58. Объяснить особенности и методы сварки цветных металлов и чугунов; свариваемость сталей.

По своим физико-химическим свойствам многие цветные металлы резко отличаются от стали, что необходимо учитывать при выборе способа и технологии сварки. По совокупности этих свойств рассматриваемые металлы можно условно разделить на такие группы: легкие (алюминий, магний, бериллий); активные и тугоплавкие (титан, цирконий, ванадий, вольфрам, молибден, ниобий); тяжелые цветные и драгоценные (медь, серебро, платина и др.). Для сварки металлов первой и второй групп, отличающихся большой теплопроводностью либо высокой температурой плавления, предпочтительны источники нагрева с высокой концентрацией энергии (сварочная дуга, электронный луч). Поскольку эти металлы характеризуются также большим сродством к кислороду и азоту воздуха, нагретую в процессе сварки до высоких температур область металла требуется изолировать от окружающей атмосферы, помещая ее в инертную среду или вакуум. При сварке сплавов, содержащих значительные количества элементов с низкой температурой кипения, например цинка, вследствие интенсивного его испарения затруднено использование плавящегося электрода. В связи с разбрызгиванием жидких капель плавящийся электрод не применяется также при изготовлении изделий из драгоценных металлов, например платины. В том и другом случае обычно используют неплавящийся — вольфрамовый электрод. Для сварки металлов третьей группы (кроме драгоценных), например меди и ее сплавов, находят применение почти все современные методы сварки плавлением. В большем объеме, чем для стальных изделий, для изделий из цветных металлов используют механизированные способы сварки, обеспечивающие получение изделий не только с точными размерами, но, что особенно важно, более высокого качества. Алюминий можно сварить плавлением, газовым пламенем и дугой. Перед сваркой кромки металла должны быть тщательно очищены механическими средствами - пескоструйными аппаратами, стальными щетками, шабровкой или химическими способами - промывкой в водном растворе каустической соды или в бензине. Соединение чугунных деталей (сварка чугуна) между собой выполняют газовой сваркой, пайкой, термитной сваркой, литейной сваркой, дуговой сваркой и электрошлаковой.Сварку (сварка чугуна) ведут без подогрева (холодный способ сварки),с местным подогревом и с общим подогревом всего изделия. Для дуговой сварки используют угольные, графитовые, стальные и легированные электроды, а также электроды из цветных металлов.

59. Описать процесс ручной дуговой сварки, машины, аппараты и принадлежности при ручной дуговой сварке.

Ручная дуговая сварка – это сварка покрытым металлическим электродом. Является наиболее старой и универсальной технологией дуговой сварки. Для образования и поддержания электрической дуги к электроду и свариваемому изделию (см. рисунок) от источника питания подводится сварочный ток (переменный или постоянный). По количеству электродов ручная дуговая сварка подразделяется на одно-, двух- и многоэлектродную (пучком электродов). По роду применяемого тока: на сварку при постоянном и переменном токе. Сваривать можно однофазной и трехфазной дугой. Наиболее широкое распространение получила сварка металлическим плавящимся электродом на постоянном и переменном токе.Для сварки используют электрод с нанесённым на его поверхность покрытием (обмазкой). При плавлении обмазки образуется защитный слой, отделяющий зону сварки от атмосферных газов (азота, кислорода), и способствующий легированию шва, повышению стабильности горения дуги, удалению неметаллических включений из металла шва, формированию шва и т. д. В зависимости от типа электрода и свариваемых материалов электросварка производится постоянным током обеих полярностей или переменным током. Ручная (TIG) и полуавтоматическая (MIG, MAG) импульсная сварка алюминия является более сложным процессом, чем электродуговая сварка чёрных металлов. Причиной тому — уникальные свойства алюминиевых сплавов, за которые они и ценятся.

