Презентация по технологии "Сварка металлов."

Основы  Основы  сварочного  сварочного  производства производства Подготовил Акхузин Андрей  Ахметович, преподаватель ФКП  ОУ№228. ,г.Курган,Курганская  область 1

технологический  технологический  соединений  соединений  –  –  неразъемных  неразъемных    Сварка  Сварка процесс  процесс  получения  в  получения  в  результате  атомно­ результате  атомно­ молекулярных  связей  между  соединяемыми  молекулярных  связей  между  соединяемыми  деталями  при  их  нагреве  и  пластическом  деталями  при  их  нагреве  и  пластическом  деформировании. деформировании. возникновения  возникновения  Сварные  соединения  можно  получать  Сварные  соединения  можно  получать  двумя  принципиально  разными  путями:  двумя  принципиально  разными  путями:  сваркой плавлением и сваркой давлением. сваркой плавлением и сваркой давлением. 2

Классификация способов сварки Классификация способов сварки Форма энергии, используемая для образования  Форма энергии, используемая для образования  сварного соединения сварного соединения 3

получаемое  получаемое  при  при  и  и  монолитностью  монолитностью  связей  связей  частицами  частицами  сварке,  Соединение  сварке,  Соединение  характеризуется  непрерывной  структурной  характеризуется  непрерывной  структурной  связью  строения,  связью  строения,  достигаемыми  за  счет  образования  атомно­ достигаемыми  за  счет  образования  атомно­ молекулярных  между  молекулярных  между  элементарными  сопрягаемых  элементарными  сопрягаемых  деталей. Для того, чтобы произошла сварка,  деталей. Для того, чтобы произошла сварка,  нужно  сблизить  соединяемые  элементы  на  нужно  сблизить  соединяемые  элементы  на  расстояние  порядка  величины  атомного  расстояние  порядка  величины  атомного  радиуса  (0,00000001  см).  При  этом  между  радиуса  (0,00000001  см).  При  этом  между  поверхностями  тел  становится  поверхностями  тел  становится  возможным  межатомное  взаимодействие  возможным  межатомное  взаимодействие  сопровождаемое диффузией. сопровождаемое диффузией. твердых  твердых  4

Неразъёмное монолитное соединение, образуемое при сварке,  Неразъёмное монолитное соединение, образуемое при сварке,  называется сварным соединением. При сварке плавлением под  называется сварным соединением. При сварке плавлением под  сварным  соединением  понимают  участок,  включающий  сварным  соединением  понимают  участок,  включающий  собственно  шов­1,  металл  зоны  термического  влияния­2  и  собственно  шов­1,  металл  зоны  термического  влияния­2  и  основной  металл­3.  Шов  является  литым  сплавом  основного  и  основной  металл­3.  Шов  является  литым  сплавом  основного  и  присадочного  металлов,  а  зона  термического  влияния  присадочного  металлов,  а  зона  термического  влияния  представляет собой участок основного металла с измененными  представляет собой участок основного металла с измененными  в результате сварки свойствами. в результате сварки свойствами. 5

6

III  На участке I (участок перегрева ) металл был нагрет от 1100 до 1500° С,  и поэтому имеет крупнозернистую структуру с игольчатыми включениями  феррита. Структура металла в участке называется видманштеттовой.  Участок  II  (участок  нормализации)  характерен  тем,  что  металл  был  нагрет  до  интервала  от  критической  точки  Ас3  1100°  С.  В  связи  с  тем,  что  охлаждение  происходило  на  воздухе,  металл  в  этом  участке  претерпел  нормализацию  и  значит,  отличается  мелкозернистой  структурой.  (участок  неполной  перекристаллизации)  металл  В  участке  нагревается до интервала температур от критической точки Ac1, до Ас3  Нагрев до таких температур приводит к неполной перекристаллизации, а  поэтому в пределах этого участка есть мелкие зерна перлита некрупные  зерна  феррита,  т.е.  структура  характеризуется  геометрической  неоднородностью.  В пределах участка IV (участок рекристаллизации) металл нагревается  до  температур  от  550°  С  до  критической  точки  Ас1,  что  приводит  к  рекристаллизации.  В  результате  этого  вытянутые  зерна  основного  металла,  если  это  был  стальной  прокат,  приобретают  глобулярную  форму, а размеры зерен увеличиваются.  Участок  V  (участок  синеломкости)  ­  видимых  изменений  в  структуре  металла сварного шва не происходит. Отличается цветами побежалости. 7

