управления всеми подсистемами установки и ходом технологического процесса. Оборудование для контактной сварки будет относительно долго удерживать второе место на рынке сварочного оборудования. Доля его в ближайшие годы будет несколько возрастать.

Возможно, контактную сварку несколько потеснит лазерная сварка. При этом можно выделить следующие направления совершенствования оборудования и систем управления. Простейшим усовершенствованием стандартного процесса лазерной сварки является использование устройства для прецизионной подачи присадочной проволоки в зазор. Это обеспечивает целенаправленное воздействие на металлургические процессы в металле шва, пригодность лазерной сварки для материалов, склонных к образованию трещин, а также для выполнения соединений различных материалов с промежуточными слоями. Создание устройств для дистанционного наведения луча лазера.

Поэтому лазеры обычно используют для поверхностной термической обработки, напыления порошковых материалов и сварки в режиме проплавления теплопроводностью. Излучение лазеров этого типа на длине волны в ближнем инфракрасном диапазоне позволяет использовать их как для сварки металлов, так и пластмасс.

Объем оборудования для газовой сварки и резки будет сокращаться, хотя доля его останется значительной. Создание гибких модулей для плазменных сварки, резки и нанесения покрытий, автоматизация процессов плазменной обработки являются важнейшими направлениями работ инженеров и конструкторов. Повышение качества и работоспособности сварных конструкций непрерывно связано с совершенствованием такого важного и трудоемкого процесса, как неразрушающий контроль качества сварных соединений.

Поэтому должны получить дальнейшее развитие работы по созданию современной аппаратуры для неразрушающего контроля качества как в заводских условиях, так и на монтаже. Особенно актуальна работа по созданию портативной аппаратуры для ультразвукового контроля, которая позволила бы с большой достоверностью определять и описывать дефекты в трехкоординатных плоскостях в автоматическом режиме.

Материалы.

Ощутимые изменения наблюдаются на мировом рынке сварочных материалов. Материалы для механизированных видов сварки, в первую очередь порошковая и сплошная проволоки, уверенно теснят по объемам продаж на рынке покрытые электроды для ручной дуговой сварки. Эти тенденции должны сохраниться, что в обозримом будущем приведет к стабилизации применения покрытых электродов на уровне 15-25 % вместо 20-30 % в настоящее время.

Основные направления – разработка сварочных материалов специального назначения, обеспечивающих соединение высокопрочных сталей и сплавов, разнородных, многослойных и композиционных материалов. Кроме того, актуальной является задача создания сварочных материалов, оптимальных как по количественному содержанию компонентов, так и по экономическим показателям. Также должны учитываться гигиенические характеристики выделяющихся сварочных аэрозолей. В связи с этим возникает необходимость обоснования введения новых компонентов в шихту с учетом высказанных выше требований и оценки диапазона их концентраций.

Известно, что для сварных конструкций требуются хорошо свариваемые материалы. Рациональное использование новых конструкционных материалов с высокими показателями механических свойств позволяет эффективно решать проблемы снижения металлоемкости, повышения надежности и долговечности сварных конструкций.

Будет непрерывно расширяться применение высокопрочных сталей в ответственных сварных конструкциях. Все более широкое применение находят высокопрочные алюминиево-литиевые сплавы, сплавы с предельно высоким легированием, а также сплавы, которые содержат в своем составе эффективные модификаторы – скандий, цирконий, одновременно улучшающие свариваемость материалов и механические свойства сварных соединений. Ведутся работы по созданию новых конструкционных, хорошо сваривающихся титановых сплавов, обладающих высокой прочностью и коррозионной стойкостью.

В последние десятилетия в качестве конструкционного материала все большее внимание привлекают полимеры и композиты на их основе. Выгодно отличаясь рядом свойств, они успешно конкурируют с традиционными материалами, а в некоторых областях являются практически незаменимыми. Активно проводятся исследования по созданию новых композиционных материалов на основе полимерных или металлических матриц с наполнителями, существенно повышающими показатели прочности и жесткости указанных материалов.

Особенности различных типов композиционных материалов (волокнистых, слоистых, дисперсионно-упрочненных) практически исключают применение традиционных видов сварки.

Технологии.

Сварка и родственные технологии продолжают активно и всесторонне развиваться как вглубь, так и вширь. Создаются теоретические и технологические предпосылки изготовления новых изделий в традиционных областях сварочного производства, а также освоения все более широких сфер применения, которые раньше считались «экзотическими». Отметим ряд достижений в области совершенствования существующих технологических сварочных процессов, которые могут быть развиты в ХХI в.

Для соединения деталей больших толщин разработан новый процесс электродуговой сварки с использованием специального закладного электрода, предварительно введенного в узкий зазор между свариваемыми деталями и покрытого тонким слоем (около 1 мм) изолирующего покрытия. Сварку выполняют в вертикальном положении за один проход. При этом не требуется устройств, обеспечивающих перемещение электрической дуги. Последняя движется самостоятельно по торцу плоского электрода в пределах всей ширины зазора, обеспечивая необходимое проплавление кромок.

Увеличение толщины свариваемых металлов и тенденции к повышению скорости сварки приводят к необходимости исследования технологии и режимов сварки в углекислом газе в узкую щелевую разделку, а также под флюсом составным электродом. Есть все основания предполагать, что в ближайшие годы электрошлаковая сварка в новом варианте займет достойное место в производстве толстостенных изделий. В последние годы сформировалось новое направление в создании наукоемких технологий – гибридные способы сварки.

Данные способы являются комбинацией лазерного пучка и плазменного или дугового процесса в одной общей зоне сварки. Совместное воздействие на металл двух источников тепла позволяет существенно повысить эффективность использования каждого из них. За счет этого достигается глубокое проплавление и хорошее качество формирования сварного шва. Перспективным направлением использования плазменной обработки представляется развитие комбинированных процессов, сочетающих плазменный нагрев с дополнительными операциями, например вырезка по контуру, совмещенная со штамповкой; применение роботов со сменным плазменным и дуговым инструментом; напыление в динамическом вакууме; нанесение покрытий и слоев с различными составами и свойствами. Не утратит в будущем своего огромного значения ремонтная сварка.

Между тем технология ремонтной сварки развивается слабо. Нужно совершенствовать технику и средства подготовки изделий к ремонту, создавать специализированное сварочное оборудование, в том числе и механизированное, новые сварочные материалы, обеспечивающие получение соединений высокого качества в сложных условиях, создавать технологию ремонта без предварительного нагрева изделий и решать множество других технологических задач. Дальнейшее развитие должны получить методы нанесения покрытий: наплавка и напыление. Здесь существует очень большое поле для деятельности главным образом в материаловедческом плане, а также в поиске наиболее эффективных технологий получения в наплавленном слое интерметаллидных и других особо твердых включений в прочной и пластичной матрице.

Исследования.

Конечным продуктом сварочного производства являются сварные конструкции. Создание надежных и долговечных конструкций, работающих в различных условиях эксплуатации, остается важнейшей научно-технической проблемой. Исторически сложилось так, что большое количество эксплуатирующихся в настоящее время ответственных сварных конструкций приближается к своему критическому возрасту или уже отработало нормативный срок. По оценкам специалистов, исчерпание ресурса оборудования и машин в странах СНГ превышает 50 %. Поэтому весьма актуально развитие научно-технических подходов к достоверной оценке остаточного ресурса эксплуатируемых сварных конструкций машин и оборудования и его гарантированному продлению. Такие подходы должны базироваться на комплексном анализе всех стадий жизненного цикла конструкций. Не исключено, что в будущем, благодаря успехам в различных областях физики, будут созданы новые средства нагрева металла, пригодные для сварки плавлением. В частности, был бы целесообразным поиск средств нагрева, в которых поверхностное выделение энергии сочеталось бы с объемным. Несомненно, и далее будут продолжаться поиски более совершенных способов и средств защиты расплавленного металла от влияния окружающей среды для использования их при рафинировании и легировании металла шва, а также формирования соединения.

