54.Сварка взрывом. Сварка трение. Газо-кислородная сварка.

При газовой сварке кромки металла подлежат нагреванию до расплавления теплом экзотермической реакции протекающей в пламени газовой горелки между горючим газом и кислородом. Наибольшее применение имеет ацетилен. Факел газовой горелки имеет 3 зоны: max t =2750-3250 в средней зоне. Применяется для изготовления изделий из тонколистовой стали, цветных металлов и сплавов чугуна. Сварка трением. Свариваемая поверхность разогревается за счёт трения с последующей осадкой. Процесс длительный

51.Лазерная сварка. Атомно-водородная сварка

При лазерной сварке нагрев и плавление металла осуществляется лазерным лучом оптического квантового генератора (ОКГ).Лазерный луч по сравнению с обычным световым лучом обладает рядом свойств – направленностью, монохроматичностью и когерентностью. Он отлично фокусируется оптическими линзами, поскольку угол преломления луча в линзе постоянен.Благодаря вышеперечисленным свойствам лазерный луч может быть сфокусирован на очень маленькую поверхность металла и создать на на ней плотность энергии порядка 108 Вт/см2 – достаточную для плавления металла и, следовательно, сварки.Для лазерной сварки обычно используются следующие типы лазеров:твердотельные и газовые – с продольной или поперечной прокачкой газа, газодинамические. Важнейшим преимуществом лазерной сварки твердотельными лазерами является возможность очень точной дозировки энергии. Лазер может быть расположен на достаточно большом удалении от места сварки, что в ряде случаев дает существенный экономический эффект. Недостатками лазерной сварки являются высокая сложность и стоимость оборудования, низкий КПД лазеров. По мере развития лазерной техники эти недостатки устраняются.

Атомно-водородная сварка, электрическая сварка дугой переменного тока, горящей между двумя вольфрамовыми электродами в атмосфере водорода. Обрабатываемый металл не включают в цепь дуги (косвенный нагрев). В зону дуги подают водород (иногда диссоциированный аммиак). По способу действия А.-в. с. следует считать одним из видов плазменной сварки. Напряжение источника тока около 300 в, сила тока 20—80 а, диаметр электродов 1,5—4 мм. Водород диссоциирует с превращением двухатомного водорода в атомарный H2> 2H, с затратой энергии около 400 Мдж/кмоль (100 000 кал/моль). На поверхности металла водород рекомбинирует в двухатомную форму, освобождает энергию диссоциации, передаёт её металлу и расплавляет его с образованием сварочной ванны. А.-в. с. нержавеющей стали и алюминия толщиной 1—5 мм применяют в незначительных размерах;

52. Электронно-лучевая сварка. Электронно-лучевая сварка

Э лектронно-лучевая сварка – сварка, при которой нагрев и плавление изделий осуществляется потоком высокоскоростных электронов, движущихся под действием электрического поля в вакууме. Технология сваркиСварка выполняется внутри камеры в вакууме, полученным за счет откачивания воздуха до давления порядка 10-6–10-4 мм рт. ст. Пучок электронов создается в специальном устройстве – электронно-лучевой пушке.Электроны испускаются катодом, нагреваемым электрической спиралью. Катод окружен прикатодным электродом, к которому также прикладывается отрицательный потенциал. Таким образом, осуществляется предварительная фокусировка электронов, вылетающих из катода в различных направлениях.На некотором расстоянии от катода (обычно 3–10 мм) расположен ускоряющий электрод (анод), к которому приложен положительный потенциал. Из-за взаимного отталкивания электронов луч постепенно расширяется. Для его сжатия используется фокусирующая система, осуществляющая фокусировку магнитным полем. Точное наведение электронного пучка в зону сварки выполняет магнитная отклоняющая система.Скорость электронов может составлять до 150 000 км/с и выше. Поэтому даже несмотря на очень малую массу электронов их кинетическая энергия (mν2/2) оказывается достаточной для нагрева бомбардируемого изделия до температуры плавления и, следовательно, сварки.

Электронно-лучевая сварка, способ сварки с применением ультразвука для сообщения колебаний инструменту, прижимаемому к поверхностям свариваемых материалов. Сварка металлов происходит в твёрдой фазе (без расплавления). Металл разогревается до 200—600 °С в результате действия сил трения между инструментом и металлом. Колебания инструмента способствуют очистке поверхностей, поэтому шов получается хорошего качества. Этим способом соединяют отдельными точками или непрерывным швом главным образом листовые металлы (Al, Ti, Cu), некоторые сплавы, пластмассы. Толщина листов 0,1—2 мм. Время сварки точки 0,1—5,0 сек при силе прижатия инструмента 20—200 кгс (0,2—2 кн).При сварке деталей разной толщины одна должна быть тонкой (не более 1 мм), вторая может иметь сколь угодно большую толщину. К оборудованию для У. с. относятся: высокочастотный ламповый генератор мощностью 0,5—5 квт, магнитострикционный преобразователь с сердечником, длина которого может изменяться. Сердечник соединён с волноводным концентратором акустическим, несущим рабочий инструмент с наконечником из твёрдого сплава. У. с. находит применение главным образом в радиотехнической, электронной, электротехнической промышленности.