Кіріспе. ҚТ және өртке қарсы шаралар инструктажы. ОӨ тәжірибесінің мақсаты, өту графигімен таныстыру. Дәнекерлеу кезіндегі металлургиялық және жылулық процесстер. Дәнекерлеу кернеулері мен деформациялары
Дәнекерлеу үрдісінде бөлшектердің кернеуі, майсуы және ауысуы
жүктеу/скачать 302,16 Kb.
|
| Дәнекерлеу үрдісінде бөлшектердің кернеуі, майсуы және ауысуы
Металдарды дәнекерлеу температураның кең интервалында жасалады. Сонымен бірге, қарқынды қызуға тігіс және тігіс жанындағы аймақ ұшырайды, ал тігістен алынған учаскелердің қоршаған орта температурасы бар. Қыздыру дәнекерлеу кезінде ескеру қажет ететін металдың физикомеханикалық сипаттамасының өзгеруіне әкеп соғады. Туындау себептеріне байланысты жеке кернеудің келесі түрлерін айырады (сыртқы күштердің қосымшасысыз пайда болған) ■ дәнекерлеу кезінде температураны біркелкі бермеуден туындаған жылулық; ■ шынығуға ұқсас құрылымдық айналу салдарынан пайда болған құрылымдық. Меншікті кернеу мен майысу болуы ұзақтығына байланысты уақытша және қалдық деп бөлінеді. Уақытша кернеу мен майысу Бірқатар уақыт аралығында ғана құрылымда болады. Егер туындаған кернеу материалдың беріктігін шегінен асып кетпесе, онда уақытша кернеу мен майысу дәнекерлеу торабын суытқаннан соң жоғалып кетеді (түседі), ал қалдықтар – оларды туындатқан себептер кеткеннен соң сақталады. Шектен тыс жоғары кернеу мен майысу сызаттардың пайда болуына немесе дәнекерленген қосылыстардың бұзылуына әкеп соғуы мүмкін. Кейбір жағдайларда бұзушылық болмайды, дегенмен дәнекерленген құрылымның берілген өлшемдері өзгереді. Дәнекер кернеудің үш түрін айырады: ■ Құрылым немесе оның жекелеген элементтері өлшемімен өлшенетін көлемде әрекет ететін және теңделетін алғашқы түрдегі кернеу (дәнекерлеу қосылысында немесе дәнекер тігісінде); ■ Нақты бағыты жоқ микрокөлемдер шегінде (металдың бір немесе бірнеше бидайы) әрекет ететін және теңделетін екінші түрдегі кернеу; ■ Кристалл тор шегінде әрекет ететін және теңделетін үшінші түрдегі кернеу (енгізу қоспалары пайда болуы кезінде туындайтын атомдардың дұрыс орналаспауымен байланысты). Кеңістікте жүктеме күштер әрекеті бағытына байланысты дәнекерлеу кернеудә желілік (бір осьті) – бір ось бойында ғана әрекет ететін, жалпақты (екі осьті) - бір біріне перпендикуляр екі бағытта әрекет ететін, көлемді (үш осьті) - өзара перпендикуляр үш бағытта әрекет ететін деп бөледі. Дәнекерлейтін бөліктер қалыбы мен өлшемдерінен байланысты қалдық дәнекерлеу майысулар қосылатын элементтер тегістігінде дамиды немесе одан шығып кетеді. «Тегістікте» майысу құрылым өлшемдерінің өзгеруін (кішіреюін) туындатады, оны өлшемді кішірейтуге орын қалдыруды көздей отырып, бөлшектерді бөлу және оларды дәнекерлеуге жинау кезінде ескеру қажет. «Тегістіктен» майысу (бұрыштық майысулар) төмпешіктің (көпіршік) пайда болуына, жалпақ бөліктердің жергілікті майысуына, тавр қосылыстарын дәнекерлеу кезінде құлақты майысуға әкеп соғады. Полиморф айнауларға ұшыраған (жылыту үрдісінде кристалл торлардың өзгеруі) болаттарды дәнекерлеу кезінде рұқсатты нүктеден асып қыздырылған металдың дәнекерлеу қосылысы учаскелерінде құрылымдық кернеу туындайды. Бұл кернеулер мартенсит (а-темірде көмірқышқылдың қатты қоспасы) және аустенит (𝛾-темірде көмірқышқылдың қатты қоспасы) құрылымы көлемінің өзгеруі салдарынан болады, болаттың барлық маркалары үшін ұқсас. Кіші көмірқышқыл болаттарда мартенсит пен аутенсит көлемінің өзгеруі металл иілгіш жағдайда болғанда және оның қаттылық шегі нольге жақын болған кезде 600 °C астам температура кезінде өтеді. Осы температура кезінде көлемді құрылымдық өзгерістер кернеудің туындауына әкеп соқпайды. Болаттың едәуір иілгіш болған 700... 