ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ. Сварка - процесс получения неразъемного соединения за счет расплавления и совместной кристаллизации двух свариваемых материа­лов или в результате

Сварка - процесс получения неразъемного соединения за счет расплавления и совместной кристаллизации двух свариваемых материа­лов или в результате диффузионного взаимодействия свариваемых мате­риалов в месте их контакта. Этот процесс применяют для изготовления отдельных деталей, узлов и при окончательной сборке конструкции.

На железнодорожном транспорте, в транспортном машиностроении и строительстве сварка широко применяется при изготовлении и ремонте подвижного состава, путевых и строительных машин, в мостостроении, для соединения рельсов в длинные плети, при сооружении устройств сигнализации и связи и т.д.

Возникновение и развитие способов сварки обязаны прежде всего научным открытиям ученых. Н.Н.Бенардос в 1882 г. предложил метод сварки угольным электродом, использовав тепло электрической дуги, открытой русским академиком В.В.Петровым в 1802 г. Впервые в прак­тических условиях этот метод был применен для ремонта и восстанов­ления наплавкой деталей подвижного состава железных дорог. Н.Г.Сла­вянов в 1886 г. разработал способ электродуговой сварки металличес­ким электродом.

Важным этапом в развитии сварочной техники явилась разработка в конце 30-х годов нашего века под руководством академика Е.О.Пато­ны автоматической сварки под слоем флюсов. Уже в послевоенные годы были созданы новые прогрессивные методы сварки - электрошлаковая, сварка электронным лучом, ультразвуком, лазером и др.

Различают способы сварки плавлением и давлением.

К способам сварки плавлением относится дуговая сварка, элект­рошлаковая, электроннолучевая, газовая и термитная. При сварке плавлением производится расплавление кромок свариваемых заготовок и присадочного материала для заполнения зазора между ними. При этом образуется общая сварочная ванна жидкого металла, в результате зат­вердевания которой создается прочное неразъемное соединение - сва­рочный шов.

К способам сварки давлением относится контактная, ультразвуко­вая, сварка трением и др. При сварке давлением соединяемые заготов­ки для повышения пластичности в зоне сварки нагревают и сдавливают. В месте контакта в результате деформации происходит смятие неров­ностей, разрушение окисных пленок и возникновение межатомных свя­зей, а в итоге - образование прочного соединения.

По виду применяемой энергии сварка разделяется на электричес­кую, химическую и механическую.

Свариваемость металлов. Под свариваемостью понимают способ­ность металлов образовывать надежное в эксплуатации сварное соеди­нение.

Большинство сварных конструкций делается стальными. Сваривае­мость стали в сильной степени зависит от содержания углерода. Хоро­шо свариваются стали, содержащие не более 0,3% углерода. При более высоком его содержании происходит самозакаливаемость основного ме­талла в зоне термического влияния, в результате чего повышается хрупкость и склонность к образованию трещин. При сварке сталей, со­держащих более 0,42% углерода, их необходимо предварительно подог­ревать до температуры 150-500⁰С, а после сварки швы надо отжигать для устранения остаточных напряжений и неравновесных структур (мар­тенсита и троостита).

Легированные стали свариваются хуже углеродистых из-за более низкой их теплопроводности, образования карбидов и окисления леги­рующих элементов при сварке.

Виды сварных соединений. При создании сварных конструкций наи­более часто встречаются стыковые, внахлестку, угловые и тавровые типы соединений . При стыковом соединении детали сваривают торцовыми поверхностями. При соединении внахлестку свариваемые эле­менты накладывают друг на друга с перекрытием, равным трем-пяти толщинам листов. Угловые соединения выполняют приваркой одной дета­ли к торцу другой под углом 90⁰. Тавровые соединения выполняют при­варкой одной детали к торцу другой. Соединения внахлестку, а также обычно угловые и тавровые соединения не требуют подготовки кромок.

Качество сварного соединения в значительной степени зависит от структуры и химического состава наплавленного металла. Последний имеет типичную структуру металла, отлитого в металлическую форму. Химический состав его при данных условиях сварки зависит от типа применяемых электродов. Вместе с тем прочностные характеристики сварного соединения не в меньшей степени зависят от свойств металла и околошовной зоны, т.е. зоны термического влияния. Эта зона состо­ит из слоев металла с неоднородной структурой и неодинаковыми меха­ническими свойствами. Различие в структуре и свойствах металла око­лошовной зоны объясняется неодинаковой степенью нагрева свариваемо­го металла. Наиболее хрупкими являются участки, непосредственно примыкающие к сварному шву.

Получение высококачественных сварных соединений невозможно без соответствующей подготовки деталей к сварке, которая заключается в зачистке поверхности свариваемых деталей до металлического блеска, в обработке их кромок и сборке.

Электроды. Отечественная промышленность выпускает металличес­кие электроды в виде стержней для ручной сварки и в виде мотков проволоки для автоматической. Наиболее часто сварка производится электродами марок Св-08, Св-08А, Св-08ГА, СВ-10ГА и СВ-10Г2. Для получения устойчивой дуги стержни для ручной сварки покрывают об­мазками, которые, однако, не защищают расплавленный металл от окис­ления, но повышают механические свойства шва. Для защиты расплав­ленного металла от окисления, повышения механических свойств щва, замедления его охлаждения применяют качественную обмазку электродов сложного состава. Электроды с качественными покрытиями применяют для выполнения всех ответственных сварочных работ.

Менее чем за 100 лет создано много способов сварки. В настоя­щей главе описаны только те способы, которые применяют на транспор­те.

Дата добавления: 2014-10-08; просмотров: 217; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!