ЗубковВ.В. Антиплагиат (1195214), страница 3
Текст из файла (страница 3)
21 Сварное соединение – это неразъёмноесоединение, выполненное с помощью любого вида сварки /1/.Тип соединения и подготовка соединения под сварку являются важнымисоставляющими сварных конструкций и зависят от толщины деталей,материалов, процесса сварки и положения сварного шва в пространстве.В разделе рассмотрены следующие виды сварки, применяемых ввагоноремонтных предприятиях: дуговая сварка, автоматическая под флюсом,полуавтоматические (в среде защитных газов, порошковой проволокой),электрошлаковый переплав.1.1.1 Ручная электродуговая 2 сваркаВ настоящее время является 2 главным видом сварки металлов. Источникомтепла 2 служит электрическая дуга между двумя электродами, одним из которыхявляется свариваемые заготовки.
Электрическая дуга является мощнымразрядом в газовой среде. Процесс зажигания дуги состоит из трех стадий:короткое замыкание электрода на заготовку, отвод электрода на 3-5 мм ивозникновение устойчивого дугового разряда. Короткое замыканиепроизводится с целью разогрева электрода (катода) до температурыинтенсивной экзо-эмиссии электронов. На второй стадии эмитированныеэлектродом электроны ускоряются в электрическом поле и вызывают 2ионизацию газового промежутка «катод-анод», что приводит к возникновениюустойчивого дугового разряда. Электрическая дуга являетсяконцентрированным источником тепла с температурой до 6000оС.
Сварочныетоки достигают 2 от 2 до 3 кА при напряжении дуги 3 от 10 до 50 В. Наиболеечасто применяется дуговая сварка покрытым электродом. Это ручная дуговаясварка электродом, покрытым соответствующим составом, имеющимследующее назначение:а) газовая и шлаковая защита расплава от окружающей атмосферы;б) легирование материала шва необходимыми элементами.В состав покрытий входят вещества: шлакообразующие - для защитырасплава оболочкой (окислы, полевые шпаты, мрамор, мел); образующие газыСО2, СН4, ССl4; легирующие - для улучшения свойств шва (феррованадий,феррохром, ферротитан, алюминий и др.); раскислители - для устраненияокислов железа (Ti, Mn, Al, Si и др.). 2 На рисунке 1.1 представлена схемасварки покрытым электродом.
3Рисунок 1.1 - Ручная сварка покрытым электродом: 1 - свариваемые детали, 2 - сварнойшов, 3 - флюсовая корочка, 4 - газовая защита, 5 - электрод, 6 - покрытие электрода,7 - сварная ванна. 2При 2 ручной сварке покрытым электродом 3 между деталями (1) и электродом(6) зажигается сварочная дуга. Обмазка (5) при расплавлении защищаетсварочный шов от окисления, улучшает его свойства путем легирования. Под 2действием температуры дуги электрод и материал заготовки плавятся, образуясварную ванну (7), которая в дальнейшем кристаллизуется в сварной шов (2),сверху последний покрывается флюсовой корочкой (3), предназначенной длязащиты шва. Для получения качественного шва сварщик располагает электродпод углом 200 и перемещает его по мере расплавления вниз для сохраненияпостоянной длины дуги 2 от 3 до 5 мм и вдоль оси шва для заполнения разделкишва металлом.
При этом обычно концом электрода совершают поперечныеколебательные движения для получения валиков требуемой ширины. 2Ручная электродуговая сварка 2 имеет множество преимуществ над другимиметодами, в том числе: сварка в любом положении; работа в труднодоступныхместах; высокая скорость; работа с любой сталью; простота;транспортабельность оборудования.У ручной электродуговой сварки имеются следующие недостатки: низкаяпроизводительность; качество зависит от опыта сварщика; вредные условияработы.1.1.2 Автоматическая 2 сварка под флюсомАвтоматическая сварка под флюсом 94 выполняется плавящимся электродомпод слоем флюса. Флюс насыпается на изделие слоем толщиной 2 от 50 до 60мм, в результате чего дуга горит не в воздухе, а в газовом пузыре,находящемся под расплавленном 2 флюсом и изолированным от 2 контакта своздухом.
Этого достаточно для устранения разбрызгивания жидкого металлаи нарушения формы шва даже при больших токах. При сварке под слоемфлюса обычно применяют силу тока 2 от 1000 до 1200 А, что при открытой дугеневозможно. Таким образом, при сварке под слоем флюса можно 3 повыситьсварочный ток в 2 от 4 до 8 раз по сравнению со сваркой открытой дугой,сохранив при этом хорошее качество сварки и 2 обеспечив высокую 3производительность. 3 При сварке под флюсом металл шва образуется за счетрасплавления основного металла около 66% и лишь примерно 33% за счетэлектродного металла.
