Термическая обработка отливок

Термическую обработку применяют для снятия внутренних напряжений в отливках, выравнивания, измельчения и изменения их структуры в целях повышения прочности, пластичности, твердости, их эксплуатационной надежности. Термическая обработка основана на превращениях, происходящих в сплавах в твердом состоянии при изменении температуры.

Любая термическая обработка состоит из трех основных операций, следующих друг за другом: нагрева до определенной температуры, выдержки при заданной температуре и охлаждения с различной скоростью до комнатной температуры.

Виды термической обработки отливок: отжиг, нормализацию, закалку, отпуск.

Отжиг применяют для снятия внутренних литейных напряжений, повышения пластичности, уменьшения твердости, изменения структуры.

Нормализация отличается от отжига более высокой температурой нагрева и большей скоростью охлаждения. Этот вид термической обработки широко используют для измельчения структуры и повышения прочности и твердости.

Закалка характеризуется нагревом сплавов выше температуры фазовых превращений и быстрым охлаждением в воде, масле или в других жидкостях. При этом в сплавах фиксируются неравновесные структуры, повышающие механические свойства сплавов. После закалки для снятия внутренних напряжений выполняют рекристаллизационный отжиг.

Отпуск — это процесс длительной выдержки отливок при комнатной (естественное старение) или повышенной (искусственное старение) температуре с целью приближения их к равновесному состоянию. Отпуск применяют, как правило, после закалки или нормализации. При этом повышаются пластические свойства отливок. Как самостоятельный процесс его используют для снятия внутренних термических напряжений.

Химико-термическая обработка характеризуется тем, что сплавы обрабатывают в средах, которые взаимодействуют с ними и насыщают их на определенную глубину, изменяя структуру, состав и свойства поверхностного слоя.

Вопрос 9

Всего 3 вида оборудование для литейного производства: формовочное, стержневое и вспомогательное. К формовочному относится различное оборудование для изготовления отливочных форм и формовочных смесей - машины для изготовления форм, смесители и автоматизированные линии для приготовления формовочных смесей. Для изготовления отливочных форм приготавливают несколько видов смесей: песчано-глинистую песчано-смоляную. Песчано-глинистая смесь используется для изготовления песчаных отливочных форм для литейных цехов. Песчано-смоляная смесь используется для изготовления песчаных стержней. Для изготовления литейных стержней используются машины, изготавливающие стержни в холодных и горячих ящиках, смесители и автоматизированные линии для приготовления смеси, уплотнительные вибростолы. К вспомогательному литейному оборудованию относится оборудование для розлива металла, восстановления смесей, сушки и транспортировки материалов. Материалы и оснастка для: 1. Литье в песчаные формы ( 1)Песчаная форма(ПФ) – разовая литейная форма, изготовленная из уплотненной формовочной смеси.2)Типовые составы формовочных и стержневых смесей. 3)Модельный комплект : модель детали, модели элементов литниковой системы, модельные плиты, стержневые ящики. 4)Опоки.) 2. По выплавляемым моделям( 1)Модельная форма состоит из модельного состава(парафин, стеарин, церезин, канифоль и т.д.). 2)Формовочная смесь.3)Пресс-форма для изготовления моделей.4)Литейная форма.5)Вибрационная установка.) 3. В кокиль( 1)форма отливки – кокиль2)расплавленный металл3)теплоизоляционное покрытие) 4.Под давлением (1)пресс-форма 2)смазка (машинное масло) 3)прессующая машина)

