Тема: Основы технологии сварочного производства.
Задачи:
· закрепить знания об основных классах сварки;
· получить представления о технологии различных способах сварки и областях их применения.
Работа рассчитана на два академических часа.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Сварка является наиболее прогрессивным, высокопроизводительным и весьма экономичным технологическим способом получения неразъемных соединений. Сварку можно рассматривать как сборочную операцию (особенно в строительной промышленности), и как способ производства заготовок. Во многих областях промышленности широко используют комбинированные сварные детали, которые состоят из отдельных заготовок, выполненных с применением различных технологических процессов, а иногда и различных материалов. Деталь расчленяют на составные части с последующей их сваркой, если изготовление еецельнолитой или цельнокованой связано с большими производственными трудностями.
Физическая сущность процесса сварки заключается в образовании прочных атомно-молекулярных связей между поверхностными слоями соединяемых заготовок. Энергия активации сварки может сообщаться в виде теплоты (термическая активация) и в виде упруго-пластической деформации (механическая активация) или в смешанном виде (термомеханическая активация). В зависимости от метода активации все способы сварки разделены на три класса: термический, термомеханический и механический.
|
|
Термический класс сварки - соединение плавлением с использованием тепловой энергии (дуговой, электрошлаковой, плазменной, электронно-лучевой, лазерной, газовой).
При дуговой сварке источником тепла для плавления металла служит электрическая дуга, возникающая между заготовкой и электродом. Изучая электродуговую сварку, слушатель должен ознакомиться с сущностью дугового процесса, изучить технологию, оборудование, области применения ручной дуговой сварки, а также другие способы дуговой сварки: автоматическую под слоем флюса и сварку в среде защитных газов. Особо должен быть рассмотрен вопрос об электрошлаковой сварке. Следует уяснить, что электрическая дуга горит здесь лишь в самом начале процесса, чтобы подготовить шлаковую ванну, а дальнейшее плавление присадочного и основного металла достигается за счет тепла, выделяемого при прохождении электрического тока через шлаковую ванну.
Сварка электронным лучом в вакууме, плазменной струей, лучом лазера относится к специальным способам электрической сварки. Рассмотрите технологию этих видов сварки, особенности сварных соединений, область применения.
|
|
Особенностью газовой сварки является применение в качестве источника тепла газового пламени. Рекомендуется изучить процесс горения и структуру сварочного пламени, конструкцию газовой горелки, оборудование и технологию сварки.
Далее необходимо рассмотреть резку металлов. Существует три основных вида резки: разделительная, поверхностная и резка кислородным копьем. В зависимости от способа нагрева металла до расплавления различают кислородную, кислородно-флюсовую, плазменную, воздушно-дуговую резку металлов.
Термомеханический класс сварки - сварка, осуществляемая с использованием тепловой энергии и давления (электроконтактная и диффузионная).
Электроконтактная сварка относился к видам сварки с кратковременным нагревом места соединения и осадкой разогретых заготовок. Это высокопроизводительный вид сварки, она легко поддается автоматизации и механизации, вследствие чего широко применяется в машиностроении. Необходимо ознакомиться с электрической контактной сваркой и ее разновидностями: стыковой, точечной, шовной, рельефной. Необходимо подробно изучить технологию, режимы и оборудование электроконтактной сварки.
При диффузионной сварке соединение образуется в результате взаимной диффузии атомов поверхностных слоев контактирующих материалов. Этот способ сварки позволяет получать качественные соединения металлов и сплавов в однородном и разнородных сочетаниях. Разберитесь в особенностях технологии и областях применения диффузионной сварки.
Механический класс сварки - сварка, осуществляемая с использованием механической энергии и давления без предварительного подогрева соединяемых заготовок (холодная сварка, сварка ультразвуком, сварка взрывом, сварка трением). Необходимо ознакомиться с технологией, преимуществами и областью применения этих видов сварки.
Наплавка - способ восстановления изношенных и упрочнения исходных деталей. В настоящее время разработаны и широко используются различные способы наплавок и нанесения покрытий. Наплавочные работы применяют для создания на деталях поверхностных слоев с требуемыми свойствами. Следует изучить технологию различных способов наплавки, материалы и оборудование, применяемые при наплавочных работах.
Пайка - технологический процесс соединения металлических заготовок без их расплавления посредством введения между ними расплавленного металла - припоя.
Припой имеет температуру плавления более низкую, чем температура плавления соединяемых металлов. Следует разобраться в физической сущности процессов пайки, знать способы пайки и типы паяных соединений. Важно уяснить, в каких случаях следует применять мягкий припой, а в каких - твердый. Необходимо изучить области применения пайки металлов и сплавов.
Качество сварных и паяных соединений оценивают с помощью разрушающих методов контроля. Необходимо изучить внешние и внутренние дефекты соединений и методы их контроля.
Нарушение технологических режимов сварки приводит в ряде случаев к возникновению в сварных соединениях напряжений и деформаций. Необходимо ознакомиться с мерами борьбы с напряжениями, возникающими при сварке, и способами исправления деформированных элементов и конструкций.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Изложите сущность процесса дуговой электросварки.
2. Особенности и характеристика сварки плавящимся и неплавящимся электродами.
3. Для чего металлические электроды покрывают обмазками и какими?
4. Ручная дуговая сварка.
5. Начертите схему автоматической дуговой сварки под слоем флюса.
6. Изложите сущность процессов дуговой сварки в защитной среде.
7. Начертите схему электрошлаковой сварки.
8. Перечислите и охарактеризуйте специальные способы сварки плавлением.
|
|
9. Изложите технологию газовой сварки.
10. Расскажите об области применения газовой сварки.
11. Какие способы резки металлов Вы знаете?
12. Начертите и объясните схемы точечной, роликовой, шовной и рельефной электроконтактной сварки.
13. Приведите примеры применения контактной сварки в машиностроении.
14. Расскажите, в каких отраслях народного хозяйства применяется диффузионная сварка.
15. Начертите и поясните схемы видов сварки механического класса.
16. Укажите приемы и способы наплавки.
17. Расскажите об областях применения наплавки.
18. Физическая сущность процесса пайки.
19. Какое назначение имеет флюс при пайке?
20. Какое оборудование применяется при пайке?
21. Перечислите дефекты сварных и паяных соединений.
22. Перечислите разрушающие и неразрушающие методы контроля сварных и паяных соединений.
23. Назовите причины возникновения остаточных напряжений в сварных конструкциях.
24. Как можно уменьшить или полностью устранить деформацию конструкций при сварке?
Описание РАБОТЫ
1. Изучите теоретическую часть и используя рекомендованную литературу, заполните таблицы 1 – 3, формы которых приведены ниже.
2. Для каждого способа сварки в таблицах нужно привести схему процесса, указать источник тепла, способ защиты сварного шва от окисления и область применения данного способа сварки.