Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н.Туполева-КАИ»

Е.А.СОЛОПОВА, А.В.ГОРБУНОВ, Т.Н.АБДРАХМАНОВ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СВАРКИ ПЛАВЛЕНИЕМ

Учебное пособие

Казань 2011

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

КАЗАННСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

им. А.Н. ТУПОЛЕВА

Е.А. СОЛОПОВА, Т.Н. АБДРАХМАНОВ, А.В. ГОРБУНОВ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СВАРКИ ПЛАВЛЕНИЕМ

Учебное пособие

Рекомендовано к печати Учебно - методическим центром

КГТУ им. А.Н. Туполева

Казань 2011

УДК 621.791.7

ББК Ж616

Солопова Е.А., Абдрахманов Т.Н., Горбунов А.В. Технологические основы сварки плавлением Часть 1:Учебное пособие. Казань: Издательство Казанского Технического Университета им. А.Н.Туполева 2011 г.

Рассматриваются особенности технологических процессов, применяемо­го оборудования и выбора параметров режима при сварке плавлением.

Предназначено для студентов специальности 150202 «Оборудование и технология сварочного производства» и для бакалавров по направлению 150700 «Машиностроение», 150600 «Материаловедение, технологии материалов и покрытий»

О Г Л А В Л Е Н И Е

Технология сварочного производства	Стр. 6
Сварные соединения и швы	9
Изображение швов сварных соединений	13
Условные обозначения швов сварных соединений	15
Строение, свойства и классификация сварочных дуг.	21
Дуговая сварка	24
Ручная дуговая сварка покрытыми электродами	25
Дуговая сварка под слоем флюса	35
Сварочные флюсы	38
Оборудование для автоматической cварки под слоем флюса	51
Устройство и принцип действия сварочного трактора FD 11-200T	53
Назначение и технические данные источника питания PS 11-1000	57
Назначение и технические данные автомата адф-1003у3	58
Устройство и принцип действия сварочного трактора адф-1002уз	60
Расчеты параметров режима дуговой автоматической сварки под слоем флюса	62
Сварка в защитных газах особенности сварки в защитных газах	67
Оборудование, аппаратура и требования к организации сварочного поста	69
Подготовка металла к сварке	71
Техника и технология дуговой сварки в защитных газах	73
Аргонодуговая сварка	76
Механизированная сварка в среде активных газов	79
Расчет параметров режимов сварки	81
Расчет параметров режимов сварки	83
Оборудование и устройство поста для механизированной сварки в среде защитных газов	84
Электрическая и механическая часть	85
Газовая магистраль	86
Газовая сварка	88
Газы для сварки и резки металлов	98
Сварочное пламя	100
Техника газовой сварки	103

Технология сварочного производства

Сварка – один из наиболее распространенных технологических процессов. К сварке относятся собственно сварка, наплавка, пайка, напыление и некоторые другие процессы. С помощью сварки соединяют между собой различные металлы, их сплавы, керамические материалы, пластмассы и разнородные материалы. Сварка металлов и их сплавов используется при сооружении новых конструкций, изготовлении и ремонте различных изделий, машин и механизмов. Сваривать можно металлы практически любой толщины. Прочность сварного соединения в большинстве случаев не уступает прочности основного металла. Сварку можно выполнять на земле, под водой, в космосе – в любых пространственных положениях.

Сварка – это процесс получения неразъемных соединений путем установления межатомных связей между соединяемыми частями при их нагреве и (или) пластическом деформировании.

Все неразъемные соединения можно разделить на две группы: монолитные и немонолитные. Монолитные соединения образуются за счет атомарных связей между соединяемыми частями – это сварные, паяные и клееные соединения, немонолитные – заклепочные без них. Теоретически, для получения монолитного соединения достаточно два твердых кристаллических тела с идеально гладкой поверхностью сблизить на расстояние соизмеримое с межатомным без приложения температуры и усилия. В действительности этого не происходит, т.к. на поверхности тел имеются неровности, и контакт осуществляется в отдельных точках, а не по всей поверхности, а также поверхность металлов покрыта различными пленками: органическими, оксидными и другими которые образуют энергетический барьер поверхности. Для его преодоления и перевода поверхностных атомов в активное состояние необходимо введение энергии. Эта энергия называется энергией активации и может быть введена в виде теплоты (термическая активация), упругопластической деформации (механическая активация), в виде различных источников излучения (лучевая активация).

Для получения монолитного соединения – введение энергии в стык обязательное условие. Исходя из него, все сварочные процессы по форме энергии делятся на классы, а по виду источника энергии на виды.

Все сварочные процессы классифицируются по признакам.

Физические признаки классифицируются на три класса – термический, термомеханический, механический, а каждый класс, в зависимости от вида источника энергии, подразделяются на виды сварки.

1. К термическому классу относится:

- Дуговая;

- Электрошлаковая;

- Электронно – лучевая;

- Ионно – лучевая;

- Тлеющим разрядом;

- Световая;

- Индукционная;

- Газовая;

- Термитная;

- Литейная.

2. К термомеханическому классу относится:

- Контактная;

- Диффузионная;

- Индукционнопрессовая;

- Газопрессовая;

- Термокомпрессионная;

- Дугопрессовая;

- Шлакопрессовая;

- Термитнокомпрессионная;

- Печная.

3. К механическому классу относится:

- Холодная;

- Взрывом;

- Ультразвуковая;

- Трением;

- Магнитноимпульсная.

По техническим признакам все виды сварки классифицируются согласно схеме на (рис.1)

Рис. 1. Классификация способов по техническим признакам

Технологические же признаки столь различны, что выделять общие для несхожих видов не представляется возможным, поэтому технологические признаки у каждого вида сварки свои.