Зміст
| 1 | Вступ | 2 |
| 2 | Основні питання зварювання | 2 |
| 3 | Зварювання. Поняття, сутність процесу | 3 |
| 4 | Класифікація електричної дугового зварювання | 4 |
| 5 | Ручне дугове зварювання та обладнання для неї | 6 |
| 6 | Технологія ручного дугового зварювання | 7 |
| 7 | Техніка зварювання | 8 |
| 8 | Сутність газового зварювання | 11 |
| 9 | Техніка газового зварювання | 11 |
| 10 | Автоматичне дугове зварювання під флюсом | 12 |
| 11 | Електрошлакове зварювання і пріплав | 13 |
| 12 | Зварювання в середовищі захисних газів | 14 |
| 13 | Контактна зварювання | 14 |
| 14 | Стикова зварювання | 15 |
| 15 | Точкова зварювання | 15 |
| 16 | шовна зварювання | 16 |
| 17 | Газове зварювання та різання металів | 16 |
| 18 | Дефекти що утворюються при зварюванні | 17 |
| 19 | Список використаної літератури | 17 |
Введення.
Зварювальна металургія відрізняється від інших металургійнихпроцесів високими температурами термічного циклу і малим часоміснування зварювальної ванни в рідкому стані, тобто в стані,доступному для металургійної обробки металу зварного шва. Крім того,специфічні процеси кристалізації зварювальної ванни, що починаються від кордонусплаву, і освіти зміненого за своїми властивостями металу зонитермічного впливу.
У своїй роботі я відбив сутність лише основних і найбільш загальнихпроцесів, що відбуваються в металі при зварюванні, хоча постарався викласти їхякомога детальніше і цікавіше.
Основні питання зварювання.
Зварювання супроводжується комплексом одночасно протікаютьпроцесів, основними з яких є: тепловий вплив на метал узоні термічного впливу, термодеформаційного плавлення, металургійноїобробки і кристалізації металу в обсязі зварювальної ванни.
Фізична зварюваність характеризує принципову можливістьотримання монолітних зварних з'єднань і головним чином відноситься дорізнорідних металів.
У процесі зварювання має місце безперервне охолодження. Характерструктурних перетворень при ізотермічної витримці. При безперервномуохолодженні, значення інкубаційного періоду в 1.5 рази більше, ніж приізотермічному. Зі збільшенням швидкості охолодження одержувана структура взоні ізотермічного впливу подрібнюється, твердість її підвищується. Якщошвидкість охолодження перевищує критичну швидкість, освіта структургарту неминуче.
Загартовані структури в апаратобудуванні є вкрайнебажаними: відрізняються високою твердістю, крихкістю, поганообробляються, схильні до утворення тріщин.
Якщо швидкість охолодження нижче критичної швидкості, освітагартівних структур виключається. У зоні термічного впливу найбільшбажаними є пластичні, добре оброблювані структури типуперліту або сорбіту. Тому отримання якісних з'єднань неодміннопов'язане з досягненням бажаних структур в основному регулюванням швидкостіохолодження.
Підігрів сприяє перлітною перетворення і є дієвимзасобом виключення гартівних структур. Тому він служить якпопередньої термічної обробки зварних з'єднань (нагрів до зварюванняі в процесі її). Змінюючи швидкість охолодження, можна отримати бажанутвердість у зоні термічного впливу.
У деяких випадках з'являється необхідність збільшення швидкостіохолодження. Шляхом прискореного охолодження вдається подрібнити зерно, підвищитиміцнісні властивості і ударну в'язкість в зоні термічного впливу. З цієюметою знаходить застосування метод супутнього охолодження. Зварнез'єднання в процесі зварювання на зворотній стороні дуги охолоджується водою абоповітряною сумішшю, що сприяє отриманню крутий гілки швидкостіохолодження.
Зварювання. Поняття, сутність процесу.
Зварювання - це одна з провідних технологічних процесів обробкиметалів. Великі переваги зварювання забезпечили її широке застосування внародному господарстві. За допомогою зварювання здійснюється виробництво суден,турбін, котлів, літаків, мостів, реакторів та інших необхіднихконструкцій.
зварюванням називається технологічний процес отримання нероз'ємних з'єднань за допомогою встановлення міжатомних зв'язків між зварюванихчастинами при їх місцевому або загальному нагріванні, або пластичній деформації,або спільною дією того й іншого.
Зварені з'єднання металів характеризує безперервність структур. Дляодержання зварного з'єднання потрібно здійснити міжмолекулярні зчепленняміж зварюваних деталями, що призводить до встановлення атомарноїзв'язку в прикордонному шарі.
