Презентация на тему: Лекция № 13 «Контактные способы сварки. Наплавка. Металлизация»

Лекция № 13 «Контактные способы сварки. Наплавка. Металлизация»
Лекция № 13 «Контактные способы сварки. Наплавка. Металлизация»
Лекция № 13 «Контактные способы сварки. Наплавка. Металлизация»
Лекция № 13 «Контактные способы сварки. Наплавка. Металлизация»
Лекция № 13 «Контактные способы сварки. Наплавка. Металлизация»
Лекция № 13 «Контактные способы сварки. Наплавка. Металлизация»
Лекция № 13 «Контактные способы сварки. Наплавка. Металлизация»
Лекция № 13 «Контактные способы сварки. Наплавка. Металлизация»
Лекция № 13 «Контактные способы сварки. Наплавка. Металлизация»
Лекция № 13 «Контактные способы сварки. Наплавка. Металлизация»
Лекция № 13 «Контактные способы сварки. Наплавка. Металлизация»
Лекция № 13 «Контактные способы сварки. Наплавка. Металлизация»
Лекция № 13 «Контактные способы сварки. Наплавка. Металлизация»
Лекция № 13 «Контактные способы сварки. Наплавка. Металлизация»
Лекция № 13 «Контактные способы сварки. Наплавка. Металлизация»
Лекция № 13 «Контактные способы сварки. Наплавка. Металлизация»
Лекция № 13 «Контактные способы сварки. Наплавка. Металлизация»
Лекция № 13 «Контактные способы сварки. Наплавка. Металлизация»
Лекция № 13 «Контактные способы сварки. Наплавка. Металлизация»
Лекция № 13 «Контактные способы сварки. Наплавка. Металлизация»
Лекция № 13 «Контактные способы сварки. Наплавка. Металлизация»
Лекция № 13 «Контактные способы сварки. Наплавка. Металлизация»
Лекция № 13 «Контактные способы сварки. Наплавка. Металлизация»
Лекция № 13 «Контактные способы сварки. Наплавка. Металлизация»
Лекция № 13 «Контактные способы сварки. Наплавка. Металлизация»
Лекция № 13 «Контактные способы сварки. Наплавка. Металлизация»
Лекция № 13 «Контактные способы сварки. Наплавка. Металлизация»
Лекция № 13 «Контактные способы сварки. Наплавка. Металлизация»
1/28
Средняя оценка: 4.8/5 (всего оценок: 63)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (1104 Кб)
1

Первый слайд презентации: Лекция № 13 «Контактные способы сварки. Наплавка. Металлизация»

Изображение слайда
2

Слайд 2

Контактная сварка сварка давлением при которой нагрев, необходимый для сварки, создается электрическим током, проходящим через зону сварки (т.к. теплота выделяется в местах контакта свариваемых элементов, появился термин «контактная сварка». - металл в точках контакта нагревается до термопластичного состояния, - заготовки сдавливаются сварочным усилием (давлением) Рсв, - металл деформируется, оксидные плёнки разрушаются и вытесняются к переферии, - чистые слои металла образуют сварное соединение. Различают стыковую, точечную и шовную контактную сварку Заготовки даже после тщательной обработки соприкасаются только в отдельных точках ( б ) При прохождении эл. тока через заготовки максимальное тепло выделяется в месте их контакта, т.к. эл. сопротивление стыка выше, чем у сплошного металла заготовок (а).

Изображение слайда
3

Слайд 3

По заготовкам пропускается сварочный ток, происходит нагрев стыка, заготовки сдавливаются сжимающим усилием Рсв. 1,2 – заготовка; 3 – губки зажима-электрода (усилие Рз ); 4 – подвижная плита (обеспечивает Рсв ); 5 – неподвижная плита машины; 6 - источник питания – понижающий св. трансформатор; L у – у становочная длина (расстояние от зажимов-электродов до торцов заготовок). При уменьшении L у уменьшается зона нагрева, затрудняется деформация, нe полностью выдавливаются загрязнения, теряется теплота в электродныe губки машины. При увеличении L у возможно искривление деталей от Рсв. Различают два вида стыковой контактной сварки: сварку сопротивлением и сварку оплавлением Стыковая контактная сварка – сварка, при которой соединение свариваемых частей происходит по поверхности стыкуемых торцов.

Изображение слайда
4

Слайд 4

Стыковая сварка сопротивлением - контактная сварка, при которой к деталям вначале прикладывают давление, затем пропускают ток, температура стыка достигает Тсв = 1000-1200 0 С, при которой происходит осадка металла. Осадка при сварке - операция местной пластической деформации свариваемых частей при сварке с применением давления. 2. Стыковая сварка оплавлением - контактная сварка, при которой детали поступательно сближаются и ток, протекающий через определенные точки контакта, вызывает искровые вспышки и выбросы расплавленного металла. Преимущества сварки оплавлением перед сваркой сопротивлением: При оплавлении выравниваются неровности стыка, а окислы и загрязнения удаляются (не требуется подготовки места соединения). можно сваривать заготовки с различными сечениями в зоне контакта. - можно сваривать разнородные металлы.