Вопрос 10

Пластическая деформация - сложный физико-химический процесс, в результате которого наряду с изменением формы и строения исходного металла изменяются его механические и физико-химические свойства. Рассмотрела физическую сущность процесса пластической деформации. Как известно, металлы и сплавы имеют кристаллическое строение, характеризующееся тем, что атомы в кристаллах располагаются в местах устойчивого равновесия в строго определенном для каждого металла порядке. С ростом степени холодной пластической деформации усиливаются прочностные свойства металла (увеличиваются пределы прочности и текучести, твердость), а пластические свойства ослабевают (уменьшаются относительное удлинение и сужение, ударная вязкость. Холодная пластическая деформация сопровождается искажением кристаллической решетки металла — образованием новых дислокаций, дроблением зерен, их сплющиванием и удлинением в направлении наибольшего течения металла. В результате искажений кристаллической решетки и появления остаточных напряжений изменяются физико-химические свойства металла, например уменьшаются электро- и теплопроводность. Совокупность явлений, связанных с изменением механических, физических и других свойств металлов в процессе пластической деформации называют деформационным упрочнением или наклепом.

Вопрос 11

Обработка металлов давлением — процесс получения заготовок, детален н изделий путем изменения формы металла за счет пластической деформации.При обработке давлением на металл действуют внешние силы (удары молота, давление пресса), вызывающие в нем напряжения, превышающие предел упругости. В результате изменяется форма исходного металла (слитка или мерной заготовки), а объем его остается постоянным (не считая потерь на отходы и угар). Процесс обработки давлением сопровождается изменением структуры и физикомеханических свойств металлов и сплавов.Обработке давлением поддаются только ковкие металлические материалы, обладающие достаточной пластичностью. Хрупкие металлы и сплавы (марганец, чугун, твердые сплавы и др.) давлением не обрабатываются.Пластичность стали в холодном состоянии недостаточна. Для повышения пластичности она нагревается и обрабатывается давлением в горячем состоянии.Основными видами обработки металлов давлением являются: прокатка, волочение, свободная ковка, штамповка и прессование.Прокатка — процесс обжатия металла между вращающимися валками прокатного стана.Волочение заключается в протягивании металла (проволоки, прутка или трубы) через отверстие (очко) специального инструмента — волоки, поперечное сечение которого меньше, чем исходной заготовки.Свободная ковка — вид обработки металлов давлением, при котором необходимое изменение формы заготовки достигается последовательными ударами молота или давлением пресса. При ковке металл свободно течет в пространстве между оонкамн в направлении, где он встречает наименьшее сопротнвОбработка металлов давлением характеризуется высокой производительностью и относительно малой трудоемкостью. Она обеспечивает снижение расхода металла по сравнению с обра* боткой резанием и способствует улучшению его механических свойств.

Вопрос 12

Для повышения пластичности и снижения сопротивления деформированию металл необходимо нагреть до температуры рекристаллизации. Это ответственный процесс т.к. от него зависит качество деталей.

При нагреве металлов на поверхности заготовок образуется слой оксидов- окалина толщина которой зависит от t и времени нагрева, состава печной атмосферы, химического состава сплава. Наибольше сплавы окисляются при t 900-1200

При нагреве углеродистых сталей происходит выгорание углерода на поверхности на глубину до 2мм. Оно ведет к снижению прочности и твердости стали. Обезуглероживание вредно для небольших заготовок .

Для уменьшения окалинообразования и обезуглероживания применяют нагрев в защитной атмосфере или вакууме , скоростной нагрев, защитные засыпки и обмазки.

Высокоуглеродистые и высоколегированные стали во избежание трещин требуют медленного нагрева. Выбор режима нагрева под обработку давлением выбирается из интервалов >727 –нижняя, а верхняя на 100-150 ниже температуры начала плавления.

При нагреве более выс. t в металле появляются перегрев и пережог

При перегреве размеры зерна увелич. Пластичность уменьш. И ухудшаются мехю свойства. Этот вид брака устраняется нормализацией или доплн. Обработкой давлением.

Пережог– окисление металла по границам зерен при нагреве до t близким к t плавления.

В результате связь между зернами нарушается, что приводит к разрушению металла. Этот вид брака не исправим. Температурный интервал обработки зависит от марки сплава. Из-за этого интервал можно определить по диаграмме железо-углерод.

