Ваша корзина пуста
Главная   Контакты   Карта сайта   Сделать стартовой   Добавить в избранное      Регистрация...



Сварка сварочное оборудование Сварка газосварочное оборудование
Рейтинг Сварка: сварочное оборудование сварочные электроды сварочная проволока ферросплавы

Сварочное оборудование

Сварочное оборудование
Современная промышленность и строительство невозможно представить без процессов сварки. Сварка это прогрессивный технологический процесс получения неразъемных соединений деталей и материалов, позволяющий создавать различные конструкции с разнообразными эксплуатационными характеристиками. Достоинства сварных соединений это простота и скорость создания необходимых объемных конструкций с относительно небольшими затратами и высокой скоростью. Использование сварки позволяет экономить материалы и время при производстве конструкций. При этом открываются большие возможности механизации и автоматизации производства, создаются предпосылки для повышения производительности, улучшаются условия труда. С развитием научно-технического прогресса расширяется возможность сварки деталей разных толщин и материалов, а в связи с этим и набор применяемых видов и способов сварки. В настоящее время сваривают детали толщиной от нескольких микрометров (в микроэлектронике) до десятков сантиметров и даже метров (в тяжелом машиностроении). Наряду с конструкционными углеродистыми и низколегированными сталями все чаще приходится сваривать специальные стали, легкие сплавы и сплавы на основе титана, молибдена, циркония и других металлов, а также разнородных материалов. От прогрессивности применяемых сварочных процессов и качества выполнения этих работ во многом зависят качество и надежность готовых конструкций и эффективность производства в целом. Одно из наиболее развивающихся направлений в сварочном производстве - расширенное использование механизированной и автоматической сварки. Эти вопросы решаются механизацией и автоматизацией как самих сварочных процессов (т. е. переходом от ручного труда сварщика к механизированному), так и комплексной механизацией и автоматизацией, охватывающими все виды работ, связанные с изготовлением сварных конструкций (заготовительные, сборочные и др.) и созданием поточных и автоматических производственных линий. Важное значение при этом отводится созданию специального сварочного оборудования и средств оснащения технологических процессов. В условиях непрерывного усложнения конструкций, неуклонного роста объема сварочных работ большую роль играет правильное проведение технологической подготовки производства, в значительной степени определяющей его трудоемкость и сроки освоения, экономические показатели, использование средств механизации и автоматизации. Наибольший эффект технологической подготовки достигается при комплексном решении вопросов - технологической отработки самих конструкций, разработки технологических процессов и их оснащения на всех этапах производства. Рост технического уровня производства, введение в эксплуатацию сложного сварочного оборудования неразрывно связаны с повышением требований к уровню общеобразовательной и технической подготовки кадров, работающих в области сварочного производства, в первую очередь рабочих-сварщиков. Понятие о сварке и ее сущность Сложные конструкции, как правило, получают в результате объединения между собой отдельных элементов (деталей, агрегатов, узлов). Такие объединения могут выполняться с помощью разъемных или неразъемных соединений. В соответствии с ГОСТ 2601-74 сварка определяется как процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве или пластическом деформировании или совместным действием того и другого. Неразъемные соединения, выполненные с помощью сварки, называют сварными соединениями. Чаще всего с помощью сварки соединяют детали из металлов. Однако сварные соединения применяют и для деталей из неметаллов - пластмасс, керамик или их сочетаний. Для получения сварных соединений не требуется применения каких-либо специальных соединительных элементов (заклепок, накладок и т. п.). Образование неразъемного соединения в них обеспечивается за счет проявления действия внутренних сил системы. При этом происходит образование связей между атомами металла соединяемых деталей. Для сварных соединений характерно возникновение