Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Сварка и свариваемые материалы. Том 2. Технология и оборудование

.pdf
Скачиваний:
58
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
24.24 Mб
Скачать

СВАРКА

ИСВАРИВАЕМЫЕ

МАТЕРИАЛЫ

Справочник в 3 -х томах

Под общей редакцией д-ра техн. наук В.Н. Волченко

Том II

ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ

Под редакцией д-ра техн. наук В .М Ямпольского

Москва Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана

1996

СВАРКА

ИСВАРИВАЕМЫЕ

МАТЕРИАЛЫ

Справочник

в3 -х т ом ах

Под общей редакцией докт. техн. наук В. Н . В олченко

Том I Свариваемость материалов

Том II Технология и оборудование

Том III Автоматизация. Качество. Безопасность

Р е д а к ц и о н н ы й с о в е т Академик Г. А. Николаев — председатель, МГТУ им. Н. Э. Бау­

мана

пред., МГТУ им.

Докт. техн. наук В. Н. Волченко — зам.

Н. Э. Баумана

им. Е. О. Патона

Канд. техн. наук В. Н. Вернадский — ИЭС

Докт. техн. наук А. С. Зубченко — НПО ЦНИИТмаш

Докт. техн. наук Э. С. Каракозов — НПО

«Ремдеталь»

Докт. техн. наук Э. Л. Макаров — МГТУ им. Н. Э. Баумана Докт. техн. наук Н. И. Никифоров — ВНИИавтогенмаш Канд. техн. наук В. В. Смирнов — ВНИЙЭСО Чл.-кор. АН Украины К. А. Ющенко— ИЭС им. Е. О. Патона

П амят и академ ика

Георгия Александровича Н иколаева посвящ ает ся

ББК 30.61:34.2 С24

УДК 621.791 (031)

Авторы: СС Миличенко, ГА. Иващенко. ВМ. Неровный, АГ. Потапьевский, ВЛ. Худ*~ кое, ВЛ. Галинин, БА/. Илющенко, ИЛ. Зуев, ВЛ. Киселев, £•/*. Лившиц, АГ. Григорья ЛА. Штернин, В.В. Смирнов, А Ф Гарбуль, МЛ. Закс, ИЛ. Сущук-Слюсаренко, ИЛ. Лыч*°*

ИА. Антонов, АЛ. Терновский, В.Е. Атауш., В.Д. Сапрыгин, ИМ. Стройман, Б.А МолчанО6* РЛ. Мустафаев, РА. Латыпов. ЮКонон, ВА. Пейсахович, В.Г. Рывкина, А А Чакал ЗА. Рыськова, Е.А Хлудов, Ю.С. Борисов, Л.В. Гладкий, АЛ. Жудра, И.А Рябцев, ГК. СуXй" нин, КЛ. Васильев, АЛ. Тихомиров, СС Волков, ВЛ. Ощепков

С24 Сварка и свариваемые материалы: В 3-х т. Т. II. Технология и оборудование. Спр*в- изд./Под ред. В.М. Ямпольского.— М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1996. 574 с.

ISBN 5-7038-1253-4

Справочное издание состоит из трех томов (том I вышел в свет в издательстве "МеталлуР" гия" в 1991 г.). Во II томе приведены основные сведения по технологии и оборудованию наиболее распространенных способов сварки, термической резки, наплавки, пайки и получи * ния покрытий. Приведены сведения по сварке пластмасс и расчету сварных соединений.

Для инженерно-технических работников и специалистов металлургической, машинострои­ тельной и других отраслей промышленности.

Ил. 214. Табл. 197. Библиотр.: 202 назв.

Вфинансировании издания принимали участие

МГТУим. Н .Э.Баумана и Институт электросварки им. Е. О.Патона

2704060000 - 3 Без обьявл.

ББК 30.61:34.2

095 (2 )-9 6

 

 

О С.С. Миличенко, ГА. Иващенко,

ISBN 5-7038-1253-4 (т. II)

В.М. Неровный и другие, 1996.

ISBN 5-7038-1248-8 (т. II и III)

О «Издательство МГТУ

 

им. Н.Э. Баумана, 1996.

Предисловие

. .

 

 

 

 

 

 

 

17

Предисловие к тому II

 

 

 

 

 

 

18

Р а з д е л

I. СВАРКА

ПЛАВЛЕНИЕМ

 

 

19

Г л а в а

1.

Ручная

дуговая

сварка

(РДС)

(Миличенко С. С., Ива­

19

 

 

 

щенко Г.

