Технологические процессы получения заготовок методами пластической деформации

При  левом  способе сварку ведут справа налево, сварочное пламя направляют на ещё  не сваренные кромки металла, а присадочную  проволоку перемещают впереди пламени. При левом способе сварщик  хорошо видит свариваемый металл, поэтому внешний вид шва лучше, чем при правом способе; предварительный  подогрев кромок свариваемого металла  обеспечивает  хорошее перемешивание  сварочной ванны. Благодаря этим свойствам левый способ наиболее распространён и применяется  для сварки тонколистовых материалов и легкоплавких металлов.

Кислородный баллон представляет собой стальной цилиндр  со сферическим днищем и горловиной для крепления запорного вентиля. На нижнюю часть баллона  насаживается башмак, позволяющий ставить баллон вертикально. На горловине имеется  кольцо с резьбой для навертывания защитного колпака. Средняя жидкостная вместимость баллона 40 дм³. При давлении 15 МПа он вмещает ~ 6000дм³ кислорода.

Ацетиленовые  баллоны окрашивают в белый цвет  и делают на них надпись красной  краской “Ацетилен”. Их конструкция  аналогична конструкции кислородных баллонов. Давление ацетилена в баллоне 1,5 МПа. В баллоне находится пористая масса (активизированный уголь) и ацетон. Растворения ацетилена в ацетоне позволяет поместить в малом объеме большое количество ацетилена. Растворенный в ацетоне ацетилен  пропитывает пористую массу и становится безопасным.

При газовой  сварке заготовки нагреваются более  плавно, чем при дуговой; это и  определяет основные области ее применения: для сварки металлов малой толщины (0,2 – 3 мм); легкоплавких цветных металлов и сплавов, требующих постепенного нагрева и охлаждения, например инструментальных сталей, чугуна, латуней; для пайки а наплавочных работ; для подварки дефектов в чугунных и бронзовых отливках. При увеличении толщины металла производительность газовой сварки резко снижается. При этом за счет медленного нагрева свариваемые изделия значительно деформируются. Это ограничивает применение газовой сварки.

Газокислородная резка заключается в сжигании металла в струе кислорода  и удалении этой струей образующихся оксидов. При горении железа в  кислороде выделяется значительное количество теплоты.

Для обеспечения  нормального процесса резки металл должен отвечать следующим требованиям: температура его плавления должна быть выше температуры горения в  кислороде; температура плавления  оксидов металла должна быть ниже температуры его плавления; количество теплоты, выделяющееся при сгорании металла в кислородной струе, должно быть достаточным для поддержания  непрерывного процесса резки; теплопроводность металла не должна быть слишком высокой, в противном случае теплота слишком  интенсивно отводится и процесс резки прекращается; образующиеся оксиды должны быть достаточно жидкотекучими и легко выдуваться вниз струей режущего кислорода.

Практически указанным  требования отвечают железо, низкоуглеродистые  и низколегированные стали.

По характеру  и направленности кислородной струи  различают следующие способы  резки.

Разделительная  резка – режущая  струя направлена нормально к поверхности металла  и прорезает его на всю толщину. Разделительной резкой раскраивают  листовую сталь, разрезают профильной материал, вырезают косынки, круги, фланцы и т. п. Поверхностная резка –  режущая струя направлена под  очень малым углом к поверхности  металла (почти параллельно ей) и  обеспечивают грубую ее строжку или  обдирку. Ею удаляют поверхностные  дефекты отливок.

Резка кислородным  копьем – копье образуется тонкостенной стальной трубкой, присоединенной к  рукоятке и свободным концом прижатой к прожигаемому металлу.  Кислородным  копьем отрезают прибыли крупных  отливок, прожигают летки в металлургических печах, отверстия в бетоне и т. п.

Резка может  быть ручной и машинной.

К преимуществам  газовой сварки относятся: простота способа, несложность оборудования, отсутствие источника электрической  энергии.

К недостаткам  газовой сварки относятся: меньшая  производительность, сложность механизации, большая зона нагрева и более  низкие механические свойства сварных  соединений, чем при дуговой сварке.

