Українські рефератиучбові матеріали на українській мові

RefBaza.com.ua пропонує студентам та абітурієнтам найбільшу базу з рефератів! Також ви можете ділитися своїми рефератами для поповнення бази.

Процеси зварювання металів плавленням

Реферат: Процеси зварювання металів плавленням

Зміст:

Зварювання. Поняття, сутність процесу 3

Зварювання плавленням 4

Класифікація електричної дугового зварювання 6

Ручне дуговая зварювання й устаткування неї 8

Технологія ручний дугового зварювання 10

Технологія газової зварювання 14

Додаток 17

Література 18

Зварювання. Поняття, сутність процесу.

Зварювання - це з провідних технологічних процесів обробки металів. Великі переваги зварювання забезпечили її широке використання у народному господарстві. З допомогою зварювання здійснюється виробництво судів, турбін, котлів, літаків, мостів, реакторів та інших необхідних конструкцій.

Сваркой називається технологічний процес одержання неразъёмных сполук через встановлення межатомных перетинів поміж свариваемыми частинами за її місцевому чи загальному нагріванні, чи пластичному деформировании, чи спільним дією те й інше.

Сварное з'єднання металів характеризує безперервність структур. Для отримання зварного сполуки треба здійснити межмолекулярное зчеплення між свариваемыми деталями, який призводить до встановленню атомарної зв'язку у прикордонному шарі.

Якщо зачищені поверхні двох соединяемых металевих деталей при стисканні під великим тиском зблизити те щоб могло виникнути загальне електронне хмару, взаимодействующее з ионизированными атомами обох металевих поверхонь, то отримуємо міцне зварне з'єднання. У цьому принципі заснована холодна зварювання пластичних металів.

При підвищенні температури на місці сполуки деталей амплітуди коливання атомів щодо постійних точок їх рівноважного стану збільшуються, і тим самим створюються умови легшого отримання зв'язок між соединяемыми деталями. Що температура нагріву, то меншу тиск потрібно здійснення зварювання, а при нагріванні до температур плавлення необхідне тиск стає рівним нулю.

Шматок твердого металу можна як гігантську молекулу, що складається з атомів, розміщених у суворо певному, часто дуже складному порядку й остаточно пов'язаних за одну ціле силами межатомного взаємодії.

Принципова сутність процесу зварювання проста. Поверхневі атоми шматка металу мають вільні, ненасичені зв'язку, які захоплюють всякий атом чи молекулу, приблизившуюся на відстань дії межатомных сил. Сблизив поверхні двох шматків металу на відстань дії межатомных сил чи, простіше кажучи, до дотику поверхневих атомів, одержимо поверхнею дотику зрощування обох шматків за одну монолітне ціле з міцністю сполуки незбираного металу, оскільки всередині металу і з поверхні сполуки діють самі межатомные сили. Процес сполуки після дотику протікає спонтанно (спонтанно), без витрат енергії і дуже швидко, практично миттєво.

Об'єднання окремих обсягів конденсованій твердої чи рідкої фази до одного загальний обсяг супроводжується зменшенням вільної поверхні і є запасу енергії у системі, тому термодинамічно процес об'єднання має йти спонтанно, без підбиття енергії ззовні. Вільний атом має надлишок енергії проти атомом конденсованої системи, і приєднання вільного атома супроводжується визволенням енергії. Таке мимовільна об'єднання спостерігається на обсягах однорідної рідини.

Набагато складніше відбувається об'єднання обсягів твердого речовини: витрачати значні кількості енергії і застосовувати складні технічні прийоми до зближення соединяемых атомів. При кімнатної температурі звичайні метали б не з'єднувалися як при простому зіткненні, а й за стисканні значними зусиллями. Дві сталеві платівки, старанно відшліфовані і пригнані, піддані тривалого сдавливанию зусиллям кілька тисяч кілограмів, по зняття тиску легко роз'єднуються, не виявляючи ніяких ознак сполуки. Коли сполуки творяться у окремих точках, вони руйнуються дією пружних сил під час зняття тиску. З'єднанню твердих металів заважає, передусім, їх твердість, за її зближення дійсне зіткнення відбувається лише небагатьох фізичних точках, і розширення площі дійсного дотику досить важко.

