25. См в тетради стр 35-41

26. Дуговая сварка плавлением основана на использо­вании тепла электрической дуги, которая представляет собой длительный электрический разряд в газе, вы­деляющий значительное количество энергии. Свароч­ная дуга образуется между электродом и изделием или между двумя электродами, имеющими разность потен­циалов. При соприкосновении электрода с изделием разогреваются и сгорают мелкие выступы между ними, образуя пары металла и ионизированный газ, в кото­ром при напряжении 20—30 В образуется электриче­ский разряд. Длительность разряда и образование ду­ги достигаются отрывом электрода от изделия на рас­стояние 2—5 мм. При высокой разности потенциалов между электродом и изделием (несколько тысяч вольт) при их сближении происходит зажигание ду­ги. Под действием разности потенциалов, высокой температуры и светового излучения электроны* дви­гаются с большой скоростью, отрываясь первоначаль­но с поверхности отрицательного электрода (эмиссия электронов). Ударяясь об атомы и молекулы газа ис­паряющегося материала, электроны добавляют или отнимают у них отрицательные заряды, превращая в положительные и отрицательные ионы, которые в свою очередь двигаются в дуговом пространстве, усиливая его ионизацию. Таким образом воздух, ко­торый в обычном состоянии не является проводником электричества, ионизируясь в дуговом пространстве, становится проводником электрического тока, вслед­ствие чего достигается длительное горение дуги. Дви­жение электронов и ионов в дуговом пространстве происходит при наличии двух полюсов: отрицательно­го — катода и положительного — анода, которые в из­вестной степени упорядочивают движение этих частиц, так как электроны, имеющие отрицательный заряд, а также отрицательные ионы, двигаются к положи­тельному полюсу, а положительные ионы — к отрицательному.

Устой­чивость горения и зажигания дуги переменного тока хуже, чем дуги постоянного тока, так как в начале и конце каждого полупериода прохождения тока дуга угасает, падает температура активных пятен, и для зажигания дуги вновь требуется повышенное напряже­ние. Для улучшения условий горения дуги переменного тока применяют покрытия, способствующие повышен­ной ионизации. Различают открытые и закрытые дуги. Открытая дуга, горящая в воздухе, имеет в своей зоне смесь паров металла и электродного покрытия. Она окружена газовым ореолом и дает яркое световое из­лучение, опасное для незащищенных глаз. Закрытая дуга горит под слоем флюса, в ее зоне находятся пары металла и флюса. Дуга, горящая в среде защитных газов, закрыта от проникания воздуха в ее зону. Она также дает яркое световое излучение, опасное для глаз. Большое значение при сварке имеет длина дуги. При длинной дуге увеличивается возможность контакта столба дуги и расплавляемого металла с воздухом, который вредно влияет на каче­ство сварки, увеличивается напряжение дуги. В зави­симости от применяемых электродов устанавливают длину дуги, которую необходимо выдерживать для по­лучения качественного сварного шва Сварочные дуги различают по принципу работы: дуга прямого действия, горит между электродом и изделием, ее широко применяют при ручной дуговой сварке; дуга косвенного действия горит между двумя электродами и нагревает изделие своим пламенем, ду­га комбинированная горит между элек­тродами и изделием, она образуется при сварке трех­фазным током

27. Флюсы

Медь, алюминий, магний и их сплавы при нагревании в процессе сварки

энергично вступают в реакцию с кислородом воздуха или сварочного пламени

(при сварке окислительным пламенем), образуя окислы, которые имеют более

высокую to плавления, чем металл. Окислы покрывают капли расплавленного

металла тонкой пленкой и этим сильно затрудняют плавление частиц металла

при сварке.

Для защиты расплавленного металла от окисления и удаления

образующихся окислов применяют сварочные порошки или пасты, называемые

флюсами. Флюсы, предварительно нанесенные на присадочную проволоку или

пруток и кромки свариваемого металла, при нагревании расплавляются и

образуют легкоплавкие шлаки, всплывающие на поверхность жидкого металла.

Пленка шлаков прокрывает поверхность расплавленного металла, защищая его от

окисления.

Состав флюсов выбирают в зависимости от вида и свойств свариваемого

металла.

В качестве флюсов применяют прокаленную буру, борную кислоту.

Применение флюсов необходимо при сварке чугуна и некоторых специальных

легированных сталей, меди и ее сплавов. При сварке углеродистых сталей не

применяют.

28. Электроконтактная сварка основана на нагревании места сварки электрическим током высокой плотности (десятки и сотни тысяч ампер) с одновременным сдав­ливанием деталей для облегчения взаимного проникно­вения атомов свариваемых металлов. Преимуществом электроконтактной сварки перед другими видами сварки является возможность полной механизации и автомати­зации. Высокая плотность тока и незначительное напря­жение. (0,5—10 В) создают в месте контакта быстрый нагрев до плавления. Схемы различных видов электро­контактной сварки показаны на рис. 2.

Рис. 2 – схема различных видов контактной сварки

а – стыковая; б – точечная; в - роликовая

Стыковая контактная сварка обеспечивает соедине­ние отдельных металлических частей деталей по всей по­верхности соприкосновения. Качество стыковой контакт­ной сварки определяется выбором правильного режима, электрической мощностью (5—15 кВт на 1 см²), дли­тельностью сварки (4—40 с при стальных стержнях диа­метром 6—50 мм), скоростью оплавления, давлением осадки.