Очевидно, что в ближайшем будущем одной из основных задач в области теории сварочных процессов будет доведение и взаимная увязка математических моделей, описывающих многообразие явлений, до той степени совершенства, при которой проведение эксперимента с металлом станет не правилом, а особым исключением. Увеличение номенклатуры материалов, областей их применения, повышение требований к прочности и долговечности соединений требует существенного углубления знаний в этой сфере и углубления исследований, в том числе дальнейшего совершенствования подходов к конструированию узлов и соединений, к учету особенностей их работы при различных условиях нагружения.

Развитие вычислительной техники и удорожание экспериментальных исследований значительно повысили интерес к компьютеризации инженерной деятельности в различных отраслях производства, в том числе в области сварки и родственных технологий (наплавка, пайка, нанесение покрытий, спецэлектрометаллургия). Проводимые работы по этой проблеме в настоящее время можно условно разделить на пять направлений компьютеризации

— научные исследования;

— проектирование сварных соединений и узлов;

— проектирование технологий;

— управление технологическими процессами;

— контроль сварных конструкций во время эксплуатации.

Основу каждого направления составляет информационное обеспечение, поэтому компьютеризации информационных потоков путем создания соответствующих библиографических и фактографических банков и баз данных и знаний уделяют и будут уделять большое внимание во всех крупных сварочных центрах мира.

Слайд1

Прилож.№1

«Презентация»

Прилож.№2

«Фильм о заводе «Курган

СтальМост»

Прилож.№3

Доклад  учащихся

 

 

Слайд 2,3,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Доклад «Первые сварные конструкции»

Слайд 5,6,7,8,9

 

 

 

 

 

2. Доклад

«Сварка под водой»,

Слайд 10,11

3. «Сварка в космосе»

Слайд 12-18

 

Слайд 19 -25

3.

Закрепление знаний учащихся

10 мин

 

  1. Как назывался первый вид сварки?

  2. Какой вид соединения деталей существовал до сварки?

  3.  Расскажите о развитии сварки в строительстве мостов?

  4. Какая особенность сварки под водой?

  5. В каком году осуществили сварку в космосе?

 

4.

Проверка знаний учащихся

15 мин

 

Тестовое задание в двух вариантах

 

 

 

 

5.

Подведение итогов урока учителем

2 мин

 

— сообщение учителя о достижении целей урока;

— объективная оценка результатов коллективного и индивидуального труда учащихся на

     уроке; выставление отметок в  классный журнал и в дневники учащихся;

— сообщение о теме следующего урока;

 

 

6.

Задание на дом

1 мин

 

Выучит конспект

 

 

Сварка белого металла: основы, советы и методы

Резюме:

Белый металл делится на три основных класса в зависимости от основного состава, т. е. цинк, алюминий и магний. Большинство отливок изготавливаются из цинкового сплава. Этот сплав имеет температуру плавления 725ºF (385ºC).

Цинковый сплав с точечной сваркой. Обратите внимание на поры, вызванные низким давлением паров цинка

. Цинковые сплавы

.

Цинковые сплавы немного легче железа. При сварке используются два типа:

Обычное использование включает литые формы, такие как литье под давлением, листы, используемые в качестве кровли, и на заводах, занимающихся химической обработкой.

Металл становится хрупким при комнатной температуре, поэтому для механической обработки требуются повышенные температуры. Поверхности листов часто подвергаются механической шлифовке для очистки перед началом точечной сварки.

Цинковые сплавы имеют в 2 раза большую электропроводность, чем сталь, более низкие диапазоны плавления, более высокую теплопроводность и примерно такую ​​же удельную теплоемкость.

Прокатный сварной шов из цинкового сплава — микрофотография сварного шва на цинке. Как показано на рисунке вверху страницы, низкое давление паров цинка приводит к образованию пор

Регулировка пламени

Сварочное пламя должно быть отрегулировано на науглероживание, но на стыке не должно отлагаться сажа.Пламя оксиацетилена намного горячее, чем необходимо, и важно выбрать очень маленький наконечник.

Белые металлические медно-цинковые сварочные стержни

Сварочный стержень

Сварочный стержень может быть изготовлен из чистого цинка или литого под давлением сплава того же типа, что и свариваемый. Металлический флюс (50 процентов хлорида цинка и 50 процентов хлорида аммония) можно использовать, но это не обязательно.

Техника сварки

Отливки следует нагревать до тех пор, пока металл не начнет течь. Затем поверните пламя параллельно поверхности, позволяя стороне пламени сохранять металл мягким, одновременно нагревая сварочный стержень до той же температуры.Когда основной металл и сварочный стержень имеют одинаковую температуру, стержень должен быть приложен к стенкам соединения и тщательно проплавлен. Стержень следует манипулировать так, чтобы разрушить поверхностные оксиды.

Сварка сопротивлением катаных цинковых сплавов

Сварка сопротивлением — это процесс, используемый для сварки прокатных сплавов. При этом используется наименьший подвод тепла по сравнению с дуговой или газовой сваркой и обеспечивается качественное сварное соединение.

Шовная или точечная сварка выполняется на фланцевых или нахлесточных соединениях. Размер нахлеста определяется толщиной металлического листа.

Зоны сварки должны быть очищены и отшлифованы одним из следующих методов:

  • наждачная бумага
  • наждачная доска
  • полировка
  • механическая обработка
  • шлифовка

При необходимости также обезжирьте рабочую зону.

Применение контактной сварки

Сварка сплошных цинковых полос сопротивлением с током, эквивалентным низкому усилию электрода и стали.

Из-за мягкости металла и, как правило, большей толщины цинковый сплав требует низкоинерционного контроля сварочного электрода.Полости или внутренние дефекты обычно видны, но их можно уменьшить с помощью силы ковки.

При сварке литых цинковых сплавов применяют те же параметры, что и для прокатных сплавов. Поскольку отливки часто имеют дополнительные покрытия, рекомендуется удалить их перед сваркой.

Концепции сварки трением металлов и сталей, часть 1

Когда большинство из нас думает о сварке металлов, мы, естественно, представляем, как металлы соединяются путем плавления под действием тепла или газа.Однако один менее известный формат, который до сих пор часто используется при сварке металлов, известен как сварка трением, в которой для соединения материалов используется давление и скорость вместо плавления.

В Wasatch Steel мы гордимся тем, что предлагаем не только широкий ассортимент качественной стальной продукции, от стальных труб до стальных стержней, стальных листов и многих других, но также опыт в различных стальных услугах или процессах, которые могут быть использованы на наши продукты и как они повлияют на них. Наши профессионалы дадут несколько ценных советов, касающихся дуговой сварки, сварки стержнем или даже сварки трением — в этой серии блогов, состоящей из двух частей, будет рассказано, что это такое, какие типы доступны и почему сварка трением часто бывает полезной.

