· При роликовой сварке (шовной) соединяют листы толщиной 0,1-3 мм из низкоуглеродистой стали и листы толщиной до 1,5 мм из коррозионно-стойкой хромоникелевой стали, латуни, бронзы, алюминиевых сплавов. Свариваемые части пропускают между вращающимися роликами – электродами шовной машины, через которые проходит ток, выделяющий тепло в месте соприкосновения свариваемых частей, в результате образуется сплошной шов.
Газовая сварка и резка.
Газовой сваркой выполняют стыковые и бортовые соединения. Угловые, тавровые, нахлесточные избегают выполнять газовой сваркой по причине возникновения деформаций и термических напряжений в изделиях.
Газопрессовая сварка применяется для стыковых соединений труб. Стыки нагревают кольцевой многопламенной горелкой и сдавливают свариваемые части. Этим способом пользуются также для сварки рельсов, бурильного оборудования и инструмента.
Газовую резку в струе кислорода используют для стали с массовым содержанием углерода до 0,7% и некоторых сортов низколегированной стали. Чугун, алюминий, медь и ее сплавы, а также высоколегированные стали непосредственно струей кислорода не режутся, для газовой резки этих металлов применяют порошковые флюсы, состоящие в основном из железного порошка и кварцевого песка. Флюс сгорает в струе кислорода и повышает температуру в месте резки настолько, что образующиеся тугоплавкие оксиды ошлакуются с оксидами железа и жидкий шлак выдувается струей газа.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ НАГРЕВ ЗАГОТОВОК ПЕРЕД ОМД
ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА (УСТАНОВКИ)
Нагрев заготовок производится с целью уменьшения сопротивления деформированию. Нагрев металла для горячей обработки производится в пламенных и электрических печах.
Электрические печи для безокислителъного нагрева металлов бывают камерные и методические. В камерных печах температура одинакова на всём рабочем пространстве. В методических печах нагрев заготовок осуществляется постепенно по заданному режиму. Контактные электронагреватели применяются для нагрева током большой силы (при малом напряжении), проходящим через нагреваемую заготовку, которая в данном случае служит сопротивлением. Заготовка нагревается очень быстро, что обеспечивает высокую производительность и небольшую потерю тепла (к.п.д. установки 70-80%). Индукционный нагрев производится с помощью индукционного электронагревателя, состоящего из закрытого общим кожухом индуктора, в котором нагреваются заготовки, и монтируемой под ним батареи конденсаторов. Помещённый внутри индуктора металл нагревается под действием магнитного гистерезиса и возбуждаемых в нём вихревых токов. Высокий к. п. д. (60-70%) индукционного нагревателя достигается подбором тока соответствующей частоты.
По сравнению с нагревом заготовок в других печах или индукционном нагреве резко сокращается (в 15-20 раз) время (при подборе соответствующих частот стальная заготовка диаметром 40 мм нагревается до ковочной температуры за 30-35 с), слой окалины уменьшается в 4-5 раз, обезуглероженный слой практически отсутствует, уменьшается угар металла, улучшаются условия труда (отсутствие облучения от нагревательных печей, бесшумность нагрева и др.). При контактном и индукционном нагреве опасность образования трещин отпадает, так как под действием возникающего в самом металле тепла получается более равномерный нагрев.
Перед ОМД металлы и сплавы нагревают, чтобы увеличить пластичность и уменьшить сопротивление деформированию.
В процессе нагрева на поверхности заготовки образуется окалина, а под ней располагается слой обезуглеродного Ме. Толщина слоя, образующейся окалины, зависит от продолжительности нагрева, от хим. состава сплава, от температуры. Меньшее окалинообразование происходит при нагреве заготовок в электроустановке.
При нагреве нельзя допускать перегрева заготовок (перегрев устраняется отжигом) и пережога (брак окончательный – заготовки идут на переплав).
Нагрев осуществляют в пламенных печах (камерных, методических) и в электронагревательных устройствах (контактных, индукционных).
Прокатное производство
Прокаткой называется процесс деформирование Ме путем его осжатия между вращающимися валками прокатного стана.
Прокатка – это первичная обработка стальных слитков. Прокатка осуществляется с нагревом заготовок. Не нагреваются заготовки на завершающих операциях. В зависимости от расположения заготовки и валков различают 3 вида прокатки:
1. Продольная.
Оси валков заготовки валки вращаются в разные стороны. Заготовка за счет трения втягивается в зазор между валками и движется поступательно вдоль своей оси. При гладких валках получают листы; если волки имеют ручьи, то получают сортовый прокат.