Якщо зачищення поверхні двох з'єднуються металевих деталей пристисненні під великим тиском зблизити так, щоб могло виникнути загальне,електронне хмара, що взаємодіє з іонізованими атомами обохметалевих поверхонь, то отримуємо міцне зварне з'єднання. На цьомупринципі заснована холодне зварювання пластичних металів.
При підвищенні температури в місці з'єднання деталей, амплітудиколивання атомів відносно постійних точок їх рівноважного станузбільшуються, і тим самим створюються умови більш легкого отримання зв'язкуміж сполучаються деталями. Чим вище температура нагрівання, тим меншетиск потрібно для здійснення зварювання, а при нагріванні до температурплавлення необхідний тиск стає рівним нулю.
Шматок твердого металу можна розглядати як гігантську молекулу,що складається з атомів, розміщених в строго визначеному, часто дужескладному порядку і міцно пов'язаних в одне ціле силами міжатомнихвзаємодії.
Принципова суть процесу зварювання дуже проста. Поверхневіатоми шматка металу мають вільні, ненасичені зв'язки, якізахоплюють кожен атом або молекулу, наблизився на відстань діїміжатомних сил. Зблизивши поверхні двох шматків металу на відстаньдії міжатомних сил або, кажучи простіше, до зіткнення поверхневихатомів, отримаємо по поверхні зіткнення зрощення обох шматків водне монолітне ціле з міцністю з'єднання цільного металу, оскількиусередині металу і по поверхні з'єднання діють ті ж міжатомних сили.
Процес з'єднання після дотику відбувається мимовільно
(спонтанно), без витрат енергії і досить швидко, практично миттєво.
Об'єднання окремих обсягів конденсованої твердої або рідкої фази водин загальний обсяг супроводжується зменшенням вільної поверхні і запасуенергії в системі, а тому термодинамічний процес об'єднання повиненйти мимоволі, без підведення енергії ззовні. Вільний атом маєнадлишок енергії в порівнянні з атомом конденсованої системи, іприєднання вільного атома супроводжується звільненням енергії. Такемимовільне об'єднання спостерігається на обсягах однорідної рідини.
Набагато важче відбувається об'єднання обсягів твердої речовини.
Доводиться витрачати значні кількості енергії та застосовувати складнітехнічні прийоми для зближення з'єднуються атомів. При кімнатнійтемпературі звичайні метали не з'єднуються не тільки при простомузіткненні, але і при стисненні значними зусиллями. Дві сталевіпластинки, ретельно відшліфовані і "пригнані", піддані триваломуздавлення зусиллям в кілька тисяч кілограмів, при знятті тискулегко роз'єднуються, не виявляючи жодних ознак з'єднання. Якщоз'єднання виникають в окремих точках, вони руйнуються дією пружнихсил при знятті тиску. З'єднанню твердих металів заважає, перш за все,їх твердість, при їх зближенні дійсне зіткнення відбуваєтьсялише в небагатьох фізичних точках, і розширення площі дійсногодотику досить важко.
Метали з малою твердістю, наприклад, свинець, доволі міцноз'єднуються вже при незначному здавлюванні. У більш важливих для технікиметалів твердість настільки велика, що поверхня дійсногозіткнення дуже мала в порівнянні із загальною уявною поверхнеюдотику, навіть на ретельно оброблених і прагненнях поверхнях.
На процес з'єднання сильно впливають забруднення поверхні металу --оксиди, жирові плівки тощо, а також шари адсорбованих молекул газів,свежезачіщенной утворюються на поверхні металу під дією атмосферимайже миттєво. Тому чисту поверхню металу, позбавлену шаруадсорбованих газів, можна скільки-небудь тривалий час зберегти лише ввисокому вакуумі. Такі природні умови є в космічномупросторі, де метали одержують здатність досить міцно зварюватисяабо «схоплюватися» при випадкових дотику. У звичайних же, земнихумовах доводиться стикатися з негативною дією, як твердостіметалів, так і шару адсорбованих газів на поверхні. Для боротьби зцими труднощами техніка використовує два основні засоби: нагрів ітиск.
Класифікація електричної дугового зварювання.
Усі існуючі способи зварювання, як уже згадувалося вище, можнарозділити на дві основні групи:
1. Зварювання тиском - контактна, газопрессовая - тертям, холодна - ультразвуком,
2. Зварювання плавленням - газова, Термітне, електродугова, електрошлакове, електронно-променева, лазерна.