А.)

 

 

 

 

 

1.1. Общие сведения,классификация, технологические возможности

19

1.2. Технология

РДС

 

 

 

 

 

 

 

19

1.2.1. Свариваемые

материалы

 

 

 

 

19

1.2.2. Электроды для РДС и примеры их промышленного применения

19

1.2.3. Особенности

технологии

сварки

 

 

29

1.3. Контроль качества сварных соединений

 

 

37

Г л а в а

2. Дуговая

сварка в защитных газах

(Неровный

В. М.)

37

2.1. Общие

сведения

 

 

 

 

 

 

 

37

2.1.1. Определения, классификация и основныесхемы

 

37

2.1.2. Защитные

газы

 

 

 

 

 

 

40

2.2. Процессы сварки

 

 

 

 

 

 

 

43

2.2.1. Сварка

неплавящимся

электродом

 

 

43

2.2.2. Сварка

плавящимся

электродом

 

 

48

2.2.3. Импульсно-дуговая

сварка

 

 

 

51

2.2.4. Специальные

способы сварки

 

 

 

55

2.3. Особенности сварки разных металлов и сплавов

 

57

2.3.1.

Сварка

стал ей ...........................................................

 

58

2.3.2. Сварка меди и медных сплавов .

 

 

2.3.3. Сварка алюминиевых и магниевых сплавов

 

59

2.3.4. Сварка химически активных н тугоплавких сплавов

61

Г л а в а

3.

Сварка

в

С02

(Потапьевский А. Г., Худяков

В. И.)

62

3.1. Особенности переноса электродного металла при сварке в С02

62

3.2.

Сварочная

провол ока......................................................

 

69

3.3. Технологические особенности процесса сваркив С02

 

3.4. Техника сварки . . .

 

и

 

. . .

 

72

3.5. Сварка

электрозаклепками

точками в

С02

 

85

Г л а в а

4.

Сварка

под флюсом

(Галинич В. И.,Илющенко В. М.).

87

4.1. Общие

сведения

 

 

 

 

 

 

 

87

4.2. Технология

 

 

 

 

 

 

 

 

 

92

4.2.1. Материалы

 

 

 

 

 

 

 

 

92

 

4.2.2. Форма и размеры шва при сварке подфлюсом

 

92

4.2.3. Подготовка к сварке

 

 

 

 

 

94

4.2.4. Режимы и техника сварки

 

 

 

95

4.2.5. Сварка

конструкционных углеродистых сталей

 

104

4.2.6. Сварка

низколегированных сталей

 

 

105

4.2.7. Сварка

среднелегированных

сталей

 

 

105

4.2.8. Сварка

высоколегированных

сталей

 

 

106

Г л а в а

5.

Электронно-лучевая

сварка

(ЭЛС) (Зуев И. В., Киселев В. Н„

107

 

 

Лившиц

Е. Г.)

 

 

 

 

 

 

5.1.

Сущность

процесса

 

 

 

 

 

 

107

5.2. Параметры н показатели ЭЛС

 

 

 

 

108

5.3. Камеры и вакуум для ЭЛС

 

 

. .

 

108

5.4. Нагрев металла при

ЭЛС .

 

 

109

5.5. Формирование канала проплавления при ЭЛС

 

111

5.6. Автоколебания параметров

Э Л С .........................

 

113

5.7. Специфические дефекты сварных швов при ЭЛС

114

6.8. Техника

ЭЛС

 

 

....................................................

116

5.9. Методика расчета некоторых параметров режимов ЭЛС

118

5.10. Оборудование для ЭЛС

 

 

 

 

 

 

119

5.10.1. Классификация и состав электронно-лучевых установок

119

5.10.2. Электронно-лучевые

пушки (ЭЛП)

 

 

119

5.10.3.

ИстЬчникн питания

ЭЛП

......................................

120

5.10.4. Вакуумная система электронно-лучевой установки .

121

5.10.5. Система управления электронно-лучевой установкой

121

5.10.6. Примеры оборудования

ЭЛС

 

 

121

Г л а в а

6. Лазерная сварка

(Григорьянц А. Г., Штернин Л. А.)

122

6.1. Общие

сведения

 

 

 

 

 

 

 

 

122

6.1.1. Источники энергии .