Вопрос 13

Факторы, влияющие па пластичность металла:

Влияние состава

Наибольшей пластичностью обладают чистые металлы. Сплавы и твердые растворы обычно более пластичны, чем сплавы, образующие химические соединения. Компоненты сплава также влияют на его пластичность. С повышением содержания углерода в стали пластичность уменьшается. При содержании углерода выше 1,5% сталь с трудом поддаётся ковке. Кремний понижает пластичность стали. В легированных сталях хром и вольфрам уменьшают, а никель и ванадий повышают пластичность стали. Сера придаёт стали хрупкость- красноломкость. Марганец нейтрализует вредное действие серы. Фосфор увеличивает пределы прочности и текучести, но уменьшает, особенно при низких температурах, пластичность и вязкость стали, вызывая её хладноломкость.

Влияние температуры

По мере повышения температуры нагрева пластичность металлов обычно возрастает, а прочность уменьшается. Однако в углеродистых сталях при температурах 100-400°С пластичность уменьшается, а прочность возрастает – зона хрупкости (синеломкости) стали.

Скорость деформации

Скорость деформации это изменение степени деформации (Е) в единицу времени (t).

Т.е. dE/dt

От скорости деформации надо отличать скорость деформирования.

Скорость деформирования скорость движения деформирующего инструмента.

В общем случае с увеличением скорости деформации предел текучести возрастает, а пластичность падает. Особенно резко уменьшается пластичность некоторых высоколегированных сталей, магниевых и медных сплавов. При обработке давлением нагретого металла это можно объяснить влиянием двух противоположных процессов: -прочнение при деформации;- разупрочнение вследствие рекристаллизации.

При больших скоростях деформации разупрочнение может отставать от упрочнения. Кроме того, следует учитывать тепловой эффект пластической деформации, который выражается в том, что энергия, расходуемая на пластическую деформацию, превращается в основном в тепло.

Напряженное состояние

Главные напряжения - это нормальные напряжения, действующие в трех взаимно перпендикулярных площадках, на которых касательные напряжения равны нулю.

Деформированное состояние характеризуется схемой главных деформаций.

Совокупность схем главных напряжений и главных деформаций позволяет судить о характере главных напряжений и деформаций при различных видах обработки давлением и пластичности металла: чем больше сжимающие напряжения и меньше напряжения и деформации растяжения, тем выше пластичность обрабатываемого металла.

Вопрос 14

Волочение — обработка металлов давлением, при которой изделия круглого или фасонного профиля протягиваются через отверстие, сечение которого меньше сечения заготовки. В результате поперечные размеры изделия уменьшаются, а длина увеличивается. Волочение широко применяется в производстве пруткового металла, проволоки, труб и другого. Производится на волочильных станах, основными частями которых являются волоки и устройство, тянущее через них металл.

Волочение делится: По чистоте обработки (черновое и чистовое);по кратности переходов(однократное и многократное);по параллельности обработки (однониточное и многониточное);по подвижности волоки(через неподвижную и вращающуюся относительно продольной оси волоку);по нагреву заготовки(холодное и горячее волочение)

Оборудованием для волочения является волочильный стан— машина для обработки металлов волочением. Волочильный стан состоит из двух основных элементов: рабочего инструмента-волоки и тянущего устройства, сообщающего обрабатываемому металлу движение через волоку(оно делится на стан с прямолинейным движением обрабатываемого металла и барабанные.)

Вопрос 15

Степень влияния деформации при волочении на физико-механические свойства протягиваемого металла во многом зависит от свойств металла, величины этой деформации и других причин, но можно выделить общие тенденции этого явления: повышаются прочностные характеристики (предел прочности, предел текучести, твердость); снижаются (неравномерно) пластические свойства (относительное сужение, относительное удлинение, число перегибов и скручиваний); плотность металла незначительно повышается (0,5-1,0 %); антикоррозионная стойкость несколько снижается; возрастает электрическое сопротивление (у аустенитной стали рост составляет до 30 %); изменяются магнитные свойства металла. В ходе пластической деформации при волочении структура металла претерпевает значительные изменения - зерна перлита вытягиваются по направлению волочения, возрастает число дефектов структуры (дислокаций, вакансий, межузельных атомов), что приводит к увеличению прочности, твердости и снижению пластичности.