Найбільш широке поширення одержали різні способи електричноїзварювання плавленням, а провідне місце займає дугове зварювання, при якійджерелом теплоти є електрична дуга.
Електричну зварювання плавленням в залежності від характеру джерелнагрівання і розплавлення зварюваних крайок можна розділити на наступніосновні види зварювання:
1. електрична дугова, де джерелом тепла є електрична дуга;
2. електрошлакове, де основним джерелом теплоти є розплавлений шлак, через який протікає електричний струм;
3. електронно-променева, при якій нагрів і розплавлення кромок з'єднуються деталей виробляють спрямованим потоком електронів, випромінюваних розжареним катодом;
4. лазерна, при якій нагрів і розплавлення кромок з'єднуються деталей виробляють спрямованим сфокусованим потужним світловим променем мікрочастинок-фотонів.
При електричної дугового зварювання основна частина теплоти, необхідна длянагріву і плавлення металу, виходить за рахунок дугового розряду,що виникає між зварюваних металом і електродом. Під дією теплотидуги кромки зварювальних деталей і торець плавитьсярозплавляються, утворюючи зварювальну ванну, яка деякий час знаходиться врозплавленому стані. При затвердінні металу утворюється зварнез'єднання. Енергія, необхідна для утворення і підтримання дуговогорозряду, виходить від джерел живлення дуги постійного або змінногоструму. Класифікація дугового зварювання проводиться залежно від ступенямеханізації процесу зварювання, роду струму і полярності, типу дуги, властивостейелектрода, виду захисту зони зварювання від атмосферного повітря та ін
За ступенем механізації розрізняють зварювання вручну, напівавтоматичне іавтоматичне зварювання. Віднесення процесів до того чи іншого способу залежитьвід того, як виконуються запалювання і підтримку певної довжини дуги,маніпуляція електродом для додання шву потрібної форми, переміщення електродапо лінії накладання шва і припинення процесу зварювання.
При ручному зварюванні зазначені операції, необхідні для утворення шва,виконуються робочим-зварювальником вручну без застосування механізмів.
При напівавтоматичного зварювання плавиться механізуютьсяоперації по подачі електродного дроту в зварювальну зону, а рештаоперації процесу зварювання здійснюються вручну.
При автоматичному зварюванні під флюсом механізуються операції ззбудження дуги, підтримання певної довжини дуги, переміщення дуги полінії накладення шва. Автоматическая сварка плавиться ведетьсязварювальним дротом діаметром 1-6 мм; при цьому режим зварювання (струм,напруга, швидкість переміщення дуги та ін) більш стабільний, щозабезпечує однорідність якості шва по його довжині, в той же часпотрібна велика точність у підготовці та складання деталей під зварювання.
За родом струму розрізняють дуги, що живляться постійним струмом прямий (мінус наелектроді) або зворотним (плюс на електроді) полярності або зміннимструмом. Залежно від способів зварювання застосовують ту чи іншу полярність.
Зварювання під флюсом і в середовищі захисних газів зазвичай проводиться на зворотномуполярності.
За типом дуги розрізняють дугу прямої дії (залежну дугу) і дугупобічної дії (незалежну дугу). У першому випадку дуга горить міжелектродом і основним металом, який також є частиною зварювальноїланцюги, і для зварювання використовується теплота, що виділяється в стовпі дуги і наелектродах, у другому - дуга горить між двома електродами. Основний металне є частиною зварювального ланцюга і розплавляється переважно за рахуноктепловіддачі від газів стовпа дуги. У цьому випадку харчування дуги здійснюєтьсязвичайно змінним струмом, але вона має незначне застосування черезмалого коефіцієнта корисної дії дуги (відношення корисно використовуваноїтеплової потужності дуги до повної теплової потужності).
За властивостями електроду розрізняють способи зварювання плавиться інеплавким (вугільним, графітовим і вольфрамовим). Зварювання плавитьсяелектродом є найпоширенішим способом зварювання; при цьому дугагорить між основним металом і металевим стрижнем, що подаються в зонузварювання у міру плавлення. Цей вид зварювання можна робити одним абодекількома електродами. Якщо два електроди під'єднані до одного полюсаджерела живлення дуги, то такий метод називають двох електродного зварюванням, аякщо більше - многоелектродной зварюванням пучком електродів. Якщо кожен зелектродів отримує незалежне харчування - зварювання називають дводуговими
(многодуговой) зварюванням. При дугового зварювання плавленням ККД дуги досягає
0,7-0,9.