900 °C температур интервалында төмен көмірқышқылды болаттарда аустениттің бұзылуы кернеудің туындауымен сүйемелденбейді. Болатты қыздыру және суыту кезінде мартенсит және аутенсит құрылымының өзгеруі: 1 — барлық болаттар үшін қыздыру қисық сызығы; 2 — төмен көміртекті болатты салқындату қисық сызығы; 3 — қосындыланған болатты салқындату қисық сызығы; Ac1, Ac3 — сәйкесінше Fe—C жүйенің қалып диаграммасының төменгі және жоғарғы сыни нүктесі 70 Суытуға жақын қалыпты сипатынан аустениттің бұзылуы едәуір төмен температура кезінде болуы мүмкін және жоғары көмірқышқылды (шыныққан) болаттарды суытқан кезде өзге жағдай туындайды. Егер шынығу толық көлемде өтсе, онда аустенит салыстырмалы жоғары емес температураға дейін (200...300 °C) салқындайды және тез арада көлемінің өзгеруімен мартенситке айналады. Металл сол кезде қатты жағдайда болады және жоғары беріктікте болады. Мартенситтің пайда болған құрылымының артуына құрылымдық өзгермеген учаскелер кедергі келтіреді. Мартенсит құрылымымен облыстар ішінде қысылудың қалдық кернеуі туындайды, ал шекаралас қабаттарда – қосымша иілгіш майысулар туындауын шақыратын тікесінен кернеулер туындайды. Төмен иілгішті болат қатты майысқан кезде сызаттар пайда болады. Бұндай ьолаттарды дәнекерлеу үшін күрделенген технологиялық үрдіс қажет етіледі. Дәнекерлеу кернеуін және майысуын төмендету жөніндегі барлық шаралар кешені екі топқа бөлуге болады: ■ Кернеу мен майысудың туындауының алдын алатын немесе олардың әсерін төмендететін шаралар; ■ Егер өлшемдері рұқсаттыдан артып кетсе қалдық майысуларды одан әрі түзетуді қамтамасыз ететін шаралар Көрсетілген шаралар конструторлар мен технологтармен алдын ала көзделеді, үлгілерді дайындау үрдісінде нақтыланады және одан кейін ғана технологиялық құжаттамаға енгізіледі. Кернеу мен майысудан толық арылу мүмкін емес, дегенмен оларды белгілі деңгейге дейін кішірейтуге болады. Көптеген сынақтардан кейін (жауапты конрукторлар үшін) және алынған нәтижелерді жинақтағаннан соң дәнекерлеу торабының және белгіленген көрсеткіштерге сәйкес құрылымының сенімді жұмысына кепілдік беру мүмкіндігі ұсынылады. Алдын алу шаралары жобалау сатысында әзірленеді және міндетті де, ұсыныстық сипатта болады. Қалдық кернеуді электродтармен жабыны бар қолмен доғал дәнекерлеуді автоматты немесе жартылай автоматты көмірқышқыл газда немесе аргонда дәнекерлеуге, ал жалпақ металл электродты сымды – ұнтаққа ауыстырып қалдық кернеуді төмендетуге болады. Сонымен бірге, жылу әсерінің аймағын тарылтуға ықпал ететін едәуір жоғары жылу шоғырлануы қамтамасыз етіледі. Қалдық дәнекерлеу кернеуінің мәні мен сипаты тігістің көлденең қимасының нысанына да байланысты. Өзге тең жағдай кезінде бөліктерді екі жақты бөлу дәнекерлеу кезінде көлденең оське қарағанда тігістің симметриялық орналасуының арқасында бір жақты бөлуге қарағанда аз бұрыштық майысуға ұшарайды. Осы себепті екі жақты дәнекерлеуді немесе бөліктерді кеспей флюспен дәнекерлеу орындау орынды. Дәнекерлеу кернеуі мен майысуының пайда болуының алдын алудың көрсетілген тәсілдері тігістің көлденең қимасы ауданын және балқыған металл көлемін едәуір азайту салдарынан едәуір тиімді болады. Дәнекерлеу кернеуі және қалдық майысу таңдалған дәнекерлеу режимімен анықталатын дәнекерлеудің барынша энергиясын төмендету кезінде