Термический  Термический  циклцикл 8

9

10

ОСНОВНЫЕ ТИПЫ И РАЗМЕРЫ   СВАРНЫХ  СОЕДИНЕНИЙ ОСНОВНЫЕ ТИПЫ И РАЗМЕРЫ   СВАРНЫХ  СОЕДИНЕНИЙ 11

Классификация и обозначение сварных швов  Классификация и обозначение сварных швов  по их положению в пространстве по их положению в пространстве 12

13

14

СВАРОЧНАЯ  ДУГА СВАРОЧНАЯ  ДУГА 15

16

СВАРОЧНЫЙ ПОСТ СВАРОЧНЫЙ ПОСТ 17

18

19

Схема ручной электродуговой сварки  Схема ручной электродуговой сварки Оборудование  питания  электрододержатель, гибкие провода, защитная маска или щиток. источник  сварки:  для  ручной  дуги,  20

В  зависимости  от  материала  и  числа  электродов,  а  также  способа  включения  электродов  и  заготовки  в  цепь  электрического  тока  различают следующие разновидности дуговой сварки: сварка неплавящимся  (графитовым или  вольфрамовым)  электродом 1 дугой  прямого действия 2  (рис.а), при которой  соединение  выполняется путем  расплавления только  основного металла 3,  либо с применением  присадочного металла 4 сварка  электродом  (металлическим)  дугой  действия  одновременным  расплавлением  основного  металла  и  электрода,  который  пополняет  сварочную  ванну  жидким  металлом (рис.б);  1  прямого  с  плавящимся  двумя,  как  сварка  косвенной  дугой  5,  горящей  между  правило,  неплавящимися  электродами,  при  этом  основной  и  расплавляется  теплотой  столба  дуги  (рис.в);  нагревается  металл  трехфазной  дугой,  сварка  при  которой  дуга  горит  между  каждым  электродом  и  основным  металлом  (рис.г).  21

Способ  сварки,  основанный  на  выделении  тепла  при  прохождении  Способ  сварки,  основанный  на  выделении  тепла  при  прохождении  электрического  тока  через  расплавленный  шлак,  получил  название  электрического  тока  через  расплавленный  шлак,  получил  название  электрошлаковой сварки.  электрошлаковой сварки.  шлака,  в  создаётся  В  пространстве,  образованном  кромками  свариваемых  изделий  и  формирующими  приспособлениями,  ванна  расплавленного  которую  погружается  металлический  стержень  –  электрод.  Теплотой  дуги  расплавляются  флюс  и  электродная  проволока.  Образуется  ванна  расплавленного  металла  ,  покрытая  слоем  жидкого  шлака.  Сварочный  ток,  проходя  шлак,  нагревает  его  до  температуры  1600...1700°  С. Электродная проволока, находясь в ванне  нагретого  шлака,  плавится,  и  дуга  гаснет.  Дальнейший  бездуговой  процесс  плавки  происходит  за  счет  теплоты,  выделяемой  в  шлаке сварочным током. По мере заполнения  ползуны,  шва  охлаждаемые  водой,  перемещаются  снизу  вверх  и  формируют  сварной шов. медные  проточной  через  расплавленный  металлом  22

Сварка сопротивлением или контактная Сварка сопротивлением или контактная Точечная  сварка  ­  способ  Точечная  сварка  ­  при  сварки,  контактной  котором  детали  соединяются  по  отдельным  участкам  ограниченным  касания.  Детали 1 зажимаются между электродами 2, которые соединены с источником  сварочного тока 3 Детали нагреваются при прохождении импульса сварочного  тока до образования зоны совместного расплавления 4, что называется ядром.  Нагревание зоны сварки сопровождается пластической деформацией металла в  зоне контакта (возле ядра), где образовывается уплотняющий поясок 5, что  предохраняет от выбрызгивания жидкого металла ядра и его контакту с  воздухом. После выключения тока расплавленное ядро охлаждается,  кристаллизуется, образуя металл соединения. 23