За умовами спостереження за процесом горіння дуги розрізняють відкриту,закриту і прочинені дугу. При відкритій дузі візуальне спостереження запроцесом горіння дуги здійснюється через спеціальні захисні скла --світлофільтри. Відкрита дуга застосовується при багатьох способи зварювання: приручного зварювання металевим і вугільним електродом і зварюванні в захиснихгазах. Закрита дуга розташовується повністю в розплавленому флюсу - шлаку,основному металі і під гранульованим флюсом, і вона невидима. Напіввідчиненідуга характерна тим, що одна її частина знаходиться в основному металі ірозплавленому флюс, а інша над ним. Спостереження за процесом здійснюєтьсячерез світлофільтри. Використовується при автоматичному зварюванні алюмінію пофлюсу.
За родом захисту зони зварювання від навколишнього повітря розрізняють наступніспособи зварювання: без захисту (голим електродом, електродом зі стабілізуючимпокриттям), з шлакової захистом (толстопокритимі електродами, під флюсом),шлакогазовой (толстопокритимі електродами), газової захистом (в середовищі газів)з комбінованою захистом (газове середовище та покриття або флюс).
Стабілізуючі покриття являють собою матеріали, що містять елементи,легко іонізуючі зварювальну дугу. Наносяться тонким шаром на стрижніелектродів (тонкопокритие електроди), призначених для ручного дуговогозварювання. Захисні покриття являють собою механічну суміш різнихматеріалів, призначених захищати розплавлений метал від діїповітря, стабілізувати горіння дуги, легувати і рафінувати металшва.
Найбільше застосування мають середньо - і толстопокритие електроди,призначені для ручного дугового зварювання та наплавлення, що виготовляються вспеціальних цехах або на заводах.
Застосовуються також магнітні покриття, які наносяться на дріт упроцесі зварювання за рахунок електромагнітних сил, що виникають між знаходитьсяпід струмом електродним дротом і феромагнітною порошком, що знаходиться вбункері, через який проходить електродний дріт принапівавтоматичного або автоматичному зварюванні. Іноді це ще супроводжуєтьсядодатковою подачею захисного газу.
Ручне дугове зварювання та обладнання для неї.
Найбільший обсяг серед інших видів зварювання займає ручне дуговезварювання-зварювання плавленням штучними електродами, при якій подачаелектроду і переміщення дуги вздовж зварювальних кромок здійснюється вручну.
Схема процесу показана на рис. 3
Рис. 3. Ручне дугове зварювання металевим електродом з покриттям
Дуга горить між стрижнем електрода 1 і основним металом 7. Піддійствіем теплоти дуги електрод і основний метал плавляться, утворюючиметалеву зварювальну ванну 4. Краплі рідкого металу 8 з розплавляєтьсяелектродного стрижня переносяться в ванну через дугового проміжок. Разомзі стрижнем плавиться покриття електрода 2, утворюючи газову захист 3, навколодуги і рідку жужільну ванну на поверхні розплавленого металу.
Металева та жужільна ванни разом утворюють зварювальну ванну. У міруруху дуги метал зварювальної ванни твердне і утворює зварний шов 6.
Рідкий шлак по міру охолодження утворює на поверхні шва тверду жужільнукірку 5, яка видаляється після охолодження шва. Для забезпечення заданогоскладу і властивостей шва зварювання виконують покритими електродами, до якихпред'являють спеціальні вимоги (сталеві покриті електроди для ручногодугового зварювання та наплавлення виготовляють відповідно до ГОСТ 9467-75).
Зварювальний пост для ручного дугового зварювання оснащується джерелом живлення,струмопідведення, необхідними інструментами, приладдям іпристосуваннями.
Зварювальні пости можуть бути стаціонарними і пересувними. До стаціонарнимвідносять пости, розташовані в цеху, переважно в окремих зварювальнихкабінах, в яких зварюють вироби невеликих розмірів. Пересувнізварювальні пости, як правило, застосовують при монтажі великогабаритнихвиробів (трубопроводів, металоконструкцій, і т.д.) і ремонтних роботах.
При цьому часто використовують переносні джерела живлення. Залежно відзварювальних матеріалів і застосовуваних електродів для ручного дугового зварюваннязастосовують джерела змінного чи постійного струму з крутопадаючиххарактеристикою.
Основним робочим інструментом зварника при ручному зварюванні служитьЕлектродотримачі, що призначений для затиску електрода й проведеннязварювального струму. Застосовують Електродотримачі пружинного, пластинчастого ігвинтового типів (мал. 4)
Згідно ГОСТ 14651-78 Електродотримачі випускаю трьох типів вЗалежно від сили зварювального струму: 1 типу - для струму 125 А; 2 - 125-315
А; 3-315-500 А.
