Разделы сайта

Читаемое

Обновления Mar-2024

Промышленность Ижоры -->  Сварка металлов и сплавов плавлением 

1 2 3 [ 4 ] 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253


Рис. 1-9. Сварка с контролируемой атмосферой:

/ - приспособление для перемещения свариваемой детали;

2 - труба для подсоединения воздушного насоса, S - канал для подачи защитного газа;

4 - смотровое окно

счет химических реакций, в общем балансе теплоты весьма незначительна. Некоторое исключение представляют атомноводородная сварка, которая находит весьма ограниченное практическое применение, и сварка сжатой дугой.

Разновидностью сварки в защитных газах является сварка с контролируемой атмосферой (рис. 1-9). Сварка происходит в камере, где сначала создается вакуум, затем камера заполняется аргоном, гелием или смесью газов (создается контролируемая атмосфера). При этом обеспечивается более полная защита сварочной ванны. Этот метод применяют при дуговой сварке неплавящимся электродом химически активных металлов и сплавов автоматом, полуавтоматом или вручную. В некоторых случаях сварку в вакууме ведут без создания специальной атмосферы.

Принципиально возможна, но находит весьма ограниченное применение сварка с комбинированной защитой, при которой газ и покрытие наносят на поверхность электродной проволоки при помощи электромагнитных сил (магнитное покрытие) или вводят внутрь электрода до сварки либо в процессе ее. Сварку с комбинированной защитой можно использовать как при полуавтоматическом, так и при автоматическом процессе.

В последние годы находит применение полуавтоматическая сварка активированной проволокой сплошного сечения и порошковой проволокой без дополнительной защиты. В состав активированной проволоки вводят элементы-раскислители и элементы, связывающие азот в стойкие нитриды, оказывающие незначительное влияние на качество металла шва, имеющего ферритную структуру. В сердечник порошковой проволоки вводят железный порошок, нитридо- и шлакообразующие составляющие.

Разновидностью дуговой сварки является плазменная сварка (сварка сжатой дугой). При сварке столб дуги имеет более высокую температуру. Это обусловливается свойством дугового разряда, заключающимся в том, что при искусственном сжатии столба дуги и охлаждении его наружных слоев наблюдается повышение температуры. Сжатая дуга образуется в дуговом разряде, возникающем в узком канале.

Если дуговой разряд возникает между вольфрамовым или медным электродом и основным металлом, то такая дуга назы-



вается дугой прямого действия, иногда именуемой проникающей дугой (рис. 1-10, а). Если одним из электродов служит сопло (оно может конструктивно совпадать с каналом, в котором создается столб плазмы), то такая дуга называется дугой косвенного действия или плазменной струей (рис. 1-10, б). Струя плазмы в этом случае выделяется из столба дуги в виде факела.

Для образования сжатой дуги вдоль ее столба через канал в сопле пропускается нейтральный одноатомный газ (аргон, гелий) или двухатомный газ (азот, водород, окись углерода или другие газы и их смеси). Газ сжимает столб дуги, что приводит к повышению его температуры до 16 000° С при дуге косвенного действия и до 33 000° С при дуге прямого действия, и образует так называемую холодную плазменную струю. Сжатая дуга является весьма концентрированным источником теплоты (удельная мощность более 500 кВт/см). Газ в столбе сжатой дуги характеризуется высокой степенью ионизации, при которой он обладает весьма значительной электропроводностью, приближающейся к электропроводности проводника (например металла).

Для защиты плавильного пространства от окружающего воздуха вокруг сжатой дуги подается дополнительный защитный газ (аргон, углекислый газ), а иногда флюс. Для получения сжатой дуги служат специальные устройства - плазмотроны.

Сжатую дугу используют также для резки металла и напыления.

Для сварки находит применение микроплазменный процесс, при котором нагрев металла осуществляется высокотемпературной тонкой струей - лучом плазмы, обеспечивающей весьма высокую концентрацию энергии.

Электрошлаковая сварка. При электрошлаковом процессе основная часть энергии, расходуемая на нагрев и плавление металла, обеспечивается за счет теплоты, выделяемой в замкнутом объеме расплавленного шлака - шлаковой ванне при прохождении через нее тока. Шлаковая ванна 1 образуется (наводится) путем расплавления флюса, заполняющего пространство между кромками основного металла 2 и специальными охлаждаемыми водой приспособлениями-ползунами 3, плотно прижатыми к поверхности свариваемых де-

Рис. 1-10. Сварка сжатой дугой:

а - дуга прямого действия, б - дуга косвенного действия; 1 - охлаждаемое медное сопло,2 - вольфрамовый или медный электрод, 3 - столб дуги





Рис. l-ll. Электрошлаковый процесс.

Вертикальной стрелкой показано направление сварки, горизонтальной - направление перемещения -электрода в зазоре

талей (рис. 1-11). Флюс плавится дугой, возникающей в начальный период сварки между основным металлом и электродной проволокой. После расплавления определенного количества флюса дуга шунтируется расплавленным шлаком и гаснет. Длина шлаковой ванны практически равна толщине основного металла, а ширина определяется зазором между свариваемыми кромками. Глубину шлаковой ванны выбирают в зависимости от технологических условий (состава основного металла, режима сварки и др.).

Необходимая для осуществления шлакового процесса энергия доставляется от источника питания переменного или постоянного тока, подсоединяемого к основному металлу и плавящемуся электроду (электродам) 4, вводимому в зазор между свариваемыми кромками и погруженному в шлаковую ванну. Электрод располагают посередине шлаковой ванны или перемещают в зазоре от одной поверхности свариваемых деталей к другой. Ток к электроду подводится при помощи мундштука 5. Проходя через шлаковую ванну, ток нагревает ее до температуры, превосходящей температуру плавления основного и электродного металлов.

Шлак расплавляет кромки основного металла и электрод, который подается в шлаковую ванну со скоростью, равной скорости его плавления. Расплавленные электродный и основной металлы стекают на дно шлаковой ванны, образуя сварочную (металлическую) ванну 6. По мере удаления источника нагрева происходит затвердевание - кристаллизация металла сварочной ванны. Расплавленный шлак, находящийся над металлической ванной, достаточно надежно защищает металл от воздействия воздуха. По мере заполнения зазора между свариваемыми кромками мундштук при помощи специального привода передвигается вдоль свариваемого изделия.

Шлаковая ванна, наведенная в начале сварки данного шва, по мере его формирования перемещается от начала детали к ее концу. Для восполнения расхода шлака, затрачиваемого на образование корочки на поверхности шва и потери на испарение, в шлаковую ванну небольшими порциями добавляется флюс.



1 2 3 [ 4 ] 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253

© 2003 - 2024 Prom Izhora
При копировании текстов приветствуется обратная ссылка