 |
Волочение. Сущность и назначение.
|
|
|
|
Волочение заключается в протягивании прокатных или прессованных заготовок через отверстия в матрице, которое называется волоокой. Поперечное сечение отверстия в волоке меньше поперечного сечения заготовки.
Степень обжатия за один проход составляет для стали примерно 10-20 %. Для цветных металлов до 26%. Определяется степень обжатия:
где F0, Fk- поперечные сечения до и после волочения.
Чтобы не было обрывов усилие при волочении не превышает 0,6 предела прочности материала заготовки.
Изготавливают проволоки, прутки, трубы …
При волочении заготовку протягивают через постепенно сужающиеся …
К концу прутка прикладывается …
Волочение проводят на станах 2-х типов:
Цепной волочильный стан.
Состоит из двух цепных барабанов, которые …
К цепи крепится небольшая тележка с клещами, которые зажимают пруток. Пруток протягивается через волоку определенного сечения.
Одновременно можно волочить порядка …
…
При их вращении проволока протягивается через волоки с постепенно уменьшающимся …
Материалами для волок служат металло-керамические сплавы типа ВК-2, ВК-6, ВК-9 (6% Со,…)
Основы технологии сварочного производства.
Физическая сущность и классификация способов сварки.
Сварка – процесс получения неразъемного соединения в результате возникновения атомно-молекулярной связи между соединяемыми материалами деталей.
Процесс сварки состоит из 3 условных …
Формирование физического контакта, образование химических связей, создание прочного сварного соединения.
Указанным процессам способствуют нагрев свариваемых поверхностей до расплавленного или пластического состояний и приложение механического усилия сжатия.
|
|
|
Сварное соединение можно получать 2-мя различными путями:
сваркой-плавлением и сваркой-давлением.
При сварке-плавлением атомно-молекулярный связи между деталями создают оплавляя примыкающие кромки или присадочный материал, чтобы получилась общая сварная ванна. Эта ванна затвердевает при охлаждении и соединяет детали в единое целое. При сварке-давлением обязательным является нагрев с последующей пластической деформацией детали путем усилия сжатия.
В нескольких случаях сварка давлением осуществляется без нагрева (например сварка меди или алюминия).
Зону основного металла, прилегающего к сварному шву, в которой происходят структурные изменения, называют зоной термического влияния (ЗТВ).
В результате сварного шва ЗТВ, и основного металла называется сварным соединением.
Сварка плавлением.
Металл сварного шва, полученный при сварке плавлением по своей структуре и химическому составу существенно отличается от металла свариваемых заготовок, так как в сварочной ванне всегда протекают побочные металлургические процессы (окисление, диффузия, легирование, поглощение газов и т.д.)
При этом шов имеет литую структуру.
К сварке плавлением относятся следующие виды:
- электрическая дуговая сварка.
К свариваемой заготовке и электроду подводится постоянный или переменный ток от специального источника тока. Образуется сварочная дуга, т.е. стабильный электрический разряд. Дуга образуется за счет замыкания электрода на деталь. Максимальная температура дуги достигается в осевой ее части и составляет около 6000˚С.
Для питания сварочной дуги применяют особые источники тока. Они должны обеспечивать устойчивую дугу при невысоких напряжениях 20 – 40 В, простое регулирование силы тока и его постоянство.
…
Применяются источники переменного тока (сварочные трансформаторы) и постоянного тока (генераторы или выпрямители).
|
|
|
Дуговую сварку можно выполнять плавящимся и не плавящимся элементом. В качестве плавящегося электрода применяется металлический стержень того же состава, что и свариваемый материал.
В качестве неплавящегося электрода применяют чаще вольфрамовый стержень, реже графитовый, без или с применением присадочных материала.
При ручной дуговой сварке сварщик образует ее дугу, поддерживает давление, перемещает электрод. В качестве электродов применяют металлическую проволоку, на поверхность которой наносится специальное покрытие.
Назначение покрытий: защита зонной сварки от воздействия воздуха, легировании металлами, стабилизация горения дуги, удаление примесей из зоны сварки.
Металлические стержни электродов изготавливают из сварочной проволоки диаметром 0,3 – 12 мм. В зависимости от назначения различают следующие типы электродов.
Для сварки углеродистых низколегированных цветных металлов и сплавов и для наплавочных работ.
Недостаток – малая производительность, зависимость от квалификации сварщика.
