- •Введение
- •1. Строение и свойства металлов
- •1.1. Классификация металлов
- •. Кристаллическое строение металлов
- •1.3. Методы исследования структуры металлов
- •1.4. Свойства материалов и способы из измерения
- •2.Основы производства черных и цветных металлов (Металлургическое производство)
- •2.1. Способы извлечения металлов из руд
- •2.2. Металлургическое топливо Металлургическое топливо используется для получения высоких температур в печах, а также для непосредственного участия в химических процессах восстановления металлов.
- •2.3. Огнеупорные материалы
- •2.4. Производство чугуна
- •2.4.1.Материалы, применяемые в доменном производстве
- •2.4.2. Подготовка руды к плавке
- •2.4.3. Устройство доменной печи
- •2.4.4. Доменный процесс
- •2.4.5. Продукты доменного производства
- •2.4.6. Интенсификация доменного плавки
- •2.5. Производство стали
- •2.5.1. Классификация сталей
- •2.5.2. Химические процессы сталеплавильного производства
- •2.5.3. Конвертерное производство стали
- •Технология плавки.
- •2.5.4. Раскисление стали
- •2.5.5. Производство стали в мартеновских печах
- •2.5.6. Производство сталей в электропечах
- •Плавка стали в индукционных печах.
- •2.5.7. Способы повышения качества стали
- •Вакуумная обработка стали в ковше.
- •2.5.8. Разливка стали
- •2.6. Производство цветных металлов
- •2.6.1. Производство меди
- •2.6.3. Производство титана
- •2.6.4. Производство магния
- •3. Литейное производство
- •3.1. Введение
- •3.2. Основы литейного производства (терминология)
- •3.3. Изготовление форм
- •3.4Дефекты отливок.
- •3.5. Печи для плавки металлов и сплавов
- •3.6. Подготовка расплава к заливке
- •. Технологическая схема производства отливок
- •. Производство отливок из чугуна
- •.Производство отливок из стали
- •. Производство отливок из алюминия
- •. Специальные методы литья
- •3.11.1. Литье в разовые формы
- •3.11.2. Литье в постоянные формы
- •Обработка металлов давлением
- •4.1. Введение
- •4.2. Теоретические основы обработки металлов давлением
- •4.3. Нагрев металла
- •4.4. Процессы обработки металлов давлением
- •4.4.1. Прокатка
- •1. Рабочая часть валка (бочка); 2. Шейка валка; 3. Трефы.
- •4.4.2. Волочение
- •4.4.3. Прессование
- •4.4.4. Свободная ковка
- •4.4.5. Штамповка
- •Основы сварочного производства
- •5.1. Введение
- •5.2. Физические основы процесса сварки и ее классификация
- •. Основные виды сварных соединений и швов
- •5.4. Свариваемость металла
- •5.5. Строение сварного шва
- •.Сварка плавлением
- •Электродуговая сварка. Сущность процесса
- •1. Электрод; 2. Основной металл.
- •Электрическая дуга и ее свойства
- •1. Электрод. 2. Основной металл. 3. Электроны. 4. Ионизация. 5. Катодное пятно. 6. Столб дуги. 7. Анодное пятно.
- •5.6.3. Источники питания сварочной дуги
- •5.6.4. Ручная дуговая сварка
- •Методы повышения производительности при ручной
- •5.6.5. Автоматическая сварка под слоем флюса
- •5.6.6. Полуавтоматическая сварка под слоем флюса
- •- Электрододержатель; 2 - гибкий шланговый провод; 3 - кассета;
- •5.6.7. Электрошлаковая сварка
- •5.6.8. Электросварка в среде защитных газов
- •5.6.9. Плазменная сварка
- •- Вольфрамовый электрод; 2 - втулка изоляционная; 3 - сопло;
- •5.6.10. Электронно-лучевая сварка
- •5.6.11. Газовая сварка металлов
- •1. Ядро пламени, 2. Восстановительная зона, 3. Факел пламени.
- •5.6.12. Газовая резка металлов
- •5.7. Сварка давлением
- •5.7.1. Индукционная сварка (высокочастотная)
- •5.7.2. Контактная сварка
- •– Детали; 2 - зажимные губки; 3 - место стыка; р-усилие сжатия.
- •5.7.3. Диффузионная сварка
- •5.7.4. Газопрессовая сварка
- •5.7.5. Холодная сварка
- •5.7.6. Ультразвукоывая сварка
- •5.7.7. Сварка трением
- •. Особенности сварки различных металлов и сплавов
- •5.8.1. Сварка углеродистых сталей
- •5.8.2. Сварка легированных сталей
- •5.8.3. Сварка чугуна
- •5.8.4. Особенности сварки цветных металлов и сплавов
- •5.9. Дефекты и контроль качества сварных швов
- •5.10. Сварка изделий из пластмасс
- •5.11. Наплавка
- •5.12. Напыление материалов
- •I. Подготовка поверхности.
- •II. Напыление.
- •III. Последующая обработка.
- •Пайка материалов
- •1, 2, 5, 6 – Малопрочные соединения, применяются редко;
- •I. По температуре плавления:
- •II. По основному компоненту:
- •I. Пайка паяльником.
- •II. Пайка электросопротивлением.
- •III. Индукционная пайка.
- •IV. Пайка в ванне.
- •Подготовка поверхности включает в себя
- •7. Получение неразъемных соединений склеиванием
- •I. Обработка поверхности изделий.
