Содержание :

1) Введение

2) Химическая сварка

а) газовая сварка

б) термитная сварка

3) Механическая сварка

4) Электрическая сварка

а) контактная сварка

б)дуговая сварка

в) аргоннодуговая сварка

вольфрамовым электродом

д) ручная дуговая сварка угольным электродом

дугой прямого действия

е) ручная дуговая сварка угольным электродом

дугой косвенного действия

5) Источникм питания для сварки

а) сварочные трансформаторы

б) выпрямители

6) Применяемые сварочные материалы

а) сварочные электроды

7) Электро- и газо- сварочные работы

8) Заключение

9) Список литературы

Введение

Сваркой называют технологический процесс получения механически неразъемных соединений, характеризующихся непрерывностью структур – непрерывной структурной связью.

Это технологический процесс, с помощью которого изготавливаются все основные конструкции гидротехнических сооружений, паровых и атомных электростанций, автодорожные, городские и железнодорожные мосты, вагоны, наводные и подводные корабли, строительные металлоконструкции, всевозможные подъемные краны и многие другие изделия.

Если некоторое время тому назад конструкции изготавливались в основном из относительно просто сваривающихся материалов, то в настоящее время, наряду с традиционными, для сварных конструкций применяются материалы с весьма различными физическими характеристиками: коррозионно-стойкие и жаропрочные стали и сплавы, никелевые и медные сплавы с особыми свойствами, лёгкие сплавы на алюминиевой о магниевой основах, титановые сплавы, ниобий, тантал и другие металлы и сплавы.

Многообразие свариваемых конструкций и свойств материалов, используемых для изготовления, заставляют применять различные способы сварки, разнообразные сварочные источники теплоты.

Для сварочного нагрева и формирования сварного соединения используются: энергия, преобразованная в тепловую посредством дугового разряда, электронного луча, квантовых генераторов ;

джоулево тепло, выделяемое протекающим током по твёрдому или жидкому проводнику; химическая энергия горения, механическая энергия, энергия ультразвука и других источников.

Все эти способы требуют разработки, производства и правильной эксплуатации разнообразного оборудования, в ряде случаев с применением аппаратуры, точно дозирующей энергию, со сложными схемами, иногда с использованием технической электроники и кибернетики.

Разнообразие способов сварки, отраслей промышленности, в которых её используют, свариваемых материалов, видов конструкций и огромные объёмы применения позволяют охарактеризовать технологический процесс сварки, как один из важнейших в металлообработке

Газовая (газокислородная) сварка

При газовой сварке кроме металла, подлежащие сварке, подлежащие сварке, нагреваются до расплавления теплом экзотермической реакции, протекающей в пламени газовой горелки между горючим газом (как правило, ацетиленом) и кислородом (рисунок прилагается). Ацетилен (C2H2) получают из карбида кальция при взаимодействии его с водой:

CaC2 + 2H2O = C2H2 + Ca (OH) 2

Ацетилен сжигается в смеси с кислородом посредством специальной горелки.

Процесс подготовки ацителено-кислородной смеси к горению и самого горения можно разделить на три стадии :

1-ая стадия : подготовка горючего к сгоранию (распад углерода)

C2H2 2C + H2 +226 000 кДж/моль

2-ая стадия : образование CO и H2 (окисление углерода)

C2H2 + O2 2C + H2 + O2 = 2CO + H2 + 2472 200 кДж/моль.

3-я стадия : окончательное окисление оксида углерода и водорода :

2CO + O2 CO2 +571 000 кДж/моль ;

H2 + 0,5O2 H2O + 142 000 кДж/моль.

Строение пламени при горении ацетилена в смеси с кислородом характеризуется наличием трёх зон : ядра (1), средней зоны (2) и факела (3). Наивысшая температура (2730-2230 0С) имеет место в районе второй зоны. Поэтому при сварке горелку располагют так, чтобы ядро пламени касалось поверхности сварочной ванны.

Газовая горелка применяется как при изготовлении изделий из тонколистовой стали, так и при сварке чугуна (при ремонтных работах) и некоторых цветных металлов и сплавов на их основе.

Термитная сварка

Осуществляется за счёт тепловой энергии, выделяемой при обменной реакции компонентов термита – смеси оксидов железа (~ 80 %) и измельчённого алюминия (~ 20 %) :

Схема процесса термитной сварки

3Fe3O4 + 8AI = 4AL2O3 + 9Fe +Q1

Fe2O3 + 2AI + AI2O3 + 2Fe +Q2

Где Q1 ~= 3344 кДж/кг. Термит загружается в специальный тигель, сообщающийся с формой, облегающей свариваемый стык (рельсов, стальных приводов, гребных валов судов и других изделий ), и поджигается за счёт магниевого или электрического запала. В результате горения подогретый металл затекает в стык (рисунок а) и б). ), а образовавшийся шлак выпускают в специальный сосуд – приставку.

Кроме варианта термитной сварки плавлением, в некоторых случаях используют вариант сварки давлением, отличающийся тем, что разогретые и оплавленные шлаком кромки соединяемых деталей сдавливают специальным приспособлением.

Механическая сварка (сварка трением).

Основана на использовании для нагрева соединяемых деталей превращения механической энергии трения в кинетическую.

Способ применяется для соединения стержневых деталей, труб небольшого диаметра и других подобных изделий. Сварка выполняется на специальных машинах, в зажимах которых закрепляют свариваемые детали. Одна из деталей остаётся неподвижной, а другая приводится во вращение и торцом с определённым усилием прижимается к торцу неподвижной детали(см. рисунок)

Частота вращения детали составляет 500-1500 мин-1 . Вследствие трения торцы деталей быстро разогреваются и через относительно короткое времч происходит их оплавление, автоматически выключается фрикционная муфта, прекращая вращение шпинделя; затем производится осевая осадка деталей.

Способ весьма экономичен и обладает высоким К.П.Д. Потребляемая мощность составляет 15-20 Вт/мм2, а затраты электроэнергии в 7-10 раз меньше, чем при контактной стыковой сварке.

Способ позволяет сваривать не только однородные, но и разнородные металлы(например, алюминий с медью, алюминий со сталью, медь со сталью и т.д.). Особенно эффективна сварка заготовок металорежущего инструмента: свёрл, метчиков, резцов и другого инструмента из углеродистой и быстрорежущей стали.

Электрическая контактная сварка.

По форме выполняемых соединений различают три основных вида контактной сварки : стыковую, точечную и шовную или роликовую.

При стыковой сварке через стык соединяемых деталей пропускают электрический ток. После разогрева зоны сварки производится осадка.