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

26339. Американское Просвещение 40.96 KB
  Крупнейшие представители американского Просвещения: Франклин Джефферсон Пэйн и другие являются вместе с тем активными революционными деятелями руководящими фигурами в современной им политической борьбе. Представителями радикального якобинского крыла в американском деизме были Томас Пэйн и Этан Аллен. Близкий к взглядам Аллена круг идей но в более развернутом виде содержит вышедшая десять лет спустя книга Пэйна Age of reason Век разума. Томас Пэйн 1737 1809 гг.
26340. Германское Просвещение 14.68 KB
  Предметом теоретической философии по Канту должно быть не изучение самих по себе вещей природы мира человека а исследование деятельности установление законов человеческого разума и его границ. он написал тезисы Воспитание человеческого рода главная идея которых единство человеческого рода его всеохватной целостности. Но высокая оценка христианской святости по его мнению не означала что духовная эволюция человеческого рода завершается именно этой религией. Таким образом Немецкое Просвещение рассматривало движение человека к...
26341. Предпосылки и начало промышленной революции в Англии. Её экономические и социальные результаты 24.26 KB
  Предпосылки и начало промышленной революции в Англии. в Англии раньше чем в других странах начался промышленный переворот. Несомненно важным фактором стимулировавшим промышленную революцию в Англии была иностранная конкуренция. Эти капиталы и явились важным источником индустриализации Англии именно они позволили Англии ранее других стран совершить промышленную революцию.
26342. Внутренняя и внешняя политика Англии в XVIII в. Виги и тори 25.82 KB
  Внутренняя и внешняя политика Англии в XVIII в. Внешняя политика: В XVIII веке Англия после двух революций окончательно сформировавшая свой политический строй ведет планомерную политику расширения торговли и колоний. Это была политика найма друзей и натравливания их на своего главного врага каким в XVIII веке для Англии стала Франция. XVIII век время которое создало великую Английскую империю был временем ожесточенного поединка за эту империю между Францией и Англией.
26343. Политическое и социально-экономическое развитие колоний в Северной Америке в XVII – п.п. XVIII в. 15.69 KB
  Политическое и социальноэкономическое развитие колоний в Северной Америке в XVII п. Начало английским владениям на атлантическом побережье Северной Америки было положено в 1607 году когда была основана первая из колоний Виргиния. Постепенно на Атлантическом побережье из захваченных у индейцев земель образовалось 13 колоний. Эта особенность рабовладельческого хозяйства и погоня за наживой толкали плантаторов к непрерывному расширению территории колоний.
26344. Политика Англии в колониях и причины войны за независимость 24.38 KB
  Этой политике соответствовал характер развития южных колоний с их плантационным хозяйством. английский парламент нашел успехи промышленности колоний настолько угрожающими что запретил сооружать в них прокатные станы железорезальные мастерские. Экономическое развитие 13 колоний происходило значительно быстрее чем развитие французской Канады. Так население этих колоний выросло с 275 тыс.
26345. Североамериканская война за независимость и образование США 18.58 KB
  В нем убедительно доказывалось насколько абсурдно бороться за свободу не порывая с метрополией и что только независимость и республиканский образ правления дадут Америке великое будущее. а также на традицию борьбы за свободу американских колонистов. Все люди сотворены равными гласила Декларация независимости все они одарены Создателем некоторыми неотъемлемыми правами к числу которых относятся право на жизнь свободу и стремление к счастью. Говоря о естественных и неотчуждаемых правах человека Джефферсон изменил традиционную...
26346. Политическая борьба в США после окончания Войны за независимость. Американская конституция 1787 г 20.18 KB
  представляла отдельным штатам фактическую самостоятельность вплоть до права объявления войны; конгресс же конфедерации являлся консультативным органом и даже бюджет его составлялся только из добровольных взносов штатов. Уже первая конституция Статьи конфедерации знала институт президента глава которого возглавлял Конгресс своего рода собрание дипломатов тринадцати участвующих штатов. в большинстве отдельных штатов была разработана новая конституция губернаторов сделали чисто исполнительными органами парламентов урезав ссылаясь на...
26347. Франция в п.п. XVII в. Ришелье 20.09 KB
  Ришелье. Ришелье занимал пост первого министра Людовика XIII и был фактическим руководителем государства. Ришелье и политика укрепления абсолютизма. Ришелье многое сделал для укрепления абсолютизма.