Точечная сварка — самый распространенный вид элек­троконтактной сварки. Она применяется при соединении деталей в отдельных местах в виде небольших площа­док (точек). Необходимая для разогревания теплота соз­дается электрическим током, подводимым медными элек­тродами, между которыми помещается и зажимается сва­риваемая деталь. Точечная сварка широко используется при сваривании пересечений арматуры для железобетон­ных конструкций, прокатных и штампованных профилей, сортовой стали малой толщины. Качество сварки дости­гается правильным выбором длительности нагрева (от десятых до тысячных долей секунды), давления между электродами во время нагрева и после него, диаметра медного электрода и других факторов. Для точечной сварки выпускаются автоматические и неавтоматические машины; их мощность зависит от толщины свариваемых изделий.

Шовная, или роликовая, сварка позволяет делать сое­динение листового металла непрерывным швом. При шов­ной сварке применяются электроды в виде роликов (диа­метр 40—350мм, ширина обода 4—6 мм). Этот вид сварки по типу применяемых машин и по приемам не отли­чается от точечной. Режим шовной сварки определяется шагом образующих шов точек (1,4—4,5 мм), усилием, приложенным к роликам, диаметром роликов, силой сва­рочного тока, скоростью сварки. При непрерывной роли­ковой сварке металл и электроды сильно нагреваются, а потому более распространенной является сварка с чере­дующимся кратковременным включением и выключением электрического тока, но непрерывным перемещением де­тали.

29. Газовая сварка основана на получении необходимой теплоты для расплавления свариваемых деталей за счет химической реакции горения газов (ацетилена, водорода, бутана, природного газа, паров бензина, керосина и т. п.). Наиболее широко в практике применяют газ ацетилен (С₂Н₂). Ацетилен к месту сварки доставляют в балло­нах под давлением 1,6—2,2 МПа, которое снижается до рабочего давления редуктором'. Ацетилен может быть получен и на месте потребления в специальных генера­торах путем воздействия воды на карбид кальция. При соотношении кислорода к ацетилену 1,1 : 1,2 достигается температура горения 3100°С. Изменение соотношения кислорода и ацетилена приводит к нарушению нормаль­ного горения: при избытке кислорода пламя становится окислительным, а при избытке ацетилена сварочное пла­мя насыщается раскаленными частичками углерода и температура резко снижается.'

Ацетилен и кислород смешиваются в специальной го­релке, по выходе из которой происходит горение. Наибольшее распространение получили горелки инжектор­ного типа, в которых струя кислорода при выходе из го­релки создает разрежение, благодаря чему и происходит принудительное засасывание ацетилена. В зависимости от толщины свариваемого металла наконечники и горел­ки меняются.

При газовой сварке для создания сварочного шва вводят присадочные прутки. Такие прутки должны иметь химический состав, близкий к составу свариваемого ме­талла. Для повышения производительности сварки и улучшения качества шва применяют многопламенные го­релки с несколькими мундштуками.

Для соединения трубопроводов, рельсов, инструмента и т. д. применяют газопрессовую сварку, при которой де­тали нагревают многопламенными горелками до перехо­да металла в пластичное состояние или до оплавления, а затем сваривают при сильном обжатии деталей.

Достоинствами газовой сварки являются: простота образования высокотемпературного пламени, легкость регулирования, универсальность способа, позволяющего использовать его везде, в том числе и в полевых условиях. Недостатками – низкая производительность процесса, значительный разогрев металла вблизи шва, создающий большую зону термического влияния с крупным зерном, что снижает прочностные свойства сварных соединений.

Резка металлов Газокислородная резка заключается в сжигании металла в струе кислорода и удалении этой струей образующихся оксидов. При горении железа в кислороде выделяется значительное количество теплоты по реакции

3Fe + 2O₂ = Fe₃O₄ + Q.

Для начала горения металл подогревают до температуры его воспламенения в кислороде (например, сталь – до 1000 - 1200˚С). Металл подогревается в начальной точке реза подогревающим ацетилено-кислородным пламенем, затем направляется струя режущего кислорода, нагретый металл начинает гореть. Горение металла сопровождается выделением теплоты, которая вместе с подогревающим пламенем разогревает лежащие ниже слои на всю толщу металла. Образующиеся оксиды расплавляются и выдуваются струей режущего кислорода из зоны реза.

При воздушно-дуговой резке металл расплавляется дугой неплавящимся графитовым электродом, а расплавленный металл выдувается из полости реза потоком сжатого воздуха, подаваемого параллельно электроду. Основная область применения данного вида резки – поверхностная обработка металла (различные углубления в виде канавок, снятие лишнего или дефектного металла и т. п.).

30. См в тетради стр 42-45

31. См на распечатки 7.4.3

32. См в тетради стр 46-50

33. См в тетради стр 51-58

34. См в тетради стр 58-60,срт 8.4

35. См на распечатках 8.4 стр 1-2

36. См на распечатках 8.4 стр 2,3