металлической связи, обусловленной взаимодействием ионов и обобществленных электронов. Для получения сварного соединения совершенно недостаточно простого соприкосновения поверхностей соединяемых деталей. Межатомные связи могут установиться только тогда, когда соединяемые атомы получат некоторую дополнительную энергию, необходимую для преодоления существующего между ними определенного энергетического барьера. При этом атомы Достигают состояния равновесия в. действии сил напряжения и отталкивания. Эту энергию называют энергией активации. При сварке ее вводят извне путем нагрева (термическая активация) или пластического деформирования (механическая активация). Сближение свариваемых частей и приложение энергии активации - необходимые условия для образования неразъемных сварных соединений. В зависимости от вида активации при выполнении соединений различают два вида сварки: плавлением и давлением. При сварке плавлением детали по соединяемым кромкам оплавляют под действием источника нагрева. Оплавленные поверхности кромок покрываются расплавленным металлом, который, сливаясь в общий объем, образует жидкую сварочную ванну. При охлаждении сварочной ванны жидкий металл затвердевает и образует сварной шов. Шов может быть образован или только за счет расплавления металла свариваемых кромок, или за счет их и дополнительного введения в сварочную ванну расплавляемой присадки. Сущность сварки давлением состоит в непрерывном или прерывистом совместном пластическом деформировании материала по кромкам свариваемых деталей. Благодаря пластической деформации и течению металла облегчается установление межатомных связей соединяемых частей. Для ускорения процесса применяют сварку давлением с нагревом. В некоторых способах сварки давлением нагрев может производиться до оплавления металла свариваемых поверхностей. 1.2. Классификация видов сварки В настоящее время различают более 150 видов сварочных процессов. ГОСТ 19521-74 устанавливает классификацию сварочных процессов по основным физическим, техническим и технологическим признакам. Основой физических признаков классификации является форма энергии, используемой для получения сварного соединения. По физическим признакам все виды сварки относят к одному из трех классов: термическому, термомеханическому и механическому. К термическому классу относят все виды сварки плавлением, осуществляемые с использованием тепловой энергии,- газовую, дуговую, электрошлаковую, электронно-лучевую, лазерную и др. К термомеханическому классу относят все виды сварки, осуществляемые с использованием тепловой энергии и давления,-контактную, диффузионную, газо- и дугопрессовую, кузнечную и др. К механическому классу относят все виды сварки давлением, осуществляемые с использованием механической энергии,- холодная, трением, ультразвуковая, взрывом и др. 6 К техническим признакам классификации сварочных процессов относят способы защиты металла в зоне сварки, непрерывность процесса и степень его механизации (рис. 1.1). Технологические признаки классификации устанавливаются для каждого вида сварки отдельно. Например, вид дуговой сварки может быть классифицирован по следующим признакам: виду электрода, характеру защиты, уровню автоматизации и т. п. 1.3. Основные разновидности дуговой сварки Источником нагрева при дуговых способах сварки является сварочная дуга, представляющая собой устойчивый электрический разряд, происходящий в газовой среде между двумя электродами или электродом и деталью. Для поддержания такого разряда нужной продолжительности необходимо применение специальных источников питания дуги (ИПД). Для питания дуги переменным током применяют сварочные трансформаторы, при постоянном токе - сварочные генераторы или сварочные выпрямители. На рис. 1.2 показана схема электрической цепи дуговой сварки. Разработка дуговой сварки обусловлена открытием электрической дуги в 1802 г. русским физиком В.В. Петровым. Впервые для соединения металлических частей с помощью электрической дуги, горящей между неплавящимся угольным электродом и свариваемым изделием, было осуществлено Н.Н. Бенардосом в 1882 г. При необходимости в сварочную ванну дополнительно подавался присадочный материал. В 1888 г. русский инженер Н.