Для підведення струму від джерела живлення до Електродотримачі і виробувикористовують зварювальні проводи. Переріз проводів вибирають за встановлениминормативам для електротехнічних установок (5-7 А/мм ^ 2).
До допоміжних інструментів для ручного зварювання відносяться: сталевідротяні щітки для зачищення крайок перед зварюванням і для видалення зповерхні швів залишків шлаку; молоток - шлакоотделітель для видаленняшлакової кірки; особливо з кутових і кореневих швів в глибокій обробленні;зубило, набір шаблонів для перевірки розмірів швів; сталеве клеймо длятаврування швів; метр; сталева лінійка; схил; кутник; чертілка; крейда, атакож ящик для зберігання і перенесення інструмента.
Технологія ручного дугового зварювання.
Вибір режиму.
Під режимом зварювання розуміють сукупність параметрів, що контролюються,визначають умови зварювання. Параметри режиму зварювання підрозділяють наосновні і додаткові. До основних параметрів режиму ручного зварюваннявідносять діаметр електрода, величину, рід і полярність струму, напруга надузі, швидкість зварювання. До додаткових відносять величину вильоту електрода,склад і товщину покриттів електрода, положення електрода і положеннявироби при зварюванні.
Діаметр електрода вибирають залежно від товщини металу, катета шва,положення шва в просторі.
Приблизне співвідношення між товщиною металу (і діаметром електрода dепри зварюванні у нижньому положенні шва становить:
(, мм ...... 1-2 3-5 4-10 12-24 30-60 dе, мм .... 2-3 3 -4 4-5 5-6 6-8
Сила струму в основному залежить від діаметра електрода, але також від довжинийого робочої частини, складу покриття, положення зварювання. Чим більше струм, тимбільше продуктивність, тобто більшу кількість наплавленогометалу: (= (н (св (, де (- кількість наплавленого металу, г; (н --коефіцієнт наплавлення, г/(А (ч); (св-зварювальний струм, А; (-час, ч.
Однак при надмірному струмі для даного діаметра електрода електродшвидко перегрівається вище допустимого рівня. Що призводить до зниженняякості шва і підвищеного розбризкування. При недостатньому струмі дуганестійка, часто обривається, у шві можуть бути непровари. Величину струмуможна визначити за наступними формулами: при зварюванні конструкційних сталейдля електродів діаметром 3-6 мм (д = (20 +6 (е) (е; для електродів діаметромменше 3 мм (д = 30dе, де dе діаметр електрода, мм. Зварювання швів ввертикальному і стельовому положеннях виконують, як правило, електродамидіаметром не більше 4 мм. При цьому сила струму повинна бути на 10 - 20 (нижче,ніж для зварювання в нижньому положенні. Напруга дуги змінюєтьсяпорівняно вузьких межах-16-30 В.
Техніка зварювання.
Дуга може порушуватися двома прийомами: дотиком впритул і відведенняперпендикулярно вгору або «чірканьем» електродом як сірником. Другий спосібзручніше. Але неприйнятний у вузьких та незручних місцях.
У процесі зварювання необхідно підтримувати певну довжину дуги,яка залежить від марки і діаметра електрода. Орієнтовно нормальнадовжина дуги повинна бути в межах (д = (0,5-1,1) (е, де (д - довжина дуги, мм;
(е - діаметр електрода, мм.
Довжина дуги має суттєвий вплив на якість зварного шва та йогогеометричну форму. Довга дуга сприяє більш інтенсивномуокислювання і Азотування розплавляється металу, збільшуєрозбризкування, а при зварюванні електродами основного типу призводить допористості металу.
У процесі зварювання електроду повідомляється рух у трьох напрямках.
Перше рух - поступальний, у напрямку осі електрода. Цимрухом підтримується постійна (у відомих межах) довжина дуги взалежно від швидкості плавлення електрода.
Друге рух-переміщення електрода уздовж осі валика освіти шва.
Швидкість цього руху встановлюється в залежності від струму, діаметруелектрода, швидкості його плавлення, виду шва та інших факторів. Привідсутності поперечних рухів електрода виходить так званий ниточныйвалик, на 2-3 мм більший діаметра електрода, або вузький шов шириною е (1,5 (е.
Третє рух - переміщення електрода поперек шва для отримання шваширше, ніж ниточный валик, так званого розширений валика.