Газовую сварку используют при изготовлении и ремонте  изделий из тонколистовой стали  толщиной 1-3 мм, сварке чугуна, алюминия, меди, латуни, наплавке твёрдых сплавов, исправлении дефектов литья и др.

Строение пламени  при горении ацетилена в смеси  с кислородом характеризуется наличием трёх зон : ядра (1), средней зоны (2) и факела (3). Наивысшая температура (2730-2230 ⁰С) имеет место в районе второй зоны. Поэтому при сварке горелку располагют так, чтобы ядро пламени касалось поверхности сварочной ванны.

2. Контактная сварка, преимущества и недостатки,

целесообразность  выбора

Контактная  сварка относится термомеханическому классу сварок. К достоинствам контактной сварки можно отнести:

1. Возможность соединения тонких листовых и легкоплавких материалов.
2. Возможность сваривать детали различной толщины.
3. Быстрота образования точки шва, это уменьшает время воздействия на другие элементы конструкции.
4. Большая точность шва.
5. Полная автоматизация процесса сварки.

К недостаткам:

1. Использование токов большой мощности.
2. Давление в месте образования шва может привести к разрушению элементов устройства.
3. Сварка относительно тонких и листовых материалов.
4. Необходимость предварительной очистки места пайки, и необходимость точной подгонки соединяемых деталей.

Классификация контактной сварки приведена на рис. 3.

1. Точечная контактная сварка — контактная сварка, при которой соединение деталей происходит на участках, ограниченных площадью торцов электродов, подводящих ток и передающих усилие сжатия Р.

При точечной сварке детали обычно располагают на нижнем электроде 1 (рис. 4, а). После опускания верхнего электрода 3 и сжатия деталей усилием Р по цепи пропускают ток, нагревающий детали до плавления на небольших контактируемых участках 2, называемых точками (рис. 4, б). Затем верхний электрод поднимают и детали перемещают в новое положение.

2. Шовная контактная сварка— контактная сварка, при которой соединение деталей выполняется внахлестку вращающимися дисковыми электродами с образованием непрерывного или прерывистого шва.

При шовной сварке соединение состоит из ряда точек, образующих сварной шов (рис. 5, б), а электроды - ролики 1 и 2 (рис. 5, а) - перемещают детали или катятся по ним. Если расстояние между точками за счет удлинения пауз между импульсами тока увеличить, то вращающимися электродами можно получить производительную точечную сварку.

3. Стыковая контактная сварка — контактная сварка, при которой соединение свариваемых деталей происходит по поверхности стыкуемых торцов.

При стыковой сварке зажатые электродами-губками усилием P_заж детали соединяются по всей поверхности их контакта при осадке усилием P_C после местного нагрева соединяемых концов (рис. 6, а). Усилие P_заж обычно значительно больше P_C. После сварки деталь имеет в стыке грат (рис. 6, б), который часто удаляется механической обработкой.

4. Рельефная сварка- контактная сварка, при которой соединение деталей происходит на отдельных участках по заранее подготовленным или естественным выступам.

При рельефной  сварке детали контактируют по выступам-рельефам (рис. 7, а) и сжимаются между электродом 3 и контактной плитой 1 с электродными вставками 2 или без них. Рельефная сварка может осуществляться по одному или нескольким (рис. 7, 6) рельефам одновременно.

5. Шовно-стыковая сварка — контактная сварка, при которой стыковой шов образуется последовательным нагревом и сжатием соединяемых кромок. При шовно-стыковой сварке зажатые в приспособлениях или прихваченные детали 1 и 2 сжимаются одним или двумя вращающимися дисковыми электродами 3 и 4 (рис. 8, а). Соединение формируется при деформации концов деталей и почти полном устранении нахлестки (рис. 8, 6).

При всех видах  контактной сварки сваренную деталь или узел освобождают от электродов при выключенном токе. В целях  свободного перемещения одного из электродов контур имеет гибкую перемычку ГП. Электродная головка ЭГ в зависимости от способа сварки, формы деталей и технологических приемов может иметь разное конструктивное исполнение (рис. 9, 1,2 - электроды).

Для каждого  вида сварки создана серия универсальных  и специальных машин. Технические  требования к контактным машинам  изложена в ГОСТ 297 - 80.