Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Способы сварки давлением

Все способы сварки давлением относятся к термомеханическому и механическому классу. Наиболее распространенными видами сварки давлением, применяемых в машиностроении, является электроконтактная, которая подразделяется на стыковую, точечную и шовную.

Электрическая контактная сварка

Электрическая контактная сварка производится теплом, выделяемым при прохождении электрического тока черев находящиеся в контакте соединяемые части. Количество выделяемой теплоты определяется законом Джоуля-Ленца:

Q = 0,24I2∙R∙t,

где: I - сварочный ток, А;

R - полное сопротивление контура, Ом;

t - время протекания тока, с.

В результате высокой плотности тока в точках контакта металл нагревается до пластического состояния или до оплавления. Основными параметрами режима контактной сварки является время сварки (t), плотность тока (j) и удельное давление р.

Машины для контактной сварки состоят из источника тока (трансформатора), прерывателя тока (механического, электромагнитного, электронного), механизма давления (механического, гидравлического, пневматического).

При стыковой сварке (рис. 4.9, а) соединение свариваемых частей происходит по поверхности стыкуемых торцов заготовок. При этом свариваемые заготовки 1,2 зажимают в зажимах 3,4 стыковой мамины под действием усилия Р и пропускают ток.

Стыковую сварку с разогревом стыка до пластического состояния и последующей осадкой называют сваркой сопротивлением, а при разогреве торцов заготовок до оплавления - сваркой оплавлением.

Сварка сопротивлением применяется в основном для соединения заготовок из малоуглеродистых, низколегированных сталей и цветных металлов и сплавов (Сu и Al), при этом торцы заготовок должны быть точно обработаны. Контактная поверхность заготовок не должна превышать 1000 мм2.

Сварку оплавлением применяют для сварки заготовок сложной формы различного сечения (до 10000 мм) из различных металлов, в том числе из разнородных (сталь 40-Р18, Си-Аl и др.), при этом поверхность стыка не требует особой подготовки. При сварке оплавлением j = 1-5 А/мм2, тогда как при сварке сопротивлением j = 100-150А/мм2. Для закаливаемых сталей (например ЗОХГСА) применяется прерывистая сварка оплавлением с подогревом заготовок.

Достоинством сварки с оплавлением является высокое качество соединения, недостатком - потери металла на угар и брызги. Наиболее типичными изделиями изготовляемыми стыковой сваркой являются элементы трубчатых конструкций, колеса, инструмент, рельсы, железобетонная арматура и др.

При точечной сварке (ТС) (рис.4.9, б) заготовки соединяют внахлестку с некоторым усилием Р между медными водохлаждаемыми электродами, затем включают ток. При прохождении тока внутренние слои заготовок нагреваются быстрее и оплавляются, образуя ядро (жидкий металл), а зона, прилегающая к ядру, доводится до пластического состояния. После кристаллизации ядра давление снимается. Таким образом, место сварки представляет литую точку. Для улучшения структуры сварной точки после выключения тока увеличивают давление (проковка точки).

 

 

 

Рис. 4.9 Схемы электрической контактной сварки: а –стыковая, б – точечная, в – шовная.

ТС может быть двусторонней, односторонней, многоточечной, рельефной. ТС можно выполнять на мягких и жестких режимах. Мягкий режим (j = 80-160 А/мм2, Р=15-40 МПа, t=0,5-3,0 с) применяется для сварки углеродистых, низколегированных сталей. Жесткий режим (j = 120-360 А/мм2, Р = 40-100 МПа, t = 0,001-0,1 с), применяется для сварки нержавеющих сталей, алюминия, меди и их сплавов, а также металла толщиной до 0,1мм.

Точечной сваркой изготовляют разнообразные штампосварные изделия толщиной от 0,5 до 5мм - кузова, корпуса, панели и др. При этом упрощается технология изготовления сварных узлов и повышается производительность.

При шовной (роликовой) сварке (рис. 4.9, в) листовые заготовки I соединяют внахлестку и зажимают между электродами в виде роликов 2 и перемещают их. В результате чего получаемые сварные точки перекрывают друг друга, образуя сплошной герметичный шов.

Шовная сварка может выполняться с непрерывным и прерывистым включением тока. Непрерывная сварка применяется для получения коротких швов из малоуглеродистых и низколегированных сталей. Прерывистая сварка применяется для получения длинных швов из заготовок нержавеющих сталей» алюминия, меди и их сплавов. При этом обеспечивается стабильность процесса сварки, высокое качество шва при незначительной ширине зоны термического влияния.

Шовная сварка широко применяется в массовом производстве при изготовлении труб, сосудов и других деталей толщиной от 0,3 до З мм.

Конденсаторная импульсная сварка является, разновидностью контактной сварки и выполняется запасенной аккумулированной энергией в конденсаторе, которая затем разряжается в виде мощного импульса, нагревая и пластически деформируя металл. Достоинствами конденсаторной сварки являются: малая потребляемая мощность; малая продолжительность сварки (0,003-0,008 с), возможность сварки изделий малой толщины (δ = 0,005-1 мм). Применяется при изготовлении радиоэлектроники, часов, фотоаппаратуры и т.д.

Газопрессовая сварка (ГПС) относится к сварке давлением и является разновидностью газовой сварки. При ГПС соединяемые кромки деталей нагревают пламенем многосопловой горелки до пластического состояния пли до оплавления (1200-13000С) и сваривают под давлением 15-20 МПа.

Основными преимуществами ГПС является: высокое качество сварного соединения, возможность использования дешевых газов и оборудования. Недостатками являются: неравномерность нагрева и более низкая производительность по сравнению с электроконтактной сваркой.

Особые способы сварки:

- термитная сварка осуществляется за счет тепла, выделяемого при сгорании порошкообразных термитных смесей (термитов);

- холодная сварка давлением производится при комнатной температуре путем совместного пластического деформирование деталей при высоком удельном давлении (р = 150-1000 МПа);

- сварка трением основана на превращении механической работы трения заготовок в тепловую и пластической деформации под действием давления;

-диффузионная сварка в вакууме состоит в нагреве деталей ТВЧ и сдавливания их при р = 1-2 МПа;

-сварка с использованием электронного луча, лазера, плазмы применяются для специальных металлов и сплавов (W, Мо, твердых и тугоплавких сплавов и др.), обеспечивают высокую температуру (6000-30000°С) и ее концентрацию.

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Способы сварки плавлением | Свариваемость металлов и сплавов
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 1022; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.016 сек.