Неразборные соединения. Сварные соединения. Сварка.

Технологический процесс получения неразъемных соединений различных металлов называют сваркой, которую применяют для соединения однородных и разнородных металлов и сплавов, металлов с некоторыми неметаллическими материалами (керамикой, графитом, карборундом, стеклом).

В электромашино- и аппаратостроении используют чаще всего следующие виды сварки:

  1. электродуговую в среде защитных газов плавящимися и неплавящимися электродами;
  2. контактную (точечную, шовную, конденсаторную, ультразвуковую);
  3. сварку давлением.

Рассмотрим некоторые из них.

Часть сварного соединения, образуемую расплавленным в процессе сварки и затем затвердевшим металлом, называют сварным швом. Металл шва по составу и строению отличается от основного и присадочного металлов и имеет структуру литого металла, поэтому обычно обладает несколько меньшей прочностью и вязкостью. Для получения при сварке деталей сварного соединения, равнопрочного основному металлу, несколько увеличивают толщину шва по сравнению с толщиной основного металла. Это утолщение часто называют усилением. Однако излишнее утолщение шва. является вредным, поскольку при вибрационных и ударных нагрузках такой шов может начать разрушаться в месте резкого перехода от наплавленного металла к основному вследствие возможных концентраций в этих местах собственных внутренних напряжений.

 

Схемы дуговой сварки
 Рис. 75. Схемы дуговой сварки: а — ручной,
б — в среде защитных газов
 

 

При сварке почти всегда возникают остаточные сварочные напряжения, как правило, растягивающие напряжения в шве и сжимающие в основном металле. Для уменьшения остаточных сварочных напряжений при создании сварных конструкций и разработке рабочей технологии сборки и сварки узлов конструктор и технолог принимают специальные меры. При сварке необходимо точно соблюдать порядок наложения сварных швов и не допускать отклонения толщины шва от толщины, указанной в чертеже и технологическим процессом.

Технологический процесс сварки включает следующие операции:

  1. резку материала;
  2. подготовку кромок материала под сварку;
  3. сборку деталей в узел;
  4. прихватку узла и проварку швов;
  5. зачистку шва от брызг металла и шлака;
  6. снятие внутренних напряжений.

Электродуговая сварка может быть ручной, полуавтоматической или автоматической. Ручную дуговую сварку выполняют сварочными электродами, которые подают в зону электрической дуги и перемещают вдоль свариваемого металла. Дуга горит между стержнем электрода и основным металлом 2 (рис. 75а). Стержень электрода плавится, и расплавленный металл каплями стекает в металлическую ванну. Электрод имеет специальное покрытие, которое плавится вместе с ним, образуя газовую защиту вокруг дуги и шлаковую ванну на поверхности расплавленного металла.

По мере движения дуги сварочная ванна затвердевает, в результате чего получается сварочный шов 3. Жидкий шлак по мере остывания образует на поверхности шва твердую шлаковую корку, которую удаляют при зачистке. При сварке сварщик защищает лицо от светового и ультрафиолетового излучения дуги предохранительным щитком или маской с темным стеклом, а тело и руки —брезентовой спецодеждой и рукавицами. Рабочим местом сварщика служит специальная сварочная кабина.

При полуавтоматической или автоматической сварке сварочную дугу и расплавленный металл защищают от окисления воздухом защитными газами, для чего используют инертные газы, а также двуокись углерода как наиболее дешевый. Сварку можно выполнять. неплавящимися и плавящимися электродами. В качестве неплавящихся используют вольфрамовые электроды, при этом сварочный шов образуется за счет свариваемых металлов. При сварке плавящимися электродами применяют, сварочную проволоку без специального покрытия, которая выдается в зону сварки непрерывно специальным механизмом. В сварочную горелку 5 (рис. 75б) подают сварочную проволоку 4 и защитный газ 6. Горелка по мере сварки движется вдоль свариваемого металла 7. Сварку производят постоянным током обратной полярности для устранения пористости наплавленного металла.

 

Схемы контактной сварки
 Рис. 76. Схемы контактной сварки:
а — точечной, б — шовной
 

 

Точечную, шовную и конденсаторную сварки применяют для соединения деталей, изготовленных из листового проката. При точечной сварке свариваемые листы 2 (рис. 76 а) устанавливают между двумя электродами 1, сжимают и пропускают кратковременно по электродам электрический ток. Под действием тока и приложенного давления металл, расположенный между электродами, нагревается, расплавляется и образует литое ядро 3. После остывания ядра снимают давление электродов. Точечную сварку применяют почти для всех металлов и сплавов и производят на автоматических сварочных машинах, в которых процесс сварки автоматизирован. При точечной сварке поверхности, подлежащие сварке, должны быть тщательно очищены от грязи и масел.

Шовная сварка является разновидностью точечной сварки. Электроды имеют вид роликов 5 (рис. 76б), которые вращают и передвигают по свариваемым деталям 4. Сварной шов получается плотным, не пропускающим жидкостей и пыли.

Сварка давлением (холодная сварка) происходит без нагрева при нормальных температурах. Сущность этой сварки состоит в сближении свариваемых поверхностей до образования между ними металлической связи и, следовательно, получения прочных соединений. Такое сближение достигается приложением больших удельных давлений в месте соединения.

При холодной сварке свариваемые поверхности должны быть очищены от жировых пленок. Холодной сваркой выполняют точечные, шовные и стыковые соединения.

 
< Пред.   След. >

Новые статьи

 



           

Партнеры