Зварювання металів
Зварювання - Це процес отримання нероз'ємних з'єднань в різних матеріалах, у вузлах і цілих конструкціях, здійснюваний за рахунок міжатомних сил зчеплення. Освіта зварних з'єднань виходить в більшості випадків при нагріванні в вузькій зоні, расплавлении і кристалізації з утворенням зварного шва за рахунок зварюваного метала або за допомогою проміжного металу, званого присадковим. Застосовувані в практиці процеси зварювання поділяються на класи в Залежно наступних факторів. Залежно від умов, за яких здійснюється зварювання (освіта міжатомних зв'язків) частинок металу, розрізняють зварювання плавленням і зварювання тиском. Сутність зварювання плавленням полягає в тому, що метал по крайках звареної деталі піддається плавлению від нагріву сильним джерелом тепла: електричною дугою, газовим полум'ям, хімічною реакцією, розплавлений шлаком, енергією електронного променя, плазмою, енергією лазерного променя. У всіх цих випадках утворюється від нагріву рідкий метал однієї кромки мимовільно з'єднується з рідким металом інший кромки. Створюється загальний обсяг рідкого металу, який називається зварювальної ванною. Після застигання металу по крайках або додаткового присадочного металу, введеного в зварювальну ванну, утворюється зварний шов. Сутність зварювання тиском полягає в пластичному деформуванні металу в місці з'єднання під дією сили. Пластичну деформацію крайок деталей здійснити легше, якщо нагрівати місце з'єднання. Джерелом тепла (при зварюванні з місцевим нагріванням) служить електричний струм, газове полум'я, хімічна реакція, механічне тертя, при зварюванні із загальним нагріванням - ковальський горн, нагрівальна піч. У Залежно від виду енергії розрізняють три види зварювання: зварювання: термічна, термомеханическая механічна.
До термічного класу належать види зварювання, здійснюваної плавленням: дугова, газова, електрошлакове.
До термомеханічної класу належать види зварювання, при яких використовується теплова енергія і тиск: контактна, дифузна, дугова.
До механічному класу належать види зварювання, здійснювані з використанням механічної енергії і тиску: холодна, вибухом, ультразвукова, тертям і ін
У Залежно від технічних ознак (способу захисту металу в зоні зварювання, безперервності процесу і ступеня механізації) зварювання розрізняють:
• За способу захисту металу: зварювання в повітрі, вакуумі, захисних газах, під флюсом, по флюсу, у піні і з комбінованим захистом. В якості захисту можуть застосовуватися активні гази, а також суміш інертних і активних газів. Захист розплавленого металу газом може бути струменевого або в контрольованій атмосфері.
• За безперервності процесу: безперервні і переривчасті види зварювання.
• За ступеня механізації: ручні, механізовані, автоматизовані та автоматичні.
Процеси зварювання плавленням
В
Серед процесів зварювання плавленням широке застосування отримала електродугове зварювання, при якій джерелом тепла є електрична дуга, яка утворюється між двома електродами в тому чи іншому середовищі. Температура електричної дуги залежить від матеріалу електродів. У центрі дуги по її осі температура досягає 6000-7000 В° С. При зварці на нагрівання, і розплавлення металу використовується 60-70% тепла. Інша кількість тепла (80-40%) розсіюється в навколишньому просторі.
Найбільш поширеними способами, електродугової зварювання є ручна дугова зварювання, автоматичне зварювання під шаром флюсу, електрошлакове зварювання, зварювання в захисних газах і ін Ручна дугова зварка. Найбільший обсяг серед інших; видів; зварювання займає ручна дугова зварка. Зварювання виконують електродами, які вручну подають у зону горіння: дуги і переміщують вздовж зварюваного вироби (Рис. 18). Дуга Горб між стрижнем електрода 1 я основним металом 2. Під дією тепла дуги електрод і основний метал плавляться, утворюючи металеву зварювальну ванну 3.
В
рис.18 ручна дугова зварка
Так як зварні конструкції зазвичай виготовляються зі сталі, то найбільшу поширення набули сталеві електроди діаметром 1-10 мм і довжиною до 450 мм. Поверхня таких електродів зазвичай покрита шаром спеціальної обмазки. У міру плавлення електрода, обмазка плавиться, утворюючи захисну середовище для крапель розплавленого металу замітає димоутворювальною речовин, а рідкоземельні метали, що містяться в обмазці сприяють підтримці дугового розряду, за рахунок зменшення роботи виходу електронів. У міру переміщення електрода розплавлений основний метал і електродний кристалізується, а обмазка перетворюється на шлак, що розташовується на поверхні шва. Шлаки захищає розплавлений метал від окислення, насичення азотом. Пря потреби до складу обмазок вводять легуючі добавки (Подрібнені феросплави). Розплавляючись, вони переходять у шов, поповнюючи спад елементів, вигоряючих з металу під тиском дуги. Д...