Поперечні коливальні рухи кінця електрода (рис. 5)
Рис. 5. Траєкторія руху кінця електрода під час ручного дугового зварювання. визначаються формою обробки, розмірами і положенням шва, властивостямизварюваного матеріалу, навичкою зварювальника. Для широких швів, що отримуються зпоперечними коливаннями, (((((((((( е..
Для підвищення працездатності зварних конструкцій, зменшеннявнутрішніх напружень і деформацій велике значення має порядокзаповнення швів.
Під порядком заповнення швів розуміється як порядок заповнення обробкишва за поперечним перерізом, так і послідовність зварювання по довжині шва.
По протяжності всі шви умовно можна розділити на три групи: короткі
- До 300 мм, середні-300-1000, довгі - понад 1000 мм.
В залежності від протяжності шва, матеріалу, вимог до точності іякості зварних з'єднань зварювання таких швів може виконуватися по-різномурис 6:
Короткі шви виконують на прохід - від початку шва до його кінця. Швисередньої довжини варять від середини до кінців або назад ступінчастим методом.
Шви великої довжини виконують двома способами: від середини до країв
(обратноступенчатим способом) і врозкид.
При обратноступенчатом методі весь шов розбивається на невеликі ділянкидовжиною по150-200 мм, на кожній дільниці зварювання ведуть в напрямку, зворотномузагальному напрямку зварювання. Довжина ділянок зазвичай дорівнює від 100 до 350 мм. Узалежно від кількості проходів (шарів), необхідних для виконанняпроектного перетину шва, розрізняють однопрохідний (одношаровий) ібагатопрохідним (багатошаровий) шви (ріс.30).
З точки зору продуктивності найбільш доцільними єОднопрохідні шви, які звичайно застосовуються при зварюванні металу невеликихтовщин (до 8-10 мм.) з попередньою обробленням крайок.
Зварювання з'єднань відповідальних конструкцій великої товщини (понад 20-25мм.), коли з'являються об'ємні напруги і зростає небезпекаутворення тріщин, виконують із застосуванням спеціальних прийомів заповненняшвів «гіркою» або «каскадним» методом.
При зварюванні «гіркою» спочатку в оброблення крайок наплавляють перший шарневеликої довжини 200-300 мм, потім другий шар, що перекриває перший іщо має в 2 рази більшу довжину. Третій шар перекриває друге і довшейого на 200-300 мм. Так наплавляють верстви до тих пір, поки на невеликомуділянці над першим шаром обробка не буде заповнена. Потім від цієї «гірки»зварювання ведуть в різні боки короткими швами тим же способом. Такимчином, зона зварювання весь час знаходиться в гарячому стані, що дозволяєпопередити появу тріщин. «Каскадний» метод є різновидомгірки.
З'єднання під зварювання збирають в умовах, частіше за все зприхватки. Перетин пріхваточного шва становить приблизно 1/3 від перетинуосновного шва, довжина його 30-50 мм. Кутові шви зварюють «в кут» або «вчовник »(рис.7).
Рис. 7. Положення електроду та вироби при виконанні кутових швів: а) - зварювання в симетричну «човник», б) - в несиметричну «човник»,в) - «в кут» похилим електродом, г) - з оплавленням крайок.
При зварюванні «в кут» простіше сборка, допускається великий зазор міжзварюваних деталями (до 3 мм), але складніше техніка зварювання, можливідефекти типу підрізів і напливів, менше продуктивність, тому щодоводиться за один прохід зварювати шви невеликого перетину (катет (8 мм) ізастосовувати багатошарову зварювання. Зварювання «у човник більш продуктивна,допускає великі катета шва за один прохід, але вимагає більш ретельноїскладання.
Забезпечення нормативних вимог з технології і техніки зварювання --основна умова отримання якісних зварних швів. Відхилення розмірів іформи зварного шва від проектних, найчастіше спостерігаються в кутових швах іпов'язані з порушенням режимів зварювання, неправильною підготовкою крайок підзварювання, нерівномірного швидкістю зварювання, а також з несвоєчаснимконтрольним обмірюванням шва.
непровари називають місцеве відсутність сплаву між зварюванихелементами, між металом шва і основним металом або окремими верствамишва при багатошарової зварюванні. Непровари зменшує перетин шва і викликаєконцентрацію напружень, тому може значно знизити міцністьконструкції. Ділянки шва, де виявлено непровари, величина якихперевершує допустиму, підлягають видаленню і подальшої заварці.