төмендейді. Дәнекерлеу тігісін бірбіріне салыстырмалы түрде, мүмкіндігінше, олардың қиылыспауын жібермей симметриялық орналастыру орынды. Едәуір майысулар шығыс дәнекерлеу кезінде, яғни, үздіксіз барлық тігісті салу кезінде туындайды. Қолмен дәнекерлеу кезінде парақты (дайындау затты) ортасынан шетіне қарай бағытта тігісін орындау орынды. Технологиялық әдістер сондай-ақ мәнді түрде кернеу мен майысуды азайтуға мүмкіндік береді. Мысалы, учаскемен тігісті дәнекерлеуді орындау кезінде келесі учаскені дәнекерлеуді бастауына оның алдындағының температурасы берілген мәннен артпағандай жағдайда болатын қайта сатылы дәнекерлеу ұсынылады (болатты дәнекерлеу кезінде -200...300°C). бір қабаты дәнекерлеу кезінде бұл жағдай егер саты (ұзындығы бойынша) бір электродпен дәнекерленетін учаскеге сәйкес болса қамтамасыз етіледі. Бұл жағдайда тігістің көлденең қимасы мен электрод өзегінің алаңы қатынастары қадағаланады (1:1-ден 2:1-ге дейін). Қайтарма сатылы дәнекерлеу жылу кеңеюі мен жиналымы нәтижесінде туындайтын қалдық кернеуді төмендетуге ықпал ететін тігіс енінің бір мезетте азаюымен салқындату кезінде қысқаратын кеңейтілген тесік бойынша орындалады. Иілгіш металдар үшін майысуды азайтудың тиімді әдісі жинаудәнекерлеу құралдарының бөлшектерін қатты бекіту болып табылады. Торапты кеңеюдің жоғары коэффициенті бар түрлі-түсті металдарды дәнекерлеу кезінде жартылай қатты бекіту ұсынылады. Технологиялық әдістерге жігімен және айқасқан қосылыстарды дәнекерлеу кезінде бұрыштық майысулардың болуының алдын алу үшін өндірістік жағдайда жүзеге асырылатын бөлшектерді (дайындықтарды) алдын ала майыстыру да жатады. Бір жақты кесумен кіші көлемдегі жалпақты дәнекерлеу кезінде дайындық бөлшегін бір тегістікте емес майысу күтілетін өзге жаққа ұшы бағытталған бұрыштықта орналастырады. Үлкен қалыңдықтағы жалпақтықты домкраттың көмегімен жасалатын дәнекерленетін бөлшектерді алдын ала бүктеумен орналастыру ұсынылады. «Тегістіктен» және «тегістікке» майысудың алдын алу үшін тавр тіреуіштерін дәнекерлеукезінде майысу күтілетін жақтан алдын ала керісінше қайтарма бүктелу жасауға мүмкіндік беретін қуатты қысқыштар мен құрылғылар қолданады. Жұқа қабатты құрылымдарды (теміржол вагондарының төбелері мен бүйірдегілері) дәнекерлеу кезінде майысуды азайту және дәнекерленетін панельдердің қаттылығын арттыру үшін пресстерде алдын ала тігінен гофралар (шұңқырлар) немесе қаттылықтың «өрнегін» салады. Кейбір жағдайда майысуды азайту дәнекерлеу қосылыстары учаскесін қосымша салқындатуды қолдану жолымен мүмкін. Кей жағдайларда майысуды азайту дәнекер қосылыстар учаскесін қосымша суытуды қолдану жолымен болады (учаске ұзындығын азайту кезінде майысу кернеуі азаяды). Қосымша суыту плазматрондарды пайдаланумен арнайы қондырғыларда су қабаты астында қалың парақты дайындықтарды сөгу кезінде едәуір белгілі әсер береді. Дегенмен шыныққан болатты қосымша суыту нәзік шыныққан құрылымдарды қалыптастыруды болдырмау үшін ұсынылмайды. Дәнекерлеу үрдісінде кернеуді төмендету дәнекер қосымшасының көршілес учаскелерінде температураның ауытқуын қамтамасыз ететін алдын ала немесе ілеспе жылытуға мүмкіндік береді. 200 °C температураға дейін алдын ала жылытумен болатты балқыту кезінде қалдық кернеу 30%-ға дейін төмендейді. Жалпы жылыту кіші көлемді бөлшектерді немесе иілмейтін металдарды (мысалы, шойын) дәнекерлеу кезінде пайдаланады. Жергілікті жылытуға (тігістің екі жағынан) 40 ... 