- •1.Загальні уяви про утворення з’єднань при зварюванні тиском
- •З’єднання ідеальних тіл
- •Зварювання реальних тіл
- •Послідовність формування з'єднання.
- •2.Основні параметри та класифікація способів зварювання.
- •Холодне зварювання
- •Ковальське зварювання
- •Зварювання тертям
- •Ультразвукове зварювання
- •Дифузійне зварювання
- •Зварювання вибухом
- •Зварювання дугою, що обертається в магнітному полі
- •3.Класифікація та сутність контактного зварювання
- •Точкове зварювання
- •Шовне зварювання
- •Рельєфне зварювання
- •Стикове зварювання
- •4.Загальна схема формування при точковому та шовному зварюванні
- •Особливості плавлення та кристалізації металу
- •Процеси нагрівання металу Електричні опори зони зварювання та їх роль в утворенні з’єднання
- •Контактні опори
- •Власний опір деталей
- •Загальний опір зони зварювання
- •5.Супутні процеси при утворенні з’єднань
- •Процеси масопереносу в контакті електрод - деталь
- •Вплив термодеформаційних процесів на властивості зони зварювання
- •Пластична деформація
- •Шунтування струму
- •6.Основні дефекти, природа їх утворення і міри запобігання
- •Непровари
- •Вибризкування
- •Нещільності
- •Зниження корозостійкості з’єднань
- •Зміна структури металу зварного з’єднання
- •7..Температурні та електричні поля
- •7.Тепловий баланс при точковому зварюванні та розрахунок зварювального струму
- •8.Технологія точкового, шовного та рельєфного зварювання
- •Вибір раціональної конструкції деталей і елементів з’єднання
- •Конструктивні елементи з’єднання
- •Інші конструктивні елементи
- •Типовий технологічний процес виготовлення зварювального вузла
- •Виготовлення деталей
- •Підготовка поверхонь
- •Складання
- •Прихоплення
- •Технологія і техніка зварювання різноманітних металів і вузлів
- •Особливості процесу точкового і шовного зварювання і його програмування
- •Вплив властивостей металів що зварюються на вибір параметрів зварювання
- •Класифікація сплавів по особливостям властивостей і режимів зварювання
- •Особливості зварювання деталей різної товщини і різнойменних матеріалів Зварювання деталей різної товщини
- •Зварювання деталей із різнойменних матеріалів
- •Одностороннє зварювання
- •Рельєфне зварювання
- •Приварювання (наварка) металічних шарів
- •9.Утворення з’єднання при стиковому зварюванні Сутність та процеси формування з’єднань при стиковому зварюванні
- •Стикове зварювання опором
- •Стикове зварювання оплавленням
- •Процеси нагрівання Джерела теплоти при зварюванні
- •Стикове зварювання оплавленням
- •Рівняння теплового балансу
- •Стійкість оплавлення
- •Дефекти з’єднань і причини їх утворення
- •10.Технологія стикового зварювання
- •Загальна схема технологічного процесу Області використання
- •Технологічний процес виготовлення вузла
- •Підготовка деталей
- •Технологія зварювання різноманітних матеріалів та вузлів
- •Зварювання опором
- •Зварювання оплавленням
- •Особливості технології зварювання різних матеріалів
- •Особливості технології зварювання різноманітних виробів
- •Загальні питання про обладнання для зварювання тиском
- •Конструктивні особливості приводів і електродів машини для зварювання тиском
- •Електроди машин для точкового, шовного і рельєфного зварювання
- •Електричні схеми добування різних форм зварювального струму на контактних машинах
- •Зварювальні трансформатори контактних машині їх зварювальні контури.
- •Екзаменаційні 1. Подайте загальні уявлення про природу утворення питання
- •21. Поясніть умови утворення та засоби боротьби з такими дефектами при точковому зварюванні як гарячі тріщини та нехватка металу при усадці.
- •22. Наведіть схему будови електрода машини точкового зварювання та обґрунтуйте її раціональність. Матеріали електродів та вимоги до них.
Дефекти з’єднань і причини їх утворення
Основними дефектами є непровари, рихлоти, викривлення волокон, розшарування і тріщини, а також дефекти структури зони зварювання.
Непровар – повна або часткова відсутність металічного зв’язку через неповністю видавлену зі стика оксидну плівку, а також через відсутність утворення спільних прикордонних зерен метала не дивлячись на видалення оксиду. Не провар знижує пластичність і міцність з’єднання.
Вірогідність утворення непровара підвищується при зварюванні легованих сталей і сплавів,які мають у своєму складі елементи, що утворюють тугоплавкі оксиди, котрі в момент осадки знаходяться в твердому стані і по тим чи іншим причинам залишилися у з’єднанні.
Причина непровара при відсутності оксиду – недостатній нагрів торців. На зламах таких холодних стиків спостерігається кригке між зернове руйнування.
Рихлоти зазвичай утворюються в глибоких кратерах, в місцях, заповнених розплавленим металом. Кристалізація цього металу супроводжується появою усадочних ефектів – раковин у формі лінз. При недостатній осадці раковини можуть також виникати і в околостиковой зоні на ділянці твердо-рідкого стану металу.
Викривлення волокон в області стика зазвичай спостерігається при черезмірній осадці металів з різко вираженою анізотропією властивостей.Це призводить до погіршення працездатності з’єднання.