Рельефная сварка  Рельефная сварка  разновидность  разновидность  точечной сварки.  точечной сварки.  Предварительно  на  одной  из  деталей  1  формируют  рельефы,  которые  ограничивают  начальную  площадь  контакта  с  целью  увеличения  плотности  тока,  а  значит  скорости  тепловыделения  в  этой  зоне.  Детали  зажимают  между  плитами­электродами  2,  которые  соединены  с  источником сварочного тока 3. В дальнейшем формирование  соединения происходит по схеме точечной сварки. 24

подвод  тока  деталей  с  Шовная сварка –  Шовная сварка –  способ  контактной  сварки,  при  котором  от  источника  3  и  перемещение  свариваемых  1,  осуществляют  помощью  дисковых  электродов­роликов  2,  что  вращаются  с  помощью  привода.  Ядро  4  формируется  так  же,  как  и  при  точечной  сварке.  Предварительно  сваренная  точка  частично  расплавляется  повторно  при  формировании  следующей  точки.  Возможно  получение  герметичных  швов  и  швов. 25

Основными дефектами при  контактной сварке являются:  непровары;  выбрызгивание;  несплошности зоны сварки  (трещины, раковины);  снижение коррозионной стойкости  соединения;  неблагоприятные изменения  структуры металла. 26

Плазменная  Плазменная  сварка  сварка  упругих  и   Температура столба дуги ­ плазмы зависит  от упругих соударений частиц в ней. Чем их  больше, тем  выше  температура. Пропустим  дугу  через  наконечник,  охлаждаемый  водой, и заставим столб дуги сжаться, т. е.  уменьшить  свое  сечение.  Сварочный  ток  и  количество  электронов,  проходящих  по  сечению  столба  дуги,  не  изменится,  но  неупругих  количество  соударений  увеличится.  Температура  столба  дуги  и  степень  ионизации  возрастают.  Плазма  становится  более  в  определенных  условиях  может  достигать  температур  до  20000°С.  Сжатой  дугой  можно сваривать соединения толщиной 0,1  мм и меньше. В этом случае уже при токе в  1А  образуется  плазменная  струя,  которая  имеет  игольчатую  форму.  Горелки  для  сварки таких толщин рассчитаны на ток до  7 А. высокотемпературной  частиц  и  27

Электрическая газовая сварка металлов Электрическая газовая сварка металлов Дуговая сварка в защитных газах. Дуговая сварка в защитных газах. При  сварке  в  защитном  газе  электрод,  зона  дуги  и  сварочная  ванна  защищены струей защитного газа (инертного – аргон, гелий; активного  – углекислый газ, азот, водород). Сварку  в  инертных  газах   можно  выполнять  неплавящимся  и  Сварку  в  инертных  газах плавящимся  электродами.  Аргонодуговую  сварку  применяют  для  легированных  и  высоколегированных  сталей,  цветных  (алюминия,  магния,  меди)  и  тугоплавких  (титана,  ниобия,  ванадия,  циркония)  металлов и их сплавов. Сварка в углекислом газе   Сварка в углекислом газе выполняется только плавящимся  электродом. Обычно  свариваются конструкции из  углеродистых и  низколегированных сталей (газо­  и нефтепроводы, корпуса  судов.) –  недостаток  Основной  –  недостаток  Основной  (на  разбрызгивание  металла  (на  разбрызгивание  металла  зачистку  расходуется  30…40%  зачистку  расходуется  30…40%  времени сварки). времени сварки). 28

