- •19. Основы сварочного производства
- •19.1. Общие сведения о сварке
- •19.2. Основы ручной дуговой сварки
- •19.3. Устойчивость горения дуги.
- •19.4. Способы регулирования режимов сварки у источников питания.
- •19.5. Источники питания переменного тока.
- •19.6. Источники питания постоянного тока.
- •19.7. Особенности металлургических процессов при сварке.
- •19.8. Основные реакции в зоне сварки.
- •19.10. Электроды и сварочная присадочная проволока
- •19.6. Автоматическая дуговая сварка под флюсом
- •19.7. Электрошлаковая сварка
- •20. Технология сварочного производства
- •20.1. Газовая сварка
- •20.2. Способы сварки давлением
- •20.3. Особенности технологии сварки стали, чугуна и цветных металлов
- •20.5. Дефекты и причины их образования в сварных соединениях
- •21. Основы обработки металлов резанием
- •21.1. Общие сведения о процессе резания металлов
- •21.2. Виды заготовок и припуск на обработку
- •21.3. Рабочие, установочные и вспомогательные движения в металлорежущих станках
- •Конструктивные элементы резца и его геометрические параметры
- •21.4. Точность изготовления деталей машин и качество обработанной поверхности
- •22. Металлорежущие станки и методы обработки заготовок
- •22.1 Классификация металлорежущих станков
- •22.2. Обработка заготовок на станках токарной группы
- •22.3 Обработка заготовок нa сверлильных и расточных станках
- •22.4. Обработка заготовок на фрезерных станках
- •22.6.Физико-химические и электрофизические способы обработки
- •23. Технология производства пластических масс
- •23.1. Пластические массы. Классификация
- •23.2. Технология производства изделий из пластмасс
- •23.3. Технология производства резиновых технических изделий
- •24. Дисперсные системы. Порошковая металлургия
- •24.1. Введение
- •24.2. Свойства малых частиц
- •24.3. Коагуляция частиц
- •24.4. Механические методы получения порошков
- •24.5. Диспергирование расплавов
- •24.6. Физико-химические методы получения порошков
- •24.7. Формирование и спекание порошков
- •24.8. Свойства порошковых материалов
- •25. Контроль качества материалов
- •25.1. Общие положения
- •25.2. Приборы и инструменты для визуального и измерительного контроля
- •25.3. Проведение визуального и измерительного контроля
19. Основы сварочного производства
19.1. Общие сведения о сварке
Сваркой называют технологический процесс образования неразъемных соединений за счет образования атомно-молекулярных связей между частицами сопрягаемых деталей после расплавления, местной пластической деформации и диффузии атомов.
Наибольшее промышленное значение имеет сварка металлов и их сплавов, но возможна сварка и неметаллических материалов - стекла, пластмассы, керамики и пр.
Начало развития сварочной техники совпадает с рубежом XIX и XX столетий. Вначале преимущественное значение имела газов сварка на основе кислорода и ацетилена. Были разработаны способы их хранения и траспортировки. Сварку плавлением электрической дугой предложил в 1882г. русский изобретатель Н.Н.Бенардос, использовав электрическую дугу с угольным электродом (запантетовал и получил гран-при на выставке в Брюсселе). Использование для сварки плавящегося электрода, служившего одновременно присадочным материалом, предложил в 1888 г. русский инженер Н.Г.Славянов. В то время неразъемные соединения были в виде заклепок, которые быстро разрушались, а рабочие становились глухарями.
В 1935-36гг. Патон Е.О. (отец) разработал способ полуавтоматической сварки под флюсом. Сейчас на Украине вопросами сварки занимается институт электросварки под руководством академика Б.Е.Патона, созданный Патоном Е.О. Здесь разработана автоматическая под флюсом, электрошлаковая сварка для сварки вертикальных швов неограниченной толщины металла и т.д. Развитие сварочного производства шло в двух направлениях :
– разработка новых способов сварки;
– разработка сварочного материаловедения, обеспечивающего высокое качество металла шва.
Применение новых методов сварки обеспечивает получение сварных конструкций с заданными размерами, не требующих механической обработки.
Сварные конструкции обладают многими преимуществами по сравнению с клепаными. Сварка уменьшает на 10-20% массу конструкций, сокращает трудоемкость и сроки изготовления. При сварке образуются плотные швы, обеспечивающие герметичность резервуаров, котлов, цистерн, вагонов, трубопроводов, корпусов автомобилей, тракторов, судов и пр. Сварка позволяет соединять элементы, имеющие различную толщину и упростить технологию изготовления сложных узлов и конструкций. Возможность механизации и автоматизации производственных процессов, высокое качество сварных соединений и рациональное использование металла сделали сварку прогрессивным высокопроизводительным и экономически выгодным технологическим процессом.
б) Сущность сварки и классификация ее способов.
Образование неразъемного соединения при сварке происходит за счет атомно-молекулярных связей между контактирующими поверхностями, для чего необходимо сблизить эти расплавленные поверхности на атомное расстояние и сообщить им энергию.
В зависимости от метода активации образование связей может происходить в твердой или в жидкой фазах. В соответствии с этим все способы сварки делят на две основные группы:
- сварка пластическим деформированием (давлением);
- сварка плавлением.
При сварке давлением, сближение атомов и молекул и активация поверхности соединяемых материалов достигаются в результате совместной упруго-пластической деформации. Сварку давлением проводят либо без нагрева, либо нагревом до температуры текучести, либо взрывом, ультразвуком, трением и пр.
При сварке плавлением детали соединяют за счет местного расплавления металла по кромкам основного металла и электрода (либо присадочного металла).
Расплавленный при сварке металл образует общую сварочную ванну, при этом достигается разрушение окисных пленок, покрывающих поверхность соединяемых элементов, и сближение атомов до расстояния, при котором возникают связи между ними. После кристаллизации металла образуется сварной шов, имеющий литую структуру. Для расплавления основного и присадочного металла применяют источники теплоты с температурой не ниже 3000 °С. В зависимости от характера источника теплоты различают электрическую и химическую сварку плавлением.
При электрической сварке плавлением источником теплоты служит электрический ток. При химической сварке плавлением в качестве источника теплоты используют экзотермическую реакцию горения газов (газовая сварка) или порошкообразной горючей смеси (термитная сварка). К сварке плавлением относятся: - дуговая, - плазменно-дуговая; - электроннолучевая; - электрошлаковая; - лазерная, - газовая; - термитная. К сварке давлением: - контактная; - индукционная; - диффузионная; - термокомпрессорная; -холодная, -трением, -взрывом, -ультразвуковая.