Сварка

  1. Сварка. Понятие, сущность процесса................... 3
  2. Сварка плавлением.................................................4
  3. Классификация электрической дуговой сварки....6
  4. Ручная дуговая сварка и оборудование для неё....8
  5. Технология ручной дуговой сварки.....................10
  6. Технология газовой сварки...................................14
  7. Приложение...........................................................17
  8. Литература.............................................................18

Сварка. Понятие, сущность процесса.

Сварка - это один из ведущих
технологических процессов обработки металлов. Большие преимущества сварки
обеспечили её широкое применение в народном хозяйстве. С помощью сварки
осуществляется производство судов, турбин, котлов, самолётов, мостов, реакторов
и других необходимых конструкций.

Сваркой называется технологический процесс
получения неразъёмных соединений посредством установления межатомных связей
между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве, или пластическом
деформировании, или совместным действием того и другого.

Сварное соединение металлов характеризует непрерывность
структур
. Для получения сварного соединения нужно осуществить
межмолекулярное сцепление между свариваемыми деталями, которое приводит к
установлению атомарной связи в пограничном слое.

Если зачищенные поверхности двух соединяемых металлических
деталей при сжатии под большим давлением сблизить так, чтобы могло возникнуть
общее электронное облако, взаимодействующее с ионизированными атомами обоих
металлических поверхностей, то получаем прочное сварное соединение. На этом
принципе основана холодная сварка пластичных металлов.

При повышении температуры в месте соединения деталей амплитуды
колебания атомов относительно постоянных точек их равновесного состояния
увеличиваются, и тем самым создаются условия более легкого получения связи между
соединяемыми деталями. Чем выше температура нагрева, тем меньшее давление
требуется для осуществления сварки, а при нагреве до температур плавления
необходимое давление становится равным нулю.

Кусок твёрдого металла можно рассматривать как
гигантскую молекулу, состоящую из атомов, размещённых в строго определённом,
зачастую очень сложном порядке и прочно связанных в одно целое силами
межатомного взаимодействия.

Принципиальная сущность процесса сварки очень проста.
Поверхностные атомы куска металла имеют свободные, ненасыщенные связи, которые
захватывают всякий атом или молекулу, приблизившуюся на расстояние действия
межатомных сил. Сблизив поверхности двух кусков металла на расстояние действия
межатомных сил или, говоря проще, до соприкосновения поверхностных атомов,
получим по поверхности соприкосновения сращивание обоих кусков в одно монолитное
целое с прочностью соединения цельного металла, поскольку внутри металла и по
поверхности соединения действуют те же межатомные силы. Процесс соединения после
соприкосновения протекает самопроизвольно (спонтанно), без затрат энергии и
весьма быстро, практически мгновенно.

Объединение отдельных объёмов конденсированной твёрдой или
жидкой фазы в один общий объём сопровождается уменьшением свободной поверхности
и запаса энергии в системе, а потому термодинамически процесс объединения должен
идти самопроизвольно, без подведения энергии извне. Свободный атом имеет избыток
энергии по сравнению с атомом конденсированной системы, и присоединение
свободного атома сопровождается освобождением энергии. Такое самопроизвольное
объединение наблюдается на объёмах однородной жидкости.

Гораздо труднее происходит объединение объёмов твёрдого
вещества: приходится затрачивать значительные количества энергии и применять
сложные технические приёмы для сближения соединяемых атомов. При комнатной
температуре обычные металлы не соединяются не только при простом
соприкосновении, но и при сжатии значительными усилиями. Две стальные пластинки,
тщательно отшлифованные и пригнанные, подвергнутые длительному сдавливанию
усилием в несколько тысяч килограммов, по снятии давления легко разъединяются,
не обнаруживая никаких признаков соединения. Если соединения возникают в
отдельных точках, они разрушаются действием упругих сил при снятии давления.
Соединению твёрдых металлов мешает, прежде всего, их твёрдость, при их сближении
действительное соприкосновение происходит лишь в немногих физических точках, и
расширение площади действительного соприкосновения достаточно
затруднительно.

Сварка — стального каркаса будущего небоскреба. СВАРКА, процесс получения неразъемного соединения деталей из металлов, керамики, пластмасс, стекла и других материалов или их сочетаний (например, стекла с металлом) чаще всего путем местного или общего… …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

СВАРКА — СВАРКА, сварки, жен. (тех.). Соединение металлических частей путем заливки промежутков между ними расплавленным металлом. Автогенная сварка. || Соединение металлических частей, нагретых до высокой температуры, путем ковки или сжимания их.… …   Толковый словарь Ушакова

Широкое распространение сварки в промышленности стимулировало создание оборудования для механизации и автоматизации сварочных процессов. В то же время автоматизация сварки потребовала изменения технологического процесса. В одних случаях сварочный аппарат неподвижен, а изделие перемещается относительно него с заданной скоростью, а в других — устанавливается на самодвижущуюся тележку 6 — механизм (трактор), идущий по направляющим 2, прикрепленным на неподвижном изделии 1, или рядом с ним (рис. 108).

На производстве нашла широкое применение полуавтоматическая дуговая сварка, сущность которой заключается в следующем: механизм подачи электродной проволоки 3,4 и пульт управления 5 устанавливают отдельно от головки или инструмента, сварочная проволока подается по гибкому шлангу, через который также подводится электрическое питание к сварочному инструменту 7.

Функции сварщика в этом случае значительно упрощаются, так как ему нужно двигать только сварочныйую головку (инструмент) в нужном направлении и на определенной высоте от изделия.

