WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаОрганізація виробництва, Трудове право України, Cоцзахист → Системи технологій та технологічні процеси – основні поняття. Інноваційні процеси в технологіях. Основні показники ефекту та ефективності інновацій (к - Контрольна робота

Системи технологій та технологічні процеси – основні поняття. Інноваційні процеси в технологіях. Основні показники ефекту та ефективності інновацій (к - Контрольна робота

Для зварювання виробів термомеханічними способами використовують теплову та механічну енергію: теплову – для нагрівання контактуючих поверхонь зварюваних виробів до пластичності, механічну – для наближення крайніх атомів поверхонь виробів один до одного. Внаслідок нагрівання та прикладеного зусилля процеси дифузії, які лежать в основі цих способів зварювання, прискорюються. До термомеханічних способів зварювання належать електроконтактне, дифузійне, газопресове та інші.

Для зварювання виробів механічними способами використовують механічну енергію. До механічних способів зварювання належать зварювання тертям, вибухом, ультразвуком, тощо.

2.За видом енергії, яку використовують у процесі зварювання виробів. За цією ознакою зварювання поділяють на електричне, механічне, плазмове, променеве, електромеханічне, хіміко-механічне тощо.

3.За ступенем автоматизації зварювання поділяються на ручне, напівавтоматичне та автоматичне.

4.За способом захисту розплаву в зоні зварювання. За цією ознакою зварювання поділяють на зварювання на повітрі, у вакуумі, у захисному газі, під шаром флюсу, з комбінованим захистом тощо.

Термічні способи зварювання

З усіх відомих на сьогодні термічних способів зварювання перше місце посідає дугове. Його використовують у процесі виготовлення залізничних вагонів і платформ, палуб та інших частин суден, парових казанів, труб для газів, рідин і сипких речовин, металевих конструкцій і арматури будинків, промислових споруд, мостів, вузлів із деталей машин, приладів тощо.

Цим способом зварюють майже всі конструкційні сталі, чавуни, мідь, алюміній, нікель, титан і сплави на їх основі.

Дуговим зварюванням називають спосіб утворення нерозбірного з'єднання двох виробів, місця з'єднання яких розплавляють теплотою, яка виділяється під час горіння дуги між електродами, одним з яких найчастіше є виріб.

Електричною дугою називають потужним електричний розряд, який супроводжується виділенням великої кількості теплової та світлової енергії.

Дугове зварювання починається із запалення дуги. Оскільки гази за звичайних умов складаються з нейтральних атомів і молекул і не мають електричної провідності, то через повітря електричний струм не проходить. Електричний струм проходить через гази при наявності в них електронів та іонів, тобто коли вони іонізовані.

Іонізацією називають процес утворення заряджених частинок з нейтральних атомів та молекул.

Для іонізації повітря електрод і виріб на короткий час зводять докупи, тобто „змикають". У результаті утворюється замкнене коло. Через місце дотику електрода і виробу проходить електричний струм, який миттєво розплавляє місце дотику. Між електродом і зварюваними виробами утворюється „місточок" з розплавленого металу. Після відведення електрода від виробу метал у зоні „місточка" кипить і випаровується. Починається процес термічної іонізації. Поверхня катода випускає потік вільних електронів, які під дією електричного поля напрямляються до анода і на своєму шляху зіштовхуються з молекулами повітря та парою металів; іонізують їх, тобто розщеплюють на іони та електрони. З часом температура стовпа дуги підвищується, кінетична енергія атомів та молекул збільшується, частішають їх співудари, що спричинює додаткову іонізацію газового стовпа. Додаткову іонізацію спричинює також світлове випромінювання дуги. Повітряний проміжок між електродом і зварними виробами стає електропровідним і настає електричний розряд. Процес запалення дуги закінчується утворенням стійкого дугового розряду.

Дуговий розряд виникає за напруги, яка залежить від матеріалу, з якого виготовленні електроди. Так, для сталевих електродів напруга виникнення дугового розряду становить 45-50 В, а для вугільних 55-60 В. Після виникнення дугового розряду напругу знижують на 25 В. Для стійкого горіння дуги необхідно, щоб її довжина становила 0,6-0,8 діаметра електрода.