Не проварена в корені шва в основному викликається недостатньою силою струму абопідвищеною швидкістю зварювання, не проварена кромки (несплавленіе кромки) --зсувом електрода з осі стику, а також блуканням дуги, непровари міжшарами - поганий очищенням попередніх шарів, великим обсягом наплавляютьсяметалу, натікання розплавленого металу перед дугою.
Подрєзов називають місцеве зменшення товщини основного металу біля кордонушва. Подрез призводить до зменшення перерізу металу і різкою концентраціїнапружень в тих випадках, коли він розташований перпендикулярно чиннимробочим напруженням.
напливом називають натікання металу шва на поверхню основного металубез сплаву з ним.
прожогом називають порожнину у шві, що утворилася в результаті витіканнязварювальної ванни, є неприпустимим дефектом зварного з'єднання.
кратером називають не заварені поглиблення, що утворюється після обривудуги в кінці шва. У кратері, як правило, утворюються усадочні пухкості,часто переходять у тріщини.
опіками називають невеликі ділянки піддалося розплавлення металу наосновному металі поза зварного шва.
Подрез, натікання, напливи, прожогом, не заварені кратери, що залишилисяпісля зварювання шлак і бризки, розплавлення кромок (в кутових швах) викликаютьсяпереважно надмірною силою струму та напруги на дузі, великимдіаметром електродів, неправильними маніпуляціями електродом, поганийзбіркою під зварювання низькою кваліфікацією або недбалістю зварювальника.
Сутність газового зварювання.
При газополум'яної обробці металів як джерело теплотивикористовується газове полум'я - полум'я горючого газу, що спалюється для цієї метиу спеціальних пальниках.
В якості горючих газів використовують ацетилен, водень, природні гази,нафтовий газ, пари бензину, гасу та ін Найбільш високу температуру попорівняно з полум'ям інших газів має ацетіленокіслородное полум'я, томувоно знайшло найбільше застосування.
Газове зварювання-це зварювання плавленням, при якій метал в зоніз'єднання нагрівається до розплавлення газовим полум'ям (рис.8).
При нагріванні газовим полум'ям 4 кромки зварювальних заготовок 1розплавляються разом з присадковим металом 2, який може додаткововводиться в полум'я пальника 3. Після затвердіння рідкого металу утворюєтьсязварний шов 5.
До переваг газового зварювання відносяться: простота способу, нескладністьобладнання, відсутність джерела електричної енергії.
До недоліків газового зварювання відносяться: менша продуктивність,складність механізації, велика зона нагріву і більш низькі механічнівластивості зварних з'єднань, ніж при дугового зварювання.
Газову зварювання використовують при виготовленні та ремонті виробів зтонколистової сталі товщиною 1-3 мм, зварюванні чавуну, алюмінію, міді, латуні,наплавленні твердих сплавів, виправлення дефектів лиття і ін
Техніка зварювання.
У практиці застосовують два способи зварювання - правий і лівий (див. рис.8)
При правому способі зварювання ведуть зліва на право, зварювальне полум'я направляютьна зварений ділянку шва, а присадочні дріт переміщують слідом запальником. Так як при правому способі полум'я направлено на зварений шов, тозабезпечується кращий захист зварювальної ванни від кисню та азоту повітря,велика глибина плавлення, уповільнене охолодження металу шва в процесікристалізації. Теплота полум'я розсіюється менше, ніж при лівому способі,тому кут оброблення крайок робиться не 90 (, а 60-70 (, що зменшуєкількість наплавленого металу і викривлення. При правом способіпродуктивність на 20-25% вище, а витрата газів на 15-20% менше, ніжпри лівому. Правий спосіб доцільно застосовувати при зварюванні металутовщиною понад 5 мм і металів з великою теплопровідністю.
При лівому способі зварювання ведуть справа наліво, зварювальне полум'янаправляють на ще не зварені кромки металу, а присадочні дрітпереміщують попереду полум'я. При лівому способі зварювальник добре бачитьзварюваний метал, тому зовнішній вигляд шва краще, ніж при правому способі;попередній підігрів крайок зварюваного металу забезпечує добреперемішування зварювальної ванни. Завдяки цим властивостям лівий спосібнайбільш поширений і застосовується для зварювання тонколистових матеріалів ілегкоплавких металів.
Потужність зварювального пальника при правому способі вибирають з розрахунку 120 -
150 дм (3/год ацетилену, а при лівому -100-130 дм (3/год на 1 мм товщиназварюваного металу.