Вопрос 16

Прокатка — способ обработки металлов давлением, при которой заготовка обжимается вращающимися валками прокатного стана. Различают три основных вида прокатки: продольную, поперечную и поперечно-винтовую.При продольной прокатке валки вращаются в различных направлениях, захватывают заготовку, деформируют ее и перемещают перпендикулярно своим осям . Продольной прокаткой получают листовой и сортовой прокат.Поперечная прокатка осуществляется параллельными однонаправленно вращающимися валками, когда заготовка деформируется и перемещается вдоль осей валков . Прокатка этого вида используется для получения круглых профилей.При поперечно-винтовой прокатке валки вращаются в одном направлении, но расположены под углом один к другому. Заготовка получает вращательно-поступательное движение по винтовой линии. Поперечно-винтовую прокатку применяют при получении труб и изделий с переменным по длине сечением .Все прокатные изделия в зависимости от их формы можно разделить на четыре основные группы: сортовой металл, листовой металл, трубы и специальные виды проката. Совокупность форм и размеров профилей, которые можно получить прокаткой на данном стане, называется сортаментом прокатного стана. В зависимости от назначения сортовой металл можно разделить на профили общего и специального назначения. К профилям общего назначения относят круглую, квадратную и полосовую сталь, угловую сталь, швеллеры, двутавровые балки и т. д. К профилям специального назначения относят рельсы и профили, применяемые в судостроении, автотракторостроении, строительстве, вагоностроении и других отраслях народного хозяйства. В судостроении, например, широко применяют полособульбовую сталь.

Вопрос 17

Профиль проката - это форма поперечного сечения.

Сортамент проката - это совокупность профилей и их размеров.

ВОПРОС 18

Прокатным станом называется технологический комплекс последовательно расположенных машин и агрегатов, предназначенных для пластической деформации металла в валках, дальнейшей его обработки и отделки и транспортировки.

На практике прокатным станом часто называют оборудование, непосредственно связанное с деформацией прокатываемого металла в валках.

В зависимости от конструкции и расположению валков рабочие клети прокатных станов подразделяют на 6 групп: дуо, трио, кварто, многовалковые, универсальные и специальной конструкции. Клети дуо (двухвалковые) бывают реверсивные (прокатка ведется в обе стороны) и нереверсивные (прокатка ведется в одну сторону).

Клети трио (трехвалковые) чаще всего нереверсивные. Различают клети трио сортовые- все валки приводные, имеющие одинаковый диаметр, и листовые- средний валок у них меньшего диаметра и является холостым: при прокатке он прижимается то к верхнему, то к нижнему валку, за счет чего и получает вращение.

Клети кватро (четырехвалковые) имеют четыре валка,расположенные друг над другом, из них два рабочих валка меньшего диаметра и два опорных- большего диаметра.

Многовалковые клети имеют 5 и более валков. Благодаря жесткости и относительно малому прогибу опорных валков на этих клетях производится холодная прокатка тонких полос и узких лент с малым допуском по толщине.

Универсальные клети имеют горизонтальные и вертикальные валки.

К клетям специальной конструкции относятся клети прокатных станов узкого назначения: колесопрокатных,бандаже-, кольце-, шаропрокатных, станов для прокатки профилей переменного сечения.

В зависимости от расположению рабочих клетей прокатные станы делятся на:

Одноклетевые станы- имеют одну рабочую клеть и линию привода валков.

Линейные станы- расположены в одну, две, три и более линий, причем каждая линия имеет отдельный привод или несколько линий имеют привод от одного двигателя.

Последовательные станы- прокатываемая полоса проходит только один раз.