- Автоматическая дуговая сварка под флюсом.
Обеспечивает производительность в 10 - 15 раз большую, чем при ручной сварке. При автоматической сварке зажигание дуги, подача электрода в дугу и перемещение его вдоль направления сварки осуществляется автоматически.
…
В состав флюса входят …
Сварочная дуга горит под слоем флюса между сварочной проволокой и изделием. Образуется газовый пузырь из паров металлов и паров диссоциации флюсов.
…
После остывания металла и шлака шлак в виде корки легко отделяется от наплавленного металла.
Неиспользованная часть флюса удаляется из … в бункер.
Автоматическую сварку под флюсом целесообразно применять в горизонтальном положении длинномерных швов.
При сварке в защитных газов в зону сварочной дуги подается нейтральный газ, который защищает расплавленный и остывающий металл от окружающей атмосферы (аргон, гелий, СО2).
Электрошлаковая сварка
Источником тепловой энергии для расплавления основного и присадочного металлов является теплота, которая выделяется в объеме шлаковой ванны при прохождении через нее тока.
Газовая сварка.
Металл свариваемых элементов и присадочного материала расплавляется высокотемпературным газовым пламенем. Зазор между элементами заполняется присадочным металлом оплавленных кромок.
|
|
|
Газовая горелка служит для сжигания горючих газов в атмосфере кислорода. Ими является водород, природный газ, но чаще ацетилен.
Этот способ применяют для сварки листовых и трубчатых конструкций …
Сварка давлением
Сварку в твердом или расплавленном состояниях с приложением давления называют сваркой давлением.
Одним из распространенных методов сварки давлением является контактная сварка.
Контактная сварка представляет собой процесс образования неразъемного соединения в результате нагрева металла, проходящим электрическим током и пластической деформации зоны нагрева путем усилия сжатия.
Основными способами контактной сварки является стыковая, точечная, шовная.
При стыковой сварке элементы приводят в соприкосновение и включают ток. За счет большого соприкосновения в месте контакта происходит разогрев концов детали и далее следует усилие сжатия.
Стыковая сварка подразделяется на сварку сопротивлением и оплавлением.
При сварке сопротивлением торцы детали тщательно защищают, детали сводят до соприкосновения и включают ток. После нагрева металла до пластического состояния прилагают усилие сжатия и ток выключают.
При сварке оплавлением торцы детали соединяют в стык, включают ток. Благодаря высокому сопротивлению места контакта детали нагревают до оплавления торцов и в этот момент действует усилие сжатия.
Преимущество перед сопротивлением не требует тщательной подготовки кромок, можно сваривать разнородные материалы разного сечения.
Главное преимущество – качество шва, т.к. в процессе усилия сжатия выдавливается жидкий металл и вместе с ним удаляются окислы и другие загрязнения кромок металла.
Недостаток: повышенный расход металла.
Точечная сварка
…
Применяется при сварке листовых конструкций, …
Детали помещают внахлест между электродами с осуществлением следующих цикловых операций:
|
|
|
- верхний шток опускается с усилием, достаточным …
- …
- Ток выключают, при этом можно регулировать величину сжатия. Для компенсации усадки и улучшения структуры сварного шва …
- Снимают усилия с электродов.
Такие циклические операции называются циклограммами. С их помощью легко автоматизировать процесс точечной сварки.
В точечной сварке существуют понятия мягкого и жесткого режимов.
Мягкий режим применяется при минимальном токе (до 1000 А) и минимальном времени сварки.
Жесткий режим – максимальный ток (до 20000 А) и минимальное время.
Способ широко применяется в авто- и вагоностроении, в строительстве и сборке электросхем.
Шовная сварка
…
Заготовки сдавливаются с усилием, которое обеспечивает надежный контакт, при этом роликам задается вращательное движение. Производить несколько метров в мин.
Толщина материалов до 5 мм.
Виды шовной сварки: САМОСТОЯТЕЛЬНО
Диффузионная сварка.
Заключается в нагреве сдавливаемых элементов в вакууме при температурах 0,4Тпл металлов.
В начальный период создают условия для образования металлических связей.
Выдержка при данной температуре обеспечивает диффузию атомов материалов и приводит к образованию сварного соединения.
Время сварки 10 -30 минут. Применяется в электротехнических, радиотехнических отраслях.
|
|
|