лазеров

 

 

122

6.1.2. Виды технологических

 

 

123

6.1.3. Теплофизические

показатели

процессов

 

 

124

6.1.4. Классификация методов лазерной сварки

 

125

6.2. Технология

лазерной

сварки

 

 

 

 

129

6.2.1. Применение

лазерной

сварки

 

 

 

129

6.2.2.

Сварка

сталей

 

 

 

.............................

129

6.2.3. Сварка алюминиевых и магниевых сплавов

131

6.2.4. Сварка

титановых

сплавов

 

 

 

133

6.3. Оборудование для лазерной сварки

 

 

134

6.3.1. Твердотельные

лазеры

 

 

...................

134

6.3.2. Газовые лазеры . .

 

 

 

135

6.3.3. Система транспортировки и фокусировки излучения

139

6.3.4. Система газовой защиты .

 

...................

139

6.3.5. Система относительного

перемещения

луча и изделия

139

Г л а в а

7.

Оборудование

для

дуговой сварки

(Смирнов В. В., Гар

 

 

буль А. Ф., Закс М. Л.)

 

 

 

140

7.1. Источники

сварочного

тока

 

 

 

 

140

7.1.1. Общие сведения . . . .

 

 

 

140

7.1.2. Сварочные

трансформаторы

 

 

143

7.1.3. Сварочные

выпрямители

 

 

 

150

7.1.4. Источники

со

звеном

повышеннойчастоты

153

7.2. Установки для

механизированнойдуговой сварки

155

7.2.1. Полуавтоматы

для

сварки

плавящимся

электродом

155

7.2.2. Автоматы

для сварки

плавящимся

электродом

160

7.2.3. Установки для сварки вольфрамовым электродом в инертных

 

газах

 

 

 

 

 

 

 

 

 

164

Г л а в а

8.

Электрошлаковая

сварка

(Сущук-Слюсаренко И.

И.,

 

 

 

Лычко И. И.)

 

 

 

 

 

167

8.1. Общие сведения

 

 

процесса

 

 

167

8.1.1. Физические основы

 

схемы процесса

167

8.1.2. Определения,

терминологияи основные

169

8.1.3. Преимущества

и

недостатки

 

 

173

8.1.4. Технологические

возможности

 

174

8.2. Технология и техника сварки

 

 

175

8.2.1. Рекомендации по выбору сварочных материалов

175

8.2.2. Выбор

параметров

 

режима

 

 

176

8.2.3. Подготовка деталей к сварке .

 

179

8.2.4. Техника выполнения прямолинейных швов проволочными элек­

180

 

тродами

 

 

 

 

 

 

8.2.5. Техника сварки кольцевых швов

 

181

8.2.6. Способы скоростной

сварки

 

 

187

8.2.7. Сварка

плавящимся

мундштуком

 

189

8.3. Контроль качества сварных соединений

192

8.3.1. Характерные

дефекты

 

 

192

8.3.2. Способы контроля

 

 

 

 

193

Г л а в а

9.

Газовая сварка

 

(Антонов И. А.)

194

9.1. Общие

сведения

 

 

 

 

 

 

194

9.1.1. Определения.

Основные способы

 

194

9.1.2. Физико-металлургические основы процесса

195

9.2. Технология

 

 

 

 

 

 

 

198

9.2.1. Свариваемые материалы и требования к конструкции

198

9.2.2. Подготовка к

сварке

 

 

198

9.2.3. Выбор

параметров

режима

 

 

199

9.2.4. Особенности технологии газовой сварки

201

9.3. Оборудование и аппаратура

 

 

207

Р а з д е л

2. СВАРКА ДАВЛЕНИЕМ

 

207

Г л а в а

10.

Диффузионная

сварка

(Терновский А. П.)

208

10.1. Общие

сведения

 

 

 

 

 

 

208

10.1.1. Терминология и

основные

схемы

. .

209

10.1.2. Технологические возможности и ограничения

209

10.2. Технология

 

 

 

 

 

 

211

10.2.1. Типы и конструкции соединений

. . . .

211

10.2.2. Подготовка

поверхности .

 

212

10.2.3. Применение покрытий и промежуточных прокладок

212

10.2.4. Предохранение от приваривания к оснастке

214

10.2.5. Выбор параметров

режима

 

214

10.2.6. Пути

интенсификации

 

 

216

10.3. Технологическая оснастка и оборудование

217

10.3.1. Основные типы

приспособлений

 

217

10.3.2. Герметизируемые

контейнеры

 

219

10.3.3. Универсальные

установки

 

 

220

10.3.4. Газостаты

 

 

 

 

 

 

221

10.4. Промышленное применение

 

 

222

10.4.1. Приборостроение

 

 

 

 

222

10.4.2. Крупногабаритные заготовки и полуфабрикаты

222

10.4.3. Совмещение сварки с формообразованием

223

10.5. Контроль

качества

 

 

 

 

 

224

Г л а в а

11. Термокомпресснонная

сварка (Атауш В. В.)

