45968

Сварочное производство: контактная и диффузионная сварка, сварка взрывом и трением. Пайка металлов

Доклад

Производство и промышленные технологии

Отработаны и внедрены технологические процессы сварки различных алюминиевых магниевых и титановых сплавов а так же черных металлов и нержавеющих сталей. Все операции технологических процессов сварки проходят под контролем ОТК и ВП МО для изделий В и ВТ с обязательным подтверждением марки свариваемых материалов стилоскопированием или спектральным анализом на современном импортном и отечественном оборудовании. Продолжительность процесса сварки составляет около 5мин. Сварные швы полученные в результате диффузионной сварки при высоком...

Русский

2013-11-18

94.69 KB

14 чел.

  1.  Сварочное производство: контактная и  диффузионная сварка, сварка взрывом и трением. Пайка металлов.

Сварочное производство

Предприятие обладает обширным набором  технологий сборки сваркой, начиная с заготовительных операций плазменной резки, заканчивая контролем сварных соединений рентгеном, ультразвуком и контролем герметичности сварных соединений различными методами. 

Отработаны и внедрены технологические процессы сварки различных алюминиевых, магниевых и титановых сплавов, а так же черных металлов и нержавеющих сталей. Все операции технологических процессов сварки проходят под контролем ОТК и ВП МО (для изделий В и ВТ) с обязательным подтверждением марки свариваемых материалов стилоскопированием или спектральным анализом на современном импортном и отечественном оборудовании. 

 

 Технические возможности сварочного производства:

  1.  Плазменная резка листов и плит 2000х6000 мм толщиной :

    - алюминиевые сплавы до120 мм.

    - черные металлы до 150 мм.

    - нержавеющие стали до 80 мм. 

  1.  Аргонодуговая Al и Mg сплавы нержавеющие стали;    
  2.  Контактная точечная сварка Al, Ti, нержавеющей стали толщиной от 0,5 до 4 мм;
  3.  Сварка Al плавящимся электродом в среде защитных газов, вакуумная пайка Al сплавов. 
  4.  Диффузионная сварка основана на использовании явления диффузии.