Дуга под слоем флюса более устойчива, чем приоткрытой дуге. Сварка под слоем флюса производится голой электроднойпроволокой, которая с катушки подается в зону горения дуги сварочнойголовкой автомата, перемещаемой вдоль шва. Впереди головки по трубе вразделку шва поступает зернистый флюс, который, расплавляясь в процессесварки, равномерно покрывает шов, образуя твердую корочку шлака. 2Автоматическая сварка под слоем флюса отличается от ручной сварки последующим показателям: стабильное качество шва; производительность 3 от 4до 8 раз больше, чем при ручной сварке; толщина слоя флюса 2 от 50 до 60 мм;сила тока 2 от 1000 до 1200 А; оптимальная длина дуги поддерживаетсяавтоматически; шов состоит на 66% из основного металла и на 33% 2электродного металла; 2 дуга горит в газовом пузыре, что обеспечиваетотличное качество сварки.
2Преимущества сварки под слоем флюса: повышенная производительность;возможность 17 резкового 22 увеличения силы сварочного ток; лучшееиспользование тока заметно экономит расход электроэнергии; заключение дугив газовый пузырь со стенками из жидкого флюса практически сводит к нулюпотери металла на угар и разбрызгивание, суммарная величина которых непревышает 2% веса расплавленного электродного металла; 17 отсутствие брызг;максимально надёжная защита зоны сварки; минимальная чувствительность кобразованию оксидов; мелкочешуйчатая поверхность металла шва в связи свысокой стабильностью процесса горения дуги; не требуется защитныхприспособлений от светового излучения, поскольку дуга горит под слоемфлюса; низкая скорость охлаждения металла обеспечивает высокие показателимеханических свойств металла шва; малые затраты на подготовку кадров; 22отсутствует влияния субъективного фактора.
сварные швы получаютсяравномерного и очень высокого качества;Недостатки 22 сварки под слоем флюса: трудозатраты с производством,хранением и подготовкой сварочных флюсов; расход флюса по весу в среднемравняется весу израсходованной проволоки, и стоимость его оказываетсущественное влияние на общую стоимость сварки; трудности корректировкиположения дуги относительно кромок свариваемого изделия; невидимостьместа сварки, закрытого толстым слоем флюса.
Невидимость места сваркиповышает требования к точности подготовки и сборки изделия под сварку,затрудняет сварку швов сложной конфигурации; нет возможности выполнятьсварку во всех пространственных положениях без специального оборудования;отсос и сбор флюса, пересыпка для повторного его использования являютсядополнительными источниками пылевыделения. Установлено, что приповторном использовании флюса запыленность воздушной среды выше в 2раза, чем при сварке под свежим флюсом.1.1.3 17 Электрошлаковая сваркаЭлектрошлаковая сварка является принципиально новым видом процессасоединения металлов. 2 Свариваемые детали покрываются шлаком, нагреваемомдо температуры, превышающей температуру плавления основного металла иэлектродной проволоки.На первой стадии процесс идет так же, как и при дуговой сварке подфлюсом. После образования ванны из жидкого шлака горение дугипрекращается и оплавление кромок изделия происходит за счет тепла,выделяющегося при прохождении тока через расплав.
Электрошлаковая сваркапозволяет сваривать большие толщи металла за один проход, обеспечиваетбольшую производительность, высокое качество шва. 2 Схема электрошлаковой 2сварки показана на 2 рисунке 1.2.Рисунок 1.2 - Схема шлаковой сварки: 1 - свариваемые детали, 2 - сварной шов, 3 расплавленный шлак, 4 - ползуны, 5 – электрод. 2Электрошлаковую сварку ведут при вертикальном расположении деталей(1), кромки которых так же вертикальны или имеют наклон не более 30o квертикали. Между свариваемыми деталями устанавливают небольшой зазор,куда насыпают порошок шлака.
В начальный момент зажигается дуга междуэлектродом (5) и металлической планкой, устанавливаемой снизу. Дугарасплавляет флюс, который заполняет пространство между кромкамисвариваемых деталей и медными формующими ползунами (4), охлаждаемымиводой. Таким образом, из расплавленного флюса возникает шлаковая ванна (3),после чего дуга шунтируется расплавленным шлаком и гаснет. В этот моментэлектродуговая плавка переходит в электрошлаковый процесс.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
