16. Строение сварного соединения.

В поперечном сечении сварной шов на шлифе имеет следующие четко выраженные зоны: металл шва, зона сплавления, зона термического влияния (ЗТВ), основной металл. С точки зрения качества сварного соединения больший интерес представляет ЗТВ, которую и рассмотрим.

Зона термического влияния - это участок основного металла около зоны сплавления, структура, свойства и ширина которого зависят от термического цикла, склонности к восприятию закалки и от свойств пластического деформирования при сварке.

ЗТВ состоит из зоны перегрева - перегретого металла, нагреваемого до температур, близких к температуре плавления, и отличающейся значительным укрупнением зерна и пониженной вязкостью; зоны нормализации, нагреваемой несколько выше температур критической точки А3 (диаграммы "железо-углерод") и характеризуемой значительным измельчением зерна; зона неполной перекристаллизации (частичной нормализации) с максимальной температурой нагрева, лежащей между критическими точками А, и А3, характеризуемой неравномерностью структуры металла, наличием мелких зерен, образовавшихся при перекристаллизации, и более крупных, не изменившихся зерен: участок рекристаллизации характеризуется восстановлением приблизительно равноосных зерен из деформированных, созданных процессом прокатки металла.

Затем зона неполной перекристаллизации переходит в зону сплавления, далее - основной металл.

Ширина ЗТВ в стали влияет на эксплуатационные качества сварного соединения, и чем эта зона шире, тем хуже прочностные показатели. Например, при электронно-лучевой сварке ширина ЗТВ ~ 0,6 мм, при автоматической сварке под флюсом - от 2 до 3,5 мм, при ручной дуговой сварке - 3,5-6,0 мм, а при газовой сварке - от 24 до 27 мм. Как правило, усталостные разрушения происходят в ЗТВ по зоне перегрева.

17. Сущность электродуговой сварки.

Сущность электродуговой сварки заключается в следующем. К свариваемым деталям в местах их соединения присоединяют один из проводов, идущих от трансформатора или сварочного генератора; другой провод к укрепленным на его конце электрододержателем (являющимся рабочим инструментом сварщика) подводят также к свариваемым деталям в место их соединения.

Сварщик, держа электрододержатель в правой руке, подводит электрод к свариваемым деталям и кратким прикасанием электрода к ним возбуждает электрическую дугу.

Все время поддерживая электрод на определенном расстоянии от поверхности свариваемых деталей, сварщик обеспечивает нормальное горение дуги.

Под влиянием высокой температуры вольтовой дуги (до 4000°) металл электрода и изделия плавится и заполняет углубление, образующееся в результате расплавки металла в месте действия дуги на металл.

Перемещая электрод вдоль свариваемого шва, сварщик как бы заливает расплавленным металлом место шва.

19. Сущность обработки металлов резаньем.

Физическая сущность обработки металлов резанием заключается в удалении с заготовки слоя металла в виде стружки, для того чтобы получить из заготовки деталь нужной формы, заданных размеров и обеспечить требуемое качество поверхности.

Для осуществления процесса резания необходимы два движения – главное и вспомогательное, совершаемые инструментом и заготовкой (или одним из них) относительно друг друга. В различных видах обработки резанием эти движения выражаются по-разному.

Например, в токарной обработке главным движением (движением резания) является вращение заготовки, а вспомогательным (движением подачи) – поступательное движение резца; при фрезеровании движение резания – это вращение фрезы, а подача осуществляется поступательным движением заготовки.

Процесс резания – это скалывание частичек металла (элементов, стружки под действием силы, с которой режущая кромка резца вдавливается в срезаемый слой. Скалывание происходит в плоскости т-т (рис. 1). Угол между этой плоскостью и поверхностью резания называется углом сдвига: = 30…400. Внутри каждого элемента происходят межкристаллические сдвиги под углом Р2 = 60…65°.

Отделяемая стружка под действием давления резца деформируется: она укорачивается по длине и увеличивается по толщине. Это явление называется усадкой стружки.

Внешний вид стружки зависит от механических свойств металла и условий резания. Если обрабатываются вязкие металлы {олово, медь, мягкая сталь и т. д.), то образуется сливная стружка (рис. 1). При обработке менее вязких металлов, например твердой стали, образуется стружка скалывания (рис. 1, в). Если обрабатывается хрупкий металл, например чугун или бронза, то образующаяся стружка называется стружкой надлома (рис. 1, с).

При обработке одного и того же материала тип стружки может изменяться в зависимости от скорости резания и других факторов.