Литература:

8. Акулов А.И., Бельчук Г.А., Демянцевич В.П. «Технология и оборудование сварки плавлением». – М.: Машиностроение, 1977, - 432 с.

9. Думов С. И. Технология электрической сварки плавлением — Учебник для машиностроительных техникумов. — 3-е изд., перераб. и доп. — Л.: Машиностроение. Ленингр. отделение, 1987. — 461 с.: ил.

10. Справочник сварщика/Под ред. В. В. Степанова.— 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1982.— 560 с., ил. (Серия справочников для рабочих).

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N7

ИЗУЧЕНИЕ ДУГОВОЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ РЕЗКИ

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Интенсивный нагрев металла электрической дугой ус­пешно используется в технике не только для сварки, но и для резки металла (рис. 10). Нашли применение следующие спо­собы дуговой резки:

• ручная дуговая резка неплавящимся и плавящимся по­крытыми электродами, используемыми при сварке;

• воздушно-дуговая резка;

• кислородно-дуговая резка;

• резка сжатой дугой.

Ручную дуговую резку неплавящимся и плавящимся электродами используют как вспомогательную операцию. При дуговой резке неплавящимся электродом применяют угольные и графитовые электроды. Резка обес­печивается за счет выплавления металла из зоны реза, а не за счет его сгорания в струе кислорода, как при газовой резке. Благодаря высокой температуре нагрева могут ре­заться материалы, не подвергающиеся кислородной резке (чугун, высоколегированные стали, цветные металлы). При­меняют постоянный и переменный ток максимальной мощ­ности. Для этого способа характерна очень малая точность и чистота реза.

При дуговой резке плавящимся электродом рез полу­чается более чистый и узкий, чем при резке неплавящимся электродом. Резку выполняют методом опирания. Наличие покрытия приводит при резке к повышению устойчивости дуги, замедлению плавления стержня электрода, изоляции его от стенок реза и ускорению резки благодаря окислению расплавленного металла компонентами покрытия. Ток при резке на 20—30% выше, чем при сварке.

При воздушно-дуговой резке металл рас­плавляется теплотой электрической дуги, а затем выдувается сжатым воздухом из зоны реза. При этом небольшая часть металла сгорает в кис­лороде, содержащемся в возду­хе. Этот способ применяют для удаления дефектных мест под заварку и разделительной резки листов из нержавеющей стали толщиной до 20 мм. Рез­ку проводят на постоянном токе угольным (графитовым) электродом с помощью специальных резаков обычно с боко­вой подачей сжатого воздуха под давлением 0,4—0,5 МПа.

Кислородно-дуговая резка заключается в том, что разрезаемый ме­талл разогревается с помощью электрической дуги, а затем сжигается струей кислорода подаваемой к месту реза параллельно электроду. Окислы, получаемые при сгорании металла, выдуваются из места реза этой же струей кислорода. Применяют угольные и гра­фитовые электроды, а также специальные плавящиеся труб­чатые электроды с подачей кислорода через внутреннее от­верстие. Способ используется ограниченно.

Рис. 22. Схемы дуговой резки металла:

а - ручная дуговая плавящимся электродом,

б - воздушно-дуговая; 1 - резак, 2 –

воздушная струя, 3 – канавка, 4 - электрод.

Резка плазменной струей основана на расплавлении металла в месте реза и его выдувании потоком плазмы. Плазменную струю используют для резки металла толщиной от долей до десятков миллиметров. Для резки металла малой толщины используют плазменную струю кос­венного действия. При повышенной толщине металла луч­шие результаты достигаются при плазменной струе прямого действия — плазменной дуге (рис. 2). Благодаря высокой температуре и большой кинетической энергии плаз­менной струи резке подвергаются практически все металлы.

В зависимости от металла в качестве плазмообразующих газов можно использовать азот, водород, аргоно-водородные, аргоно-азотные, азотно-водородные смеси. Использо­вание для резки двухатомных газов (Н2, N2) энергетически более выгодно. Двухатомный газ поглощает при диссоциа­ции в плазмотроне теплоту, которая переносится и выделя­ется на поверхности реза, где происходит объединение сво­бодных атомов в молекулы. При использовании электродов из циркониевых и гафниевых сплавов в качестве плазмообразующего газа при резке можно использовать воздух.

Алюминий и его сплавы толщиной от 5 до 20 мм режут в азоте, толщиной от 20 до 150 мм — в азотно-водородных смесях (65—68% азота, 35—38% водорода). Нержавеющие стали толщиной до 20 мм, разрезают с применением чистого азота, а при толщине от 20 до 50 мм — смеси 50% азота и 50% водорода. В качестве плазмообразующих газов при резке низкоуглеродистых сталей толщиной до 40—50 мм применяют сжатый воздух.