 1. Силовой механизм

 2. Рабочая камера

 3. Оправки

 4. Свариваемый материал

  1.  Свариваемые детали с тщательно зачищенными свариваемыми поверхностями помещаются в рабочую камеру. В рабочей камере создается разрежение путем откачки атмосферного воздуха до давления 10‾5мм рт. ст. Для повышения пластичности и ускорения процесса диффузии на свариваемые детали прикладывается небольшое сдавливающее усилие и они нагреваются до температуры 600 — 800°С. Продолжительность процесса сварки составляет около 5мин.
          В результате нагрева свариваемых деталей в вакууме происходит интенсивное очищение поверхностей от окислов и органических загрязнений. Сварные швы, полученные в результате диффузионной сварки, при высоком качестве не имеют внутренних напряжений.
          Методом диффузионной сварки возможно получить соединения большинства металлов, а также соединения керамических деталей и соединения металлов с керамикой.
          Промышленное применение диффузионной сварки ограничено наличием сложного дорогостоящего оборудования и невысокой производительностью, обусловленной временем откачки рабочей камеры, временем нагрева деталей, временем процесса диффузии, временем охлаждения.
  2.  Конденсаторная сварка — разновидность контактной сварки.
          При проведении конденсаторной сварки свариваемые материалы нагреваются до температуры плавления под воздействием электрического тока, получаемого при разряде 
    батареи конденсаторов.
          При контактном методе сварки импульс тока разряда конденсатора протекает через свариваемые детали, которые предварительно сжаты. В месте контакта деталей возникает сварочная электрическая дуга, с помощью которой происходит сварка. Малое время сварки (1,5 — 3,0мс) при токе сварки достигающим 15 000А позволяет получать надежное сварное соединение с очень малым участком термического влияния. В зоне сварки отсутствует коробление свариваемого материала и на материалах отсутствуют цвета побежалости, характерные для точечной сварки.
          При ударном методе сварки электрическая дуга и разряд конденсатора возникают в момент соударения свариваемых деталей друг с другом. Время сварки в данном случае составляет максимум 1,5мс, что в свою очередь делает зону термического влияния еще меньше. Данный метод сварки может быть рекомендован для сварки деталей из цветных металлов и сплавов с большой теплопроводностью.
  3.  
  4.  Контактная сварка — особый вид сварки, при которой происходит интенсивный местный нагрев в местах контакта соединяемых деталей при прохождении через них электрического тока.
          При контактной сварке особенно большое сопротивление проходящему току возникает в месте контакта свариваемых деталей. Поэтому примыкающая к нему область металла разогревается особенно интенсивно. Разогретые и часто оплавленные детали сдавливаются, в результате чего образуется прочное соединение.
  5.  Сварка трением
  6.  Сварка трением это разновидность сварки давлением, при которой нагрев осуществляется трением, вызванным перемещением (вращением) одной из соединяемых частей свариваемого изделия (рисунок 1).Она происходит в твердом состоянии при воздействии теплоты, возникающей при трении поверхностей свариваемого изделия.
  7.  Процесс образования сварного соединения:
  8.  1) вследствие действия сил трения сдираются оксидные плёнки;
  9.  2) наступает разогрев кромок свариваемого металла до пластичного состояния, возникает временный контакт, происходит его разрушение и высокопластичный металл (металл шва) (см.рисунок 1) выдавливается из стыка;
  10.  3)прекращение вращения с образованием сварного соединения.
  11.  Сварка трением это разновидность сварки давлением, при которой механическая энергия, подводимая к одной из свариваемых деталей, преобразуется в тепловую; при этом генерирование теплоты происходит непосредственно в месте будущего соединения. Теплота может выделяться при вращении одной детали относительно другой (рис2, а) или вставки между деталями (рис. 2, б, в), при возвратно-поступательном движении деталей в плоскости стыка с относительно малыми амплитудами и при звуковой частоте (рис. 2, г). Детали при этом прижимаются постоянным или возрастающим во времени давлением. Сварка завершается осадкой и быстрым прекращением вращения.
  12.  В зоне стыка при сварке протекают различные процессы. По мере увеличения частоты вращения свариваемых заготовок при наличии сжимающего давления происходит притирка контактных поверхностей и разрушение жировых пленок, присутствующих на них в исходном состоянии. Граничное трение уступает место сухому. В контакт вступают отдельные микровыступы, происходит их деформация и образование участков с ненасыщенными связями поверхностных атомов, между которыми мгновенно формируются металлические связи и немедленно разрушаются вследствие относительного движения поверхностей. Этот процесс происходит непрерывно и сопровождается увеличением фактической площади контакта и быстрым повышением температуры в стыке. При этом снижается сопротивление металла деформации, и трение распространяется на всю поверхность контакта. В зоне стыка появляется тонкий слой пластифицированного металла, выполняющего роль смазочного материала, и трение из сухого становится граничным.
  13.  Под действием сжимающего усилия происходит вытеснение металла из стыка и сближение свариваемых поверхностей (осадка). Контактные поверхности оказываются подготовленными к образованию сварного соединения: металл в зоне стыка обладает низким сопротивлением высокотемпературной деформации, оксидные пленки утонены, частично разрушены и удалены, соединяемые поверхности активированы. После торможения, когда частота вращения приближается к нулю, наблюдается некоторое понижение температуры металла в стыке за счет теплоотвода.
  14.  Сварка трением позволяет получить прочные соединения не только изодно-именных, но и из разноименных металлов и сплавов, даже таких, теплофизические характеристики которых резко различны. Основными типами сварных соединений при сварке трением являются: стыковые соединения стержней и труб, соединения стержней и трубы с плоской поверхностью.

Сварка взрывом - сравнительно новый перспективный технологический процесс, позволяющий получать биметаллические заготовки и изделия практически неограниченных размеров из разнообразных металлов и сплавов, в том числе тех, сварка которых другими способами затруднена.

Сварка взрывом - процесс получения соединения под действием энергии, выделяющейся при взрыве заряда взрывчатого вещества (ВВ). Принципиальная схема сварки взрывом приведена на рис. 3.49. Неподвижную пластину (основание) 4 и метаемую пластину (облицовку) 3 располагают под углом α = 2-16° на заданном расстоянии h = 2-3 мм от вершины угла. На метаемую пластину укладывают заряд ВВ 2. В вершине угла устанавливают детонатор 1. Сварка производится на опоре 5.

Рис. 3.49. Угловая схема сварки взрывом до начала (а) и на стадии взрыва (б)

В современных процессах металлообработки взрывом применяют заряды ВВ массой от нескольких граммов до сотен килограммов. Большая часть энергии, выделяющейся при взрыве, излучается в окружающую среду в виде ударных волн, сейсмических возмущений, разлета осколков. Воздушная ударная волна - наиболее опасный поражающий фактор взрыва. Поэтому сварку взрывом производят на полигонах (открытых и подземных), удаленных на значительные расстояния от жилых и промышленных объектов, и во взрывных камерах (см. рис. 3.50).

Рис. 3.50. Общий вид камеры для сварки взрывом

После инициирования взрыва детонация распространяется поза-ряду ВВ со скоростью D нескольких тысяч метров в секунду.