Газовая  сварка  относится  к  сварке  плавлением.  Процесс  Газовая  сварка  относится  к  сварке  плавлением.  Процесс  газовой  сварки  состоит  в  нагревании  кромок  деталей  в  месте  газовой  сварки  состоит  в  нагревании  кромок  деталей  в  месте  их  соединения  до  расплавленного  состояния  пламенем  их  соединения  до  расплавленного  состояния  пламенем  сварочной горелки.  сварочной горелки.  нагревания  с  и  металла  Для  расплавления  используется  высокотемпературное  пламя,  получаемое  при  сжигании  горючего  газа  в  смеси  технически  чистым кислородом. Зазор  между  кромками  заполняется  расплавленным  металлом  присадочной проволоки. 29

заготовки  заготовки  Нагрев  осуществляется  Нагрев  осуществляется  более плавно, чем при дуговой сварке,  более плавно, чем при дуговой сварке,  поэтому  газовую  сварку  применяют  поэтому  газовую  сварку  применяют  для  сварки  металла  малой  толщины  для  сварки  металла  малой  толщины  (0,2…3  мм),  легкоплавких  цветных  (0,2…3  мм),  легкоплавких  цветных  сплавов;  сплавов,  сплавов;  сплавов,  требующих  постепенного  нагрева  и  требующих  постепенного  нагрева  и  охлаждения  (инструментальные  стали,  охлаждения  (инструментальные  стали,  латуни);  для  подварки  дефектов  в  латуни);  для  подварки  дефектов  в  чугунных и бронзовых отливках. чугунных и бронзовых отливках. металлов  металлов  и  и  Если учесть еще простоту оборудования  Если учесть еще простоту оборудования  становится  то  понятным  широкое  понятным  широкое  становится  то  распространение  газовой  сварки  в  газовой  сварки  в  распространение  некоторых  народного  некоторых  народного  хозяйства  (на  заводах  машиностроения,  хозяйства  (на  заводах  машиностроения,  сельском  ремонтных,  сельском  ремонтных,  строительно­монтажных работах и др.).  строительно­монтажных работах и др.).  хозяйстве,  хозяйстве,  областях  областях  30

Для газовой сварки необходимо: 1)газы – кислород и горючий газ (ацетилен или его заменитель);  2)присадочная проволока (для сварки и наплавки);  3)соответствующее оборудование и аппаратура, в то числе:  кислородные баллоны для хранения запаса кислорода;  кислородные редукторы для понижения давления кислорода,  подаваемого из баллонов в горелку или резак;  ацетиленовые генераторы для получения ацетилена из карбида  кальция или ацетиленовые баллоны, в которых ацетилен находится под  давлением и растворен в ацетилене;  сварочные, наплавочные, закалочные и другие горелки с набором  наконечников для нагрева метла различной толщины;  резиновые рукава для подачи кислорода и ацетилена в горелку;  4)принадлежности для сварки: очки с темными стеклами  (светофильтрами) для защиты глаз от яркого света сварочного пламени,  молоток, набора ключей для горелки, стальные щетки для очистки  металла и сварочного шва;  5)сварочный стол или приспособление для сборки и закрепления деталей  при прихватке, сварки; 6)флюсы или сварочные порошки, если они требуются для сварки  данного металла. 31

ДЕФЕКТЫ СВАРНЫХ ШВОВ И СОЕДИНЕНИЙ ДЕФЕКТЫ СВАРНЫХ ШВОВ И СОЕДИНЕНИЙ 32

Сварка  Сварка  трением  трением  Сущность  способа  сварки  трением  заключается  в  том,  что  две  детали  располагаются  соосно  в  зажимах  машины,  одна  из  них  закрепляется неподвижно, а вторая приводится во вращение вокруг  их общей оси. На  поверхности  взаимного  контакта  деталей,  прижатых  осевым  усилием Р, возникают силы трения. Работа по преодолению этих сил  при  относительном  вращении  деталей  преобразуется  в  тепло,  которое  выделяется  на  поверхности  трения  и  вызывает  их  нагревание.  После  температуры  (1000...1300°С при сварке сталей) относительное перемещение дета  лей должно быть по возможности максимально быстро остановлено.  Нагревание  при  этом  тоже  останавливается,  а  усилие  сжатия  еще  некоторое время прикладывается. 33 необходимой  достижения

34