Розшарування і тріщини (зазвичай прокольні гарячі) виникають також при черезмірній осадці при зварюванні металів з вираженою строчковою структурою, в котрій прошарки між волокнами мають порівняно низьку температуру плавлення.
До дефектів структури відносяться крупне зерно, забруднення стика неметалічними включеннями, зниження вмісту легуючих елементів в стику і т.д.
10.Технологія стикового зварювання
Ця тема передбачує вивчення таких положень:
-
Загальна схема технологічного процесу, що включає в себе вивчення таких питань:
-
межі використання стикового зварювання опором та оплавленням
-
підготовка деталей до зварювання
-
принципи призначення параметрів режиму зварювання
-
післязварювальні операції
-
можливі дефекти та методи їх запобігання
-
контроль якості
Особливості технології зварювання різноманітних матеріалів
Особливості технології зварювання різних виробів
Загальна схема технологічного процесу Області використання
Контактне стикове зварювання широко використовується
1. Для одержання із прокату довгих виробів.
Наприклад: заготовок в умовах безпосереднього прокату, залізничних рейок, арматури залізобетону, трубчастих змійовиків, поверхонь нагрівання котлів, магістральних трубопроводів і т.д.
Переоцінити роль стикового зварювання в такому випадку не можливо, один із прикладів: десь в середині восьмидесятих років виявилось що металу в країні менше ніж про це доповідають металурги. Інститутом електрозварювання був проведений аналіз цієї ситуації. Що виявили: наприклад при прокаті рейок на кожній довжиною 7 м залишаються по 2 м скраю що відрізаються і повертаються на переплавку. Ось вам і додаткова робота металургам. Застосування стикового зварювання дозволило практично зробити виробництво безвідходним. Десь посередині процесу прокатки заготовки стискаються і на виході маємо готові рейки будь якої довжини без відходів.
Або ж при використанні стикового зварювання трубопроводів продуктивність зростає десь на порядок.
2. Стикове зварювання використовується для виготовлення складних деталей із простих заготовок ( елементи шасі літальних апаратів, тяг, валів кожухів, карданових валів і навіть картерів двигунів внутрішнього згорання).
Наприклад в Харкові працює установка по виготовленню картерів дизеля. До застосування зварювальних технологій процес лиття цієї деталі займав десятки днів. Дуже складне формування, широка обробка форми і таке інше, та і якість такої складної деталі не гарантована.
Новий процес передбачав виготовлення окремих блоків і подальше зварювання в єдиний виріб.
-
Для виготовлення деталей замкнутої форми: ободи коліс (жодне колесо яке бігає не виготовляється без стикового зварювання), кільця жорсткості реактивних двигунів, шпангоути літальних апаратів.
Наприклад на Південному Машинобудівному при виготовленні ракети для з’єднання блоків використовують шпангоут. Таке собі невеличке кілечко в діаметр 3 м. в поперечному перерізі 150х400 мм ( 60 000 мм²)
Складається воно з двох півкілець які з’єднуються з допомогою стикового зварювання. Наскільки це сучасно і раціонально судіть самі. Недавно на кафедрі був головний зварювальник заводу наш бувший аспірант і розповідав що цією розробкою зацікавились в Німеччині і згодні платити досить високі гроші. Може людям хоч зарплатню підвищать.
-
З метою економії легованих сталей (ротова частина інструменту з легованої сталі а хвостова з вуглецевої.
Спосіб стикового зварювання вибирають в залежності від матеріалу, величини та форми поперечного перерізу, а також з урахуванням того яке є устаткування і зрозуміло в залежності від того які вимоги до з’єднання.
Стикове зварювання опором з’єднують деталі, як правило, невеликих перерізів від десятих долей міліметра до 200 мм² для мало вуглецевих сталей, та до 100 мм² алюмінію та міді. Більші деталі зварють з додатковим формуванням або в захисних газах.
В зв’язку з невисокою міцністю, важко прибираються оксиди, необхідність підвищеної електричної енергії, (висока середня щільність струму) великі витрати на підготовку торців зварювання опором застосовується обмежено. Але це не означає що воно не потрібне.
Найбільш широко використовується стикове зварювання безперервним оплавленням і оплавленням з попереднім підігріванням яке забезпечує високу якість, малу енергоємність і малі затрати на операції до зварювання.
Безперервним оплавленням зварюють деталі з компактним (стержні, квадрат) перерізом до 1000 мм² (зі сталі) та декілька з більшими для розвинутого перерізу (труби, листи).
Область використання зварювання оплавлення з підігріванням опором обмежується перерізом 5000 – 10000 мм². При більших перерізах нерівномірність нагрівання призводить до зниження стабільності, якості. І також різко зростає потужність установки.
Деталі 5000 – 40000 мм² зварюють безперервним оплавленням на машинах з програмним керуванням напруги зварювального трансформатора та швидкості руху рухомої деталі.
Висока ефективність способу з імпульсним, або віброоплавленням, що дозволяє зварювати деталі перерізом до 200000 мм². Це досягається тим що при цих способах інтенсифікуються руйнування контакт перемичок яке призводить до збільшення контактного опору між деталями. При цьому збільшується кількість теплоти – перше і друге - виконується умова: максимальне відбирання потужності від машини відбувається коли R зв=Rк.з.м.