- •1. Подготовка поверхности включает в себя:
- •II. Обработка клеящего вещества:
- •III. Соединение склеиваемых деталей:
- •1. Сочленение и соединение склеиваемых деталей с использованием фиксирующих и поджимающих устройств;
- •Подготовка поверхности:
- •2. Предварительная обработка поверхности:
- •3. Окончательная обработка поверхности:
- •Неметаллические материалы
- •8.1. Полимерные материалы
- •8.2. Древесные материалы
- •8.3. Резина и резинотехнические изделия
- •Основы порошковой металлургии
- •Композиционные материалы
- •10.1. Введение
- •10.2. Общая характеристика композиционных материалов и их классификация
- •I. Дисперсноупрочненные компоненты и композиты, армированные частицами (рис. 10.2. А).
- •II. Волокнистые композицонные материалы (рис. 10.2, б).
- •III. Слоистые композиционные материалы (рис. 10.2, в).
- •10.3. Методы получения и свойства армирующих волокон
- •10.4. Способы получения композиционных материалов
- •I. Подготовка арматуры:
- •II. Приготовление связующего:
- •10.5. Композиционные материалы на металлической основе
- •10.6. Композиционные материалы на неметаллической основе
- •10.7. Слоистые композиционные материалы
- •Оглавление
5.8.4. Особенности сварки цветных металлов и сплавов
Сварка меди и её сплавов.
Медь сваривается плохо ввиду её высокой теплопроводности, жидкотекучести и повышенной склонности к образованию трещин при сварке. Теплопроводность меди в 6 раз больше теплопроводности малоуглеродистой стали, поэтому сварка меди должна производиться с увеличенной погонной тепловой энергией, а в большинстве случаев - с предварительным и сопутствующем подогревом.
Повышенная жидкотекучесть меди затрудняет её сварку в вертикальном, горизонтальном и особенно в потолочном положениях.
Медь и её сплавы сваривают всеми существующими способами сварки плавлением. Однако, наибольшее распространение получили следующие виды: дуговая сварка угольным электродом, плавящимся электродом, под флюсом, в защитных газах и газовая сварка.
Дуговая сварка меди производится при повышенной силе сварочного тока, что обуславливается высокой теплопроводностью меди. Наиболее распространена газовая сварка меди ацетилено-кислородным восстановительным пламенем повышенной мощности. В качестве присадочного материала используют медные прутки с небольшими добавками олова, цинка, серебра и фосфора, как раскислителей. Сварку ведут с флюсами в состав которых входит бура Na2B4O7, борная кислота NaBО3 и борный ангидрит B2O3. После сварки рекомендуется быстрое охлаждение деталей в воде и проковка швов в холодном состоянии (для устранения хрупкости). Медные листы толщиной более 6 мм следует сваривать с предварительным подогревом до 150-2500С.
Латуни являются сплавами меди с цинком (до38%). Основной трудностью при сварке латуни является испарение цинка. В результате шов теряет свои свойства и возможно возникновение пор . Дуговая сварка латуни находит ограниченное применение. В основном применяют сварку угольными электродами на постоянном токе при прямой полярности с применением флюсов (типа БЛ-3). Газовая сварка латуней обеспечивает лучшее качество сварных соединений. Для уменьшения испарения цинка сварку ведут окислительным пламенем, с применением газового флюса, который подаётся в пламя горелки и содержит пары боросодержащих жидкостей, или с порошковым флюсом: 94-96% буры, 4-6% магния металлического.
Образующийся на поверхности сварочной ванны борный ангидрит связывает окислы цинка и образует сплошной слой шлака. Шлак препятствует выходу паров цинка из сварочной ванны. Латунь также успешно сваривается с помощью контактной сварки.
Большинство бронз является литейным материалом и сварка их применяется только с целью заварки дефектов или ремонта. Существует несколько десятков марок бронз. По свариваемости они отличаются друг от друга, поэтому и технология их сварки разнообразна. Сварку бронзы можно выполнять угольными электродами с присадочным материалом, покрытыми электродами и вольфрамовым электродом в защитных газах, газовой сваркой. Газовая сварка бронз ведётся восстановительным пламенем, т.к. при окислительном пламени происходит выгорание легирующих элементов. При сварке пользуются теми же флюсами, что и при сварке меди и латуни.
Сварка алюминия и его сплавов.
Основные трудности, возникающие при сварке алюминиевых сплавов заключаются в следующем:
- поверхность этих сплавов на воздухе очень быстро покрывается тугоплавкой окисью алюминия Al2O3, Т пл= 20500С (Тпл Al= 6580С);
- все сплавы алюминия не изменяют своего цвета при нагревании, из-за чего трудно заметить начало их оплавления;
- сплавы обладают высокой теплопроводностью, из-за чего толстостенные изделия бывает трудно прогреть;
- изделия из этих сплавов сильно коробит при нагревании.
Детали из алюминия и его сплавов можно соединять как сваркой плавлением, так и сваркой давлением. Но наиболее широкое распространение получили следующие виды: дуговая сварка плавящимся и неплавящимся электродом в защитном газе, автоматическая сварка по слою дозированного флюса, стыковая и точечная контактная сварка. Кроме того возможно применение газовой сварки строго нормальным пламенем. При сварке применяют присадочную проволоку того же состава, что и свариваемый материал. Ручную сварку алюминия выполняют с подогревом листов от 100 до 4000С, чем толще деталь, тем выше температура. Наибольшее применение нашла сварка алюминия в защитных газах. Эти способы сварки дают более высокое качество сварных швов по справнению с другими способами дуговой сварки.