Електрична дуга складається з трьох зон: катодної, анодної, стовпа дуги. Довжина катодної зони становить, анодної - см. Стовп дуги лежить між катодною й анодною зонами. Тут відбуваються процеси іонізації та переміщення заряджених частинок до катода і анода. У середині стовна дуги лежить зона найвищих температур (). Не вся теплота, яка виділяється під час горіння дуги, витрачається на плавлення зварюваних виробів і електрода: приблизно 50% витрачається на нагрівання виробів, близько 30% - на нагрівання електрода і приблизно 20% становлять втрати теплоти в довкілля.

Для виготовлення з'єднань електродуговим зварюванням необхідно мати електроди, джерела струму та захисні засоби.

У ході електродугового зварювання використовують вугільні (графітні) та металеві електроди. Розміри електродів стандартизовані.

Вугільні електроди виготовляють у вигляді стрижнів діаметром 6-30 мм. У процесі зварювання вугільні електроди не плавляться.

Металеві електроди за хімічним складом в основному не значно відрізняються від металів, з яких виготовлені зварювані вироби. Для їх виготовлення використовують якісні метали та сплави. В процесі зварювання електроди плавляться. Електроди без покриття називають зварювальним, або електродним дротом.

Діаметр металевих електродів становить 0,3-12 мм. У процесі зварювання в атмосфері інертних газів і водню використовують неплавкі електроди, виготовлені з вольфраму.

При ручному зварюванні використовують електроди з покриттями. Покриття надає стійкості горінню дуги, захищає розплавлений метал від дії компонентів атмосфери (кисню, азоту та ін.), легує метал зварного шва за відсутності відповідних за хімічним складом електродів тощо.

У процесі зварювання покритими електродами дуга горить між стрижнем електрода та зварюваними виробами. Стрижень електрода плавиться, разом з ним плавиться також покриття, утворюючи газовий або шлако – газовий захист дуги та розплавленого металу від дії атмосфери. Після розплавлення місця з'єднання дугу пересувають на ще не зварне місце. Тим часом розплавлений метал кристалізується, й утворюється шов. Розплавлений шлак застигає на поверхні шва у вигляді кірки, яка легко злущується.

Покриття на електродах можуть бути тонкими та товстими. Тонкі покриття називають стабілізуючими. Вони підвищують стабілізацію зварювальної дуги. Проте електроди із стабілізуючим покриттям не можуть захистити розплавлений метал майбутнього шва від насичення киснем і азотом, а тому шов не має доброї якості. Електроди з тонким покриттям використовують у процесі зварювання звичайних конструкцій, виготовлених із вуглецевих сталей.

У процесі зварювання відповідальних конструкцій використовують електроди з товстим покриттям. Товщина цих покрить дорівнює 1-3 мм. До складу товстого покриття входять легуючі елементи, газо - й шлако- утворюючі та зв'язуючи речовини.

Джерелом легуючих елементів у товстому покритті найчастіше є феросплави (фероманган, феросиліцій, феротитан та ін.). У процесі зварювання вони плавляться, легуючі елементи переходять у шов і тим самим поліпшують його механічні властивості та корозостійкість.

Для живлення електричної дуги використовують постійний і змінний струм. Стійкість горіння дуги, яка живиться постійним струмом, перевищує стійкість горіння дуги, яка живиться змінним струмом. Проте використовувати постійний струм економічно невигідно, оскільки обладнання для його виробництва більш громіздке і витрати електроенергії більші. Для живлення дуги постійним струмом використовують зварювальні генератори.

Електрична дуга, яка живиться змінним струмом, менш стійка і може згаснути. Стабільність дуги збільшується, якщо використовують змінний струм частотою 150-450 Гц або спеціальні стабілізуючі покриття. Для живлення дуги змінним струмом використовують зварювальні трансформатори та генератори змінного струму.

Способи дугового зварювання. Залежно від матеріалу, з якого виготовлені електроди, та їх кількості, а також способів увімкнення електродів і зварювальних виробів в електричне коло, є кілька способів дугового зварювання.

1. Зварювання неплавким електродом. Цей спосіб зварювання називають способом Бенардоса. При цьому способі зварювання використовують електроди виготовлені з графіту або вольфраму. У процесі зварювання електроди не плавляться. Дуга живиться від джерела постійного струму. Вироби з'єднуються за рахунок розплавлення тільки металу виробу, або металу виробу та присадного дроту. Дуга може мати пряму та обернену полярність: у разі прямої полярності „мінус" на електроді, „плюс" – на виробі, у разі оберненої навпаки.

Loading...

 
 

Цікаве