Лекция Введение. Классификация сварки
жүктеу/скачать 0,74 Mb.
|
Лекция 1. Введение. Классификация сварки
- Бұл бет үшін навигация:
- Универсальные рельсовые аппараты
- Безрельсовые аппараты
- Магнитошагающие аппараты
- Подвесные аппараты
- Область применения электрошлаковой сварки
- Электронно-лучевая сварка
| Рельсовые аппараты перемещаются вдоль шва по рельсам, которые устанавливаются параллельно шву. Максимальная длина свариваемого шва ограничивается длиной рельсов и зубчатой рейки.
Универсальные рельсовые аппараты позволяют сваривать прямолинейные и круговые швы, стыковые и угловые соединения с использованием проволочных электродов (до 18 электродов), а также прямолинейные швы с использованием пластинчатых электродов. Максимальная толщина свариваемого металла проволочными электродами – 500 мм, пластинчатыми – 800 мм. Безрельсовые аппараты перемещаются непосредственно по изделию при помощи двух тележек, расположенных по обе стороны свариваемого изделия. Тележки связаны между собой плоскими тягами, которые пропущены через зазор между свариваемыми деталями, и стянуты мощными пружинами. Безрельсовые аппараты позволяют сваривать швы практически неограниченной длины. Магнитошагающие аппараты применяют для сварки вертикальных стыковых и угловых швов. Эти аппараты удерживаются на свариваемом изделии и перемещаются по нему при помощи двух постоянно включенных электромагнитов, связанных между собой кривошипным валом, который вращает электродвигатель. Магниты поочередно отрываются от изделия и переступают по нему вверх. Существенным недостатком безрельсовых аппаратов является необходимость иметь над свариваемым стыком специальную площадку, имеющую толщину, равную толщине свариваемого металла, для выхода тележки вертикального перемещения. Высота этой площадки равна примерно 1 м, что составляет в большинстве случаев половину или треть общей длины сварного шва. Недостатком этих аппаратов является также невозможность их применения при использовании с обратной стороны шва медной охлаждаемой или привариваемой стальной подкладки. Подвесные аппараты не имеют механизмов для вертикального перемещения. Сварка ведется обычно плавящимся мундштуком, по каналам которого подаются проволочные электроды. Для электрошлаковой сварки различных металлов и сплавов применяют специально разработанные флюсы, которые должны отвечать следующим требованиям: образовывать расплавленные шлаки с необходимой электропроводностью; создавать высокую температуру шлаковой ванны, которая достаточна для плавления электрода и кромок свариваемого изделия; иметь высокую температуру кипения; не вытекать в зазоры и не отжимать ползуны от свариваемого изделия; легировать металл сварного шва; обеспечивать высокое качество сварных швов без пор, шлаковых включений, трещин; обеспечивать легкую отделимость шлаковой корки. При электрошлаковой сварке в качестве электродного металла применяют проволоку, пластины, плавящиеся мундштуки примерно того же состава что и металл свариваемого изделия. В связи с малым объемом шлаковой ванны основное легирование металла сварного шва обеспечивается легирующими элементами электродного металла. Область применения электрошлаковой сварки Электрошлаковая сварка получила широкое распространение, оказала решающее влияние на характер и темпы технического прогресса в тяжелом, энергетическом, транспортном машиностроении. Применение этой сварки позволило заменить крупные литые, кованные и штампованные конструкции, габариты и масса которых ограничены техническими возможностями существующего оборудования, сварно-литыми, сварно-коваными, прокатно-сварными. Электрошлаковую сварку целесообразно применять для изделий толщиной больше 40 мм, а при толщине более 100 мм и этот способ сварки остается наиболее эффективным. В реально существующих конструкциях толщина стенки сварных изделий равна 400 мм, длина сварного шва достигает 8000 мм, диаметр кольцевых швов равен 2100 мм, рекордная толщина свариваемых изделий – 2600 мм. Высокую эффективность и уникальные возможности электрошлаковой сварки можно видеть при изготовлении мощных турбин гидроэлектростанций, атомных реакторов, мощных гидропрессов, станин массой 380 т, тяжелых летательных аппаратов. Электрошлаковая сварка и наплавка находит применение для ремонтных работ при восстановлении массивных деталей, вышедших из строя в процессе эксплуатации. Совершенствуется техника и технология электрошлаковой сварки, например, в зону плавления вводят расплавленный или порошковый присадочный металл, что обеспечивает уменьшение удельных затрат на изготовление сварных изделий и высокое качество сварных швов. Разрабатывается надежное и многофункциональное автоматическое оборудование, способное реализовать большие потенциальные возможности электрошлаковой сварки и наплавки. Электрошлаковый процесс нашел также применение в металлургии для получения высококачественных сталей и сплавов. Электронно-лучевая сварка Сущность процесса состоит в том, что свариваемые детали, собранные без зазора, помещают в вакуумную камеру и подают на них электродный луч – пучок электронов, движущихся с большой скоростью. При соударении с Схема установка для электронно-лучевой сварки представлена на рис. 2.17. Электроны, испускаемые катодом 1 электронной пушки, формируются в пучок электродом 2, расположенным непосредственно за катодом, ускоряются под действием разности потенциалов между катодом и анодом 3, составляющей 20…150 кВ и выше, затем фокусируются в виде луча 4 и направляются специальной отклоняющей магнитной системой 5 на обрабатываемое изделие 6. На формирующий электрод 2 подается отрицательный или нулевой по отношению к катоду потенциал. Фокусировкой достигается высокая удельная мощность луча. Ток электронного луча невелик – от нескольких миллиампер до единиц ампер. Рис. 2.17. Схема установки для электронно-дуговой сварки Процессу электронно-лучевой сварки присущи две характерные особенности: сварка протекает в вакууме, обеспечивается получение зеркально чистой поверхности и дегазация расплавленного металла; интенсивность нагрева очень велика, что обеспечивает быстрое плавление и затвердевание металла. Шов получается мелкозернистый с высокими механическими свойствами, с минимальной шириной, что позволяет сваривать сплавы, чувствительные к нагреву. При перемещении электронного луча по поверхности металла передняя стенка кратера оплавляется, расплавленный металл оттесняется на заднюю стенку кратера и там кристаллизуется. В результате получают сварной шов с глубоким проплавлением и малой ширины. Такой шов называют кинжальным (рис. 2.18). При полном проплавлении детали толщиной и шириной шва b соотношение . Соотношение увеличивается по мере роста плотности энергии электронного луча и ускоряющего напряжения. Рис. 2.18. Схема кинжального шва При помощи отклоняющей системы ОС (5) можно управлять электронным лучом на поверхности детали, перемещая его в нужном направлении. При неподвижной детали электронный луч может перемещаться, сваривая шов нужной конфигурации (окружность, овал, прямоугольник и т.д.). ОС может также сканировать электронный луч по всей поверхности нагреваемой детали (также как по экрану телевизора). Такой процесс развертки луча используется, например, при пайке в вакууме сотовых панелей из титанового сплава для крыла ракеты. Но обычно ОС используется для точного наведения электронного луча на свариваемый стык при перемещении свариваемого изделия в вакуумной камере. При этом используют компьютерные следящие системы с применением ультразвуковых, электромагнитных датчиков. жүктеу/скачать 0,74 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|