224

11.1. Общие

сведения

 

 

 

 

224

11.1.1. Определения, терминология и основные схемы

225

11.1.2. Технологические

возможности

227

11.2. Технология

 

 

 

 

 

 

228

11.2.1. Требования к конструкции соединений

228

11.2.2. Подготовка

поверхностей

. .

229

11.2.3. Применение

 

покрытий (металлизация)

230

11.2.4. Выбор параметров режима

 

230

11.3. Оборудование

 

 

 

 

 

 

232

11.3.1. Конструктивные

особенностиустановок.................................

232

11.3.2. Типы и основные техническиехарактеристики установок

234

11.4. Промышленное

применение

 

 

234

11.5. Контроль качества

 

 

 

234

Г л а в а

12.

Холодная сварка

(Сапрыгин В. Д ., Стройман И. М.)

236

12.1. Общие

сведения

 

 

 

 

236

12.1.1. Определения

и

терминология

237

12.1.2. Физические

 

основы .

 

 

239

12.1.3. Основные

особенности

 

 

239

12.1.4. Области

применения

 

 

240

12.1.5. Основные схемы . . . .

 

240

12.1.6. Технологические

возможности

242

12.2. Технология

 

 

 

 

 

 

244

12.2.1. Требования к конструкции соединений

244

12.2.2. Подготовка

поверхности .

 

245

12.2.3. Выбор параметров режима

245

12.3. Оборудование

 

 

 

 

 

 

247

12.3.1. Общие требования к оборудованию

247

12.3.2. Основные узлы и элементы

248

12.3.3. Оборудование общего и стационарного назначения

248

12.4. Контроль качества соединений

 

250

12.4.1. Методы

неразрушающего

контроля

250

12.4.2. Методы

разрушающего

контроля

251

Г л а в а

13.

Ультразвуковая сварка

(Молчанов Б. А.)

251

13.1. Общие сведения

 

 

 

251

13.1.1. Определение и основные схемы процесса

251

13.1.2. Физические

основы

 

 

253

13.1.3. Технологические возможности

253

13.2. Технология сварки

 

 

 

254

13.2.1. Подготовка

поверхностей

 

255

13.2.2. Выбор параметров режима сварки

255

13.3. Оборудование

 

. . . .

 

 

256

13.4. Промышленное

применение

 

 

258

Г л а в а 14. Сварка

трением

(Мустафаев Р. И.)

259

14.1.

Общие сведения

 

 

 

259

14.1.1.Основные способы сварки, наплавки и формоизменения тре­

нием

262

14.1.2. Физические основы . . . .

 

 

 

 

265

14.1.3. Технологические

возможности

 

 

 

267

14.2.

Технология

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

269

14.2.1. Свариваемые материалы и требования к конструкции

269

14.2.2.

Подготовка

к с в а р к е ...............................................................

271

14.2.3. Выбор

параметров

режима

сварки

трением

с непрерывным

271

 

 

приводом

 

обработка

 

. . .

 

 

 

14.2.4. Термическая

соединения

 

 

 

273

14.3. Оборудование для сварки трением

 

 

 

273

14.4. Промышленное

применение

 

 

 

 

 

275

14.5. Контроль

качества

 

 

 

 

 

 

 

 

275

Г л а в а

15.

Сварка

прокаткой

(Латыпов

Р.

А.)

 

276

15.1. Общие

сведения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

276

15.1.1. Определения,

терминологияи

основные

схемы

 

276

15.1.2. Физические

основы .

 

 

 

 

 

277

15.1.3. Технологические

возможности

 

 

 

278

15.2. Технология

сварки

 

 

 

 

 

 

 

278

15.2.1. Подготовка

к

сварке

 

 

 

 

 

278

15.2.2. Параметры

режима

 

 

 

 

 

 

282

15.2.3. Окончательные

операции

 

 

 

 

 

283

15.2.4. Свойства

соединений

 

 

 

 

 

284

15.3. Оборудование

 

применение

 

 

 

 

 

286

15.4. Промышленное

 

 

 

 

 

 

286

15.5.