Полунепрерывные станы- состоят из двух групп клетей: непрерывной и линейной, или последовательной.

Непрерывные станы- явл. наиболее совершенными. Прокатываемая полоса находится одновременно в нескольких клетях.

В зависимости от назначения прокатные станы подразделяют на:

Станы горячей прокатки- обжимные, заготовочные, рельсобалочные, крупно-, средне-, мелкосортовые, проволочные, толстолистовые, средне-, тонколистовые.

Станы холодной прокатки- листовые, жестепрокатные и станы прокатки тонкой и тончайшей полосы.

Станы спец. назначения- колесопрокатные, шаропрокатные, бондажепрокатные, для проката полос и профилей переменного сечения.

Основным параметром обжимных и сортовых станов продольной прокатки явл диаметр валков; листовых станов- длина бочек валка; трубных и специальных станов- макс размер прокатываемого на стане изделия.

Инструментом для прокатки служат валки, которые состоят из бочки, являющейся рабочей частью, шеек и треф (трефа- приводной конец валка, входящий во втулку шпинделя для передачи вращательного движения валками).

Вопрос 19

Прессование — технологический процесс, применяемый для получения изделий сложного поперечного сечения из пластичных цветных металлов и их сплавов, а также из стали.

Сущность процесса прессования заключается в выдавливании металла из замкнутого пространства контейнера через отверстия различного сечения — круглого, квадратного и других, после чего металл принимает форму прутка соответствующего профиля.

Прессованием получают не только прутки различного профиля и размеров, но и трубы с внутренним диаметром до 800 мм. Материалами для прессования служат сталь, цветные металлы и их сплавы.

Различают два метода прессования — прямой и обратный

Прямой-когда металл пропускают через матрицу ,т.е матрица неподвижна ,а обратный-когда матрица идет на металл,т.е металл неподвижен а матрица-подвижна

Прессование выполняют на гидравлических прессах вертикального и горизонтального типов большой мощности.

Вопрос 20

Ковка — один из способов ОМД, при котором инструмент оказывает многократное воздействие на нагретую заготовку, в результате чего она, деформируясь, постепенно приобретает заданную форму и размеры.Продукция:паковка.

Основные операции машинной ковки: осадка, протяжка, прошивка, гибка, сварка, скручивание, отрубка и раскатка.

Осадка — уменьшение высоты заготовки при увеличении площади ее поперечного сечения. Осадку производят бойками или осадочными плитами.

Протяжка— удлинение заготовки или ее части за счет уменьшения площади поперечного сечения. Она осуществляется последовательными обжатиями отдельных, примыкающих друг к другу участков заготовки при ее подаче вдоль оси.

Прошивка — получение полостей в заготовке за счет вытеснения материала. Она служит самостоятельной операцией для образования отверстия либо подготовительной операцией для последующей раскатки или протяжки заготовки на оправке.

Гибка — образование или изменение углов между частями заготовки или придание ей криволинейной формы. Гибку осуществляют с помощью различных опор, приспособлений и в подкладных штампах.

Сварка — создание неразъемного соединения путем совместного пластического деформирования предварительно нагретых заготовок.

Скручивание — поворот части заготовки вокруг продольной оси. Осуществляют ее с помощью крана, например, при развороте колен коленчатых валов.

Отрубка— полное отделение части заготовки по незамкнутому контуру путем внедрения в заготовку деформирующего инструмента.

Раскатка — увеличение диаметра кольцевой заготовки за счет уменьшения ее толщины с помощью бойка и оправки.

Инструменты по функциональному назначению: основной и вспомогательный.

Основной: Бойки, обжимки, раскатки, топоры, прошивки.

Вспомогательный — предназначен для удержания заготовки (Клещи, патроны, вилки).

Ковка бывает: ручная и машинная (молоты и прессы).

Молоты— машины динамического ударного действия (продолж. деформации сост. тыс. доли сек.).