50 мм ұзындығымен учаске ұшырайды. Алдын ала жылыту температурасын металдың химиялық құрамынан, оның қалыңдығынан және құрылымның беріктігенен шыға отырып таңдайды. Көміртегі мен легирлеуіш қосымшалар құрамының артуымен жоғары температурада жылыту қажет етіледі. Егер дәнекерлеу үрдісінде кернеуді және майысуды белгілі деңгейге дейін азайту мүмкін болмаса дәнекер тігісін немесе оның жекелеген бөлшектерін одан әрі жылумен өңдеу қажет болады. Дәнекер торабында немесе көмірқышқылды құрылымдық болат құрылымда қалдық кернеуді және майысуды азайту үшін жалпы жоғары жіберу жасайды: 630 ... 650°C температурға дейін жылытады. Осы температурада ұстау ұзақтығы жылыту пештерінің габаритті көлемі оған дәнекерлеуіш торапты салуға мүмкіндік берген жағдайда металдың 1 мм қалыңдығына 2...3 мин есебінен анықтайды. Жібергеннен кейін дәнекер торабының металл химиялық құрамынан байланысты болатын тиісті суыту режимін қадағалау қажет. Кернеудің қайталама болуының алдын алу үшін суыту баяу болуы керек. Болатта шынығуға ықпал ететін элементтер көп болса, дәнекерлеу торабын суытуның жылдамдығы сонша аз болуы керек. Болатты жоғары жіберу кезінде қалдық кернеуді ыңғайлы деңгейге дейін төмендету (релаксация) ағу шегін азайту салдарынан болады (600 °С температурасы кезінде – нольға дейін жақын мәнінде), және бұл жағдайда металл иілгіш майысудыға қарсы әсер көрсетпейді. Көптеген жағдайда дәнекер тораптар пешпен бірге 300 °C, температураға дейін салқындатады, артынан баяу ауада. Жауапты құрылғыларды дәнекерлегеннен кейін (мысалы үдемелі және дірілді жүктемені бастан кешетін теміржол вагондарының арбасының рамалары) аргонда балқымайтын электродпен тігістің жоғарғы қабатын еріту жолымен тавр қосылыстарының дәнекер тігісінің едәуір қауіпті учаскелерін үтіктеуге тура келеді. Сонымен алынатын тігістен негізгі металға баяу өту 60...70%-ға дәнекерлеу қосылыстарының беріктігін арттыруды және кернеуді төмендетуді қамтамасыз етеді. Құрылымдық болаттарда дәнекерік кернеулерді дәнекерлеу тігістерін тесумен қосымша иілу майысуды құрып немесе 450 °С жоғары немесе 150 °C төмен температура мәні кезінде суыту үрдісінде ЗТВ құрып төмендетуге болады. 200.400 °С температура аралығында тесу үрдісінде металдың төмен иілгіштігіне байланысты бөлінулер пайдал болу мүмкіндігі болады. . Тесу 0,6...1,2 кг дөңгеленген ұшты балғамен қолмен немесе пневматикалық балғамен қатты соққымен жүзеге асыралады. Тесуге сызаттар пайда болуы мүмкін бірінші қабатынан өзге көп қабатты дәнекерлеу кезіндегі барлық тігістер ұшарайды. Бұл әдіс қатты құрылымдарда сызаттарды немесе ақырғы тігістерді дәнекерлеу кезінде қолданылады. Дәнекерлеу қосылыстарын тесу құрылымның шаршау беріктігін арттыруға ықпал етеді. Жергілікті майысу пайда болған кезде газды қышқыл жалынмен жергілікті жылумен немесе балқымайтын электрод пайдаланумен электр доғалымен түзету жүргізеді. Болат құрылымының болат бөлігінің жылу температурасы 750 ... 850 ° C. Жылыту аймағында пластмасса қысу деформациялары дамиды, өйткені айналадағы суық металл жылытылған металды кеңейту мүмкіндігін шектейді. Салқындағаннан кейін деформацияның азаюына әкелетін қыздырылған секцияның келісім-шартының сызықтық өлшемдері. Кейде механикалық майысумен жергілікті майысуды жою үшін қолданылады (металдың қалыңдығы 3 мм дейін, балғамен немесе қысымда қолмен жасалады). Дәнекерлеу жұмыстарын жүргізу кезінде пневматикалық қапсырмалары бар көпіршікті немесе айналмалы өткізгіштерді жинау немесе құрастыру-дәнекерлеу құрылғыларын қолданады. Алғашқы жағдайда монтаждау қапсырмаларды