Рисунок 25. Виды переноса электродного металла

Наименьшие потери на разбрызгивание наблюдаются при мелкокапельном переносе электродного металла. В определённом диапазоне сварочных токов (плотностей сварочных токов) перенос электродного металла приобретает мелкокапельный (струйный характер). Образовавшаяся на торце электрода, при таком процессе, капля не растягивается и не увеличивается до соприкосновения с основным металлом, что не приводит к коротким замыканиям, взрывам и образованиям брызг.

Рекомендуемые значения силы тока для процесса сварки в углекислом газе представлены в таблице 4.

Таблица 4. Допускаемые плотности тока и диапазоны сварочного тока при сварке в углекислом газе

ДОСТОИНСТВА СПОСОБА:

• Повышенная производительность (по сравнению с дуговой сваркой покрытыми электродами);

• Отсутствуют потери на огарки, устранены затраты времени на смену электродов;

• Надёжная защита зоны сварки;

• Минимальная чувствительность к образованию оксидов;

• Отсутствие шлаковой корки;

• Возможность сварки во всех пространственных положениях.

НЕДОСТАТКИ СПОСОБА:

• Большие потери электродного металла на угар и разбрызгивание (на угар элементов 5-7%, при разбрызгивании от 10 до 30%);

• Мощное излучение дуги;

• Ограничение по сварочному току;

• Сварка возможна только на постоянном токе.

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ:

• Сварка тонколистового металла и металла средних толщин (до 20мм);

• Возможность сварки сталей всех классов, цветных металлов и сплавов, разнородных металлов.

Сварка алюминия и алюминиевых сплавов

Подготовка под сварку. При подготовке деталей из алюминиевых сплавов под сварку профилируют свариваемые кромки, удаляют поверхностные загрязнения и окислы. Обезжиривание и удаление поверхностных загрязнений осуществляют с помощью органических растворителей или обработкой в специальных ваннах щелочного состава.

В качестве растворителей для обезжиривания деталей из алюминиевых сплавов применяют уайт-спирит, технический ацетон, растворители РС-1 и РС-2. Обезжиривание алюминиевых сплавов можно проводить в водном растворе следующего состава: 40—50 г/л технического тринатрийфосфата (Na₃РО₄ * 12Н2О), 40—50 г/л кальцинированной соды (Na₂СО₃), 25—30 г/л жидкого стекла (Na₂SiO₃). Температура ванны 60—70 ⁰С, время обработки 4—5 мин. Удаление поверхностной окисной пленки является наиболее ответственной операцией подготовки деталей. При этом в основном удаляют старую пленку окислов, полученную в результате длительного хранения и содержащую значительное количество адсорбированной влаги.

Окисную пленку можно удалять с помощью металлических щеток из проволоки диаметром 0,1—0,2 мм при длине ворса не менее 30 мм или шабрением. После зачистки кромки вновь обезжиривают растворителем. Продолжительность хранения деталей перед сваркой после зачистки 2—3 ч. При более широких масштабах производства поверхности деталей подвергают травлению. Широко применяют травление в щелочных ваннах по следующей технологии:

1) обезжиривание в растворителе;

2) травление в ванне из водного раствора 45—50 г/л НаОН; температура ванны 60—70 ⁰С; время травления 1—2 мин для неплакированных материалов; при необходимости снятия технологической плакировки (например, на сплаве АМг6) время травления выбирают из расчета 0,01 мм за 2,5—3 мин;

3) промывка в проточной горячей воде (60—80 ⁰С), затем в холодной воде;

4) осветление в 30% -ном водном растворе HNO₃ при 20 ⁰С в течение 1—2 мин или в 15%-ном водном растворе HNO₃ при 60 ⁰С в течение 2 мин;

5) промывка в холодной проточной воде, затем в горячей (60—70 ⁰С);

6) сушка горячим воздухом (80—90 ⁰С).

При сварке деталей из сплавов алюминия, содержащих магний повышенной концентрации (например, сплава АМг6), перед сваркой кромки деталей и особенно их торцовые поверхности необходимо зачищать шабером. Для обработки электродной проволоки из алюминиевых сплавов используют те же ванны. Во многих случаях для обработки присадочной проволоки после травления рекомендуется проводить, электрохимическое полирование, особенно для сплавов, содержащих магний. В качестве электролита используют раствор состава: 700 мл ортофосфорной кислоты, 300 мл серной кислоты окиси хрома. В процессе полирования проволоки температуру электролита поддерживают 95—100⁰С. При перегреве электролита свыше 100 ⁰С происходит растравливание поверхности, а при понижении температуры ниже 90 ⁰С процесс полирования прекращается. Качество подготовки проволоки контролируют наплавкой технологических валиков с последующей оценкой пористости металла шва путем взвешивания.

Перед контактной сваркой (точечной и шовной) нахлесточные поверхности в некоторых случаях дополнительно зачищают вращающимися металлическими щетками. При соединении листов толщиной свыше 2,5—3 мм плакированный слой удаляют глубоким травлением для предотвращения образования непроваров. Торцы деталей перед стыковой контактной сваркой подвергают механической обработке резанием, например, на металлорежущих станках.

Поверхности деталей, свариваемых контактной точечной или шовной сваркой, контролируют внешним осмотром или измерением при 20 ⁰С электрического сопротивления образцов-свидетелей или самих деталей. При удовлетворительном состоянии поверхностей электрическое сопротивление не должно превышать 120 мкОм. Более объективное представление о свойствах поверхностей дает сопротивление деталей в процессе сварки, которое можно оценить по скорости нарастания напряжения, снимаемого с электродов, на начальной стадии процесса сварки, например, спустя 0,01—0,02 с после включения тока.

1. Выбор метода для решения задачи исследования

Ввиду того, что деталь тонкостенная, необходимо обеспечить наименьший прогрев самой детали. Так же на поверхности алюминиевых сплавов образуется оксидная пленка, которая мешает образованию сварочной ванны, и как следствие образованию шва. Это значит, что необходимо обеспечить защиту от окислов, и образование расплавленного металла до соприкосновения с деталью. Для решения поставленной задачи, наилучшим способом является дуговая сварка плавящимся электродом под защитным газом Аргон.

Заключение

В ходе работы на основании базового технологического процесса были выполнены следующие задачи:

- выбран метод получения заготовки;

- разработаны схемы контроля заданных требований

- предложены схемы установки заготовки на станке согласно выбранным схемам базирования

- предложен новый маршрутный технологический процесс изготовления детали на основании разработанного на предприятии;

- расчёт припусков расчетно-аналитическим методом;

-выбора средств технологического оснащения (технологическое оборудование, станочные приспособления, режущий инструмент)

Список используемой литературы

1. Курсовое проектирование по технологии машиностроения Кондаков А.И.

2. «Технология машиностроения: В 2-х т. Т.1. Основы технологии машиностроения: Учебник для вузов / В. М. Бурцев, А. С. Васильев и др. Под редакцией А. М. Дильского. – М: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2001-564с.

3. Справочник технолога – машиностроителя в 2-х т. Т.2./ Под ред. А. М. Дильского , А. Г. Косиловой, Р. К. Мешерякова, А. Г. Суслова. – 5-е изд., перераб. и доп. – М:ьМашиностроение – 2001-912с.

4. Кондаков А. И., Васильев А. С. Выбор заготовок в машиностроении.