60. Пояснить сущность газовой сварки, область её применения; оборудование. Газовая, или газоплавильная сварка, также газосварка — сварка плавлением с применением смеси кислорода и горючего газа, преимущественно ацетилена; реже — водорода, пропана, бутана, блаугаза, бензина и т. д. Тепло, выделяющееся при горении смеси кислорода и горючего газа, оплавляет свариваемые поверхности и присадочный материал с образованием сварочной ванны — металла свариваемого шва, находящегося в жидком состоянии. Пламя может быть окислительным или восстановительным, это регулируется количеством кислорода. В зависимости от состава основного металла выбирают состав присадочных прутков; а в зависимости от толщины основного металла — диаметр. ПрименениеГазовая сварка характеризуется плавным и медленным нагревом металла, что обусловливает основные области его применения для сварки: стали толщиной 0,2—5 мм (с увеличением толщины металла, в связи с медленным нагревом, снижается производительность); цветных металлов; инструментальных сталей, требующих постепенного мягкого нагрева и замедленного охлаждения; чугуна и некоторых специальных сталей, требующих подогрева при сварке; А также для ремонтных работ, твердой пайки и некоторых видов наплавочных работ.Применение газовой сварки обширно и разнообразно.Газовую сварку применяют в самолетостроении, где преобладает сварка металлов малых толщин (1-3 мм), в производстве химической аппаратуры. Важное значение имеет газовая сварка в прокладке и монтаже трубопроводов самых разнообразных назначений, в особенности малых диаметров, до 100 мм. Газовая сварка является незаменимым мощным средством при ремонте и с этой целью широко используется в ремонтных мастерских для всех видов транспорта, в сельском хозяйстве и т. д. Качество сварных соединений, выполняемых газовой сваркой выше, чем при дуговой электродами с тонкой ионизирующей обмазкой, но несколько уступает дуговой сварке, выполненной качественными электродами. Основная причина некоторого снижения прочности сварных соединений состоит в том, что при газовой сварке не производится легирования наплавленного металла, в то время как при дуговой сварке качественные электроды, содержащие в обмазке ферросплавы, производят довольно значительное легирование. Защита при газовой сварке Взамен электродных обмазок, применяемых при дуговой сварке, в газовой сварке довольно широко пользуются флюсами, применение которых является необходимым для газовой сварки чугуна, цветных металлов и некоторых специальных сталей.

61.Описать сущность точечной и роликовой сварки; область применения и оборудование.

Нагрев места стыка двух деталей проходящим через них электрическим током характерен для всех способов контактной сварки. Вторым существенным признаком этого вида сварки является обязательное приложение усилия сжатия контактируемых деталей. По характеру приложения такого усилия и типа соединения различают стыковую, точечную, шовную (роликовую) сварку и другие способы. Шовная (роликовая) сварка – разновидность контактной сварки, при которой заготовки соединяются непрерывным или прерывистым швом, состоящим из отдельных сварных точек, в результате приложения усилия сжатия и подвода тока к вращающимся дисковым электродам (роликам). Процесс шовной сварки осуществляется на специальных сварочных станках с двумя (или одним) вращающимися дисковыми роликами-электродами, которые плотно сжимают, прокатывают и сваривают соединяемые детали. Толщина свариваемых листов колеблется в пределах 0,2—3 мм. Применяется при изготовлении различных емкостей, где требуются герметичные швы — бензобаки, трубы, бочки, сильфоны и другие. Точечная сварка является разновидностью контактной сварки, поэтому в основу ее технологии заложены тепловое воздействие электрического тока по закону Джоуля — Ленца и усилие сжатия свариваемых деталей. В процессе сварки ток проходит от одного электрода к другому через металл заготовок. Электроды для контактной точечной сварки изготовляются из сплавов с высокой электропроводностью, чтобы сопротивление в контакте электрод-деталь было минимальным. Поэтому в местах контактов деталь-деталь происходит наибольший нагрев за счет наибольшей величины электрического сопротивления. Разогрев и расплавление металла под действием электрического тока приводит к образованию литого ядра сварной точки, диаметр которой обычно составляет 4—12 мм^[2].