Молоты в зависимости от типа привода бывают пневматическими, паровоздушными, механическими, гидравлическими, газовыми и др.

По принципу действия молоты подразделяются на две группы — простого и двойного действия. Умолотов простого действия привод служит только для подъема ударных (падающих) частей, а их движение вниз осуществляется под действием сил тяжести. Привод молотов двойного действия служит как для подъема ударных частей, так и для их движения вниз.

Вопрос 21

Горячая объёмная штамповка — это вид обработки металлов давлением, при которой формообразование поковки из нагретой заготовки осуществляют с помощью специального инструмента — штампа. Преимущества. Применение объемной штамповки оправдано при серийном и массовом производстве. При использовании этого способа значительно повышается производительность труда, снижаются отходы металла, обеспечиваются высокие точность формы изделия и качество поверхности. Штамповкой можно получать очень сложные по форме изделия, которые невозможно получить приемами свободной ковки. Недостатки: штамповочный инструмент штамп – дорогостоящий инструмент и является пригодным только для изготовления какой то одной, конкретной поковки (экономически целесообразна лишь при изготовлении достаточно больших партий одинаковых поковок); для объёмной штамповке поковок требуется гораздо больше усилий деформирования, чем для ковки таких же поковок; поковки массой в несколько сот килограммов для штамповки считается крупными. Область применения.Горячей объёмной штамповкой изготовляют заготовки для ответственных деталей автомобилей, тракторов, сельскохозяйственных машин, самолётов, железнодорожных вагонов, станков и так далее.

Вопрос 22

Штамповка — процесс пластической деформации материала с изменением формы и размеров тела. Чаще всего штамповке подвергаются металлы или пластмассы.

Горячая объёмная штамповка — это вид обработки металлов давлением, при которой формообразование поковки из нагретой заготовки осуществляют с помощью специального инструмента — штампа. Течение металла ограничивается поверхностями полостей (а также выступов), изготовленных в отдельных частях штампа, так что в конечный момент штамповки они образуют единую замкнутую полость (ручей) по конфигурации поковки. В качестве заготовок для горячей штамповки применяют прокат круглого, квадратного, прямоугольного профилей, а также периодический. При этом прутки разрезают на отдельные (мерные) заготовки, хотя иногда штампуют из прутка с последующим отделением поковки непосредственно на штамповочной машине.

Применение объемной штамповки оправдано при серийном и массовом производстве.

Штамповка в открытых штампах характеризуется переменным зазором между подвижной и неподвижной частями штампа. В этот зазор вытекает часть металла – облой, который закрывает выход из полости штампа и заставляет остальной металл заполнить всю полость. Штамповкой в открытых штампах можно получить поковки всех типов.

Штамповка в закрытых штампах характеризуется тем, что полость штампа в процесс деформирования остается закрытой. Зазор между подвижной и неподвижной частями штампа постоянный и небольшой, образование в нем облоя не предусмотрено. При штамповке в закрытых штампах необходимо строго соблюдать равенство объемов заготовки и поковки, иначе при недостатке металла не заполняются углы полости штампа, а при избытке размер поковки по высоте будет больше требуемого. Отрезка заготовок должна обеспечивать высокую точность.

Вопрос 23

Штамповка

процесс обработки металлов давлением, при котором формообразование детали осуществляется в специализированном инструменте - штампе; разновидность кузнечно-штамповочного производства. По виду заготовки различают объёмную штамповку и листовую штамповку, по температуре процесса - холодную штамповку и горячую. По сравнению с ковкой Ш. обеспечивает большую производительность благодаря тому, что пластически деформируется одновременно вся заготовка или значительная её часть.