Г. Славянов усовершенствовал процесс, заменив неплавящийся угольный электрод на плавящийся металлический. Тем самым было достигнуто объединение функций электрода для существования дугового разряда и присадочного металла для образования ванны. Предложенные Н.Н. Бенардосом и Н.Г. Славяновым способы дуговой сварки неплавящимся и плавящимся электродами легли в основу разработки наиболее распространенных современных способов дуговой сварки. Дальнейшее совершенствование дуговой сварки шло по двум направлениям: 1) изыскание средств защиты и обработки расплавленного металла сварочной ванны; 2) автоматизация процесса. По характеру защиты свариваемого металла и сварочной ванны от окружающей среды могут быть выделены способы дуговой сварки с шлаковой, газошлаковой и газовой защитой. По степени автоматизации процесса способы разделяют на ручную, механизированную и автоматическую сварку. Ниже приводятся характеристики и описание основных разновидностей дуговой сварки. Дуговая сварка покрытыми электродами (рис. 1.3). При этом способе процесс выполняется вручную. Сварочные электроды могут быть плавящиеся-стальные, медные, алюминиевые и др. - и неплавящиеся -угольные, графитовые, вольфрамовые. Наиболее широко применяют сварку стальными электродами, имеющими на поверхности электродное покрытие. Покрытие электродов готовится из порошкообразной смеси различных компонентов и наносится на поверхность стального стержня в виде затвердевающей пасты. Его назначение-повысить устойчивость горения дуги, провести металлургическую обработку сварочной ванны, и улучшить качество сварки. Сварной шов образуют за счет расплавления металла свариваемых кромок и плавления стержня сварочного электрода. При этом сварщик вручную осуществляет два основных технологических движения: подачу покрытого электрода в зону сварки по мере его расплавления и перемещение дуги вдоль свариваемого шва. Ручная дуговая сварка покрытыми электродами - один из наиболее распространенных способов, используемых при изготовлении сварных конструкций. Она отличается простотой и универсальностью, возможностью выполнения соединений в различных пространственных положениях и труднодоступных местах. Существенный недостаток ее -малая производительность процесса и зависимость качества сварки от квалификации сварщика. Дуговая сварка под флюсом (рис. 1.4). Электрическая дуга горит между плавящимся электродом и деталью под слоем сварочного флюса, полностью закрывающего дугу и сварочную ванну от взаимодействия с воздухом. Сварочный электрод выполнен в виде проволоки, свернутой в кассету и автоматически подаваемой в зону сварки. Перемещение дуги вдоль свариваемых кромок может выполняться или вручную, или с помощью специального привода. В первом случае процесс ведется с помощью сварочных полуавтоматов, во втором - сварочных автоматов. Дуговая сварка под флюсом отличается высокой производительностью и качеством получаемых соединений. К недостаткам процесса следует отнести трудность сварки деталей небольших толщин, коротких швов и выполнение швов в основных положениях, отличных от нижних. Дуговая сварка в защитных газах (рис. 1.5). Электрическая дуга горит в среде специально подаваемых в зону сварки защитных газов. При этом можно использовать как неплавящийся, так и плавящийся электроды, а выполнять процесс ручным, механизированным или автоматическим способом. При сварке неплавящимся электродом применяют присадочную проволоку, при плавящемся электроде присадки не требуется. Сварка в защитных газах отличается широким разнообразием и применяется для широкого круга металлов и сплавов. Электрошлаковая сварка (рис. 1.6). Процесс сварки является бездуговым. В отличие от дуговой сварки для расплавления основного и присадочного металлов используется теплота, выделяющаяся при прохождении сварочного тока через расплавленный электропроводный шлак (флюс). После затвердевания расплава образуется сварной шов. Сварку выполняют чаще всего при вертикальном положении свариваемых деталей с зазором между ними. Для формирования шва по обе стороны зазора устанавливают медные ползуны-кристаллизаторы, охлаждаемые водой. Электрошлаковую сварку применяют для соединения деталей больших толщин (от 20 до 1000 мм и более). 