- •Технологические основы сварки плавлением и давлением Лекция №1
- •1 Общие сведения.
- •2 Сущность ручной дуговой сварки покрытыми электродами
- •3 Сущность автоматической сварки под слоем флюса (асф)
- •Сварочная головка – устройство, осуществляющее возбуждение дуги, подачу электродной проволоки, поддержание режима и прекращение процесса сварки.
- •Сварочный трактор – переносной самоходный сварочный аппарат, перемещающийся вдоль кромок или непосредственно по изделию, по направляющим или без них.
- •4 Сущность, технология и техника сварки в защитных газах.
- •Токоподводящие наконечники
- •5 Сущность электрошлаковой сварки
- •§ 3. Аппараты безрельсового типа
- •6 Сущность газокислородной сварки
- •4. Дуговые и лучевые виды резки металлов
Технологические основы сварки плавлением и давлением Лекция №1
Введение.
1802 г. Петров – открытие электрической дуги.
1889 г. Бенардос Н.Н– запантетовал сварку металлов электрической дугой между угольными электродами.
1891 г. Славянов Н.Г.– патент сварки металла плавящимся электродом.
1907 г. Кольберг – обмазка электродов и покрытые электроды.
1920 г. – открылась первая сварочная лаборатория, под руководством Вологодина.
1922 г. – под руководством Патона Е.О., ИЭС, АСФ, ЭШС, диффузионная сварка.
Бенардос Н. Н. Славянов Н.Г. Кольберг Оскар Патон Е.О.
1 Общие сведения.
Сваркой – называется процесс получения неразъёмных соединений посредством установления межатомных связей между сварными частями с помощью общего или местного нагрева или пластичной деформации или того и другого вместе.
Энергия возбуждения – это энергия, при которой атомы приходят в возбуждение.
Энергия активации – это энергия, при которой электрон отделяется от атома (и атом становится ионом).
По ГОСТ 19521-79 все виды сварки разделяются на три класса по виду энергии активации:
термический класс;
термомеханический класс;
механический класс.
К термическому относятся – ЭШС, ЭДС, газовая, электронно-лучевая, лазерная, термическая.
К термомеханическому классу – все виды электроконтактной, дугопрессовой, газопрессовой и других сварок (диффузионная).
К механическому классу – холодная, трением, ультразвуком, взрывом и др..
Сущность сварки плавлением.
Состоит в том, что металл по кромкам свариваемых деталей расплавляется. Жидкий металл одной кромки соединяется с жидким металлом другой. Образуя жидкий объём общего металла, который называется сварочной ванной.
В сварочную ванну может так же входить электродный металл и присадочный металл.
Неразъёмное соединение получается в результате охлаждения и кристаллизации жидкого металла сварочной ванны, который после охлаждения называется сварочным швом.
Сущность сварки давлением.
Состоит в непрерывном или прерывистом пластическом деформировании металла по кромкам свариваемых частей. Пластическое деформирование достигается статической или динамической нагрузкой, под которой кромки деталей сближаются на межмолекулярное расстояние. Для ускорения процесса сварку ведут с общим или местным нагревом.
Неразъёмные соединения образуются за счет установления физического контакта и химических связей между атомами соединяемых поверхностей.
Классификация способов сварки по следующим признакам:
По виду электрода: плавящимся, неплавящимся, металлом и не металлом;
По характеру воздействия дуги на основной металл: дуга прямого действия, косвенного действия, комбинированная (Рис 1.1);
Рис 1.1 Схемы сварочных дуг: а - прямого действия; б - косвенного действия;
в – комбинированного действия (двумя электродами при трехфазном токе).
По виду дуги: свободной дугой, сжатой дугой;
По количеству электродов (с общим подводом тока): одноэлектродный, двух электродный и многоэлектродный вид сварки (Рис 1.2 слева).
По количеству дуг (с раздельным источником): однодуговая, двухдуговая и многодуговая (Рис.1.2 справа). Электроды могут быть установлены по ширине шва, по длине шва, быть наклонными и т. п.
По степени механизации: а) ручная; б) механизированная (полуавтоматическая); в) автоматическая.
По роду сварочного тока: на постоянном токе, на переменном токе, на трехфазном токе (см. рис. 1.1 в), импульсный.
По полярности постоянного тока: прямая и обратная полярность.
По способу защиты дугового пространства:
- без внешней защиты (самозащитная проволока);
- шлакогазовая защита (покрытыми электродами, порошковой, проволокой);
- под флюсом, по флюсу (полуоткрытая дуга);
- в защитных газах (инертные, активные, смесь газов);
- в вакууме;
- в контролируемой атмосфере;
- комбинированная;
Рис.1.2 Классификация способов сварки по количеству электродов и дуг.
По способу формирования обратной стороны шва и для предотвращения протекания жидкого металла в зазор (рис 1.3):
на весу;
на флюсовой подушке (рис 7, 8) и самоклеющихся флюсовых лентах (рис. 9);
на подкладках съемных или остающихся (рис. 10) и для кольцевых швов (рис.11);
Рис. 1.3. Технологические приемы предотвращения протекания жидкого металла и шлака в зазоры при выполнении сварных угловых швов; на флюсовой подушке (а), с уплотнением флюса асбестовым шнуром (б), с асбестовой набивкой (в), по ручной подварке (г), на флюсомедной подкладке (д): 1 — мелкий флюс, 2 — флюсовая подушка, 3 — стальная труба, 4 — асбестовый шнур, 5 — асбест или паста, 6 — ручной подварочный шов, 7 — медная подкладка.
со вставкой (РИС 12);
с поддувом защитного газа (РИС 13).
По способу колебания дуги: с колебаниями электрода (простые или сложные), с колебаниями в магнитном поле.
По способу отклонения дуги (параллельно или перпендикулярно сварному шву).
Рис. 1.4. Сварка на
флюсовой подушке: а) — плоских
конструкций, б) — внутренних кольцевых
швов (стрелками указаны направления
перемещений). Где: 1 — изделие, 2 — флюс,
3 — воздушный шланг, 4 — лоток, 5 —
профилированная гибкая лента, 6 —
электрод.
Рис. 1.5. Флюсовая подушка с эластичным лотком для сварки кольцевых швов, где: 1 – тележка; 2 – диск флюсовой подушки; 3 – наклонная ось; 4 – пневмоцилиндр; 5 – ложемент; 6 – резиновая камера с флюсом; траверса.
Рис. 1.6. Самоклеящиеся гибкие флюсонесущие ленты для предотвращения протекания сварочной ванны.
Рис 1.7. Подкладки,
применяемые при сварке стыковых швов:
а - гладкая медная; б - флюсомедная;
в — остающаяся стальная; г — сварка в
замок.
Рис. 1.8. Неподвижные (а) и перекатывающиеся (б) флюсомедные подкладки в кольцевых стыковых соединениях, свариваемых под флюсом односторонним швом.
Рис. 1.9. Сборка
стыка труб с расплавляемой вставкой
под ручную дуговую сварку.
Рис. 1.10. Приспособление для защиты обратной стороны шва аргоном, где: 1 — заглушки из резины; 2 — свариваемые трубы; 3 — резиновый рукав; 4 и 5 — тросик.
Лекция №2