[Править]Диффузионная сварка

Сварка осуществляется за счёт диффузии — взаимного проникновения атомов свариваемых изделий при повышенной температуре. Сварку проводят в вакуумной установке, нагревая места соединения до 800 °C. Вместо вакуума может быть использована среда защитных газов. Методом диффузной сварки можно пользоваться при создании соединений из разнородных металлов, отличающихся по своим физико-химическим свойствам, изготавливать изделия из многослойных композитных материалов.

Способ был разработан в 1950-х годах Н. Ф. Казаковым.

[Править]Кузнечная сварка

Первый в истории вид сварки. Соединение материалов осуществляется за счёт возникновения межатомных связей при пластическом деформировании инструментом (ковочным молотом). В настоящее время в промышленности практически не используется.

[Править]Сварка высокочастотными токами

Источником теплоты служит высокочастотный ток, проходящий между свариваемыми изделиями. При последующем пластическом деформировании и остывании образуется сварное соединение.

[Править]Сварка трением

Существует несколько схем сварки трением, первой появилась соосная. Суть процесса состоит в следующем: на специальном оборудовании (машине сварки трением) одна из свариваемых деталей устанавливается во вращающийся патрон, вторая крепится в неподвижный суппорт, который имеет возможность перемещения вдоль оси. Деталь, установленная в патрон, начинает вращаться, а деталь, установленная в суппорте, приближается к первой и достаточно большим давлением воздействует на неё. В результате трения одного торца о другой происходит износ поверхностей и слои металла разных деталей приближаются друг к другу на расстояния, соразмерные размеру атомов. Начинают действовать атомные связи (образуются и разрушаются общие атомные облака), в результате возникает тепловая энергия, которая нагревает в локальной зоне концы заготовок до температуры ковки. По достижении необходимых параметров патрон резко останавливается, а суппорт продолжает давить ещё какое-то время, в результате образуется неразъёмное соединение. Сварка происходит в твёрдой фазе, аналогично кузнечной сковке.

Сварка трением

Способ достаточно экономичный. Автоматизированные установки для сварки трением потребляют электроэнергии в 9 раз меньше, чем установки для контактной сварки. Соединяются детали за считанные секунды, при этом практически нет газовых выделений. При прочих преимуществах получается высокое качество сварки, так как не возникает пористости, включений, раковин. При постоянстве режимов, обеспечиваемых автоматикой оборудования, обеспечивается постоянство качества сварного соединения, что, в свою очередь, позволяет исключить дорогостоящий 100%-й контроль при обеспечении качества. К недостаткам следует отнести:

• сложность необходимого оборудования;

• узкий спектр применения метода (свариваются тела вращения в стык);

• невозможность применения в непроизводственных условиях;

• диаметры свариваемых деталей от 4 до 250 мм.

Способ позволяет сваривать разнородные материалы: медь и алюминий, медь и сталь, алюминий и сталь, в том числе те, что невозможно сварить другими способами.

Идея сваривать детали трением была высказана токарем-изобретателем А. И. Чудиковым. В 1950-е годы на простом токарном станке ему удалось прочно соединить 

27

Сва́рочный электро́д — металлический или неметаллический стержень из электропроводного материала, предназначенный для подвода тока к свариваемому изделию. В настоящее время выпускается более двухсот различных марок электродов^[1][2][3], причем более половины всего выпускаемого ассортимента составляют плавящиеся электроды для ручной дуговой сварки^[1].

Сварочные электроды делятся на плавящиеся и неплавящиеся. Неплавящиеся электроды изготовляют из тугоплавких материалов, таких как вольфрам по ГОСТ 23949-80^[4] "Электроды вольфрамовые сварочные неплавящиеся", синтетический графит или электротехнический уголь. Плавящиеся электроды изготовляют из сварочной проволоки, которая согласно ГОСТ 2246—70^[5]разделяется на углеродистую, легированную и высоколегированную^[6]. Поверх металлического стержня методом опрессовки под давлением наносят слой защитного покрытия. Роль покрытия заключается в металлургической обработке сварочной ванны, защите её от атмосферного воздействия и обеспечении более устойчивого горения дуги.

28

Обрабо́тка ре́занием — обработка, заключающаяся в образовании новых поверхностей отделением поверхностных слоёв материала с образованием стружки ^[1]. Осуществляется путём снятия стружки режущим инструментом (резецом, фрезой и пр.).

Виды обработки резанием

• Точение (обтачивание, растачивание, подрезание, разрезание).

• Сверление (рассверливание, зенкерование, зенкование, развёртывание, цековка).

• Строгание, долбление.

• Фрезерование.

• Протягивание, прошивание.

• Шлифование

• Отделочные методы (полирование, доводка, притирка, хонингование, суперфиниширование, шевингование).