Метали з малої твёрдостью, наприклад, свинець, досить міцно з'єднуються вже за часів незначному здавлюванні. У важливіших для техніки металів твердість настільки велике, що поверхню дійсного дотику дуже мала проти загальної здавалося б поверхнею дотику, навіть у старанно опрацьованих і пригнані поверхнях.

На процес сполуки сильно впливають забруднення поверхні металу - окисли, жирові плівки тощо., і навіть верстви адсорбированных молекул газів, які утворюються на свежезачищенной поверхні металу під впливом атмосфери майже миттєво. Тому чисту поверхню металу, позбавлену шару адсорбированных газів, можна скільки-небудь довго зберегти лише високому вакуумі. Такі природні умови є у космічному просторі, де метали отримують здатність досить міцно свариваться чи “схоплюватися” при випадкових соприкосновениях. У звичайних ж, земних умовах доводиться зіштовхуватися з негативним дією, як твердості металів, і шару адсорбированных газів лежить на поверхні. Для боротьби з тими утрудненнями техніка використовує дві основні кошти: нагрівання і тиск. Оскільки дана робота присвячена зварюванні металів у вигляді плавлення, зварювання тиском нижче докладно висвітлюватися нічого очікувати.

Зварювання плавленням.

Зварювання плавленням здійснюється нагріванням свариваемых крайок до температури плавлення без здавлювання свариваемых деталей.

При нагріванні на підвищення температури знижується твердість металу зростає його пластичність. Метал, твёрдый і малопластичный при кімнатної температурі, при достатньому нагріванні може дуже м'яким і пластичним. Подальшим підвищенням температури можна довести метал до розплавлювання; у разі відпадають все труднощі, пов'язані з твёрдостью металу; обсяги рідкого металу спонтанно зливаються у загальну зварювальну ванну.

В багатьох випадках на процес зварювання істотно впливають забруднення поверхні металу: переважно окисли і жирові плівки. Ці забруднення, потрапляючи в зварне з'єднання, можуть знижувати якість зварювання. Вони, на відміну адсорбированных газів, може бути віддалені із поверхні металу механічно (щётками, абразивами тощо.) чи хімічно (розчинниками, травителями, і флюсами).

Специфічним для зварювання засобом очищення служать флюси, що розчиняють окисли при підвищених температурах. Крім усунення забруднень із поверхні металу, приймаються заходи до зменшення забруднення металу у процесі зварювання, насамперед окислами. З цією метою використовуються флюси, шлаки, захисні гази, вдуваемые до зони зварювання.

Протиріччя між теоретичної можливістю зварювання металів без витрат енергії і з практичної необхідністю витрат і досить значних можна пояснити енергетичної моделлю процесу зварювання, схематично изображённой на рис. 1.

2 H

1 h

3 h0

Рис. 1. Енергетична модель процесу зварювання

Атом на вільної поверхні металу у становищі 1 має енергію h, атом обсягом металу у становищі 3 - меншу енергію h0; з'єднання обсягів металу із знищенням вільної поверхні супроводжується визволенням енергії на атом: Dh=h-h0. Для переміщення з положення 1 у безвихідь 3 атом повинен подолати енергетичний поріг і відбути становище 2 з енергією H. Для подолання енергетичного порога атома потрібно підвести енергію DH=H-h, без чого неможливо подолання порога і поєднання обсягів металу. Енергія DHвитрачається пружну і пластичну деформації металу, необхідну зближення поверхонь металу, з його нагрівання руйнація плівки адсорбированных газів тощо. Нагрев знижує енергетичний поріг, що перешкоджає з'єднанню твердих металів; розплавляння зводить висоту порога до майже нулю, роблячи можливими з'єднання без витрат енергії. Поєднання атомів під час зварювання металів відбувається зазвичай, у дуже тонкому шарі, завтовшки кілька атомних діаметрів, і зона зварювання має плёночный характер. Збільшення ширини зони зварювання можна виготовити рахунок таких процесів, як дифузія, розчинення, кристалізація, які протікають більш повільно в часі та поступово поширених за обсягом металу.


Схожі реферати

Статистика

[1] 2 3 4 5