Объёмная штамповка

технологический процесс кузнечно-штамповочного производства, заключающийся в изменении простейших объёмных заготовок (цилиндрической, призматической и др. формы) в более сложные изделия, форма которых соответствует полости специализированных инструментов - штампов. О. ш. как процесс перераспределения металла заготовки происходит в результате пластической деформации

Холодная штамповка

процесс обработки давлением листового или сортового металла, обычно осуществляемый без нагрева заготовки. При Х. ш. процесс изготовления деталей расчленяется на операции и переходы, выполняемые в специализированных штампах. Х. ш. сопровождается упрочнением, т. е. увеличением прочности металла и уменьшением его пластичности, затрудняющим деформирование в последующих операциях. Для устранения вредного влияния упрочнения применяют межоперационную термообработку (рекристаллизационный отжиг). Х. ш. позволяет получать детали высокой точности, с поверхностью хорошего качества, почти не требующие в процессе изготовления обработки резанием. Отсутствие нагрева при Х. ш. создаёт благоприятные предпосылки для механизации и автоматизации технологического процесса, что повышает производительность и улучшает условия труда.

Листовая штамповка

листовое штампование, изготовление полуфабрикатов, деталей и готовых изделий из листовых металлических заготовок деформированием их под действием давления.

Валковая штамповка

Валковая штамповка — формоизменяющая операция обработки металлов давлением, получения осе симметричных деталей из цилиндрической заготовки путём одновременного действия на неё радиальных и осевых нагрузок. Осевая нагрузка заготовки создаётся за счёт перемещения пуансона, а радиальная — за счёт обкатки её боковой поверхности в роликах или валках. Таким образом, валковая штамповка является способом комплексного локального деформирования, в котором в одном технологическом процессе происходит совмещение одной из основных кузнечных операций — прошивки или осадки с поперечной прокаткой или обкаткой. Валковая штамповка позволяет изготавливать круглые в плане сплошные и полые детали, тонкостенные и толстостенные изделия малых размеров, применяемые в приборостроении, а также крупногабаритные детали с высокой точностью и качеством при технологических усилиях на порядок меньших, чем при традиционных методах объёмной штамповки.

Вопрос 24

Сварка — это процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между соединяемыми (свариваемыми) частями при их местном нагреве или пластическом деформировании, или совместном действии того и другого.

Неразъемное монолитное соединение, образуемое при сварке, называется сварным соединением.

Процесс образования соединения при сварке происходит в три стадии. На первой стадии достигается физический контакт, т.е. осуществляется сближение соединяемых веществ на расстояния, требуемые для межатомного взаимодействия. На второй стадии происходит химическое взаимодействие и заканчивается процесс образования прочного соединения. Эти две стадии характерны для микроучастков. В макрообъемах процесс сварки завершается третьей стадией — диффузией.

Практическое получение монолитных соединений осложнено двумя факторами: свариваемые поверхности имеют микронеровности, поэтому при совмещении поверхностей контактирование возможно лишь в отдельных точках; свариваемыеповерхности имеют загрязнения, так как на любой поверхности твердого тела адсорбируются атомы знешней среды.

Классификация основных процессов и методов сварки: Термический (Т) (сварка плавлением)—Дуговая, Электрошлаковая, Электронно-лучевая, Лазерная, Плазменная, Газовая, Термитная; Термомеханический (ТМ) (сварка давлением)— Контактная, Диффузионная, Прессовая; Механический (М) (сварка давлением)—Холодная, Взрывом, Ультразвуковая, Трением.

Свариваемость — технологическое свойство материалов или их сочетаний образовывать в процессе сварки соединения, отвечающие конструктивным и эксплуатационным требованиям к ним.Свариваемость определяется составом и свойствами материала.Чем хуже свариваемость, тем сложнее технология сварки.

Зона термического влияния — зона основного металла, примыкающая к металлу шва, в которой происходит изменение свойств основного металла в результате воздействия термического цикла сварки.

Вопрос 25 Типы сварных соединений. Сварные швы

Сварной шов – это закристаллизовавшийся металл, который в процессе сварки находился в расплавленном состоянии.

Сварное соединение– ограниченный участок конструкции, содержащий один или несколько сварных швов.