1.4. Сварные соединения и швы Согласно ГОСТ 2601-84 устанавливается ряд терминов и определений связанных со сварными соединениями и швами. Сварное соединение - это неразъемное соединение нескольких деталей, выполненное сваркой. Конструктивный тип сварного соединения определяется взаиморасположением свариваемых частей. При сварке плавлением различают следующие типы сварных соединений: стыковое, угловое, тавровое, нахлесточное и торцовое. Применяется также соединение нахлесточное с точечным сварным швом, выполненное дуговой сваркой. Металлическую конструкцию, изготовленную сваркой из отдельных деталей, называют сварной конструкцией. Часть такой конструкции называют сварным узлом. Стыковое соединение представляет собой сварное соединение двух деталей, расположенных в одной плоскости и примыкающих друг к другу торцовыми поверхностями (рис. 1.7, а). Оно наиболее распространено в сварных конструкциях, поскольку имеет ряд преимуществ перед другими видами соединений. Условные обозначения стыковых соединений: С1-С48. Угловое соединение представляет собой сварное соединение двух элементов, расположенных под углом друг к другу и сваренных в месте приложения их кромок (рис. 1.7, б). Условные обозначения угловых соединений: У1 -У10. Тавровое соединение - это соединение, в котором к боковой поверхности одного элемента примыкает под углом и приварен торцом другой элемент. Как правило, угол между элементами прямой (рис. 1.7, в). Условные обозначения тавровых соединений: Т1 - Т8. Нахлесточное соединение представляет собой сварное соединение, в котором соединяемые элементы расположены параллельно и частично перекрывают друг друга (рис. 1.7, г). Условные обозначения: Н1-Н9. Торцовое соединение - это соединение, в котором боковые поверхности элементов примыкают друг к другу (рис. 1.7, д). Условных обозначений в стандарте пока нет. Сварной шов представляет собой участок сварного соединения, образовавшийся в результате кристаллизации расплавленного металла сварочной ванны. Сварочная ванна - это часть металла сварного шва, находящаяся в момент сварки в расплавленном состоянии. Углубление, образующееся в сварочной ванне под действием дуги, называют кратером. Металл соединяемых частей, подвергающихся сварке, называют основным металлом. Металл, предназначенный для введения в сварочную ванну в дополнение к расплавленному основному, называют присадочным металлом. Переплавленный присадочный металл, введенный в сварочную ванну или наплавленный на основной металл, называют на-плавленным металлом. Сплав, образованный переплавленным основным или переплавленным основным и наплавленным металлами, называют металлом шва. В зависимости от параметров и формы подготовки свариваемых кромок деталей доли участия основного и наплавленного металлов в формировании шва могут существенно изменяться (рис. 1.8): Рш = Рпр + Ра, где Рш - площадь сечения всего шва; Рпр - площадь сечения шва, сформированного за счет расплавления основного металла; Рн - площадь сечения шва, сформированного за счет наплавленного (присадочного) металла; т = Гпр/Рш = Лтр/(/пр + Рш), п = Рк/Рш = Рн/(Рпр + Рн), где т и п-доли основного и наплавленного металлов в шве, изменяющиеся в пределах от 0 до 1. Например, при сварке соединения без присадочного металла с зазором между кромками, близким к нулю, т- 1, а п - 0. В зависимости от доли участия основного и присадочного металлов в формировании шва его состав может изменяться. В этом случае содержание того или иного элемента в металле шва может быть рассчитано по уравнению [Ме]ш = /и[Ме]0 + и[Ме]п, где [Ме]0 и [Ме]п-концентрация рассчитываемого элемента в основном и присадочном металлах. Торцовые поверхности деталей, подлежащие нагреву и расплавлению при сварке, называют свариваемыми кромками. Для обеспечения равномерного проплавления свариваемых кромок в зависимости от толщины основного металла и способа сварки им придают наиболее оптимальную форму, выполняя предварительно подготовку кромок. На рис. 1.9 приведены применяемые формы подготовки кромок для различных типов сварных соединений. Основными параметрами формы подготовленных кромок и собранных под сварку соединений являются е, К, Ъ,а,с - высота отбор-товки, радиус закруглений, зазор, угол скоса, притупление кромок. Отбортовку кромок применяют при сварке тонкостенных деталей. Для толстостенных деталей применяют разделку кромок за счет их скоса, т. е. выполнение прямолинейного или криволинейного наклонного скоса