Вся бібліотека >>>

Зміст книги >>>

   

Навчальні посібники. Обробка металів

 Слюсарну справу


Є.М. Мурах

 

Частина перша. Теоретичні відомості

РОЗДІЛ X

 

ВИДИ ОБРОБКИ МЕТАЛІВ

§ 35. Зварювання

 

 

Зварювання - це технологічний процес освіти нероз'ємного з'єднання деталей машин, конструкцій і споруд шляхом їх місцевого з плавлення або спільного деформування, в результаті чого виникають міцні зв'язки між атомами (молекулами) з'єднуються тел.

Існує багато різних методів зварювання, які поділяються на дві основні групи: зварювання плавленням і зварювання пластичним деформуванням. Інші методи є їх різновидами або комбінаціями.

При зварюванні плавленням проводиться місцевий нагрів з'єднуваних деталей до температури плавлення і зварний шов утворюється шляхом змішування рідких фаз металів. При зварюванні пластичним деформуванням шов утворюється за допомогою притискання деталей. Вона може проводитися з попередніми місцевим нагріванням деталей або без нього (холодна зварювання).

За способом місцевого нагріву деталей зварювання поділяють на електричну (нагрівання в результаті дії електричного струму), газову (нагрів полум'ям палаючого газу) та інші види. Найпоширенішими способами електричної зварювання є електродугове і электроконтактная.

Електродугового називають зварювання, при якій для розплавлення кромок з'єднуваних деталей використовують теплоту електричної дуги, що живиться постійним або змінним струмом

Харчування дуги електричним струмом (напругою 30-60) здійснюється спеціальними зварювальними генераторами або знижувальними трансформаторами, які забезпечують різке падіння напруги при зростанні сили струму. Це умова необхідно для стійкого та безперервного горіння дуги навіть при деяких змінах її довжини з-за коливань руки зварника. Від зварювального апарату електричний струм, досягає кількох сотень ампер і потужністю не менше 5-10 кВт, підводиться до електроду і зварюваного виробу. Дотик до електрода виробу призводить до утворення дуги з температурою 5000-6000°С Тепло електричної дуги розплавляє кромки зварюваних деталей і кінець електрода, при цьому метал електрода заповнює поглиблення між деталями і утворює шов. Електроди, застосовувані при електродугової зварюванні, являють собою металеві стрижні зі спеціальним покриттям (обмазкою). Покриття процесі плавлення електроду сприяє іонізації газового проміжку дуги, а також захищає шов від окислення і вигоряння вуглецю і металу. Для зварювання звичайної конструкційної сталі застосовують електроди з обмазкою з крейди та рідкого скла. Найбільш поширені електроди з діаметром від 2,5 до 12 мм і довжиною від 350 до 450 мм.

Процес зварювання деталей вручну вимагає від працюючого певних навичок у виконанні відразу декількох рухів. Разом з переміщенням електрода уздовж осі для підтримки постійної довжини дуги електрод переміщають вздовж шва для заповнення розплавленим металом шва. При утворенні широкого шва потрібно ще й рух електрода поперек шва, . щоб заповнити весь шов металом. Для підвищення продуктивності праці застосовують автоматичне зварювання, при якій зазначені рухи виконуються зварювальним апаратом.

Залежно від характеру шва зварні з'єднання підрозділяють на стикове, внахлестку, таврове і кутове ( 54, а).

При стиковому з'єднанні для отримання міцного шва необхідна спеціальна підготовка кромок деталей ( 54, б). Для зварювання листів товщиною 2-5 мм застосовують бесскосное з'єднання. Розплавлений метал заповнює просвіт між листами. Вироби товщиною 5-15 мм вимагають підготовки кромок у вигляді V-образних скосів. При цьому метал заповнює освічене поглиблення і міцно з'єднує деталі по всій товщині шва. Х-образні скоси застосовують для зварювання деталей товщиною понад 15 мм У цьому випадку зварювання виробляється з обох сторін.

Электроконтактная зварювання відрізняється від електродугового тим, що для місцевого нагріву деталей, що з'єднуються використовують теплоту, що виділяється в точці найбільшого опору електричного кола. Якщо до з'єднуються деталей підвести електричний струм і зблизити їх до зіткнення, то місце контакту і буде точкою найбільшого опору. Площа контакту деталей через нещільність прилягання один до одного завжди менше площі їх перетину.

Розрізняють три види контактного зварювання: стыковую, точкову і шовную.

Стикова зварювання здійснюється електричним струмом напругою 1-3 В від понижуючого трансформатора. Струм підводиться до зварюваних деталей, які потім зближують до дотику. Через кілька секунд у місці контакту (стику) досягається температура початку плавлення металу. Вимкнувши струм, деталі здавлюють один з одним і таким чином отримують зварне з'єднання.

При точкової зварюванні ( 55) з'єднуються деталі 1 затискаються між електродами 2, до яких підведений струм напругою 2-10 Ст. Внаслідок великого опору в місці контакту 3 відбувається нагрів металу до температури зварювання. Потім під дією сили стиснення Р деталі, що зварюються.

Електроди мають велике поперечний переріз і виготовляються з мідного сплаву. Завдяки високим тепло - і електропровідності вони не приварюються до з'єднуються деталей.

Шовна зварювання відрізняється від контактної тим, що в апараті для шовного зварювання (шовного машині) електроди виконані у вигляді обертових роликів, між якими пропускаються зварювані листи. Головна перевага шовне зварювання - утворення суцільного герметичного шва.

Электроконтактная зварювання широко застосовується для з'єднання деталей з листового металу. Простота виконання зварного з'єднання, нескладність конструкції апарату для точкового зварювання, а також відносна безпека процесу (порівняно, наприклад, з електродуговим зварюванням) дозволяє використовувати электррконтактную зварювання навіть в умовах шкільних навчальних майстернях.

При газовій зварці кромки зварюваних заготовок і присадочний матеріал розплавляються за рахунок теплоти полум'я, що утворюється при згоранні суміші горючих: газів з киснем. В якості пального газу частіше використовують ацетилен, що володіє більшою теплотворною здатністю, ніж природний газ або пари бензину і гасу.

Основний інструмент газозварника-це газова пальник, якої горючий газ змішується з киснем і, згораючи, утворює зварювальне полум'я.

Газовим зварюванням з'єднують заготовки із сталі товщиною 0,5-3 мм, чавуну, алюмінію, міді та їх сплавів, а також сплавів на основі магнію.

    

 «Обробка металу» Наступна сторінка >>>

 

Дивіться також: Обробка металу Выколотка, або дифовка Гравірування Насічка Надрезная карбування Тиснення по фользі Ажурне лиття Кристаліт Декоративна обробка металу Технічне творчість "Нариси історії науки і техніки"