Тип сварного соединения

Основными преимуществами сварных соединений являются: экономия металла; снижение трудоемкости изготовления корпусных деталей; возможность изготовления конструкций сложной формы из отдельных деталей, полученных ковкой, прокаткой, штамповкой.

Сварным конструкциям присущи и некоторые недостатки: появление остаточных напряжений; коробление в процессе сварки; плохое восприятие знакопеременных напряжений, особенно вибраций; сложность и трудоемкость контроля.

Тип сварного соединения определяют взаимным расположением свариваемых элементов и формой подготовки (разделки) их кромок под сварку.

В зависимости расположения соединяемых деталей различают четыре основных типа сварных соединений: стыковые, нахлесточные, угловые и тавровые (рис. 18.2).

Рис.18.2. Основные типы сварных соединений

а – стыковое; б – нахлесточное; в – тавровое; г – угловое

Кромки разделывают в целях полного провара заготовок по сечению, что является одним из условий равнопрочности сварного соединения с основным металлом.

Формы подготовки кромок под сварку показаны на рис. 18.3. различают V, K, X – образные

По характеру выполнения сварные швы могут быть односторонние и двухсторонние.

Рис. 18.3. Формы подготовки кромок под сварку:

а – V-образная; б – U -образная; в – X-образная; г – двусторонняя Х-образная

Специальные термические процессы в сварочном производстве

Наплавка – процесс нанесения слоя металла или сплава на поверхность изделия.

Наплавка позволяет получать детали с поверхностью, отличающейся от основного металла, например жаростойкостью и жаропрочностью, высокой износостойкостью при нормальных и повышенных температурах, коррозионной стойкостью и т.п. Наплавка может производиться как при изготовлении новых деталей, так и в ремонтно-восстановительных работах, существенно удлиняя срок эксплуатации деталей и узлов, обеспечивая этим высокий экономический эффект.

Существуют разнообразные способы наплавки.

1. Ручная дуговая электродами со стержнями и покрытиями специальных составов.
2. Автоматическая наплавка под флюсом. Электроды могут быть сплошного сечения и порошковые. Состав флюса, металл электрода и состав наполнителя определяют свойства наплавленного слоя.
3. Наплавка плавящимися и неплавящимися электродами в среде защитных газов. Свойства наплавленного слоя зависят от материала присадки или электрода.
4. Плазменная наплавка. Дуга может быть как прямого, так и косвенного действия. Можно плазменной струей оплавлять слой легированного порошка, предварительно нанесенный на поверхность детали.
5. Электрошлаковая, электронно-лучевая, лазерная наплавка, а также наплавка газокислородным пламенем.

Существенным показателем эффективности того или иного способа наплавки является степень перемешивания при наплавке основного металла и присадочного: чем она меньше, тем ближе будут свойства наплавленного слоя к заданным.

Напыление

При напылении расплавленные по всему объему или по поверхности частицы материала будущего покрытия направляются на поверхность нагретой заготовки. При соударении с поверхностью частица деформируется, обеспечивая хороший физический контакт с деталью. Характер взаимодействия частицы с материалом подложки, последующая кристаллизация частиц определяет качество адгезии покрытия с подложкой. Последующие слои формируются уже за счет связей частиц друг с другом, имеют чешуйчатое строение и существенно неоднородны.

По мере повышения стоимости объемного легирования и стремления получить требуемые эксплуатационные свойства более экономичным способом (легированием поверхности) напыление становится все более предпочтительным.

Для напыления используют источники тепла: газовое пламя, плазму, ионный нагрев, нагрев в печах, лазер и др.

Наибольшее распространение получили процессы газопламенного и плазменного напыления. Материал для напыления подается в пламя горелки или плазменную дугу в виде проволоки или порошка, где происходит нагрев и распыление частиц, которые тепловым потоком источника нагрева разгоняются и попадают на поверхность напыляемой детали. Иной способ формирования покрытий при нагреве в печах. В этом случае нагретая деталь контактирует с материалом покрытия, находящимся в виде порошка или газовой фазы. Получаемое таким методом покрытие имеет высокую адгезию к поверхности детали за счет активных диффузионных процессов, происходящих в период длительной выдержки в печи при высокой температуре.

Все большее распространение получают ионно-плазменные методы напыления износостойких и декоративных покрытий.

Список литературы

1. С.Н. Колесов. Материаловедение и технология конструкционных материалов : Учеб. для вузов / С.Н. Колесов, И.С. Колесов. — М. : Высш. шк., 2006.

2. Г.П. Фетисов. Материаловедение и технология металлов. Учебник для вузов/ - Москва.: ВШ, 2008.

3. В. Б. Арзамасов, А. А. Черепахин. Материаловедение. Учебник для вузов/ - Москва.: Академия, 2013.

4. У. Болтон. Конструкционные материалы: металлы, сплавы, полимеры, керамика, компо-зиты. Справочник. Москва. Изд.дом «Додека-ХХI». 2007.

5. Маталин, А. А. Технология машиностроения : учебник / А.А. Маталин .— Москва : Лань, 2010. — 511 с.

6. Сысоев С. К. Технология машиностроения. Проектирование технологических процессов : учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по направлению подгот. дипломир. специалистов "Конструкт.-технол. обеспечение машиностроит. пр-в" / С. К. Сысоев, А. С. Сысоев, В. А. Левко .— Санкт-Петербург [и др.] : Лань, 2011 .— 352 с. : ил.

7. Технология электроаппаратостроения. / Под ред. Ю. А. Филиппова. – Л.; Энергоатомиз-дат, 1987. — 360 с.: ил.

8. Зайцев И. В. Технология электроаппаратостроения. – М.: Высшая школа., 1982. — 215 с.: ил.

9. И. М. Колесов. Основы технологии машиностроения. — 4-е изд., испр. — М.; Высшая школа. 2006. —591 с.: ил.

10. В. И. Селянин. Технология и оборудование производства электрической аппаратуры.— М.: Э., 1980. 325 с.: ил 2.

11. Технология машиностроения. Ч.1,2,3. Под ред. С.Л. Мурашкина. Учебное пособие. С-Пб. Издательство СПбГПУ.2002.