Основы технологии сварки в аэрокосмической технике (стр. 10 )

Таблица 9 – Протокол исследований

Исходные данные, параметры режима, результаты	Номер образца
Марка материала	1	2	3	4
Толщина образца, мм
Вид соединения
Диаметр вольфрамового электрода
Скорость сварки, м/час
Затраты плазмообразующего газа, л/мин
Расход защитного газа, л/мин
Режим «А»: напряжение холостого хода, В напряжение при сварке, В ток, А
Режим «Д»: напряжение холостого хода, В напряжение при сварке, В ток, А
Режим «В»: продолжительность импульса тока, с
Режим «С»: продолжительность импульса тока, с
«В», «С» : продолжительность паузы между импульсами, с
Усилия разрушения сваренного образца, Н
Усилия разрушения материала образца, Н
Коэффициент прочности сваренного образца
Плотность теплового потока, Вт/мм2

4.  Установить режимы сварки (табл.9), провести сварку образцов соответственно "Порядку работы ...", проверить на прочность сваренные соединения, найти коэффициент прочности.

5.  Установить значение минимальной площади нагревания и максимальной плотности теплового потока.

Площадь введения тепла F определяется по площади эрозионной зоны, которую получают в виде точечных пятен при быстром перемещении основной дуги по поверхности образца. Площадь пятна приблизительно равняется площади введения тепла в изделие:

,

где , - напряжение и ток соответственно при плазменной сварки на оптимальном режиме, ηэ – эффективный КПД ≈ 0,4.

6.  Составить отчет, выполнить анализ полученных результатов

4.4. Содержание отчета

1. Сущность плазменной сварки.

2. Особенности плазменной дуги как источника нагревания.

3. Схемы плазмотрона, основные параметры режима плазменной сварки.

4. Блок-схема установки МПУ-4, технические данные, спецификация основных узлов схемы.

5. Протоколы исследований (табл.9).

6. Анализ полученных результатов. Выводы.

4.5. Контрольные вопросы

1. Чем отличается плазменная дуга от столба обычной электрической дуги?

2. Что представляет собой плазменная дуга прямого действия?

3. Что представляет собой плазменная дуга косвенного действия?

4. Каким требованиям должен отвечать плазмообразующий газ?

5. Каким требованиям должен отвечать защитный газ?

6. Что такое эффективная мощность и плотность теплового потока относительно плазменной горелки?

7. Какие основные параметры режима плазменной сварки?

8. Какие основные узлы электрической схемы аппарата?

9. Какое строение и работа плазменной горелки установки МПУ-4?

10. Укажите режимы работы МПУ-4.

11. Какой порядок включения установки и выполнение сварки?

5. ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКАЯ СВАРКА ПЛАВЯЩИМСЯ

ЭЛЕКТРОДОМ В СРЕДЕ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА

Цель работы: ознакомиться с сущностью процесса сварки в среде углекислого газа; установить особенности металлургических процессов, проходящих при сварке, установить причины разбрызгивания электродного металла; изучить режимы и технику сварки; ознакомиться со строением полуавтомата А-547.У, провести тренировачную сварку, установить оптимальные режимы сварки образцов.

5.1. Содержание работы

В процессе сварки плавлением функцию защиты металла от вредного воздействия воздуха могут выполнять вакуум, пары, газы, флюсы, обмазки и специальные легирующие элементы.

Способность защитных компонентов оттеснять или нейтрализовать вредное воздействие воздуха приблизительно постоянно. Взаимодействие же этих компонентов с расплавленным металлом, зависит от многих факторов (состава основного металла, электродной проволоки, режима сварки и т. д.) и может изменяться в широких пределах.

Все способы защиты металла, который плавится дугой, от вредного действия воздуха можно разделить на две основные группы: физические - оттеснения воздуха от металла, который плавится дугой, шлаками, газами и парами или удаления воздуха из зоны сварки путем создания в ней вакуума; физико-химические - снижение растворимости кислорода, азота и водорода воздуха в жидком металле, увеличение их выделения из жидкого металла перед кристаллизацией сварочной ванны, связывания в твердом металле в соединения, которые не ухудшают свойств металла шва и др.