Діаметр присадочной дроту вибирають залежно від товщинизварюваного металу і способу зварювання. При правому способі зварювання діаметрприсадочной дроту ((((( мм., але не більше 6 мм, при лівому ((((((( мм,де (- товщина зварюваного металу, мм
Швидкість нагріву регулюють зміною кута нахилу (мундштука доповерхні зварюваного металу (рис. 9, а).
Чим товще метал і більше його теплопровідність, тим більше кут нахилумундштука до поверхні зварюваного металу.
У процесі зварювання газозварник кінцем мундштука пальника здійснюєодночасно два рухи: поперечний (перпендикулярно осі шва) іпоздовжнє (уздовж осі шва) (рис. 9) Основним є поздовжній рух.
Поперечний рух служить для рівномірного прогріву кромок основногометалу та отримання необхідної ширини шва.
Газової зварюванням можна виконувати нижні, горизонтальні (на вертикальнійплощині), вертикальні і стельові шви. Горизонтальні і стельові швизазвичай виконують правим способом зварювання, вертикальні знизу вгору - лівимспособом.
Автоматичне дугове зварювання під флюсом.
Для автоматичного дугового зварювання під флюсом використовують непокритуелектродний дріт і флюс для захисту дуги і зварювальної ванни від повітря.
Подача і переміщення електродного дроту, а також процеси запалювання дугиі заварки кратера наприкінці шва автоматизовані У процесі автоматичногозварювання під флюсом дуга горить між дротом і основним металом. Стовпдуги і металева ванна рідкого металу з усіх боків щільно закритішаром флюсу товщиною 30 - 35 мм. Частина флюсу розплавляється, в результатічого навколо дуги утвориться газова порожнина, а на поповерхнірозплавленого металу - ванна рідкого шлаку. Для зварювання під флюсомхарактерно глибоке проплавлення основного металу. Дія могутньої дуги ідосить швидкий рух електрода уздовж заготівки обумовлюють відтискуваннярозплавленого металу в бік, протилежний напрямку зварювання. Заміру поступального руху електрода відбувається затвердінняметалевої та шлакової ванн з утворенням звареного шва, покритоготвердої шлакової кіркою. Дріт подають у дугу і переміщують її вздовж шваза допомогою механізмів подачі і переміщення. Струм до електроду надходить черезструмопроводи.
дугового зварювання під флюсом виконують зварювальними автоматами,зварювальними головками або самохідними тракторами, переміщаютьсябезпосередньо на виробі. Призначення зварювальних автоматів - подачаелектродного дроту в дугу і підтримку постійного режиму зварювання упротягом усього процесу. Автоматичне зварювання під флюсом застосовують усерійному і масовому виробництвах для виконання довгих прямолінійних ікільцевих швів у нижньому положенні на металі товщиною 2 - 100 мм. Підфлюсом зварюють метали різних класів. Автоматичне зварювання широкозастосовують при виготовленні казанів, резервуарів для зберігання рідин ігазів, корпусів судів, мостових балок і інших виробів. Вона є однимз основних ланок автоматичної ліній для виготовлення зварнихавтомобільних коліс і станів для виробництва зварених прямошовних іспіральних труб.
Електрошлакове зварювання і пріплав.
При електрошлакового зварювання основної і електродний металрозплавляється теплотою, що виділяється при проходженні електричного струмучерез жужільну ванну. Процес електрошлакового зварювання починається зосвіти шлакової ванни в просторі між крайками основного металуі формують пристроями (повзуна), охолоджувані водою, яка подається потрубах, шляхом розплавлення флюсу електричною дугою, порушуємо міжзварювальним дротом та вступної планкою. Після накопичення певногокількості рідкого шлаку дуга шунтується шлаком і гасне, а подачадроту і підведення струму тривають. При проходженні струму черезрозплавлений шлак, що є електропроводні електролітом, в ньомувиділяється теплота, достатня для підтримки високої температури шлаку
(до 2000 ° С) і розплавлення кромок основного металу і електродногодроту. Дріт вводиться в зазор і подається в жужільну ванну з допомогоюмундштука. Дріт служить для підведення струму і поповнення зварювальної ваннирозплавленим металом. Як правило, електрошлакового зварювання виконують привертикальному положенні зварюваних заготовок. У міру заповнення зазоруміж ними мундштук для подачі дроту і формують повзунипересуваються у вертикальному напрямку, залишаючи після себе затверділийзварний шов.
У початковій і кінцевій ділянках шва утворюються дефекти. На початкушва - непровари крайок, в кінці шва - усадкова раковина і неметалічнівключення. Тому зварювання починають на вступної, а закінчують на вихідн