Виды сварных соединений

Стыковым соединением называется сварное соединение двух элементов, примыкающих друг к другу торцевыми поверхностями и размещенных на одной поверхности или в одной плоскости. Основные виды стыковых сварных соединений представлены на рисунке ниж

Угловым соединением называется сварное соединение двух элементов, размещенных под углом и сваренных в месте примыкания их краев.

Тавровым соединением называется такое сварное соединение, в котором торец одного элемента примыкает под углом и присоединен к боковой поверхности другого элемента.

Нахлесточным соединением называется сварное соединение параллельно размещенных и частично перекрывающихся элементов.

Сварные швы

По положению относительно действующего усилия P, швы могут быть: лобовыми, косыми, фланговыми.

По протяженности: непрерывными и прерывистыми.

По внешней форме: выпуклые и вогнутые

В зависимости от объема наплавленного металла: однослойными и многослойными

По характеру требований предъявляемых к сварным швам: прочными, плотными, прочноплотными.

Вопрос 26

Электродуговой называется такая сварка, при которой тепло, необходимое для нагрева свариваемого участка, получается при горении дуги, образуемой между свариваемой деталью и металлическим электродом. Присадочным материалом при электродуговой сварке служит электрод. Электродуговую сварку широко применяют при ремонте деталей различных машин и механизмов, сельскохозяйственных орудий и при изготовлении новых изделий, а также для наплавочных работ при восстановлении изношенных деталей. Сущность: Сущность электродуговой сварки заключается в том что, к свариваемым деталям в местах их соединения присоединяют один из проводов идущих от трансформатора, а другой провод к укрепленным на его конце электрододержателем подводят также к свариваемым деталям в место их соединения. Сварщик подводит электрод к свариваемым деталям и кратким прикасанием электрода к ним возбуждает электрическую дугу. Под влиянием высокой температуры дуги (до 4000°) металл электрода и изделия плавится и заполняет углубление, образующееся в результате расплавки металла в месте действия дуги на металл. По мере удаления дуги металл сварочной ванны кристаллизуется с образованием шва, соединяющего свариваемые детали. Электроды бывают с кислым покрытием, рутиловым покрытием, целлюлозным покрытием. Оборудование для ручной дуговой сварки: Источником питания дуги с постоянным током являются генераторы и выпрямители, а переменного тока — сварочные трансформаторы.

Вопрос 27

1. По типу источника нагрева:
- дуговая сварка, источником нагрева служит теплота, выделяющаяся при бомбардировании поверхности заряженными частицами и теплоты столба плазмы дуги;
- электрошлаковая сварка, источником нагрева является теплота, выделяющаяся при прохождении тока через расплавленный шлак, к флюсу предъявляется условие – высокая электропроводность;
- электроннолучевая сварка, теплота выделяется при бомбардировании поверхности изделия за счет электронов, которые получили ускорение п поле высокого напряжения;
- плазменная сварка, источником теплоты является столб дуги, в котором выделяется ионизированный плазменный поток (высоко ионизированный газ);
- лазерная сварка, источником нагрева является теплота, выделяющаяся при поглощении поверхностью нагрева, индуцированного излучением с определенной длиной волны;
- свето-лучевая сварка, источником теплоты является энергия, выделяемая при поглощении светового потока в широком диапазоне длин волн;
- газовая сварка, источником нагрева является теплота, выделяющаяся при сгорании газов в смеси кислорода.
2. По способу защиты сварочной ванны околошовной зоны от атмосферы:
- газошлаковая защита, характерна при сварке штучными электродами и порошковыми проволоками;
- шлаковая защита, это электрошлаковая сварка и сварка под слоем флюса;
- газовая защита – сварка в среде защитных газов;
- вакуумная защита, при электроннолучевой сварке.
3. По степени механизации:
- ручная сварка, рдс – сварщик работает электродом, все движения выполняет сам;
- полуавтоматическая сварка, адс – сварщик работает с аппаратом, проволока и газ подаются автоматически;
- автоматическа