Полуавтоматическая сварка плавящимся электродом, в атмосфере углекислого газа (СО2) получила широкое практическое применение благодаря сочетанию ряда позитивных качеств и экономических показателей и используется для сварки низкоуглеродистых, среднеуглеродистых, низколегированных и некоторых нержавеющих сталей.

Устойчивое горение дуги и хорошее формирование шва возможны только при сварке на постоянном токе большой плотности (не менее 80 ... 100 А/мм2) и обратной полярности (плюс на электроде).

В полуавтоматах для сварки в СО2 применяют электродную проволоку диаметром 0,5 ... 2,5 мм с постоянной скоростью ее подачи. В качестве источника питания используют специальные выпрямители или генераторы, имеющих жесткую или возрастающую внешнюю характеристику. Такая характеристика обеспечивает интенсивное саморегулирование режима горения дуги при отклонении длины дуги от ее оптимального значения и устраняет короткое замыкание.

Преимущества сварки в СО2

1. Высокая производительность.

2. Возможность сварки в разных пространственных положениях металла малых и больших толщин.

3. Возможность наблюдения за горением дуги и формированием шва сварки.

4. Дешевизна и не дефицитность защитного газа.

5. Невысокая стоимость наплавки 1 кг металла шва.

Недостатки сварки в СО2

1. Повышенное разбрызгивание электродного металла.

2. Более грубое формирование шва.

Металлургические особенности сварки в СО2

плавящимся электродом

Состав активного защитного газа, который вводится в зону сварки, меняется в следствии дисоциации, взаимодействия с металлом, смешивания с газами и парами, которые выделяются из металла, обрабатываемый дугой, и смешивания с парами и газами, выделяющимися в результате нагрева веществ, которые загрязняют поверхность электродной проволоки и основного металла.

Изменение состава газа в высокотемпературной области сварки определяет диссоциация СО2, так как при установившемся режиме сварки влияние всех других факторов постоянно. СО2, вводимый в зону сварки, распадается при высоких температурах с образованием СО и О2 (расчетная схема изменения защитного газа, контактирующего с металлом сварочной ванны в интервале температур выше 1800 К, показана на рис. 22).

Окисление железа и большинства легирующих компонентов стали углекислым газом может проходить двумя путями:

CO2+Me=CO + MeO,

CO2=CO + 1/2 O2.

Из окислов, которые образуются в результа окисления жидкого металла (FeO, SiO2, MnO, CrO3, Al2O3, …), в металле практически расстворима только закись железа (FeO)

Кислород, что растворяющийся в стали, может при определенных температурах и концентрациях реагировать с примесями металла с образованием шлаков и газов. В общем виде эти реакции могут быть выражены уравнением

.

При сварке в углекислом газе не исключена возможность, что в зону сварки попадет воздух, ржавчина, окалина, влага, масло или антикоррозийное покрытие электродной проволоки и т. п. Эти вещества имеют в своем соединении кислород, водород и азот.

При наличии углекислого газа и кислорода образуется нерастворимый в металле окись азота, который, в свою очередь, усиливает поглощение азота металлом.

Потенциальная возможность прохождения реакций окисления углерода, водорода и серы зависит от того, насколько фактические значения произведений [C] ۰ [O], [H] ۰ [O] и [S] ۰ [O] больше соответствующих равновесных значений произведений этих элементов.

Взаимодействие растворенного в металле сварочной ванны кислорода с углеродом, серой и атомарным водородом сопровождается образованием газообразных продуктов реакции и, следовательно, при определенных температурных и концентрационных условиях может служить причиной появления пор в металле шва.

Совокупность основных физико-химических процессов, влияющих на образование пор в металле швов при сварке в СО2, может быть показана в виде схемы на рис. 23.

