Розділ 4. Зварювальне обладнання
зварюванням з’єднують заготівки малої (до 0,005 мм) і різної товщини (листи фольги з заготівками великої товщини), зва рюються метали в різнорідних сполученнях (алюміній із міддю, цинк із оловом, мідь із сталлю, нікель із вольфрамом, тугоплавкі метали зі сталлю), метали з керамічними матеріалами.
Ультразвукове зварювання пластмас широко застосовують у промисловості, тому що воно має низку особливостей, що дають можливість одержати високоякісне з’єднання на багать ох пластмасах, зварювання яких іншими методами неможливе.
4.3.3. Інші види зварювання під тиском
Дифузійне зварювання передбачає, що заготівки з’єднують у вакуумі під впливом здавлюючих сил і при підвищеній тем пературі. У місці з’єднання відбувається дифузія атомів мате ріалів заготівок.
За допомогою дифузійного зварювання проводиться з’єднання таких пар металів і сплавів: титан із корозійностій кою сталлю, титан з алюмінієм, сталь із чавуном, мідь із моліб деном, алюміній з міддю, алюміній з корозійностійкою сталлю.
При зварюванні тертям з’єднання утворюються в результаті пластичного деформування деталей, попередньо нагрітих у місці контакту при їх терті. Зварювання тертям використову ють в автомобіле і тракторобудуванні й електропромисловості при виготовленні деталей рульового управління, полуосей, катків, деталей високовольтної апаратури та ін.
При холодному зварюванні відбувається з’єднання деталей під тиском без підігріву. Застосовують для з’єднання деталей із кольорових металів, проводів, шин.
4.4. Види зварювання плавленням
Особливістю зварювання плавленням є те, що для одержан ня нероз’ємного з’єднання кромки зварюваних деталей розп лавляють за допомогою джерела теплоти, внаслідок чого утво рюється загальна ванна рідкого металу. Після видалення зварювального полум’я метал швидко охолоджується й утво
141
«Товарознавство»
рюється зварний шов, який поєднує заготівки в одне ціле. Ме тал отриманого зварного шва за своєю структурою і хімічним складом відрізняється від металу зварюваних деталей і має литу структуру.
4.4.1. Дугове зварювання
Дугове зварювання є одним з найбільш розповсюджених способів зварювання плавленням (рис 4.1). До зварюваних де талей 1, підводиться постійний або змінний струм від спеціаль ного джерела струму i збуджується електрична дуга 2, що го рить між ними й електродом 3. Дуга розплавляє кромки деталей і електрод. При переміщенні дуги уздовж кромок утворюється зварний шов. Максимальна температура дуги складає 6000°С. При зварюванні електродом, що плавиться, (рис. 4.1, а) звар ний шов утворюється з застиглої маси розплавленої частини електрода і кромок деталей. При зварюванні електродом, що не плавиться (вольфрамовий стрижень), для утворення шва в зону дуги вводять присадковий дріт (4.1, б).
На практиці використовується як ручне, так і автоматичне дугове зварювання.
Ручне дугове зварювання електродом, що плавиться, засто совують для виготовлення парових котлів, магістральних та технологічних трубопроводів високого тиску, у морському і річковому судно і вагонобудуванні, виробництві резервуарів, піднімальних кранів, апаратів нафтопереробної і хімічної про мисловості, будівельних конструкцій, сільськогосподарських машин, при будівництві промислових і житлових будинків.
Ручне дугове зварювання електродом, що не плавиться, за стосовують у виробництві корпусів конденсаторів, бочок для паливних мастил, корпусів генераторів і стартерів для авто мобілів, для наплавлення твердих сплавів, при монтажі алюмі нієвих шин великого перетину.
Залежно від ступеню автоматизації і способу захисту розп лавленого металу від впливу навколишнього середовища виді ляють різновиди дугового зварювання.
142
Розділ 4. Зварювальне обладнання
При ручному дуговому зварюванні зварювальник збуджує дугу, підтримує її горіння, опускає електрод у міру його плав лення і переміщає електрод уздовж заготівок, що зварюються.
При напівавтоматичному дуговому зварюванні під флюсом
(рис. 4.1, в). Зварювання здійснюється дугою, що горить під флю сом між виробом 1 і електродним дротом 2, що проходить по гнучкому шлангу 5 від механізму 6, що подає. Тримач 4 із бун кером 3 для флюсу переміщають по лінії шва вручну. Флюс, що частково розплавляється при зварюванні й утворює на поверхні шва шар шлаку, захищає розплавлений метал від шкідливого впливу кисню й азоту повітря і поліпшує властивості наплав леного металу. Застосовують у тих випадках, коли недоцільно або неможливо використовувати автоматичне зварювання: ви конання коротких і криволінійних швів, виготовлення тонко стінних виробів, з’єднань арматури залізобетону.
|
а) |
б) |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
в) |
г) |
|
|
|
||
|
|
||
|
|
|
|
Рис. 4.1. Види дугового зварювання
143
«Товарознавство»
Автоматичне дугове зварювання під флюсом (4.1, г). Розп лавлення металу здійснюється так само, як і в попередньому випадку. Дріт 1 подається в зону зварювання механізмом 2. Зварювальна голівка переміщається автоматично уздовж кро мок (при нерухомій голівці переміщається виріб 5). Флюс за хищає кромки зварного шва від окислення і забруднення.
Дугове зварювання у захисних газах. Подача газу в зону дуги здійснюється для захисту метала зварного шва від контакту з на вколишнім середовищем. Для зварювання крім інертних газів широко застосовують активний вуглекислий газ. Зварювання в захисних газах як електродом, що плавиться, так і електродом, що не плавиться, може бути автоматичним або напівавтоматичним.
Цей спосіб характеризується високою продуктивністю і гар ною якістю шва. Зварювання в інертних газах застосовують при виготовленні хімічної апаратури, монтажі шинопроводів, виго товленні каркасів, обшивок і облицювань із легованих сталей, титану і кольорових металів, з’єднань трубопроводів для агре сивних рідин і газів, судин і апаратів для хімічної промисло вості, вакуумних камер.
4.4.2. Електрошлакове зварювання
Електрошлакове зварювання передбачає, що до зварюваних деталей подається флюс i запалюється електрична дуга, яка горить на початку процесу; після утворення досить великого шару шлаку вона гасне, тому що шунтується розплавленим шлаком. Електричний струм, проходячи через рідкий шлак, виділяє велику кількість теплоти, достатню для розплавлення електродного дроту, металу кромок деталей, що з’єднуються, і утворення зварного шва. Цей вид зварювання застосовують для з’єднання деталей великої товщини.
4.4.3. Електронно-променеве зварювання
Електронно променеве зварювання здійснюється теплотою, яка виділяється при ударі електронів, що швидко рухаються, (пуч ка) об поверхню зварюваних деталей. Зварний шов має дуже малу
144