При резке меди и ее сплавов в качестве плазмообразую­щих газов применяют азотно-водородную смесь, азот или атмосферный воздух. ГОСТ 12221 устанавливает для плазменно-дуговой резки четыре типа аппаратуры: ПЛР — для ручной резки, ПЛРМ — для руч­ной и машинной резки, ПЛМ — для машинной резки, ПЛМТ — для машинной точной резки.

Резка лазерным лучом. Высокая концент­рация энергии позволяет использовать лазерный луч для прецизионной (точной) резки металлов и неметаллов. Ла­зером можно резать стекла, керамику, алмазы и другие ма­териалы. Сущность лазерной резки заключается в локаль­ном плавлении и испарении металла под воздействием сфо­кусированного луча. При резке, как правило, используют лазеры непрерывного действия, обладающие большими энер­гиями излучения в инфракрасном диапазоне. Основная об­ласть применения лазерной резки— микроэлектроника.

Рис. 23. Схема плазменно-дуговой резки: а - плазменной дугой; 1 - дуга, 2 - газ, 3 - плазма, 4 - разрезаемый металл; 5 - электрод, 6- резак; б - плазменной струей; 1 - плазма, 2 - сопло, 3 -источник постоянного тока, 4 - электрод, 5 - мундштук, 6 - дуга, 7 - разрезаемый металл.

Цель занятия.

Изучить оборудование поста для ручной дуговой резки, настройку режимов дуговой резки и влияние режима резки на форму реза.

Необходимые материалы.

Стальная пластинка размером не менее200 х100х5 из низкоуглеродистой конструкционной стали. Покрытые электроды, из имеющихся в наличии, диаметром 3...5 миллиметров для сварки низкоуглеродистой стали.

Оборудование, приспособления, инструмент.

Сварочный выпрямитель ВДУ – 504, электрододержатель, балластный реостат, провода сварочные, маска, молоток, зубило, маска или щиток и спецодежда сварщика.

Порядок выполнения работы:

1. Изучить теоретическую часть лабораторной работы, оборудование для дуговой резки покрытыми электродами, а также влияние режима резки на форму реза.

2. По диаметру и марке электрода, ориентируясь на приведенную ниже литературу, подобрать сварочный ток.

3. Проверить изоляцию проводов, надежность их соединения, заземление источника питания, изоляцию электрододержателя.

4. Выставить на балластном реостате выбранную силу тока.

5. Зажать пластину и разметить мелом положение резов.

6. Под руководством наставника сделать два реза с различной силой тока, замеряя время разрезания детали.

7. Выключить источник питания и оценить качество и скорость резки

8. Результаты занести в таблицу11.

9. Сделать выводы.

Таблица 11. Результаты измерений.

№ опыта	Диаметр электрода, мм	Сила тока, А	Измерения
			времени	качества
1
2

Содержание отчета.

1. Тема лабораторной работы.

2. Цель занятия.

3. Схема установки для резки покрытыми электродами.

4. Таблица технических характеристик ВДУ - 504.

5. Таблица результатов измерений.

6. Выводы.

Контрольные вопросы.

1. Основные части установки для резки покрытыми электродами их назначение.

2. Установка силы тока с помощью балластного реостата.

3. Параметры режима резки и их влияние на форму, и качество реза.

Литература:

1. Фоминых В. П., Яковлев А. П.

Ручная дуговая сварка: Учеб. пособие для техн. училищ. — б-е изд., испр. и доп. — М.: Высш. школа, 1981. —256 с., ил.

2. Шебеко Л. П. Оборудование и технология дуговой автоматической и механизированной сварки: Учеб. для сред. ПТУ.— М.: Высш. шк., 1986.— 279 с.: ил.

3. Справочник сварщика/Под ред. В. В. Степанова.— 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1982.— 560 с., ил.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N8

ИЗУЧЕНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ЭЛЕКТРОКОНТАКТНОЙ ТОЧЕЧНОЙ СВАРКИ

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Классификация контактных машин.

Классификацию выполняют по следующим признакам:

по виду выполняемых сварных соединений — для стыковой, точеч­ной, рельефной, шовной и шовно-стыковой сварки;

по назначению — универсальные и специальные;

по характеру действия — неавтоматические, полуавтоматические и автоматические;

по способу установки — стационарные и передвижные;

по способу питания — переменным током промышленной частоты (однофазные и трехфазные), низкочастотные, выпрямленным током, энергией разряда конденсаторов;

по устройству механизма сжатия или осадки — рычажные, пружин­ные, механические, пневматические, пневмогидравлические, гидравлические.