Основні види обробки металів тиском

Основними видами обробки тиском є прокатка, пресування, волочіння, ковка, об’ємне штампування, листове штампування.

Прокаткою називають обтискання металу валками що обертаються (мал. 17,а). Нею отримують вироби з постійним по довжині поперечним перерізом (прутки, рейки, листи, труби, балки) або з періодично змінними по довжині формою.

Пресування полягає в продавленні нагрітого металу, що знаходиться в замкненому об’ємі, через отвори в матриці ( мал. 17,б). Форма і розміри поперечного перерізу видаляємих прутків відповідає формі і розмірам цього отвору.

Волочіння представляє собою протягування заготовки через отвори у волочильній матриці (волокі) (мал. 17,в). Волочінням отримують тонкі сорти дроту, калібровані прутки, тонкостінні труби.

Ковка – процес деформування нагрітої заготовки між бійками молота або пресу (мал. 17,г). Заміна форми і розмірів заготовки досягається послідовним впливом бійків або інструменту на різні ділянки заготовки.

Об’ємне штампування полягає в одночасному деформуванні всієї заготовки в спеціалізованому інструменті – штампі на молотах, пресах або горизонтально-ковочних машинах (мал. 17,д). Форма і розміри внутрішньої площини штампу визначають форму і розміри заготовки.

Листове штампування використовується для отримання плоских і об’ємних полих деталей із листа або смуги за допомогою штампів на холодно-штамповочних пресах (мал. 17,е).

Мал.17. Схеми основних видів обробки металів тиском

Зварювання Загальні відомості.

Зварюванням металів називається процес отримання нероз’ємних з’єднань металевих виробів, який здійснюється за рахунок використання міжмолекулярних і міжатомних сил щеплення. Для приведення цих сил в дію необхідно зблизити атоми зєднуємих металів на відстані порядку 10 ^–е см, тобто на такі, що приблизно дорівнюють параметрам кристалічних решіток цих металів. Вказаному процесу зближення атомів і молекул сприяє нагрів поверхонь що зварюються до розплавленого або пластичного стану і додаток механічного стискування.

Зварювання широко застосовують для з’єднання однорідних і не однорідних металів і сплавів з деякими неметалевими матеріалами (керамікою, графітом, склом), а також при виготовленні виробів із пластмаси, деяких гірських порід, смоли. Однак найбільш важливе значення має зварювання металів, яке широко застосовується в машинобудуванні і будівництві.

Класифікація способів зварювання.

Сучасні способи зварювання класифікують по двом основним ознакам: по стану металів в процесі зварювання і по виду енергії яка використовується для нагріву частин що зварюються. По першій ознаці розрізняють зварювання плавленням зварювання тиском.

При зварюванні плавленням кромки зєднуємих деталей, або так називаємий основний метал і в більшості випадків додатковий, або присадочний метал нагрівають до розплавленого стану утворюючи загальну зварювальну ванну. Після видалення джерела нагріву метал в ванні охолоджується і отвердіває, утворюючи наплавлений метал або зварювальний шов, що з’єднує поверхні в одне ціле.

При зварюванні тиском з’єднання утворюється нагріванням поверхонь до пластичного стану або до початку плавлення і додатковою витратою механічного стискування. Такі пластичні метали, як свинець, алюміній, мідь, нікель можна зварювати і в холодному стані тільки за рахунок тиску.

По виду енергії, яка використовується для нагрівання металу, всі способи зварювання можна розділити на основні групи: електричні, хімічні, механічні і променеві.

Найбільш важливою є група електричних способів, при яких для нагрівання металу використовується електричний струм. В залежності від принципу перетворення електричної енергії в теплову, що використовується в процесі зварювання, розрізняють наступні основні види електричного зварювання: дугова, контактна, електрошлакова, індукційна, плазмена.

До групи хімічних способів зварювання відносяться газова і термітна. Нагрівання металу при цих способах зварювання здійснюється за рахунок тепла екзотермічних реакцій окислення різних речовин, які знаходяться в газоподібному або твердому стані.

До механічних способів зварювання відносяться: горнова або ковальська, холодна тиском, тертям, вибухом і ультразвуком. При цих методах зварювання для з’єднання металів використовують відповідні види механічної енергії. Група променевих способів зварювання об’єднує: електронно-променеву, лазерним променем, гелеозварювання, або зварювання сонячним промінням.

Із перелічених способів зварювання найбільш важливе значення має електрична дугова, контактна і газова.

Найбільш великий економічний ефект дає застосування зварювання при виготовленні важких зварно-литих і зварно-кованих конструкцій, використання зношеностійкої наплавки у виробництві валків прокатних станів, зміцнення робочих поверхонь землерийних і шляхо-будівних машин, кузне-пресованого і дробильно-розмольного обладнання, інструменту по металу.