Вопрос №18 Контактная сварка

Для прессово – механических процессов необходимо приложение давления в месте сварки. Источник энергии может быть как внешним, так и внутренним (контактная, индукционная сварка). Значительная часть прессовых процессов может быть реализована с теми же источниками нагрева, что и термические. Исключение: контактная сварка, где давление обязательно на элемент образования контакта для генерации теплоты.

Стыковую сварку с разогревом стыка до пластического состояния и последующей осадкой называют сваркой сопротивлением, а при разогреве торцев заготовок до оплавления – сваркой оплавлением.

Сварка сопротивлением. Перед сваркой заготовки должны быть очищены от окисных пленок. Заготовки, закрепленные в специальных зажимах, сдавливают небольшим усилием Р, затем включается ток, металл разогревается до пластического состояния, затем осаживается. Сварка сопротивлением дает хорошие результаты для металлов, обладающих хорошей свариваемостью в пластическом состоянии.

Сварка оплавлением. Между заготовками, установленными в зажимах, оставляют зазор, подключают напряжение и равномерно сближают заготовки под напряжением. Соприкосновение происходит сначала по отдельным площадкам, через которые протекает ток высокой плотности. Расплавленный и кипящий металл выбрасывается наружу действием магнитного поля. После достижения равномерного оплавления по всей поверхности стыка производят осадку.

Вопрос №19 Оценка эффективности способов сварки.

При выборе следует учитывать:

• Техническую возможность применения способа;

• Энергетическую эффективность;

• Качество, надежность, работоспособность и ресурс работы соединений в составе сварной конструкции;

• Обработку и подготовку детали под сварку и после, включая термическую;

• Экономические показатели процесса;

• Социальные и экологические условия, создаваемые способом сварки.

Для многих видов соединений и материалов механические и термомеханические процессы требуют значительно меньше энергии, чем при термическом способе плавления.

Вопрос №20 Энергетические характеристики основных способов сварки.

Источник энергии Способ сварки	t пламени дуги, К	Наибольшая площадь нагрева, мм2	Наибольшая плотность энергии Вт/мм3
Газовое пламя, сварка	3000-5000	1
Дуга в парах Ме	5000-6000	1
Дуговая сварка в газах , аргоне	5000-7000
Плазменно – дуговая сварка	10000-20000
Микроплазма	20000-50000
Электронный луч	--------------
Лазерный луч	--------------

Вопрос № 21 Электрическая дуга, ее строение и способы возбуждения

Электрическая сварочная дуга – это мощный стабильный электрический дуговой разряд. Она характеризуется небольшой длиной от 1 до 10 мм, напряжением от 10 до 100 В и силой тока от 1 до 400 А.

Когда «-» на электроде, а «+» на изделии - такое подключение называется прямой полярностью.

Когда «+» на электроде, а «-» на изделии – обратная полярность. При обратной полярности подключения катод и анод, а также их зоны и активные пятна меняются местами.

При сварке на переменном токе с частотой 50 Гц через каждую сотую долю секунды электрический ток меняет направление, а напряжение меняет полярность.

Основные физико – химические процессы в сварочной дуге.

Возбуждение дуги при ручной сварке осуществляется прикосновением электрода к свариваемому изделию и после короткого замыкания отводом его на величину длины дуги или искровым разрядом от асциллятора при автоматической сварке под флюсом. Нагрев электрода при коротком замыкании вызывает термоэлектронную эмиссию и электрод – катод испускает электроды, которые разгоняются в межэлектронном пространстве под действием электрического поля в направлении анода.

Столкновение разогнавшихся в электрическом поле электронов с молекулами воздуха приводит к их деионизации – т.е. распаду на нейтральные атомы. Столкновение быстрого с нейтральным атомом приводит к выбиванию электрона из атома. При этом быстрый, потеряв кинетическую энергию, отскакивает как биллиардный шар. Потеряв 1, атом превращается в положительный ион, этот процесс называется ионизацией дуги. Ионизированный газ называется плазмой. Положительный ион, ускоряясь, летит к катоду и, сталкиваясьс медленным, захватывает его, превращаясь снова в нейтральный атом. Этот процесс называется деионизацией.- процесс деионизации.- положительный ион,-медленный электрон,-нейтральный атом, Ф – фотон. Процесс деионизации идет с выделением тепла виде излучаемых фотонов.

Для питания дуги применяют источники постоянного и переменного тока, имеющие специальную внешнюю вольт – амперную характеристику, которая может быть падающей, жесткой, возрастающей и идеализированной. Внешней называют зависимость напряжения от тока на выходных клеммах его электрической цепи.

Источники тока с падающей характеристикой необходимы для облегчения зажигания дуги за счет повышения напряжения холостого хода и ограничения напряжения короткого замыкания, чтобы не перегреть подводящую электрическую цепь и электрод, с которого может окрошиться покрытие.

Лучше всего приведенным требованиям удовлетворяют источники с идеализированной характеристикой. Для устойчивого горения дуги при высоких плотностях тока применяют источник тока м жесткой или даже возрастающей характеристикой при сварке плавящимся электродом.