 |
Тема 1.3. Сварочное производство
|
|
|
|
Тема 1. 3. Сварочное производство
1. Общие сведения о сварке
Сваркой называется технологический процесс образования не разъемных соединений в результате возникновения атомно-молекулярных связей между соединяемыми деталями.
Промышленное значение имеет сварка металлов и их сплавов в однородных и разнородных сочетаниях, но возможна сварка не металлических материалов таких, как стекло, пластмасса, керамика и. т. п. между собой и металлами.
Начало развития сварочной техники совпадает с рубежом XIX и XX столетий.
Первое время была только газовая сварка, когда были разработаны методы промышленного получения кислорода и ацетилена, найдены способы их хранения и транспортировки, создано
надежное сварочное оборудование.
В 1882 году русский изобретатель Бенардос впервые предложил способ электрической сварки с использованием расплавления кромок свариваемых деталей электрической дугой с угольным электродом.
В 1888-1890 году русский инженер Славянов использовал для дуговой электродной сварки металлический электрод.
Сварные конструкции имеют ряд преимуществ перед клепанными или литыми:
1. Уменьшение массы конструкции на 10-20%.
2. Плотность швов обеспечивает герметичность резервуаров котлов, вагонов, трубопроводов.
3. Сварка позволяет соединять детали, имеющие различную толщину и упростить технологию изготовления сложных узлов и конструкций.
2. Сущность процесса сварки и классификация ее способов
Образование не разъемного соединения при сварке происходит за счет возникновения атомно-молекулярных связей между контактирующими поверхностями. Для того чтобы эти связи возникли, необходимо свариваемые поверхности сблизить на расстояние соизмеримое с атомным радиусом. В реальных условиях сближению поверхностей препятствуют микро-неровности, окисные и органические пленки, адсорбированные газы. Для получения качественного соединения необходимо устранить причины препятствующие сближению контактирующих поверхностей и сообщить атомам некоторую энергию, которая называется энергией активации.
|
|
|
В зависимости от метода активации образование связей между атомами соединяемых поверхностей происходит в жидких или твердых фазах. В соответствии с этим все способы сварки делятся на 2 группы:
1. сварка давлением.
2. сварка плавлением.
Методы сварки давлением разделяются на 2 подгруппы: термомеханические и механические.
Механическая сварка производятся без предварительного нагрева места соединения. К такому виду сварки относятся холодная сварка, сварка взрывом, ультразвуковая варка, сварка трением.
Термомеханическая сварка осуществляется с использованием тепловой энергии и давления. К такому виду сварки относятся контактная сварка (стыковая, точечная, шовная), диффузионная сварка.
При сварке плавлением детали соединяются за счет расплавления металла свариваемых элементов без приложения давления.
Сварочный металл образует общую сварочную ванну, при этом достигается разрушение оксидных пленок и сближения атомов до расстояния, при котором возникают металлические связи. После кристаллизации металла образуется сварной шов, имеющий литую структуру. Для расплавления основного и присадочного металла (электродного) необходим источник тела с температурой не ниже 30000C.
В зависимости от источника теплоты различаютэлектрическую и химическуюсварку плавлением.
К электрической сварке плавлением относятся следующие виды сварки: дуговая, электрошлаковая, электроннолучевая, плазменная.
|
|
|
К химической сварке плавлением относятся: газовая сварка и термитная.
3. Дуговая сварка
При дуговой сварке источником теплоты служит электрическая дуга, горящая между свариваемым металлом и одни или двумя электродами.
В том случае, когда электрическая дуга горит между металлом и электродом, для их нагрева и плавления расходуется теплота, выделяемая в столбе дуги, а также на анодном и катодном пятнах. Этот способ называется сваркой прямого действия или зависимой дугой. (рис. а)
В том случае, когда дуга горит между двумя электродами, для плавления основного металла используется теплота, выделяемая в столбе дуги, соприкасающейся с поверхностью свариваемого изделия. Этот способ называется сваркойкосвеннойили независимой дугойи применяется редко. ( рис. б)
В том случае, когда дуга возникает между электродами, а также между каждым электродом и основным металлом, этот способ называетсякомбинированным (рис. в).
При использовании дуги прямого действия различают сварку неплавящимися (угольными, графитовыми или вольфрамовыми) электродами и плавящимися.
При сварке неплавящимся электродом шов образуется за счет основного или присадочного металлов. Для питания используется постоянный ток.
При сварке плавящимся электродом шов образуется за счет расплавления основного металла и металла плавящегося электрода. Дуга питается от источника переменного тока.
|
|
|