кромки, подлежащей сварке. Нескошенная Часть кромки с носит название притупления кромки, а расстояние Ь между кромками при сборке - зазором. Острый угол |3 между плоскостью скоса кромки и плоскостью торца называют углом скоса кромки, угол а между скошенными кромками - углом разделки кромок. Значения параметров формы подготовки кромок и их сборки регламентируются ГОСТ 5264-80. В зависимости от типов сварных соединений различают стыковые и угловые сварные швы. Первый вид швов используется при получении стыковых сварных соединений. Второй вид швов используется в угловых, тавровых и нахлесточных соединениях. Основные параметры формы стыкового шва: е - ширина шва, q - выпуклость шва, h - глубина проплав-ления (провара), для угловых швов -величина катета К (рис. 1.10). Часть сварного шва, наиболее удаленную от его лицевой поверхности, называют корнем шва. Размеры параметров сечения швов устанавливают по ГОСТ 5264-80. В зависимости от расположения швов в конструкции (рис. 1.11) сварку выполняют в разных положениях: нижнем, горизонтальном, вертикальном и потолочном. Основные положения сварки определяются по ГОСТ 11969-79- По характеру выполнения швы различают одно- и двусторонние, выполняемые как на весу, так и на различного рода подкладках и флюсовых подушках. Часть двустороннего шва, выполняемую предварительно для предотвращения прожогов при последующей сварке или накладываемую в последнюю очередь в корень шва для обеспечения высокого качества шва, называют подварочным швом. По протяженности различают непрерывные и прерывистые швы. Непрерывный шов - это сварной шов без промежутков по длине, прерывистый шов имеет промежутки по длине (рис. 1.12). По форме поперечного сечения сварные швы подразделяют на стандартные, выпуклые и вогнутые (рис. 1.13). По количеству слоев сварные швы могут быть однослойными и многослойными (рис. 1.14). С л о й - это часть металла сварного шва, которая состоит из одного или нескольких валиков, располагающихся на одном уровне поперечного сечения шва. Валик - это металл шва, наплавленный или переплавленный за один проход. По условиям работы швы подразделяются на рабочие, воспринимающие внешние нагрузки, и связующие (соединительные), предназначенные только для скрепления частей изделия и не рассчитанные на восприятие внешних нагружений. 1.5. Условные изображения и обозначения швов сварных соединений Согласно Единой системе конструкторской документации (ЕСКД), изображения и обозначения швов сварных соединений на чертежах изделий должны соответствовать ГОСТ 2312-72 "Изображение швов сварных соединений". Независимо от вида сварки видимый шов сварного соединения условно изображают сплошной основной линией (рис. 1.15), а невидимый - штриховой. Обозначение шва отмечают линией-выноской, заканчивающейся односторонней стрелкой. Характеристика шва проставляется над полкой линии-выноски (для лицевой стороны шва) или под полкой (для обратной стороны шва). Структура условного обозначения стандартного шва приведена на рис. 1.16. Ниже приведены номера некоторых стандартов на виды и конструктивные элементы швов сварных соединений для различных видов сварки: ГОСТ 8713-79 "Сварка под флюсом. Сварные соединения"; ГОСТ 5264-80 "Ручная дуговая сварка. Соединения сварные"; ГОСТ 14771-76 "Дуговая сварка в защитном газе. Сварные соединения"; ГОСТ 15164-79 "Электрошлаковая сварка. Соединения сварные". Этими стандартами в зависимости от толщины металла устанавливаются формы поперечного сечения и конструктивные элементы подготовленных кромок и выполненных швов, которым присваивают условные буквенно-цифровые обозначения. Для обозначения сварных швов используют также вспомогательные знаки (табл. 1.1). Все элементы условного обозначения располагаются в указанной последовательности и отделяются друг от друга дефисом. Буквенные обозначения способа сварки необходимо проставлять на чертеже только в случае применения в данном изделии нескольких видов сварки, например П - механизированная дуговая сварка, А - автоматическая дуговая, У - дуговая в углекислом газе и др. Ручная дуговая сварка не имеет буквенного обозначения. Можно не указывать на полке мини-выноски обозначения стандарта, если все швы в изделии выполняются по одному стандарту

Полезная информация


Последние объявленияПопулярные объявления