Основы сварки трением и использование металлов

Сварка трением — это один из нескольких различных процессов сварки в твердом состоянии, который можно использовать как для металлов, так и для некоторых других материалов. Термин «твердое состояние» означает, что для соединения двух металлов во время процесса не используется плавление.

Сварка трением — это универсальный метод, применимый к нескольким типам металлов, даже к тем, для которых другие форматы сварки не подходят. В тех случаях, когда сварные соединения не похожи, что часто нарушает другие потребности в сварке, сварка трением часто является решением из-за отсутствия необходимого плавления.По этой причине список металлов, где используется этот вид сварки, обширен:

Виды сварки трением

Вообще говоря, существует три типа сварки трением:

  • Вращательная сварка трением: процесс, при котором по крайней мере один из задействованных металлов должен быть круглым и вращаться с помощью удерживающего устройства. Это устройство вращается с очень высокой скоростью, позволяя соединяемым металлам контактировать друг с другом под давлением. Сочетание скорости и давления создает тепло, которое сваривает два материала вместе.Как только это будет сделано, соединение охлаждается, а давление снимается.
  • Линейная сварка трением: аналогична вращательной сварке, но не требует, чтобы ни одна из частей была круглой. Вместо вращательного движения используется метод быстрых колебаний, чтобы свести детали вместе, а затем они останавливаются для охлаждения.
  • Сварка трением с перемешиванием: другой процесс, в котором используется специальный нерасходуемый инструмент для создания скорости и давления. Инструмент быстро вращается, а затем погружается в сварной шов, создавая давление и скорость, когда он движется вдоль сварного шва и объединяет материалы.Вариант здесь известен как точечная сварка трением с перемешиванием, при которой инструмент вращается в одном месте, а материал перемещается вокруг него, а не наоборот.

Чтобы узнать больше о сварке трением и ее преимуществах, а также узнать о наших стальных продуктах или услугах, обратитесь к сотрудникам Wasatch Steel сегодня.

Основы сварки для столяров — Джон Малеки

Что нужно знать, чтобы начать сварку мебели

Сварка стала основным навыком в моей работе, и я включила ее во многие из моих последних сборок по дереву.В конце концов, люди, которые больше всего влияют на мою работу, — это специалисты по металлообработке. Мало того, что я завел несколько хороших друзей из мира изготовления, я искренне верю, что набор навыков сделал мою работу намного более творческой.

Умение сваривать, на мой взгляд, может помочь отличить хорошего плотника от отличного. Даже базовое понимание сварки мебели может поднять ваши сборки на новый уровень, поэтому я сотрудничаю с Lincoln Electric, чтобы предоставить вам основы сварки для столяров.Перед первой сваркой мебели ознакомьтесь с этими основными сведениями, которые необходимо запомнить. Для получения дополнительной информации посетите мою страницу раскрытия информации.

Приступая к работе

Подготовка к сварке мебели

Одна из самых важных вещей, о которых следует помнить, когда приступаешь к работе, это то, что металл очень грязный. В отличие от дерева, на металле есть грязь, масла, а иногда и ржавчина, которые необходимо очистить, чтобы получить хороший сварной шов.Начните с того, что хорошенько протрите металл, сошлифовав ржавые кусочки.

При сварке очень важно обеспечить ровную поверхность. Хотя вы можете сваривать деревянную столешницу, нужно быть предельно осторожным, чтобы не повредить и не воспламенить деревянную поверхность. В моем магазине есть стол специально для сварки, металлический и плоский. У нас вы можете купить действительно надежный сварочный стол по отличной цене.

Кроме того, поскольку это основа для тех, кто хочет начать заниматься сваркой мебели, я могу порекомендовать хорошего сварщика.Lincoln Electric Power Mig 210 MP — идеальный сварочный аппарат для начала работы. Он включает в себя лист внутри устройства подачи проволоки, который помогает разбить все, что вам нужно знать. Кроме того, модель 210 позволяет точно настроить все параметры, чтобы каждый раз получать нужный сварной шов.

Различные типы сварных швов

Знайте свои различные типы сварных швов

Большинство начинающих сварщиков знают, что существуют различные типы сварных швов. Сюда входят сварные швы TIG, MIG и MIG с флюсовой сердцевиной.Каждый из них имеет свои преимущества, разную цену и разную простоту использования.

Я считаю, что tig является наиболее всесторонним и универсальным из четырех, позволяя работать в медленном темпе с четкими линиями. Mig использует газ для защиты дуги, а сам наполнитель выступает в качестве электрода. Оба они хороши для сварки мебели, потому что вам не нужно учитывать ветер. Однако, если вы свариваете мост (мы надеемся, что вы не новичок), вы будете использовать MIG с флюсовым сердечником.

Если вам интересно узнать об этих различных типах сварных швов, в Интернете доступно множество информации и литературы о том, какие сварные швы лучше всего подходят для ваших конкретных проектов. Lincoln Electric 210 MP — это сварочный аппарат MIG, который отлично подходит для большинства сварочных работ в моей мастерской.

Укладка основания для сварки мебели

Советы по изучению, точная сборка

При сварке важно получить точные, ровные и чистые линии перед началом сварки.Начните с того, что всегда ограничивайте свою работу. Вам не нужны специальные зажимы для сварки — достаточно зажимов, которые могут удерживать металл на месте достаточно долго, чтобы получился хороший шов. Перед полной сваркой всегда делайте пробную посадку. Я буду использовать прихватки или небольшие точки сварки, чтобы убедиться, что мой металл хорошо стыкуется и не расширяется.

Много раз я использую металл в качестве основы для некоторых моих построек. Обязательно измерьте все до истинного угла 90 градусов перед наращиванием и после прихватки. Это поможет сделать вашу мебель прочной и долговечной.

Техника натяжения

Четыре техники сварки мебели

Вам может быть интересно, какие типы движений выполнять при создании линий. Во-первых, знайте, что угол наклона резака должен составлять от 45 до 90 градусов. Если вы оставите его ниже, защитный газ не будет поступать должным образом.

Когда вы свариваете мебель, есть 4 распространенных способа сделать линии сварки. Сварные швы мебели часто не должны быть чем-то особенно прочным; простая линия много раз добьется цели.Большинство сварщиков будут использовать одну из 4 техник протяжки: «е», «с», технику хлыста или прямую линию. Для ваших целей подойдет хлыст или леска, но вы можете практиковать более сильные приемы, пока вы это делаете.

Отделка

Советы по отделке сварной мебели

После того, как вы сварили объект, вам нужно очистить сварные швы, чтобы получить хороший результат. Это особенно важно для новичков, потому что у вас не всегда будут самые красивые линии сварки.На угловой шлифовальной машине используйте шлифовальный круг, чтобы отшлифовать линии. Используйте зернистость 40, 60 и 80, чтобы добиться желаемой гладкости.

Когда металл станет гладким, еще раз очистите его, на этот раз ацетоном. Как только ацетон полностью высохнет, используйте самопротравливающую грунтовку, а затем краску для отделки металла, чтобы покрасить в желаемый цвет. И то, и другое можно купить в большинстве хозяйственных магазинов.

Теперь, когда вы знакомы с основами сварки для столяров, ознакомьтесь с некоторыми из моих последних сборок со сваркой, чтобы попробовать сами:

Основы дуговой сварки

Дуговая сварка отличается от процесса пайки металлами соединяемые, проплавляются на значительную глубину.Расплавленные металлы смешиваются с присадочным материалом, обеспечиваемым расходуемым электродом, и при правильном выполнении готовое соединение получается достаточно прочным. Процесс пайки, напротив, состоит из дополнительного материала, традиционно представляющего собой комбинацию свинца и олова, который кладется поверх соединяемых металлов, проникая вглубь лишь настолько, чтобы обеспечить адгезию.