Процесс сварки

Соединение, полученное в результате сварки характеризуется непрерывной структурной связью и монолитностью строения, достигаемыми за счет образования атомно-молекулярных связей между элементарными частицами соединяемых деталей трубопроводов. Неразъемное монолитное соединение, называется сварным соединением.

Процесс образования соединения при сварке происходит в три стадии.

  1. На первой стадии достигается физический контакт (между привариваемыми деталями), то есть осуществляется сближение соединяемых веществ на расстояния, необходимые для межатомного взаимодействия.
  2. На второй стадии происходит химическое взаимодействие, которое заканчивается процессом образования прочного соединения деталей. Эти две стадии характерны для микроучастков соединяемых веществ.
  3. Процесс сварки завершается диффузией.

Для качественного соединения деталей необходимо обеспечить контакт значительной части стыкуемых поверхностей и их активацию. Активация состоит в том, что поверхностным атомам твердого тела сообщается некоторая кинетическая энергия, необходимая для преодоления связей между ними и повышение энергии поверхностных атомов до уровня энергетического барьера схватывания, то есть для перевода их в активное состояние. Такая энергия может быть сообщена в виде теплоты (термическая активация) и других видов воздействия на соединяемые материалы.

ОБРЫВ ДУГИ В КОНЦЕ СВАРНОГО ШВА


СВАРКА В НИЖНЕМ ПОЛОЖЕНИИ

Сумма, которую придется заплатить исполнителю, зависит от множества факторов, таких как способ сварки, сложность и объем работы, удаленность места выполнения задачи и прочих. На данный момент актуальными являются следующие расценки:

Расположение слоев при многослойной сварке бывает трех видов наложения; последовательное каждого слоя по всей длине шва, "каскадным" способом и способом "горки". Оба последних способа применяют при сварке металла значительной толщины (более 20 25 мм). При выполнении многослойных швов особое внимание следует уделять качественному выполнению первого слоя в корне шва. Провар корня шва определяет прочность всего многослойного шва.

Подбор силы тока и диаметра электрода

Силу сварочного тока выбирают в зависимости от марки и диаметра электрода, при этом учитывают положение шва в пространстве, вид соединения, толщину и химический состав свариваемого металла, а также температуру окружающей среды. При учете всех указанных факторов необходимо стремиться работать на максимально возможной силе тока.

Таблица 1 - Выбор диаметра электрода при сварке стыковых соединений

Таблица 2 - Выбор диаметра электрода при угловых и тавровых соединений

Лазерная сварка.

Источником теплоты служит сфокусированный лазерный луч. Применяют твердотельные, газовые, жидкостные и полупроводниковые лазерные установки. Лазерный луч также используется для резки различных материалов. Основными достоинствами лазерной сварки являются: возможность вести процесс на больших скоростях, практически отсутствие деформаций изделия и узкий шов.

Газопламенная сварка.
Источником теплоты является газовый факел, образующийся при сгорании смеси кислорода и горючего газа. В качестве горючего газа могут быть использованы ацетилен, водород, пропан, бутан и их смеси. Тепло, выделяющееся при горении смеси кислорода и горючего газа, оплавляет свариваемые поверхности и присадочный материал с образованием сварочной ванны. Пламя может быть «окислительным» или «восстановительным», это регулируется количеством кислорода.



Размеры сварочной ванны должны быть минимальными. Скорость сварки должна соответствовать сварочному току и расходу инертного газа. Чрезмерный расход последнего приводит к засасыванию в зону дуги воздуха, при малом течении газа или чрезмерно высокой скорости сварки качественная защита также не будет обеспечена.



Подача аргона включается за 3-5 секунд до поджога дуги, выключается через 5-7 после ее обрыва.

Сварка алюминия полуавтоматами (режим DC MIG)


Лучше всего варить алюминий специальным импульсным аппаратом для сварки алюминия, в котором импульс высокого напряжения, разбив оксидную пленку, падает до базового значения. Каждая капля расплавленного электродного материала как бы "вбивается" в сварочную ванну, обеспечивая тем самым высокое качество шва. Однако такие аппараты дороги. Впрочем, как показывает практика, вполне можно обойтись и обычным полуавтоматом, даже таким, в котором режим сварки алюминия изначально не был заложен. Правда, в этом случае могут потребоваться небольшие переделки.

Инверторный сварочный полуавтомат непрерывной и импульсной сварки MIG-MAG

. Мы обещаем, что ни одно сообщение не останется без ответа.

25.3. Пожарная безопасность

25.4. Правовые и организационные
положения по охране труда

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Алексеев Е. К., Мельник В. И. Сварка в промышленном
строительстве — М    Стройиздат, 1977 —377 с

Алешин Н. П. Щербинский В. Г. Контроль качества
сварочных работ —М   Высш школа, 1986 — 167 с

Безопасность производственных процессов/Под ред С В
Белова — М   Машиностроение, 1085 — 448 с

Блинов А. Н., Лялш К. В Организация и производство сва-рочно-монтажиых
работ—М    Стройиздат,  1988 —343 с

Думов С. И. Технология электрической сварки плавлением
— Л   Машиностроение, 1987 —468 с

Корольков П. М., Хананетов М. В. Современные методы
термической обработки сварных соединений —М Высш школа, 1986 —182 с

Мусияченко В. Ф., Миходуй Л. Н. Дуговая сеарка
высокопрочных легированных сталей — М Машиностроение, 1987 — 74 с.

Новиков О. В Охрана окружающей среды —М Высш школа,
1987 —287 с

Рыбаков В. М, Дуговая и газовая сварка — М Высш школа,
1986 —С  4—39, 94—127

Наверх