Вредное влияние кислорода, азота и водорода на металл шва должно быть полностью или частично устранено выбором соответствующих условий сварки, которые бы способствовали: а) уменьшению растворения газов в жидком металле; б) усилению выделения газов из жидкого металла до начала его кристаллизации; в) уменьшению вредного влияния газов, оставшихся в твердом металле.

Основные порталы (построено редакторами)

Домашний очаг Дом • Дача • Садоводство • Дети • Активность ребенка • Игры • Красота • Женщины • (Беременность) • Семья • Хобби Здоровье: • Анатомия • Болезни • Вредные привычки • Диагностика • Народная медицина • Первая помощь • Питание • Фармацевтика История: СССР • История России • Российская Империя Окружающий мир: Животный мир • Домашние животные • Насекомые • Растения • Природа • Катаклизмы • Космос • Климат • Стихийные бедствия Справочная информация Документы • Законы • Извещения • Утверждения документов • Договора • Запросы предложений • Технические задания • Планы развития • Документоведение • Аналитика • Мероприятия • Конкурсы • Итоги • Администрации городов • Приказы • Контракты • Выполнение работ • Протоколы рассмотрения заявок • Аукционы • Проекты • Протоколы • Бюджетные организации Муниципалитеты • Районы • Образования • Программы Отчеты: • по упоминаниям • Документная база • Ценные бумаги Положения: • Финансовые документы Постановления: • Рубрикатор по темам • Финансы • города Российской Федерации • регионы • по точным датам Регламенты Термины: • Научная терминология • Финансовая • Экономическая Время: • Даты • 2015 год • 2016 год Документы в финансовой сфере • в инвестиционной • Финансовые документы - программы

Техника Авиация • Авто • Вычислительная техника • Оборудование • (Электрооборудование) • Радио • Технологии • (Аудио-видео) • (Компьютеры) Общество Безопасность • Гражданские права и свободы • Искусство • (Музыка) • Культура • (Этика) • Мировые имена • Политика • (Геополитика) • (Идеологические конфликты) • Власть • Заговоры и перевороты • Гражданская позиция • Миграция • Религии и верования • (Конфессии) • Христианство • Мифология • Развлечения • Масс Медиа • Спорт (Боевые искусства) • Транспорт • Туризм Войны и конфликты: Армия • Военная техника • Звания и награды Образование и наука Наука: Контрольные работы • Научно-технический прогресс • Педагогика • Рабочие программы • Факультеты • Методические рекомендации • Школа • Профессиональное образование • Мотивация учащихся Предметы: Биология • География • Геология • История • Литература • Литературные жанры • Литературные герои • Математика • Медицина • Музыка • Право • Жилищное право • Земельное право • Уголовное право • Кодексы • Психология (Логика) • Русский язык • Социология • Физика • Филология • Философия • Химия • Юриспруденция

Мир Регионы: Азия • Америка • Африка • Европа • Прибалтика • Европейская политика • Океания • Города мира Россия: • Москва • Кавказ • Регионы России • Программы регионов • Экономика Бизнес и финансы Бизнес: • Банки • Богатство и благосостояние • Коррупция • (Преступность) • Маркетинг • Менеджмент • Инвестиции • Ценные бумаги: • Управление • Открытые акционерные общества • Проекты • Документы • Ценные бумаги - контроль • Ценные бумаги - оценки • Облигации • Долги • Валюта • Недвижимость • (Аренда) • Профессии • Работа • Торговля • Услуги • Финансы • Страхование • Бюджет • Финансовые услуги • Кредиты • Компании • Государственные предприятия • Экономика • Макроэкономика • Микроэкономика • Налоги • Аудит Промышленность: • Металлургия • Нефть • Сельское хозяйство • Энергетика Строительство • Архитектура • Интерьер • Полы и перекрытия • Процесс строительства • Строительные материалы • Теплоизоляция • Экстерьер • Организация и управление производством