Контроль

 

качества

 

 

 

 

 

 

 

287

Г л а в а

16.

Сварка

взрывом

(КононЮ. А.)

 

 

 

287

16.1. Общие

сведения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

287

16.1.1. Определения и основные схемы

 

 

 

287

16.1.2. Физические

основы

 

 

 

 

 

 

288

16.1.3. Технологические

возможности

 

 

 

291

16.2. Технология

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

292

16.2.1. Свариваемые материалы итребования к ним

 

292

16.2.2. Подготовка

материалов

к

сварке

 

 

 

293

16.2.3. Выбор

параметров

режима

СВ

 

 

 

293

16.3. Оборудование

и

оснастка

 

 

 

 

 

294

16.3.1. Оборудование и оснастка при ведении работ в полевых ус­

294

 

 

ловиях

 

 

 

 

 

. . .

 

 

 

. . . .

16.3.2. Оборудование и оснастка при ведении работ в условиях про­

295

 

 

мышленных

предприятий

 

 

 

 

 

16.4. Промышленное

применение

 

 

 

 

 

296

16.5. Контроль

качества

соединений

 

 

 

 

298

Г л а в а

17.

Магнитно-импульсная

сварка (СапрыгинВ.

Д.)

298

17.1.

Общие

сведения

 

 

 

 

 

 

 

 

298

17.1.1. Определения,

терминология

и основные схемы

 

298

17.1.2. Физические

основы

 

 

 

 

 

 

300

17.1.3. Технологические

возможности

 

 

 

300

17.2. Технология

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

303

17.2.1.

Требования

к

конструкции

соединений

 

303

17.2.2. Подготовка

поверхности .

 

304

17.2.3. Выбор

параметров режима

 

304

17.3. Оборудование, инструмент и оснастка для МИС

305

17.3.1. Оборудование

 

 

 

 

305

17.3.2. Инструмент

 

 

 

 

 

306

17.3.3. Оснастка

 

 

 

 

 

306

17.4. Контроль качества

соединений

 

306

Г л а в а

18.

Высокочастотная

сварка

(Пейсахович В. А.)

307

18.1.

Общие

сведения

 

 

 

..................................................................

307

18.2. Кондуктивный токоподвод при непрерывной высокочастотной сты­

 

ковой сварке

 

 

 

..................................................................

310

18.3. Индукционный подвод тока при непрерывной высокочастотной сты­

 

ковой сварке

 

 

 

сварка

 

314

18.4. Одновременная стыковая

 

317

18.5. Высокочастотная сварка металлических изделий по отбортованным

 

кромкам .

 

 

 

 

........................

318

18.6. Оборудование для высокочастотной сварки

321

Г л а в а

19. Дугоконтактная сварка

(Рыбкина В. Г.)

329

19.1. Основные схемы

процесса

 

329

19.2. Форма и материалы свариваемых изделий

331

19.3. Технические

преимущества способа

332

19.4. Область

применения

. ..

 

332

19.5. Технология

сварки

 

 

333

19.6. Контроль качества

соединений

 

334

19.7. Система

возбуждения

дуги

 

335

19.8. Промышленные

установки

 

335

Р а з д е л

3.

КОНТАКТНАЯ СВАРКА

 

338

Г л а в а

20.

Точечная

и

шовная сварка (Чакалев А. А.)

339

20.1. Общие сведения

 

 

 

 

 

339

20.1.1. Определения, терминология и основные схемы

340

20.1.2. Физические основы образования соединений

342

20.1.3. Технологические возможности точечной и шовной сварки

349

20.2. Технология точечной и шовной сварки

351

20.2.1. Требования к сварным конструкциям

352

20.2.2. Подготовка

к

сварке

 

358

20.2.3. Выбор

режимов

сварки . . .

.361

20.2.4. Обработка соединений после сварки

368

20.3. Оборудование для точечной и шовной сварки

369

20.3.1. Сварочные машины

. .

 

370

20.3.2. Электроды сварочных машин . .

375

20.3.3. Системы управления

оборудованием .............................

376

20.3.4. Механизация и автоматизация точечной и шовной сварки

377

20.4. Промышленное применение точечной и шовной сварки

380

20.5. Контроль качества

соединений

 

381

Г л а в а

21.

Контактная стыковая сварка (Чакалев А. А.)

384

21.1.

Общие

сведения

 

 

 

 

384

21.1.1.

Определение,

терминология

и основные схемы

384