Пайка лучше всего подходит для изготовления высокопроводящих электрических соединений, водонепроницаемых соединений медных труб и высококачественного ремонта автомобильных радиаторов.Это не приводит к таким прочным столярным изделиям, как при дуговой сварке, где нормой являются глубокое проплавление и стальной присадочный материал.

Кузнечная сварка применялась в древние времена для соединения сначала меди и бронзы, позже железа и, наконец, стали. (Сталь — это общее название железа, которое было обработано или к которому был добавлен материал для улучшения качества.) При кузнечной сварке соединяемые материалы нагревались до повышенной температуры, а затем энергично ударялись молотком до получения бесшовного соединения. В этом трудоемком процессе возможны высококачественные сварные швы.

Электрическая энергия стала доступна для многих целей в начале девятнадцатого века, когда статическое электричество, генерируемое механически, перестало быть единственным вариантом. В 1800 году сэр Хамфри Дэви разработал электрическую дугу с коротким импульсом. Двумя годами позже русский физик Василий Петров продемонстрировал непрерывную электрическую дугу. Впоследствии барон Огюст де Меритенс, французский исследователь, построил угольно-дуговую горелку, используемую в производстве аккумуляторов со свинцовыми пластинчатыми электродами.

Стандартный сварочный аппарат для дуговой сварки обычно может включать в себя схемы обнаружения сварочного тока и напряжения.Кроме того, часто включается коррекция коэффициента мощности (не показана).

Многие металлы после сварки подвержены водородному охрупчиванию. Сильный нагрев, сопровождающий процесс сварки, вызывает разложение водяного пара из окружающей среды на водород и кислород. Водород представляет собой проблему, поскольку он загрязняет сварной шов, проникая в кристаллическую решетку и вызывая хрупкость. Это проявляется в виде сильного постфактумного растрескивания вдоль наплавленного валика.

Для решения этой проблемы используется несколько методов, обычно предусматривающих экранирование для изоляции сварного шва от атмосферного водяного пара.Один из методов состоит в том, чтобы покрыть стержневой электрод материалом, который превращается в шлак, всплывающий в расплавленной ванне и оседающий на готовом валике. Он защищает горячий сварной шов и удаляется вручную, чтобы можно было покрасить зону сварки или выполнить дополнительные сварочные проходы.

Широко используются сварочные аппараты с подачей проволоки

. Наиболее широко используемой версией является дуговая сварка в среде защитного газа (GMAW), иногда называемая сваркой в ​​среде инертного газа (MIG) или сваркой в ​​среде активного газа (MAG). Но из-за характера процесса разматывания нанесение покрытия на электрод невозможно.Инертный газ в баллонах непрерывно продувается через сварной шов, изолируя его от атмосферной влаги. Однако этот тип дуговой сварки не подходит для использования на открытом воздухе, где любой ветерок может рассеять защитный газ.

Переносные сварочные аппараты с бензиновым или дизельным двигателем обеспечивают высокое качество сварки, поскольку сварочный ток является постоянным. Нет времени отключения, как в случае переменного тока, когда форма волны пересекает ось X при нулевом напряжении, создавая прерывистую дугу. Сварочные аппараты постоянного тока с внутренним выпрямлением обеспечивают высокое качество работы.Кроме того, сварочные аппараты переменного тока теперь выдают сварочный ток прямоугольной формы, так что время отключения недостаточно велико, чтобы дестабилизировать дугу.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ МЕТАЛЛА 101: ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ СВАРОЧНОЙ СТАНЦИИ С КОНТРОЛЕМ КАЧЕСТВА

Достаточно одной ошибки при сварке, чтобы ослабить важнейший компонент промышленной лестницы или системы хранения больших объемов. Но сварочная станция с контролем качества может обеспечить структурную целостность и долгосрочную ценность каждого металлического изделия. Прежде чем сотрудничать с производителем металла, важно запросить документацию, чтобы оценить, соответствует ли сварочная станция поставщика контролю качества (КК) и отраслевым стандартам.

Вот некоторые из основных элементов сварочной станции с контролем качества.

Выберите правильные сварочные аппараты для сборки

Производитель металлоконструкций с полным спектром услуг должен иметь несколько типов металлосварочного оборудования и машин для сварочной сборки. В то время как некоторые сварщики подходят для ремонта, для обеспечения сборки под контролем контроля качества требуется широкий спектр оборудования.

Эта линейка машин должна включать:

  • Аппараты для сварки шпилек: Полностью оборудованная сварочная станция должна включать как минимум два аппарата для сварки шпилек мощностью до 7/8″ в диаметре.
  • Сварочные аппараты MIG: Производители полного цикла могут иметь более 20 таких аппаратов на своей сварочной станции с мощностью до 450 ампер.
  • Сварочные аппараты для сварки TIG: должны быть доступны несколько сварочных аппаратов для сварки TIG мощностью до 300 ампер.
  • Портативные сварочные аппараты: сварочная станция также должна содержать несколько портативных сварочных аппаратов мощностью до 250 ампер.

Этот портфель оборудования должен также включать сварочные аппараты OTC, которые обеспечивают постоянную выходную мощность для предотвращения разбрызгивания, в отличие от более традиционных аппаратов MIG с непостоянной выходной мощностью.Предотвращение разбрызгивания важно не только для контроля качества, но и для защиты сварщиков от ожогов.

Следуйте рекомендациям по предотвращению разбрызгивания

Защита сварщиков от брызг и ожогов имеет важное значение для контроля качества сварки, поскольку даже незначительный несчастный случай может привести к серьезной ошибке сварки, которая может поставить под угрозу структурную целостность металлоконструкции.

Брызги возникают при работе с металлами разной толщины или из-за неправильных настроек сварки, таких как установка слишком высокого напряжения или силы тока.Опасно горячие брызги могут достигать 35 футов от любой зоны сварки, подвергая сотрудников риску ожогов, травм глаз и опасности искрового возгорания.

Опытные производители металлоконструкций предотвращают разбрызгивание:

  • Выбор качественной сварочной проволоки, соответствующей каждому изделию.
  • Использование правильных газовых смесей для каждого типа сварки.
  • Устранение плохих условий поверхности, таких как замасленные детали, ржавчина и т. д.
  • Правильный угол наклона горелки и длина вылета проволоки.
  • Проверка заземления при выборе места сварки.

Узнайте, как безопасность влияет на качество сварки

Соблюдение важнейших протоколов безопасности во время сварки и сборки является ключом к контролю производственных затрат и получению более качественных результатов. Производители металлоконструкций с полным спектром услуг понимают рентабельность инвестиций в защиту своих самых важных долгосрочных активов: своих сотрудников.

Сварка нержавеющей стали, сплавов цветного хрома или аналогичные «горячие работы» могут привести к выделению шестивалентного хрома и других токсинов, которые легко вдыхаются через нос или рот и могут воздействовать на дыхательную систему.

Без протоколов безопасности сварщики подвергаются риску:

  • Ожоги брызгами или искрами на незащищенной коже.
  • Неудачная резка из-за ограниченной видимости из-за сварочного дыма.
  • Сыпь или язвы на коже в результате воздействия шестивалентного хрома.
  • Носовые кровотечения, язвы или даже перфорации в носовой перегородке.
  • Астма или рак легких в результате длительного воздействия дыма сварки.

