СВАРКА К. т. н. , доцент кафедры

СВАРКА К. т. н. , доцент кафедры «Материаловедение и технология машиностроения» Серов А. В.

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СВАРКИ

СОГЛАСНО ГОСТ 2601— 84 Сварка — Получение неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между соединяемыми частями при их нагревании и (или) пластическом деформировании

КЛАССИФИКАЦИЯ ВИДОВ СВАРКИ Сварка Плавлением Давлением С использованием Лучевые методы Электрической дугой Термомеханическая Механическая горючих веществ Контактная Холодная Лазерная РДС Газовая сварка Автоматическая Сварка Термитная Диффузионная под слоем флюса трением Электроннолучевая Ультразвуковая Электрошлаковая Индукционная сварка В среде защитных Газопрессовая Взрывом газов Плазменная Дугопрессовая Термокомпрессионна я

СТРОЕНИЕ СВАРНОГО ШВА

СВАРКА ПЛАВЛЕНИЕМ ГАЗОВАЯ СВАРКА Температура пламени при Горючие газы сгорании в кислороде Ацетилен 3150 Водород 2400 -2600 Метан 2400 -2500 Пропан 2700 -2800 Пары керосина 2400 -2450

Режимы газовой сварки Вид пламени β = О 2/С 2 Н 2. q Нормальное пламя – таким пламенем сваривают большинство сталей; q Окислительное – размер ядра и факела пламени уменьшается, пламя приобретает фиолетовую окраску, применяется для сварки латуней; q Науглероживающее – ядро и все пламя удлиняется, становится коптящим, окрашивается в красноватый цвет, применяется для сварки чугуна и наплавки быстрорежущих сталей и твердых сплавов.

Мощность сварочного пламени часовой расход горючего газа) – М оценивают по расходу горючего газа – ацетилена: , л/ч М = k· толщина свариваемых кромок, мм; — k — коэффициент пропорциональности, представляющий удельный расход ацетилена, необходимый для сварки данного металла толщиной 1 мм, л/ч мм. • для нержавеющей стали k = 70… 80, • для низкоуглеродистой стали 100… 130, • для высоколегированной стали и чугуна 75… 100, • для меди 160… 200, • алюминия 100… 150. Номер наконечника Параметр 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Толщина свариваемой 0, 2… 0, 5… 1… 2… 4… 7… 11… 17… 30… низкоуглеродистой 0, 5 1, 0 2 4 7 11 17 30 50 стали, мм Расход, дм 3/ч: 40… 65… 130… 250… 420… 700… 1130… 1800… 2500… ацетилена 50 90 180 350 600 950 1500 2500 4500 кислорода 45… 70… 140… 270… 450… 750… 1200… 2000… 3000… 55 100 200 380 650 1000 1650 2800 5600

СПОСОБЫ ГАЗОВОЙ СВАРКИ При ЛЕВОМ СПОСОБЕ горелку перемещают При ПРАВОМ СПОСОБЕ горелку перемещают справа налево. Присадочная проволока слева направо, а присадочная проволока находится перед пламенем, которое направлено перемещается вслед за горелкой. Пламя на свариваемые кромки. Конец присадочной направляют на уже сваренный участок шва. проволоки находится в восстановительной зоне. Мундштуком производят незначительные Этот способ применяют при сварке колебания. При сварке листов толщиной менее 8 тонкостенных (до 3 мм) конструкций и при мм мундштук перемещают вдоль оси шва без сварке легкоплавких металлов и сплавов. колебаний. Конец проволоки держат погруженным в сварочную ванну и спиралеобразными движениями перемешивают жидкий металл для облегчения удаления окислов и шлаков. КАЧЕСТВО ШВА при правом способе сварки выше , чем при левом, так как металл лучше Правый способ используют при толщинах защищен факелом металла более 3 мм с разделкой кромок. Угол разделки кромок можно уменьшить, особенно при больших толщинах. Тепло пламени рассеивается меньше, чем при левом способе.

Диаметр присадочной проволоки для левого способа d = + 1, /2 для правого способа d = /2. При сварке изделий толщиной 15 мм диаметр присадочного прутка > принимают не более 6… 8 мм. Скорость сварки Vсв = А/ , м/ч А, м·мм/ч – коэффициент, зависящий от свойств свариваемого материала и от его толщины, например, для стали средних толщин – 12… 15, для никеля – 9… 11.

ДУГОВЫЕ СПОСОБЫ СВАРКИ РУЧНАЯ ДУГОВАЯ СВАРКА

ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ СВАРОЧНОЙ ДУГИ

СТРОЕНИЕ СВАРОЧНОЙ ДУГИ Строение электрической дуги: 1 – электрод; 2 – свариваемый металл (анод); 3 – катодная область (катодное пятно); 4 – столб дуги; 5 - сварочная ванна; 6 – кратер; 7 – анодная область; 8 – газовое облако.

АВТОМАТИЧЕСКАЯ ДУГОВАЯ СВАРКА ПОДСЛОЕМ ФЛЮСА

ДУГОВАЯ СВАРКА В СРЕДЕ ЗАЩИТНЫХ ГАЗОВ Ø инертные газы, нe взаимодействующие с металлом пpи сварке (аргон, гелий, их cмecи) Ø активные газы (СO 2, N 2 и дp. )

ЭЛЕКТРОШЛАКОВАЯ СВАРКА

ПЛАЗМЕННАЯ СВАРКА

ТЕРМИТНАЯ СВАРКА

ЛУЧЕВЫЕ СПОСОБЫ СВАРКИ Электронно-лучевая сварка

ЛАЗЕРНАЯ СВАРКА

СВАРКА ДАВЛЕНИЕМ Контактная сварка

Кузнечная сварка Сврка давлением, при которой заготовки нагреваются в печи (горне), а шов получается в результате ударов молотом (или другим инструментом) силой, достаточной для пластической деформации сопрягаемых поверхностей 1 - наковальня; 2 - заготовка; 3 - молот; 4 - сварной шов

ДИФФУЗИОННАЯ СВАРКА Сварка давлением в вакууме, при которой детали контактируют при непрерывном давлении и нагреве в течение установленного времени.

СВАРКА ТРЕНИЕМ

ИНДУКЦИОННАЯ СВАРКА Сварка давлением, при которой нагрев происходит наведенным электрическим током 1 — труба; 2 — индуктор; 3 — сердечник; 4 — обжимные ролики.

СВАРКА ВЗРЫВОМ (ДЕТОНАЦИОННАЯ) 1. Верхний лист металла; 2. Зазор между листами; 3. Нижний лист металла; 4. Взрыв; 5. Взрывчатое вещество; 6. Выброс плазмы

УЛЬТРАЗВУКОВАЯ СВАРКА Сварка давлением, при которой механические колебания высокой частоты и малой амплитуды формируют шов между двумя свариваемыми заготовками при температуре значительно ниже температуры плавления материала, за счёт энергии сил трения и деформации.

КОНЕЦ