Если сравним пайку со сваркой, то различие заключается в том, что при сварке плавятся соединяемые кромки металла, а при пайке расплавляется только припой, температура плавления которого намного ниже, чем у свариваемых частей металла. Сразу надо отметить, что пайка предусматривает применение преимущественно швов внахлестку, а это предполагает повышенный расход металла и применение довольно дорогих припоев. Поэтому пайка не находит такого широкого распространения, как сварка.Существуют два вида пайки: низкотемпературная и высокотемпературная. Низкотемпературная пайка предусматривает применение припоев с температурой плавления ниже 550°С, а высокотемпературная — выше 550°С. Для низкотемпературной пайки используются электропаяльники и газовоздушные горелки, а для высокотемпературной — горелки, работающие на смеси ацетилена, бутана или пропана с кислородом. Если производится работа с крупногабаритным изделием, могут использоваться многопламенные горелки.Остановимся на вопросе выбора припоев для пайки различных металлов. Для низкотемпературной пайки лучше всего применять оловянисто-свинцовые припои, а для высокотемпературной — медно-фосфористые, медно-цинковые и серебряные припои. Медно-фосфористые припои довольно хрупки и их нельзя применять в конструкциях, испытывающих нагрузки. А так припой широко используется при пайке металлов медной группы (меди, латуни, бронзы). Этот припой при пайке меди вообще не требует флюса. Медно-цинковые припои используются для пайки стали, никеля, чугуна. Могут использоваться и для пайки металлов медной группы. Самый широкий спектр применения имеют серебряные припои. Они обеспечивают высокое качество соединений практически всех черных и цветных металлов (исключение — алюминий, цинк).Более подробно области применения припоев приведены в таблицах


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

12806. ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ЦИФРОВОГО ДВОИЧНО-ДЕСЯТИЧНОГО КОМБИНАЦИОННОГО СУММАТОРА 924 KB
  Лабораторная работа № 7 ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ЦИФРОВОГО ДВОИЧНОДЕСЯТИЧНОГО КОМБИНАЦИОННОГО СУММАТОРА Цель работы: Изучить принципы построения двоичнодесятичных комбинационных сумматоров. Краткие теоретические сведения Для построения двоичнодесятичного с
12807. ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ УНИВЕРСАЛЬНОГО РЕГИСТРА 160.5 KB
  Лабораторная работа № 8 ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ УНИВЕРСАЛЬНОГО РЕГИСТРА Цель работы: Изучить принцип работы 4разрядного универсального регистра и возможности его применения для записи и преобразования информации. Краткие теоретические сведения Вообще регистро
12808. ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ЛОГИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ 532.5 KB
  Лабораторная работа № 9 ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ЛОГИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ Цель работы: Изучить работу мультиплексоров демультиплексоров. Краткие теоретические сведения Мультиплексором называется логическое устройство которое позволяет выбирать только один из наб
12809. Исследование однофазного трансформатора малой мощности 753.5 KB
  Лабораторная работа №1 Исследование однофазного трансформатора малой мощности 1. Цель работы Целью работы является изучение принципа действия и устройства однофазного трансформатора малой мощности путём определения его основных параметров. Для изучен...
12810. Иccледование трёхфазного трансформатора 1.74 MB
  Лабораторная работа № 2 Иccледование трёхфазного трансформатора 1. Цель работы Цель работы заключается в изучении особенностей устройства и работы трёхфазного трансформатора освоении методов разметки фаз трёхфазного трансформатора определения начала и конца ...
12811. Исследование однофазных схем выпрямления 1.35 MB
  Лабораторная работа №3 Исследование однофазных схем выпрямления 1. Цель работы Работа посвящена изучению принципа действия однофазных схем выпрямления: однополупериодной двухполупериодной со средней точкой мостовой Греца и удвоения напряжения Латура. В работе ...
12812. Исследование однофазной мостовой схемы выпрямления на полупроводниковых диодах 657.5 KB
  Лабораторная работа №4 Исследование однофазной мостовой схемы выпрямления на полупроводниковых диодах 1. Цель работы. Изучение принципа действия однофазной мостовой схемы выпрямления схемы Греца исследование основных её характеристик и особенностей работы. ...
12813. Исследование трёхфазных схем выпрямления 798 KB
  Лабораторная работа №5 Исследование трёхфазных схем выпрямления 1. Цель работы. Изучение принципа действия трёхфазных однотактной и мостовой схем выпрямления. Экспериментальное исследование их характеристик и особенностей схемотехнических реализаций. 2. Под
12814. Исследование сглаживающих фильтров 1.06 MB
  Лабораторная работа №6 Исследование сглаживающих фильтров 1. Цель работы. Целью работы является определение коэффициентов сглаживания различных схем фильтров зависимостей коэффициентов сглаживания фильтров от величины тока нагрузки коэффициентов полезного...