Что еще хуже, горючие газы могут скапливаться в сварных швах подачи, где всего одна искра может привести к взрыву и поставить под угрозу весь цех.Даже незначительные повреждения при сварке могут снизить производительность, нарушить сроки изготовления и привести к штрафам OSHA. Внедрение ориентированного на безопасность контроля качества на ранней стадии процесса предотвращает ошибки и позволяет избежать дорогостоящих простоев и затрат на погрузочно-разгрузочные работы.

Обеспечение контроля качества на основе безопасности

Безопасность сварки начинается с программы контроля качества, которая фокусируется на обучении, особенно когда речь идет о погрузочно-разгрузочных работах и ​​эксплуатации оборудования. Авторитетный производитель металлоконструкций включит обучение сварке в свою программу контроля качества, ориентированную на безопасность.

Это обучение может включать:

  • Надлежащее использование средств индивидуальной защиты, таких как маски 3M с капюшонами сварщика.
  • Защита от падающих предметов (каска сварщика закрывает обзор, что мешает работнику заметить падающий предмет).
  • Проверка сварочных фартуков, перчаток или другой защитной одежды на наличие разрывов или отверстий, которые могут оставить кожу открытой.
  • Проверка защитных очков и лицевых щитков на наличие царапин, ухудшающих видимость.
  • Выбор подходящего сварочного оборудования, которое следует использовать только после завершения обучения протоколу работы с оборудованием.
  • Сотрудничайте с производителем металлоконструкций, хорошо разбирающимся в контроле качества

Соблюдение безопасных процедур сварки может обеспечить соответствие каждого металлического изделия определенным отраслевым стандартам. Вот почему в Southern Metal Fabricators работают только сертифицированные сварщики в рамках нашей задокументированной программы контроля качества.

Но сварка — это только часть уравнения качества. От регулярного обновления нашего руководства по контролю качества в соответствии с отраслевыми стандартами до внедрения новых способов улучшения наших процедур контроля качества — контроль качества является неотъемлемой частью нашего подхода к каждому индивидуальному проекту.

Эти рекомендации сводят к минимуму ответственность и риски. Наша задокументированная система контроля качества может предотвратить ошибки до того, как они произойдут, обеспечивая рентабельность инвестиций и помогая нашим клиентам защищать свою деятельность и репутацию.

Если вы готовы сотрудничать с настоящим производителем полного цикла услуг, который может помочь вам удовлетворить и превзойти ожидания в области контроля качества, дайте нам шанс сказать: «Да, мы можем это сделать!» связавшись с нами сегодня.

Сварка МИГ — Как сварить! Основы передовых методов

Сварка восходит к бронзовому веку, но мы никогда не переставали совершенствовать этот простой процесс сплавления двух материалов.На протяжении всего времени этот метод оставался довольно последовательным: вы формируете основной металл и добавляете наполнитель, чтобы сформировать новое соединение, обычно такое, которое прочнее самого основного материала. Вдали от далеких сражений доисторических времен современному человеку доступно множество сварочных процессов, но одним из самых популярных и универсальных является сварка MIG.

Это как раз то, что мы собираемся рассмотреть в этой статье, и мы собираемся сделать это всесторонне. Сварка MIG — идеальное место для начала, если вы новичок в этом процессе, и к тому времени, когда вы закончите читать, в вашем распоряжении будут следующие знания:

Что такое сварка MIG?

MIG расшифровывается как Metal Inert Gas, хотя более техническое название, которое вы особенно часто встречаете на американской стороне пруда, — дуговая сварка металлическим газом (GMAW).Более неформально, вы часто будете слышать жаргонный термин «сварка проволокой». Когда она была впервые разработана, она называлась Gas Metal Arc (GMA), но вы вряд ли услышите это название за пределами некоторых очень устаревших руководств.

Независимо от названия, для сварки MIG требуется три вещи:

  1. Электричество для производства тепла.
  2. Электродная разводка для производства присадочного металла.
  3. Защитный газ для предотвращения реакций с воздухом.

В каждом сварочном аппарате MIG используется ручка с курком, и при нажатии на этот курок происходят три вещи:

  • Во-первых, тонкая электродная проволока непрерывно подается через гибкую трубку, известную как кабелепровод, с катушки, которая либо установлена ​​на горелке, либо внутри сварочного аппарата, выходя из сопла сварочной горелки с постоянной скоростью. показатель.
  • Во-вторых, защитный газ, хранящийся в баллоне высокого давления, пропускается через регулятор для снижения его давления, а затем направляется через газовый диффузор и выходит через сопло.
  • В-третьих, сварочный ток включается с аппарата.

Вот краткий обзор целей, которым служит каждое действие.

Проволочный электрод

Когда активируется сварочный аппарат MIG, между проволочным электродом и металлом, с которым вы работаете, возникает электрическая дуга, которую мы будем называть заготовкой. Электрический заряд создает короткое замыкание между электродной проволокой и заготовкой, в результате чего оба металла нагреваются выше соответствующих температур плавления.Они плавятся вместе в сварочной ванне, сливаются, а затем затвердевают в единое целое.

Металл электрода известен как присадочный материал, а металл заготовки — основной металл.

Поскольку электрод медленно изнашивается по мере сварки, при сварке MIG используется «плавящийся электрод». Чтобы лучше понять этот термин, полезно рассмотреть сварку TIG (вольфрам в среде инертного газа). Используется вольфрамовый электрод с очень высокой температурой плавления.Вольфрам сидит в горелке так же, как проволока сварочного аппарата MIG, и он также сильно нагревается. Тем не менее, он никогда не плавится, чтобы стать частью сварочной ванны — как таковой, это неплавящийся электрод.

Защитный газ

В 9 случаях из 10 защитный газ сварщика MIG состоит из аргона и двуокиси углерода, и его цель — просто защитить сварочную ванну от загрязнения. Без него расплавленный металл реагировал бы с кислородом, водяным паром и другими элементами в атмосфере, что приводило бы к плохой связи.

Сварочный ток

Триггер вашего сварочного аппарата MIG — это просто выключатель. Вы найдете все элементы управления аппаратом на самом аппарате, включая скорость подачи проволоки, полярность и, самое главное, напряжение.

Одной из особенностей сварки MIG является то, что в процессе используется питание постоянного тока (постоянный ток), точно так же, как аккумулятор в вашем автомобиле. Электродная проволока почти всегда положительна, в то время как заготовка будет отрицательной.Ток должен протекать по полной цепи, идя от машины к горелке, к заготовке, а затем обратно к машине, поэтому рабочий провод должен быть зажат между машиной и заготовкой, чтобы замкнуть цепь.

Сварка MIG

уникальна тем, что имеет один стандартный тип напряжения и полярности. Настройки напряжения используются для настройки машины, при этом величина напряжения варьируется в зависимости от множества различных факторов. К ним относятся конфигурация соединения, скорость диаметра проволоки, толщина металла и тип металла.

[В начало]

Где и когда следует использовать сварку MIG?

Для ознакомления: сварщики MIG пропускают через проволочный электрод, который образует короткое замыкание с заготовкой, чтобы нагреть каждый металл выше его точки плавления, а защитный газ предотвращает любое загрязнение. Все хорошо, так когда же вам на самом деле следует использовать сварочный аппарат MIG?

