16.8.3. Характеристика волочильных станков.

Машины, которые применяются для волочения, называются волочильными станами.

Волочильный стан имеет волоку (фильеру), тянущее оборудование и привод. В зависимости от принципа действия тянущего оборудования станы бывают с прямо­линейным движением (цепные, реечные и др.) и с наматыванием на барабан (бара­банные, блочные).

Станы с прямолинейным движением заготовки применяются для волочения (калибрования) прутков и труб, которые не могут сматываться в бухты. Станы имеют длину 4-15м и более. Мощность электродвигателя достигает 150 кВт. На современ­ных автоматизированных станах одновременно можно волочить 4-8 прутков. Тяну­щая сила на крупных станах может достигать 1,5 Мн. (150 т), что дает возможность волочить трубы диаметром до 300мм и выше, а также прутки диаметром до 150мм.

Станы с наматыванием заготовки на барабан используют для волочения про­волоки и труб небольшого диаметра. Они разделяются на барабанные станы одно­кратного волочения, которые имеют одну волоку; и станы многократного волочения, в которых дрот проходит последовательно несколько волок (фильер).

Волочение ведется с такими скоростями: толстых прутков 0,2-0,4 м/сек; тонких прутков и труб 0,6-1,0 м/сек; толстой и тонкой проволоки 2-10 м/сек и наитончайшей проволоки 20-40 м/сек.

Раздел 17. Сварка металлов.

17.1. Сущность, физические основы и развитие процессов сварки.

Сваркой называется технологический процесс получения неразъемного соеди­нения отдельных заготовок или узлов из твердых материалов за счет междуатомных сил сцепления с применением нагрева их до жидкого или пластичного состояния и с приложением механического усилия или без него, либо без нагрева с применением только механического усилия.

Сваривать можно как металлы, так и неметаллические материалы: пластмас­сы, стекло, горные породы и др.

Твердые и жидкие тела, состоящие из элементарных частиц, связаны в одно целое силами сцепления, которые могут быть объяснены взаимодействием электрон­ных оболочек атомов. Чтобы получить из двух твердых частей неразъемное соедине­ние, необходимо привести в действие силы сцепления. Для этого нужно сблизить атомы соединяемых частей на расстояние, равное периметру их кристаллической ре­шетки, т.е. на расстояние порядка одной стомиллионной сантиметра, а затем активи­зировать силы сцепления. Такому сближению атомов препятствуют неровности по­верхности соединяемых частей и их загрязнение оксидами, органическими пленками и адсорбированными газами. Чтобы устранить эти препятствия, применяют нагрев соединяемых частей или давление (либо то и другое в комплексе).

По мере нагрева металлов снижается их предел прочности, растет пластич­ность, а затем, происходит плавление и переход в газообразное состояние. При со­прикосновении любых газов, в каких угодно соотношениях получается однородная смесь, что не всегда происходит при смешивании жидкостей, которые могут быть взаимно нерастворимы или с ограниченной взаимной растворимостью. Металлы же в расплавленном состоянии достаточно однородны и обладают необходимой для осуществления сварки растворимостью.

Нагрев металла облегчает выполнение процессов сварки и широко применяет­ся в сварочной технике. В обычном представлении сварка неразрывно связана с на­гревом соединяемых частей до температур их плавления или до перехода в пластиче­ское состояние. Однако следует помнить, что прочно соединить две заготовки в одно целое можно только за счет пластической деформации, т.е. применяя давление, кото­рое разрушает пленку, покрывающую поверхность соединяемых заготовок, и смина­ет неровности поверхности, что способствует сближению атомов до расстояний, не­обходимых для активизации сил сцепления.

Развитие основных видов сварки.

Дуговая электрическая сварка - основной сварочный процесс, применяемый в промышленности и строительстве. Создание и разработка этого открытия (XIX век) принадлежит нашим соотечественникам: В.В.Петрову (явление дугового разряда), Н.Н. Бенардосу (сварка металлов угольным электродом) и Н.Г.Славянову (сварка ме­таллическим электродом).

Газовая сварка впервые нашла практическое применение после освоения про­мышленного производства карбида кальция (1895г.) В этот же период была разрабо­тана аппаратура для газо-кислородной резки. Контактная стыковая электросварка была запатентована проф. Э.Томсоном (США) в 1877 году, а точечная и роликовая была предложена Н.Н. Бенардосом.

Дальнейшему развитию сварки способствовали работы Института электро­сварки им. Е.О.Патона и др. научных коллективов.