- •Технология и оборудование сварочного производства
- •1. Физико-химические основы и классификация сварочных процессов
- •2. Основные способы сварки их технологические особенности
- •2.1 Термические способы сварки (сварка плавлением)
- •2.1.1. Особенности формирования соединений при сварке плавлением
- •2.1.2. Дуговые виды сварки
- •2.1.2.1 Электрическая дуга и её свойства
- •2.1.2.2 Источники питания сварочной дуги
- •2.1.2.3. Ручная дуговая сварка покрытыми электродами
- •2.1.2.4. Автоматическая дуговая сварка под флюсом
- •2.1.2.5.Дуговая сварка в защитных газах
- •2.1.3 Электронно-лучевая сварка (элс)
- •2.2. Механические и термомеханические способы сварки (сварка давлением)
- •2.2.3 Диффузионная сварка в вакууме
- •2.2.4 Холодная сварка
- •2.2.5 Сварка трением
- •2.2.6 Сварка взрывом
- •2.2.7 Магнитно-импульсная сварка
- •3. Основы технологии и оборудование пайки
- •Соединяемых кромок. «а» - величина нахлестки паяного шва
- •3.1 Образование соединения при пайке
- •(Стрелками показано направление потоков теплоты)
- •( Пунктиром показано первоначальное положение соединяемых кромок)
- •3.2.Классификация и сущность основных способов пайки
- •Способы пайки по видам источников теплоты и способам нагрева
- •3.3 Технология пайки
- •4 Методы контроля сварных и паяных соединений
- •4.1 Дефекты сварных и паяных соединений
- •Полученных электродуговой сваркой и причины их образования
- •4.2 Методы неразрушающего контроля сварных и паяных соединений
- •4.3 Методы разрушающего контроля
- •5 Изготовление сварных конструкций
- •5.1 Классификация сварных конструкций
- •5.2 Конструктивно-технологические характеристики сварных соединений
- •5.3 Технологичность сварных конструкций
- •5.4 Виды технологических операций и оборудования сварочного производства
- •5.5 Основные технологические операции и их механизация
- •А, б, г, е —винтовые; в, д — эксцентриковые; ж, з, и — рычажные
2.1.2.3. Ручная дуговая сварка покрытыми электродами
В настоящее время при изготовлении сварных конструкций широко применяется ручная дуговая сварка - сварка плавящимися штучными электродами, при которой подача электрода и перемещение дуги вдоль свариваемых кромок производятся вручную. Схема процесса показана на рис.2.7. Сварочная дуга 1 горит между металлическим стержнем электрода 2 и основным металлом 3. Под действием теплоты дуги металл электрода и основной металл плавятся, образуя металлическую сварочную ванну 4. Капли жидкого металла 5 с торца расплавляемого электродного стержня переносятся в ванну через дуговой промежуток. Вместе со стержнем плавится покрытие электрода 6, образуя газовую защиту 7 вокруг дуги и жидкую шлаковую ванну на поверхности расплавленного металла. По мере движения дуги металл сварочной ванны затвердевает, и образуется сварной шов 8. Жидкий шлак по мере остывания образует на поверхности шва твердую шлаковую корку 9, которая удаляется после остывания шва. Для обеспечения заданного состава и свойств металла шва сварку выполняют покрытыми электродами, к которым предъявляют специальные требования.
Стальную сварочную проволоку, предназначенную для всех видов сварки плавлением и изготовления электродов, выпускают диаметром от 0,3 до 12мм. Покрытие электрода - смесь веществ, обеспечивающая ионизацию дугового промежутка, защиту от вредного воздействия воздуха и металлургическую обработку сварочной ванны. В покрытие входят следующие компоненты: ионизирующие (стабилизирующие процесс горения дуги), газообразующие, шлакообразующие, легирующие, раскислители, связующие и формовочные добавки.
Для повышения производительности процесса сварки в состав покрытия добавляют железный порошок - до 60% массы покрытия.
Условное обозначение электродов для ручной дуговой сварки состоит из обозначения марки электрода, его типа, диаметра стержня и типа покрытия. Например, условное обозначение электрода для сварки конструкционных сталей
Э46А-УОНИ 13/45-3.0-УД2
Е432(5)-Б10
В соответствии с ГОСТ 9467-75 это обозначение расшифровывается: Э46А - тип электрода; УОНИ-13/45 - марка электрода; 3,0 - диаметр стержня, мм; У - электроды для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей; Д2 -толщина покрытия электрода; Е435(5) - характеристики наплавленного данным электродом металла; 43 - временное сопротивление разрыву, не менее 430 МПа; 2 - относительное удлинение, не менее 22%; 5 - ударная вязкость, не менее 0,34 МДж/м2 при температуре 233 К; Б - основное покрытие; 1 - электрод может быть использован для сварки в любых пространственных положениях; 0 - электрод предназначен для сварки на постоянном токе обратной полярности.
Под режимом сварки понимается совокупность ряда факторов (параметров) сварочного процесса, обеспечивающих устойчивое горение дуги и получение сварных швов заданных размеров, формы и качества. При ручной дуговой сварке покрытыми электродами к ним относят: диаметр электрода (dэ), силу сварочного тока (Iсв), напряжение дуги (Uд), род и полярность сварочного тока, скорость сварки (υсв), положение шва в пространстве, необходимость подогрева и последующей термообработки сварного узла.
Дуга может возбуждаться двумя приемами: касанием впритык и отводом перпендикулярно вверх электрода от поверхности изделия или "чирканием" электродом, как спичкой. Второй способ удобнее, но неприемлем в узких и неудобных местах.
В процессе сварки необходимо поддерживать определенную длину дуги, которая зависит от марки и диаметра электрода. Ориентировочно нормальная длина дуги должна быть в пределах lд=(0,5-1,1)dэ, где lд- длина дуги, мм; dэ - диаметр электрода, мм. Длина дуги оказывает существенное влияние на качество сварного шва и его геометрическую форму. Длинная дуга способствует более интенсивному окислению и азотированию расплавленного металла, увеличивает разбрызгивание, приводит к пористости металла шва.