Схема и краткая характеристика сварки плавлением (стр. 5 из 5)
При сварке лазером непрерывного излучения форма и размеры сварочной ванны такие же, как и при сварке плавлением. Основные параметры ¾ выходная мощность излучения и скорость сварки. Дополнительные параметры, оказывающие наибольшее влияние на размеры ванны и шва, ¾ диаметр пятна нагрева, поглощательная способность свариваемых кромок и др.
СВЕТО-ЛУЧЕВАЯ СВАРКА
В оптических системах, используемых для сварки световым лучом, концентрация энергии в пятне нагрева достигает 103 Вт/см2. При этой плотности энергии можно сваривать стали, титановые сплавы и другие металлы толщиной от долей до нескольких миллиметров.
Основные преимущества процесса сварки световым лучом ¾ возможность бесконтактного ведения процесса в камерах из кварца или специальных прозрачных пленок. Области рационального применения процесса ¾ приборостроение и производство радиотехнической аппаратуры.
Параметры режима процесса и их влияние на размеры ванны и шва такие же, как и при сварке лазером непрерывного излучения.
ПЛАЗМЕННАЯ СВАРКА
Образование плазмы начинается с возбуждения слаботочной дуги. Плазменная струя с высокой температурой и скоростью генерируется в канале сопла и стабилизируется его стенками и холодным плазмообразующим газом.
Основные параметры режима плазменной сварки аналогичны параметрам дуговой сварки. Размеры ванны и шва зависят главным образом от мощности дуги. К дополнительным параметрам относят диаметр сопла, расход плазмообразующего газа и его теплофизические свойства.
ГАЗОВАЯ СВАРКА
Способы сварки.
В качестве одного из первых методов сварки плавлением, получившего распространение в промышленности, можно назвать газовую сварку. Этот метод сохранил свое значение и до настоящего времени.
При сгорании горючих газов в кислороде концентрация тепловой энергии в пятне нагрева невелика и составляет до 200 Вт/см2. Эффективный КПД процесса находится в пределах 0,3¾0,6. В качестве горючих газов используют ацетилен, водород, пропан-бутан и др. По виду горючего газа различают и способы газовой сварки.
Основные преимущества газовой сварки ¾ универсальность с точки зрения как сварки металлов различных толщин, так и сварки металлов с различными физико-химическими свойствами. Недостатки газовой сварки ¾ трудность автоматизации процесса и длительное тепловое воздействие на свариваемый металл. Рациональная область применения этого метода ¾ ремонтные работы.
Формирование сварочной ванны и шва.
Газовой сваркой могут быть получены все виды сварных соединений и большинство типов швов в различных пространственных положениях. В этом отношении газовая сварка также универсальна, как и дуговая.
Проплавляющая способность газового пламени невелика. Поэтому без разделки кромок сваривают стыки с небольшой толщиной кромок (3¾4 мм). При соединении больших толщин требуется разделка кромок.
Требования к сборке свариваемых элементов (зазору, смещению кромок по высоте в стыковых соединениях) несколько ниже, чем при сварке другими концентрированными источниками нагрева. Увеличение зазора в допустимых пределах способствует более глубокому проплавлению кромок.
На формирование ванны оказывает влияние максимальная температура пламени и концентрация теплоты в пятне нагрева.
Эти факторы зависят от теплофизических свойств горючего газа. Из доступных горючих газов наиболее высокой температуры пламени и концентрации теплоты в пятне нагрева удается достигнуть при сжигании ацетилена в кислороде.
Параметры режима.
Основные параметры ¾ тепловая мощность пламени, соотношение между кислородом и ацетиленом и скорость сварки.
Мощность сварочного пламени, получаемого в сварочных горелках, оценивают условно часовым расходом ацетилена. Для выбора мощности пламени (А л/ч) используют зависимость:
,где S ¾ толщина свариваемых кромок, мм; k ¾ коэффициент, определяемый экспериментально.
Большое значение для сварки имеет отношение расхода кислорода к расходу горючего газа. В зависимости от этого можно получить окислительное, восстановительное или нормальное пламя. При сварке применяют в основном нормальное пламя с отношением О2 : С2Н2=1,1 ¸ 1,2.
К дополнительным параметрам режима относят угол наклона пламени, диаметр присадочного металла и др. На размеры ванны и особенно ее глубину влияет угол наклона оси пламени относительно поверхности соединяемых кромок. В соответствии с этим различают правый и левый способы газовой сварки. При правом способе пламя направлено на формирующийся металл шва. Направление движения горелки ¾ слева направо. Присадочный металл подают вслед за горелкой. При левом способе пламя горелки направлено на нерасплавленный металл. Направление движения горелки ¾ справа налево. Присадочный металл подают впереди горелки.
Сварку тонкостенных элементов выполняют левым способом. При этом легче избежать сквозных проплавлений. Правый способ ¾ более производительный ¾ применяют при сварке соединений с повышенной толщиной кромок. Выбор способа определяется толщиной свариваемых элементов и их положением в пространстве.
Диаметр (сечение) присадочного металла выбирают в зависимости от тольщины кромок и способа сварки:
,где S ¾ толзина кромок свариваемого металла.
Движение горелки и прутка в сварочной ванне осуществляют различными способами в зависимости от характера подготовки кромок, пространственного положения и т.п. Качество соединений во многом зависит от работы сварочных горелок и их конструкции. Прежде всего необходима высокая стабильность сварочного пламени. Горелка должна быть легкой, удобной для ручного ведения процесса.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Политехнический словарь /Редкол.: А.Ю. Ишлинский (гл. ред.) и др. ¾ 3-е изд., перераб. и доп. ¾ М.: Советская энциклопедия, 1989. ¾ 656 с. с ил.
2. Технология и оборудование сварки плавлением. Под редакцией Г.Д. Никифорова. Учебник для студентов вузов. М., «Машиностроение», 1978, 327 с. с ил.
3. Ерохин А.А. Основы сварки плавлением, М., «Машиностроение», 1973, 447 с.
4. Теоретические основы сварки. Под ред. В.В. Фролова, М., «Высшая школа», 1970, 592 с.