Что ж, полезно начать с рассмотрения преимуществ сварки МИГ.Вот основные из них:

  • Минимальная очистка, так как нет покрытого шлака, с которым можно было бы справиться
  • Быстрое производство, так как детали не нужно менять, а скорость утилизации металла относительно высока
  • Легко учиться
  • Дешевая продукция
  • Сваривает все имеющиеся в продаже металлы и сплавы
  • Возможна сварка во всех положениях
  • Низкий уровень дыма
  • Широкий выбор составов и диаметров наполнителей
  • Машины подключаются к стандартной домашней розетке

Подводя итог, можно сказать, что сварке MIG относительно легко научиться, она не занимает много времени и не требует больших затрат, а также безопасна и универсальна.Конечно, вы не можете слишком легко перемещать сварочные аппараты MIG благодаря этим громоздким баллонам с защитным газом, и вы не можете отходить слишком далеко от аппарата. Кроме того, не ждите чудес при работе с любой толстой сталью — сварщикам MIG будет сложно добиться надлежащего провара.

Принимая во внимание эти характеристики, неудивительно, что сварка MIG, как правило, является предпочтительным процессом среди энтузиастов-любителей, художников и любителей автоспорта. Если говорить более подробно, то сварка MIG идеально подходит для тех, кто хочет получить что-то более тонкое и более управляемое, чем сварка электродом, без дополнительных затрат и более крутой кривой обучения более продвинутым процессам.Вы можете купить сварочный аппарат MIG всего за несколько сотен фунтов, затем спрятать его в своем гараже и использовать для чего угодно, от ремонта двигателя до основных металлоконструкций.

[В начало]

Какое оборудование требуется для сварки MIG

Понять, как работает сварка MIG и для каких целей она подходит, довольно просто, но все, от вашей личной безопасности до прочности и внешнего вида вашего сварного шва, будет зависеть от выбора правильного оборудования, которое охватывает:

Давайте начнем сверху и пройдемся по каждой переменной.

Бензобак

Наиболее распространенными защитными газами, с которыми вы столкнетесь, являются аргон, гелий, углекислый газ и кислород. У каждого газа есть свои плюсы и минусы, но смесь 75 % аргона и 25 % углекислого газа, как правило, является сильным универсальным газом. Брызги минимальны, внешний вид валика хороший, и он не прожигает более тонкие металлы. Подавляющему большинству сварщиков-любителей не придется отклоняться от этой надежной смеси, но все же стоит учитывать характеристики и обычное использование каждого газа.

  • Углекислый газ — единственный элемент, который можно использовать без добавления инертного газа. Это хорошо для глубокого проникновения в более толстые материалы, но дуга не такая стабильная, разбрызгивание сильнее, а валик более шероховатый, чем при использовании смеси аргона и углекислого газа. Положительным моментом является то, что это удивительно дешевый газ.
  • Кислород
  • обычно используется в количестве около 9% для повышения текучести сварочной ванны, стабильности дуги и провара, особенно при работе с низколегированными сплавами, нержавеющей сталью или мягким углеродом.Избегайте магния, меди и алюминия при использовании кислорода в газовой смеси — вы рискуете окислением металла сварного шва.
  • Argon обеспечивает более острое и узкое проплавление и используется для сварки цветных металлов, таких как магний, алюминий и титан.
  • Гелий также можно использовать с цветными металлами, а также с нержавеющими сталями, и он отлично работает с толстыми металлами благодаря своему глубокому проплавлению и более горячей дуге.Тем не менее, это относительно дорого, поскольку защитные газы идут, и их можно использовать только тогда, когда они вам действительно нужны.

Сварочный пистолет

Сварочный пистолет направляет электродную проволоку, пропускает ток и подает защитный газ. Это явно жизненно важный элемент комплекта, который представлен в нескольких вариациях.

Самое широкое различие между воздушным охлаждением и водяным охлаждением, так что вот краткое описание каждого типа.

  • С воздушным охлаждением : Защитные газы проходят через корпус пистолета, охлаждая при этом сопло.Кабель должен использовать много меди, чтобы справиться с этим процессом, поэтому пистолеты с воздушным охлаждением будут тяжелее и менее гибкими, чем пистолеты с водяным охлаждением. Тем не менее, они также значительно дешевле, поскольку не требуются дополнительные шланги или независимые системы охлаждения, а более простая конструкция облегчает их сборку, эксплуатацию и обслуживание. Широкий диапазон ампер имеет тенденцию охватывать от 150 до 600 ампер.
  • С водяным охлаждением : Независимая система охлаждения радиатора обеспечивает циркуляцию воды, окружающего воздуха и защитного газа.Пистолеты с водяным охлаждением легче и универсальнее, чем пистолеты с воздушным охлаждением, и они более эффективно рассеивают тепло, но они также дороже и сложнее в обслуживании. Ампер обычно составляет от 300 до 600 ампер.

Системы с водяным охлаждением сокращают время простоя, а расходные детали служат дольше, а пистолеты с воздушным охлаждением позволяют выполнять более легкие работы. Как правило, пистолеты с воздушным охлаждением отлично подходят для нечастого использования и портативности; горелки с водяным охлаждением идеальны для тех, кто планирует больше сваривать и готов пожертвовать простотой использования ради дополнительного комфорта.

Другие нишевые сварочные горелки MIG включают:

  • Push-Pull : Толкающий двигатель позволяет проволоке проходить с минимальным сопротивлением, что позволяет сваривать дальше от источника питания.
  • Катушка : Особенно полезны при работе с алюминием, катушкодержатели улучшают подачу более мягкой проволоки, перемещая ее всего на несколько дюймов до того, как она встретит сварочную ванну.
  • Вытяжка дыма : Добавляя дополнительную линию защиты от потенциально вредных паров, они улавливают газы прямо на кончике пистолета, а затем направляют их через систему вытяжки.Это замечательно при работе с некоторыми нержавеющими или оцинкованными сталями, а также там, где проволока и сталь содержат много марганца.

Окончательные соображения включают:

  • Номинальные значения в амперах : 600-амперная пушка покроет все потребности, но она будет очень тяжелой и требует больших затрат на эксплуатацию. Использование пистолета на 150 или 200 ампер снизит цену и вес, но он не сможет справиться с тяжелыми работами. Оцените свои потребности, прежде чем сделать решительный шаг.
  • Курки : Доступны стандартные, блокирующие и двойные курки, а возможность переключения между ними повышает производительность.
  • Шейка и ручка : Поворотные шейки позволяют сваривать под разными углами, а гибкие шейки позволяют перемещаться между различными положениями. Подумайте о чем-то легком, если вы будете работать в течение длительного времени.

Зажим заземления

Ваш зажим заземления соединяет заготовку со станком, замыкая жизненно важную цепь постоянного/постоянного тока. Более длинные кабели легко запутываются, а более короткие и легкие относительно легко маневрировать.Более длинный кабель следует считать необходимым только при работе с большими кусками металла или при необходимости большого количества движений. И неважно, насколько длинный или толстый у вас кабель — вам всегда нужно проверять, выдерживает ли он усилители, которые выдает ваша машина.

Оборудование для обеспечения безопасности

Одним из преимуществ сварки MIG является ее безопасность, по крайней мере, по сравнению с большинством других процессов сварки. Тем не менее, вам все равно нужно защитить себя, надев соответствующую защитную одежду и используя правильное защитное снаряжение.