іске асырумен аяқталады, ал екінші жағдайда жиналған құрылым немесе жинау ешқандай жалғанусыз дәнекерленген болады. Құрастырылған дәнекерлеу қондырғысы жинаушы құралдан алып тастау үшін қажетті қаттылық пен беріктікке ие болуы керек және оны дәнекерлеу дәнекерлеуінен кейін дәнекерлеу алаңына тасымалдайды. Тігістер бөліктердің қатаң бекітілуін қамтамасыз етеді және дәнекерлеу үрдісінде штамдарды азайтады. Жиектердің мөлшері мен орналасуы пісірілген қосылыстардың сапасына және дәнекерленген жинақтың жұмысқа қабілеттілігіне теріс әсер етпеуі керек. Сондықтан потоллерлерде шектеулі көлденең қимасы мен ұзындығы болуы керек және негізгі буындарды дәнекерлеу кезінде оларды толығымен қайта қалпына келтіруге болатын жерлерге орналастыру керек. Негізгі қосылыстарды қолдану аймағынан тыс жасалған тігістер дәнекерлеу кезінде жойылады және металл беті тазаланады. Қолмен доғалық дәнекерлеу, тракторлар мен негізгі тігістер бірдей электродпен бірдей режимде жасалады. Таяқтардың саны және олардың өлшемдері технологиялық шарттарға сәйкес таңдалады. Өңделмеген жиектері бар түйіспелі жіктерді флюсте механикаландырылған дәнекерлеу кезінде бөлшектердің орналасуы орны тұтқыштар мен технологиялық (кіріс және шығыс) ленталармен бекітіледі. Тігістің ұзындығы 50 ... 100 мм, олардың арасы арасындағы қашықтық 500 ... .550 мм, дөңес 3,4 мм. Жиектерді кесу кезінде түйіспелі түйістерді жинағанда, буманы қолдануға кеңес берілмейді; дәнекерлеуге дейінгі бөліктер соңғы тақтайшалармен бекітіледі. Т-түйіспелерді құрастыру кезінде, бөліктер ұзындығы 80 мм, ұзындығы 500,600 мм болатын тігістермен бекітіледі. Тік бұрышты бұрышы 5 мм-ден аз. Белсенді немесе инертті газдарда дәнекерлеуге арналған бөліктерді құрастырған кезде дәнекерлеуді бірдей режимде көмірқышқыл 75 газында жіңішке электродты сым арқылы жартылай автоматты машинада дәнекерлеуге болады. Жалпы жағдайда дәнекерленген құрылымдарды дайындау кезінде дәнекерленген бөліктердің қалыңдығынан 4-тен 5 есе үлкен шұңқырларды орындау ұсынылады және көлденең қиманың ауданы дәнекерленген қосылыстың көлденең қимасының 50% -ынан аспайды. Бөлшектердің түйісу ұзындығына және металдың қалыңдығына байланысты тұтқыштарының арасындағы қашықтық 100 ... 1 000 мм болуы керек. Қоқыстың пайда болу жағдайын өзгерте алатын және ақаулардың пайда болуына себеп болатын ластаушы заттар мен шлак қалдықтарының таяқтардың жанында жиналуы мүмкін екенін ескеру қажет. Сондықтан қатаң қапсырмалары бар түйіспелерде дәнекерленген бөліктер мен дәнекер бөліктерсіз жасауға болады. Мына сілтемелер бойынша, келесі материалдармен танысыңыздар: https://youtu.be/CK-zE2TYmDE https://youtu.be/DZJQMLzEkks https://youtu.be/ztiAlx-hlxA https://youtu.be/rSxZu61AUoM https://youtu.be/YhiBhefAV8Y БАҚЫЛАУ СҰРАҚТАРЫ:
ӘДЕБИЕТТЕР: 1. Сарсенбаева Д.Н. «Сварка и резка металлов» - Астана, 2008ж. 2. Тапалов А.Т. «Газ және электрмен пісірушіні өндірістік оқыту» - Астана, 2008ж. 3. Шакирова Т.М., Маметсупиев А.А. «Газ және электрмен пісіру» - Астана, 2007ж. 4. Жұмабаев Е. «Металдарды доғамен және газбен пісіру технологиясы» - Астана, 2015ж. 5. Катаев Р.Ф. «Сварка пластмасс». Учебное пособие - Екатеринбург, 2008ж. 6. Зайцев К.И. «Сварка пластмасс при сооружении объектов нефтяной и газовой промышленности» - М,1984ж. 7. Геворкян В.Г. «Основы сварочного дела» - М, Высшая школа 1991ж 8. Колганов Л.А. «Сварочное производство» - Ростов-на-Дону, 2002ж. жүктеу/скачать 302,16 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|