2. Поперечная.
Валки имеют цилиндрическую форму. Оси валков оси заготовки. Валки вращаются в одну сторону, заготовка в противоположную и поперечным ? вталкивается в зазор между валками. В результате уменьшается поперечная сеч. Заготовки на длине приблизительно равной длине валка.
3. Поперечно-винтовая.
Оси валков располагаются под углом друг к другу и к заготовки, благодаря чему заготовка кроме вращающего движения имеет поступ. Этим способом получают бестовные трубы, тела вращения (шары).
Прокатный стан различают:
· по назначению (листовые, сортовые);
· по количеству волков (2-х, 3-х-волковые и т.д.)
· по количеству рабочих клетей и схеме из расположения.
Волочение. Прессование. Ковка, операции свободной ковки. Оборудование. Штамповка, объемная и листовая.
Волочение – это процесс деформирования металла путем его протягивания через отверстия в волоке, имеющее меньшее поперечное сечение, чем заготовка. В результате волочения поперечное сечение заготовки уменьшается и принимает форму сечения отверстия волоки, увеличивается длина заготовки, изделия получают точные размеры и чистую гладкую поверхность.
Волочение единственный способ получения проволоки d=0,006 мм.
При волочении инструментом является волочильная матрица, оборудованием – волочильные станы: 1) цепные и 2) барабанные.
Прессование – это процесс горячего деформирования Ме путем выдавливания его из замкнутой плоскости контейнера через отверстия в матрице.
Прессование различают прямое и обратное. При прямом прессовании больше усилий, более чистая поверхность, но больше отходов Ме. При обратном прессовании меньше усилий, меньше отходов Ме, но на поверхности можно видеть следы литого Ме.
При прессовании получают профили различных сечений, трубы, трубки.
Ковкой - называют процесс горячего деформирования Ме с помощью байков или другого инструмента на молоте или прессе. Течение Ме при ковке ограничено в направлении движения инструмента.
С помощью ковки получают фасонные заготовки для последующей механической обработки, которые называя поковками. Поковки имеют высокие механические свойства. Их масса может составлять от 50г. до 250т.(волы, скобы, крюки, волы прокатных станов).
Ковка и штамповка.
Ковка – операция малопроизводительная, поэтому применяется в условиях единичного многосерийного производства. Заготовками для ковки служит прокат (круглого или поперечного сечения). Ковку производят на молотах или прессах в условиях предприятий, кроме этого различают художественную ковку. Основными операциями ковки являются: осадка, протяжка, прошивка, рубка, гибка, закручивание. Для ковки применяют два типа молота: пневматический, паровоздушный. И прессы: гидравлические, ковочные с номинальным усилием до 31,5 мН.
Штамповка. Заготовками служит прокат (круг, квадрат). Штамповка – операция высокопроизводительная, применяется в условиях массового производства. Различают штамповку объемную и листовую, холодную и горячую. Объемная штамповка – выполняется на молотах или прессах. Течение металла ограничено полостью штампа. Штампы различают: одноручьевые и многоручьевые. Крепятся они при помощью клина и «хвоста ласточкина». Излишки металла, вытекающие в кольцевую канавку около ручья называемый облой или заусенец. Их отрезают на прессах. Нагрев заготовки осуществляется для повышения пластичности металла. Холодная объемная штамповка - это доштамповка горячештампованных поковок (чеканка), путем малых деформаций. Листовая штамповка осуществляется на прессах, винтовых, кривошипных. Для резки металла применяют ножницы (гильотинные). Основными операциями являются: вырубка, пробивка, вытяжка, отбортовка, обжим, раздача. Горячая листовая штамповка применяется для листов толщиной выше 6 мм,
Обработка металлов резанием.
1) Металлообрабатывающие станки и инструменты.
Для обеспечения установленной чертежом точности размеров и шероховатости поверхности большинство деталей машин и механизмов обрабатывает на станках снятием стружки. Обрабатываемые поверхности могут быть плоскими, цилиндрическими, коническими, фасонными или сложной криволинейной формы. Движение исполнительных органов станков делят на рабочие и вспомогательные. Рабочими называют движения, при которых снимается стружка; вспомогательными – движения, при которых с заготовки стружка не снимается. Рабочее движение можно разделить на главное движение и движение подачи. Главным движением называется движение, скорость которого является наибольшей.
При точении заготовки сообщается вращательное главное движение, а инструментом (резцом) – движение подачи
При фрезеровании главное движение сообщается инструменту (фрезе), а движение подачи – заготовки.