Используйте сварочную маску с линзой, соответствующей номиналу тока, с которым вы будете работать. Если вы закрываете глаза сразу после сварки и все еще видите дугу, вам нужно выбрать более темную линзу, прежде чем снова начинать. Если вы используете кислород как часть защитной газовой смеси, лучше использовать линзу, поглощающую желтый свет.

Вы также захотите носить защитную одежду. Одежда должна плотно сидеть, быть прочной и изготовлена ​​из негорючего материала.Кожаные перчатки защищают руки, а ботинки со стальными голенищами защищают ноги. Длинные волосы должны быть покрыты – для этой цели пригодятся банданы и тюбетейки. Хотя это и не обязательно, вам следует подумать о приобретении огнетушителя и держать его под рукой.

Металл

Одним из главных достоинств процесса сварки MIG является то, что он может работать с большинством металлов и металлических сплавов. Наиболее распространенными являются углеродистая сталь и нержавеющая сталь, хотя алюминий также сваривается с использованием процесса MIG.

Сварочная электродная проволока Как правило, электродная проволока должна быть из того же типа металла, что и заготовка. Некоторые проволоки производятся с дополнительными элементами, такими как марганец, кремний и титан, которые делают их более стабильными. Вам нужно будет выбрать правильную толщину, что означает проверку таблиц толщины, предоставленных вашим производителем.

[В начало]

Как вы свариваете?

Предоставленная выше информация должна подготовить вас к началу сварки MIG, но не забывайте соблюдать процесс обучения.Это достаточно простой навык, но вы должны начать с этого пошагового руководства.

1. Подготовьте инструменты и оборудование

Прежде чем начать, убедитесь, что вы отметили следующие задачи в контрольном списке:

  • Осмотр кабельных соединений : Проверьте наличие видимых признаков повреждения и убедитесь, что все кабели надежно подсоединены.
  • Включение защитного газа : Установите скорость потока от 20 до 25 кубических футов в час.Если есть какие-либо признаки утечки, нанесите мыльную воду и проверьте наличие пузырьков.
  • Осмотр провода : Удалите лишние брызги с контактных трубок и замените изношенные контактные наконечники. При наличии ржавчины, грязи или масла удалите их металлической щеткой.
  • I Осмотрите заготовку : Участок заготовки, к которому крепится рабочий зажим, также не должен быть ржавчиной, грязью и маслом. Если нет, пора снова вырвать металлическую щетку.Не начинайте, пока область не станет безупречной.

После этих проверок отшлифуйте или напилите небольшой скос вдоль кромки, с которой вы будете работать, чтобы обеспечить максимально возможное проникновение.

2. Практика плетения бисера

Воспользуйтесь возможностью потренироваться, проведя прямую линию через кусок металлолома. Это должно дать вам представление о настройках и указать, нужно ли их изменить. Слишком маленькая сила разбрызгивает смесь и не может проникнуть внутрь; слишком много растает насквозь.

Начните с укладки валиков длиной в дюйм или два, совершая небольшие зигзагообразные движения кончиком сварочного аппарата.

3. Сварка металла

Делайте те же зигзагообразные движения, пока свариваете металл. Это помогает сваривать снизу вверх, хотя подойдет любое удобное направление.

4. Шлифовка металлического сварного шва

Иногда вам все равно, как выглядит сварной шов, но далеко не редко внешний вид имеет значение.Даже если они этого не сделают, стоит попрактиковаться в этом шаге. Достижение более приятного внешнего вида означает шлифовку и сглаживание. Используйте угловую шлифовальную машину, чтобы начать работу, стараясь не пройти через сварной шов и не выдолбить его. Продолжайте двигаться медленно и равномерно, как будто пользуетесь шлифовальной машиной.

5. Установка провода

Убедитесь, что устройство отключено от сети, а затем протяните провод через ролики. Как только вы снова включите машину, нажимайте на спусковой крючок, пока проволока не выйдет из наконечника пистолета.

[В начало]

Как безопасно сваривать?

Безопасность заслуживает отдельного раздела. Стоит еще раз повторить, что относительная простота сварки МИГ не означает, что этот процесс безвреден. Обучение правильной сварке должно было устранить большинство из них, но никакие навыки или опыт не могут заменить правильное оборудование для обеспечения безопасности.

Вот что вам нужно.

Сварочный щиток

«Вспышка дуги», которая обычно вызывает ощущение жжения или раздражение глаз, может возникнуть даже в результате кратковременного воздействия излучения дуги — повторное воздействие может привести к необратимому повреждению. Вот почему так важна защита лица и глаз. Экраны с автоматическим затемнением идеальны, хотя линзы с фиксированным затемнением могут быть хороши сами по себе. Выберите правильный уровень оттенка для защиты от усилителей, которые вы используете.

Шлемы

Шлемы должны иметь форму выреза, которая защищает плечи и верхнюю часть грудной клетки, а также лицо и глаза.Вам понадобится такой, который можно носить с респиратором, не создавая дискомфорта.

Респираторы с электроприводом

Промышленные гигиенисты будут измерять воздух, когда вы работаете над коммерческим проектом. Если вы работаете дома, из соображений осторожности наденьте респиратор. Мощные модели отлично подходят для долгих часов работы, связанной с выделением большого количества дыма.

Клапанные респираторы

В респираторах

Valve не используется металл, и только сила легких перемещает воздух внутрь и наружу.Они, как правило, дешевле, хотя немного утомительны при длительной работе.

Комбинезоны

Искры и брызги могут попасть в любую часть тела, а лучи, как видимые, так и невидимые, могут повредить кожу. Проще говоря, вам нужно прикрыться, поэтому замените шорты или футболки комбинезонами. Они должны плотно прилегать и быть изготовлены из огнестойких материалов.

Перчатки

Кожаные перчатки огнеупорны и способны защитить как от искр, так и от тепла.Просто будьте осторожны с любыми перчатками «один размер подходит всем» — они почти наверняка будут чувствовать себя некомфортно и ослабят вашу столь необходимую ловкость. Стоит потратить дополнительные деньги на пару, которая хорошо сидит. Попробуйте рассматривать это как инвестиции.

Обувь

Люди часто забывают об обуви, но искры и брызги могут попасть не только в ноги, но и в другие части тела. Обувь должна быть полностью непористой, изготовлена ​​из материала, который не может расплавиться и прилипнуть к коже при воздействии тепла.Кроссовки сняты, ботинки надеты.

[В начало]

Введение в типы и принципы сварки основных металлов

Сварка — это процесс, в котором используется «тепло» и «электричество» для соединения двух кусков металла, и тип свариваемого металла также влияет на результаты сварки и технические требования; как и многие профессиональные навыки, технология сварки также имеет разные уровни сложности.Сначала разберитесь с наиболее распространенными типами введения в сварку, обучения принципам и анализа навыков.

Опубликовано: 09 июля 2020 г.

Введение в базовую технологию сварки
  1. Защитные газы

    В большинстве случаев сварка чаще всего используется в «стали», но алюминий, медь и другие металлы также могут быть соединены с использованием технологии сварки, и разные виды сварки требуют различных защитных газов, используемых сварщиками, в основном используется гелий и аргон заключается в том, что все перечисленные выше инертные газы, которые могут выдерживать чрезвычайно высокие температуры без диссоциации, и используются для защиты и изоляции воздуха во время сварки.

