Главная Сварка, резка, пайка металловсваркой 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 [ 88 ] 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 с образованием слоя окислов, делающих сварку невозможной. Для очистки поверхности сварки от окислов необходимо прибегать к химической очистке, применяя флюсы, образующие с окислами металла легкоплавкие соединения, легко выдавливаемые из стыка в процессе осадки и, таким образом, позволяющие приводить в соприкосновение соверщенно чистые поверхности металла. При нагревании стали образуется железная окалина, состав которой колеблется между окислами FeO и Рез04, достаточно тугоплавкими и не расплавляющимися при температуре белого каления, являющейся сварочным жаром для стали. Эти окислы имеют основной характер, поэтому для их офлюсования или ощлакования, т. е. перевода в легкоплавкие соединения, жидкие при температуре сварки, следует применять окислы кислотного характера, не летучие и достаточно стойкие при температуре сварки. Флюсами при горновой сварке могут служить: бура Na2B407, борная кислота В(ОН)з, поваренная соль NaCl, мелкий речной или кварцевый песок, бой оконного стекла, а также их смеси. После нагрева и офлюсования места сварки выполняется операция осадки. Осадка должна вызывать значительную пластическую деформацию металла, течение его вдоль поверхностей соединения, способствующее перемешиванию и взаимной диффузии частиц металла соединяемых частей. Величина необходимого удельного давления при осадке зависит от свойств свариваемого металла и температуры нагрева. Чем выше нагрев, тем меньшее требуется давление осадки. Осадка может производиться ручной или механической проковкой места сварки, прессованием, прокаткой. Таким путём может быть получена, например, многослойная листовая сталь. Подобным же образом изготовляется биметалл посредством совместной прокатки разогретых заготовок, например, стали и никеля, углеродистой стали и нержавеющей стали или меди и т. д. При горновой сварке всегда довольно велика вероятность оставления окислов, окалины и других загрязнений на поверхностях металла, подлежащих сварке. Нагрев до пластического состояния не обеспечивает удаления загрязнений в процессе осадки, в особенности при значительных размерах сечений сварки. Поэтому для повышения надёжности горновой сварки стремятся увеличить поверхность соприкосновения соединяемых частей, с этой целью поверхность перед сваркой соответственным образом подготавливается и разделывается. Подготовка под горновую сварку стальных листов и стержней показана на фиг. 186. Если осадка производится, например, проковкой таким образом, что она уменьшает сечение металла места сварки, то прибегают к предварительной высадке соединяемых частей. Несмотря на относительную простоту процесса и отсутствие расхода дефицитных материалов, горновая сварка постепенно отходит на второй план, уступая место современным более совершенным и производительным способам сварки. Существенными недостатками горновой сварки являются: медленность нагрева металла и проистекающая отсюда низкая произ- водительность процесса, сложность процесса осадки, требующего значительной квалификации работающих, недостаточная надёжность получаемого сварного соединения. К этому присоединяется возможность значительного роста зерна, перегрева и пережога металла, ввиду продолжительности процесса нагрева. Малая производительность делает горновую сварку дорогой, а прочность сварного соединения получается пониженной и колеблющейся в пшроких пределах. Эти причины и объясняют постепенное вытеснение горновой сварки в современном производстве. Разновидностью горновой сварки являются способы, при которых изделие для нагрева не помещается в специальную печь, а место сварки нагревается специальными сварочными горелками. Методом подобного рода является газопрессовая сварка, рассмотренная в главе III. Место сварки возможно нагревать более дешёвыми промышленными газами, сжигаемыми в смеси с воздухом в специальных горелках. За горелками следует осадочное устройство в форме молотов, производящих проковку шва, прокатных вальцев, сварочных роликов, катящихся по шву, производящих осадку и осуществляющих, таким образо.м, сварку деталей, чаще всего стальных листов. Указанный метод почти вытеснен другими способами сварки по тем же причинам, что и горновая сварка, производительность мала из-за низкой интенсивности нагрева, а прочность сварного соединения часто недостаточна вследствие возможных непроваров. Фиг. 186. Подготовка под горновую сварку: / - внахлёстку,- 2 - вразруб; 3 - врасщеп. 67. ХОЛОДНАЯ СВАРКА Значительный принципиальный интерес, а в ближайшем будущем, вероятно, и большое практическое значение представляет способ сварки металлов при комнатной температуре без подогрева. Принципиальная возможность сварки металла без подогрева давно известна, но до последнего времени не ставился вопрос о практическом использовании этой принципиальной возможности и не велось серьёзных исследований в этом направлении. Сварка по этому методу осуществляется одним давлением, прилагаемым к месту сварки посредством специальных штампов без применения нагрева. Прилагаемое давление должно вызвать значительную пластическую деформацию и течение металла в зоне сварки, почему способ применим лишь к металлам, достаточно пластичным при низких температурах. Особенно хорошие результаты даёт холодная сварка алюминия и его сплавов. Важнейшим условием для холодной сварки является абсолютная чистота соединяемых поверхностей металла; самые незначительные загрязнения и тонкие плёнки окислов делают невозможным получение удовлетворительной сварки. Всегда имеющаяся на поверхности металлов плёнка окислов должна быть полностью удалена, причём способ удаления не должен оставлять на поверхности каких-либо загрязнений или посторонних частиц и не должен вызывать быстрого восстановления окисной плёнки на зачищенной поверхности металла. Хорошо обработанная и зачищенная поверхность может сохранять способность к сварке несколько часов. Очистка поверхности должна быть чрезвычайно тщательной, прикосновение руками к зачищенной поверхности часто делает сварку невозможной. Осадочное давление должно быть приложено таким образом, чтобы выдавливаемый металл мог свободно течь в обе стороны от места сварки. Для получения удовлетворительной сварки необходимо вызвать течение металла в месте приложения давления и обеспечить необходимое смещение частиц металла. Величина смещения может измеряться уменьшением суммарной толщины соединяемых частей под штампами, выраженным в процентах. Необходим определённый минимум уменьшения толщины соединяемых частей для обеспечения достаточной прочности сварки, дальнейшее уменьшение толщины металла будет лишь вредным, снижая общую прочность сварного соединения. Поэтому штампы или прессы для холодной сварки должны иметь ограничители, мешающие излишнему углублению штампа в основной металл. Для различных толщин металла применяется одно и то же относительное уменьшение толщины, выраженное в процентах. Ширина штампа увеличивается с возрастанием толщины свариваемого металла. Предложено несколько приёмов выполнения холодной сварки, которые в различных сочетаниях позволяют получить разнообразные сварные соединения. Например, возможно выполнить на листовом металле: 1) прямолинейный шов определённой длины с помощью штампа, показанного на фиг. 187; 2) круговой шов с помощью кольцевых штампов соответствующих размеров, например для приварки донышка к цилиндрической коробочке; 3) непрерывный шов произвольной длины с помощью штампов, имеющих форму роликов (фиг. 188), катящихся по шву. В данном случае одновременно со сваркой излишний металл подрезается и удаляется. Так можно изготовлять, например, сварные трубы. Сварочные штампы устанавливаются в прессы или другие подходящие устройства достаточной мощности. Мелкие детали тонкого металла могут свариваться простейшим ручным приспособлением типа пломбировальных щипцов. Возможна сварка разнородных |
© 2011 - 2024 www.taginvest.ru
Копирование материалов запрещено |