• Деформирующее резание

29

Токарная обработка металла Подробнее: Токарная группа станков Токарной обработкой или точением называется способ получения деталей цилиндрической формы резанием. Большинство деталей машин и механизмов являются телами вращения (валы, оси и т.п.), поэтому точения является одним из основных способов механической обработки. При точении на токарном станке заготовка вращается (движение резания) навстречу резцу, который перемещается в горизонтальной плоскости в продольном и поперечном направлениях (движение подачи). Для достижения высокопроизводительных режимов резания необходимо чтобы материал режущего инструмента имел большую твердость, износо-и теплостойкость, малую хрупкость и достаточную механическую прочность. Материалом для изготовления резцов служат углеродные инструментальные стали, легированные инструментальные стали, металлокерамика и металлокерамические сплавы. Токарная обработка включает обточки наружных поверхностей различной формы (цилиндрических, конических, фасонных), расточки отверстий, подрезания торцов и уступов, отрезание и резки металла, нарезка наружной и внутренней резьбы. Сверления и растачивания Сверление - один из способов образования в заготовках и деталях сквозных и глухих отверстий с помощью сверла. Сверление выполняют спиральными сверлами из высококачественной стали, а также сверлами с режущими кромками из твердых сплавов. При работе сверлильного станка сверло закрепляется в шпинделе станка и делает одновременно вращательное движение резания и поступательное движение подачи. Деталь при этом неподвижна Кроме сверления отверстий часто приходится увеличивать диаметр уже существующих отверстий, осуществляется рассверливанием (при диаметрах отверстий до 80 мм) и растачиванием (при диаметрах отверстий более 80 мм). Растачивание осуществляется на расточных станках Деталь закрепляется на столе станка, который перемещается по направляющим (движение подачи). Резцы размещаются на шпинделе, который проходит через деталь (движение вращения). Расточные станки бывают горизонтальные и вертикальные. Строгания Процесс обработки плоских поверхностей резцами, совершающими возвратно-поступательное движение, называется строганием. Строгания процесс прерывистый, так как резец делает попеременно рабочий и холостой ход Строгание выполняется на строгальных станках различной конструкции. На поперечно-строгальных станках главное движение (движение резания) делает резец, а движение подачи - заготовка. На продольно-строгальных станках, наоборот, движение резания делает заготовка, а резец - движение подачи. Строгания используют для обработки поверхностей плит, рам, станин, кромок листов, выемки канавок, пазов и т.д. Протягивания Протягивания - операция механической обработки, в которой используется многолезвийных инструмент - протяжка, что представляет собой стержень с режущими зубьями на поверхности. В ползуне протяженного станка закрепляется протяжка, которая пропущена через отверстие детали Протяжка с помощью ползуна перемещается поступательно, при этом металл снимается малыми слоями каждым зубцом протяжки. Высота зубцов протяжки постепенно увеличивается и диаметр отверстия увеличивается. Протаскиванием можно обрабатывать внутренние и внешние поверхности с использованием протяжек различного профиля. Фрезерование Фрезерование - способ обработки резанием посредством многолезвийных инструмента - фрезы. Фрезерование - один из наиболее продуктивных и распространенных видов механической обработки плоскостей, фасонных поверхностей, канавок, пазов. Фрезы имеют вид диска, цилиндра или иного тела вращения, оборудованное зубцами - резцами При вращении фреза врезается зубцами (движение резания) в заготовку, что надвигается (движение подачи) на фрезу, которая снимает с поверхности заготовки каждым зубцом слой металла. Шлифование Шлифовка - процесс резкой с помощью абразивных материалов (алмаз, корунд, наждак, карбид бора и др.). При шлифовании острые кромки граней зерен срезают с поверхности тонкий слой металла (0,05 - 0,005 мм). Малая толщина стружки и высокие скорости резания обусловливают применение шлифовки как способа окончательной обработки, когда необходимо обеспечить высокую точность и чистоту поверхности детали, обрабатывается. При вращении абразивный шлифовальный круг срезает слой металла (движение резания) с детали, перемещающийся (движение подачи) относительно круга в продольном и поперечном направлениях Инструмент, применяемый при шлифовке, бывает двух типов: • жесткий - искусственные камни, изготовленные из зерен абразивного материала, сцементированного какой-либо связующим веществом (круги, бруски, головки и др.); • эластичный - мягкие круги из фетра, войлока, кожи, хлопчатобумажной ткани, на рабочую поверхность которых наносят специальные порошки и пасты. Вследствие высокой твердости абразивных материалов шлифованием можно обрабатывать не только обычные, но и твердые материалы - закаленную сталь, металлокерамические сплавы и др. Поэтому шлифовки можно применять для заточки инструмента, доведение штампов, тонкой шлифовки деталей после термической обработки.

37