    Использование сварки в среде инертного газа позволяет избежать окисления свариваемого материала, а также помогает обеспечить отсутствие в свариваемом металле других загрязнений в процессе сварки, что делает результат сварки более прочным, безопасным и имеет более чистый внешний вид.

  2. Имена собственные, относящиеся к технологии сварки

    При сварке образуется соединяемый шов, называемый «сварным швом». Обе стороны сварочного шва будут подвергаться воздействию тепла во время сварки, и структура и характеристики изменятся.Эта область называется «зоной термического влияния».

    Из-за различий материалов заготовок, сварочных материалов и сварочных токов при сварке в шве и околошовной зоне после сварки могут возникать перегрев, охрупчивание, закалка или размягчение, что также снижает работоспособность сварного соединения и влияет на свариваемость; поэтому при сварке необходимо понимать и корректировать условия сварки перед сваркой, включая предварительный нагрев границы раздела сварных швов перед сваркой, сохранение тепла во время сварки и послесварочную термическую обработку, что может улучшить качество сварки сварного соединения.Поэтому, чтобы сделать хорошую сварку и методы, помимо терпеливой практики, вам также необходимо ознакомиться с различными знаниями и принципами сварки.

  3. Виды сварки

    В настоящее время известно более 50 видов методов и типов сварки металлов, и большинство методов сварки обычно делятся на три категории: сварка плавлением, сварка давлением и пайка.

    • Сварка плавлением

      Сварка плавлением, также известная как «сварка расплавом»; как следует из названия, это способ прямого нагрева интерфейса заготовки до «расплава» в процессе сварки без какого-либо давления; В это время источник тепла нагревает и расплавляет поверхность раздела между двумя свариваемыми деталями, образуя «ванну расплава», и ванна расплава будет двигаться вперед вместе с источником тепла и, наконец, охлаждаться, образуя непрерывный сварной шов для соединения две заготовки в одну.

      Особенности:
      В процессе сварки плавлением, если воздух находится в непосредственном контакте с высокотемпературной расплавленной ванной, кислород в воздухе будет окислять металл и синтезироваться с элементами сплава объекта; если азот, водяной пар и т.п. из атмосферы попадут в ванну расплава, то в последующем процессе охлаждения в сварном шве образовались такие дефекты, как поры, шлаковые включения, трещины, что сказалось на качестве сварного шва.
      Поэтому для повышения качества сварки обычно используется газ для защиты дуговой сварки, а аргон, углекислый газ и другие газы используются для изоляции других элементов в атмосфере для защиты скорости дуги и расплавленной ванны во время сварки;
      Другой пример: когда сталь сваривается, добавление «железо-титанового порошка» с большим сродством к кислороду в покрытие электрода для раскисления может защитить полезные элементы марганец и кремний в электроде от окисления и попадания в ванну расплава, после охлаждения можно получить качественные результаты сварки.

    • Сварка давлением

      Сварка давлением, как следует из названия, заключается в использовании давления для превращения двух заготовок в исходное твердое состояние для реализации связи между их атомами, поэтому ее также называют «сваркой сплошным телом»; сварка давлением часто используется для сопротивления. В процессе стыковой сварки давлением, когда ток проходит через соединительный конец двух заготовок, температура повышается из-за большого сопротивления там.При нагреве до «пластичного состояния» соединение становится цельным под действием осевого давления.

      Общей чертой различных методов сварки давлением является применение давления в процессе сварки без добавления других присадочных материалов. Методы сварки давлением, такие как «диффузионная сварка, высокочастотная сварка, холодная сварка давлением и т. д.» не процессы плавления. После завершения сварки не возникает проблем с выгоранием полезных элементов сплава, а также проникновением вредных элементов в сварной шов, что упрощает весь процесс сварки и улучшает безопасность и санитарные условия сварки.

      Поскольку температура нагрева ниже, чем при сварке плавлением, а время нагрева короткое, площадь воздействия тепла также невелика. Таким образом, многие материалы, которые труднее сваривать сваркой плавлением, часто можно сварить с той же прочностью, что и основной материал, сваркой давлением с помощью высококачественных соединителей.

    • Пайка

      Пайка, которая также делится на пайку и пайку, является очень широко используемым методом сварки.В качестве «связующего материала» в основном используются металлические материалы с температурой плавления ниже, чем у самой заготовки, и нагревается заготовка и припой до температуры «выше, чем у припоя». «Температура плавления материала, но температура ниже температуры плавления заготовки». Сварка заготовки с использованием жидкого материала для заполнения зазора между двумя интерфейсами и реализации взаимной диффузии между атомами и заготовкой.

Перспективы технологии автоматизации сварки

Развитие электронных технологий, компьютерных микроэлектронных корпусов и технологий автоматизации способствовало развитию технологий автоматизации сварки.Особенно внедрение единичных технологий, таких как технология числового управления, гибкая технология производства и технология обработки информации, способствовало революционному развитию технологии автоматизации сварки.

  • Интеллектуализация системы управления сварочным процессом является одним из основных вопросов автоматизации сварки и важным направлением будущих исследований. Должны быть проведены исследования наилучших методов управления, включая линейные и различные нелинейные управления.Наиболее представительным является нечеткое управление процессом сварки, нейросетевое управление и исследование экспертной системы.
  • Технология гибкости сварки также находится в центре внимания исследований. В будущих исследованиях различные оптические, механические, электрические технологии и технология сварки будут органично объединены для достижения точной и гибкой сварки. Использование технологии микроэлектроники для преобразования традиционного сварочного оборудования является фундаментальным способом повышения уровня автоматизации сварки.Текущим направлением исследований является объединение технологии ЧПУ с различными типами сварочного механического оборудования для повышения его гибкости; Кроме того, комбинация сварочных роботов и экспертных систем реализует такие функции, как автоматическое планирование траектории, автоматическая коррекция траектории и автоматический контроль проплавления. Находится в центре внимания исследования.
  • Интеграция системы управления сваркой — это интеграция людей и технологий, а также интеграция сварочных технологий и информационных технологий.Информационный поток и материальный поток в интегрированной системе являются ее важными составляющими. Продвижение их органичного сочетания может значительно снизить объем информации и требования контроля в реальном времени. Обратите внимание на способность реагировать и судить о людях в процессе управления и компьютерной обработки, установить дружественный интерфейс для человека и машины и согласовать людей и автоматические системы, которые являются факторами, которые нельзя недооценивать в интегрированных системах.
  • Повышение надежности, стабильности качества и контроля источника сварочного тока, а также отличные динамические характеристики также являются предметом исследований.Разработать высокопроизводительные сварочные аппараты, которые могут регулировать движение дуги, подачу проволоки и положение сварочной горелки, могут обнаруживать начало наклона сварного шва, температурное поле, состояние расплавленной ванны, статус проплавления, своевременно предоставлять параметры спецификации сварки и активно развивать сварку. Технология компьютерного моделирования процессов. Эволюция технологии сварки от «умения» к «научному» ролику является важным аспектом автоматизации сварки. Первые десять лет этого столетия будут благоприятным периодом для бурного развития сварочной промышленности.

Примечания: Где бы и когда бы ни производилась сварка, необходимо полностью надевать соответствующее защитное снаряжение, включая сварочные маски, сварочные перчатки, сварочный фартук и соответствующую одежду.

Опубликовано: 09 июля 2020 г. Источник: 1 на 1
  • Технология металлообработки
  • Производство металла
  • Сварка металлов
  • Сварочный аппарат
  • Технология металлов
.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.