Изображение слайда
5

Слайд 5

1 и 2 – заготовки; 3 – литая сварная точка; 4 - медные электроды; 5 – трансформатор; Рсж – усилие (давление) сжатия. Макс. нагрев - в зонах контакта заготовок друг с другом. После отключения тока Рсж остается неизменным, либо увеличивается до Рп (усилие поковки точки). Проковка с усилием Рп предотвращает трещины и раковины (поры). После небольшой выдержки давление снимается. Односторонней сваркой соединяют заготовки одновременно в двух и более точках. В автомобиле- и самолетостроении используют многоточечные машины, которые могут иметь до 100 пар электродов и одновременно сваривать 200 точек. Точечная контактная – сварка, при которой шов получается в точке между деталями, расположенными между электродами. а и б – двусторонняя и односторонняя точечная контактная сварка

Изображение слайда
6

Слайд 6

Шовная сварка - контактная сварка, при которой усилие сжатия прикладывается непрерывно, ток течет непрерывно или прерывисто. Детали располагаются между роликовыми электродами или роликовыми электродами и оправкой – образуется ряд сварных точек, которые перекрывают друг друга. а – двусторонняя шовная сварка; б – односторонняя шовная сварка; в – сварной шов 1 и 2 - заготовки; 3 – шов; 4 – медные роликовые электроды; 5 – трансформатор; V св – скорость сварки; Рсж – усилие сжатия; При сварке с перекрытием точек – шов сплошной (герметичный (в). При сварке без перекрытия – шов, как при точечной сварке. Сварка выполняется при двустороннем ( а ) и одностороннем ( б ) расположении электродов.

Изображение слайда
7

Слайд 7

СВАРКА АККУМУЛИРОВАННОЙ ЭНЕРГИЕЙ Конденсаторная сварка сварка давлением, при котором сварка выполняется аккумулированной энергией. Энергия накапливается в конденсаторах (левое положение перекл. П ) при их зарядке от источника тока (выпрямителя В ), а затем в процессе разряда преобразуется в теплоту, которая выделяется в контакте между заготовками. Способы конденсаторной сварки : Бестрансформаторная и т рансформаторная Бестрансформаторная – конденсатор разряжается непосредственно на заготовки Используется в основном для стыковой сварки

Изображение слайда
8

Слайд 8

Чаще используется для точечной или шовной сварки, реже – для стыковой Трансформаторная - конденсатор разряжается на первичную обмотку трансформатора, ко вторичной обмотке которого подключены электроды, воздействующие на заготовки

Изображение слайда
9

Слайд 9

1 – трубная заготовка; 2 – кольцевой индуктор; 3 – ферритовый сердечник (способствует большей концентрации энергии, уменьшает зону разогрева); 4 – обжимные валки (перемещают изделие и создают Рсв ); 5 – сварной шов. Рсв – сварочное усилие; V св – скорость сварки. Индукционная схема токоподвода Ток I от высокочастотного генератора создает в индукторе магнитное поле, которое наводит в заготовке эл. ток I св, который проходя по периметру заготовки отклоняется в точке схождения кромок А, где создается максимальная концентрация энергии, металл быстро нагревается до Т термопластического состояния. Индукционная сварка - сварка давлением, при которой нагрев происходит вихревыми токами, наводимыми в свариваемом изделии магнитным полем индуктора, подключенного к генератору ТВЧ.

Изображение слайда
10

Слайд 10

Кондукционная схема токоподвода аналогична предыдущей. Т ок I св, поступающий от высокочастотного генератора, подводится к изделию через скользящие токоподводящие контакты 2. Проходя по периметру заготовки и встречая зазор между свариваемыми кромками, ток отклоняется к точке схождения кромок А, где создается максимальная концентрация энергии, что обеспечивает быстрый нагрев металла. Высокочастотная сварка - контактная сварка, при которой нагрев происходит переменным током (10…450кГц), от высокочастотного генератора.

Изображение слайда
11

Слайд 11

Диффузионная сварка - сварка давлением, при которой детали контактируют при установленном непрерывном давлении и нагреваются в области контакта или во всем объеме при установленной температуре в течение установленного времени. Сварное соединение образуется в вакууме в результате взаимной диффузии атомов в поверхностных слоях контактирующих материалов, находящихся в твердом состоянии. 1 – гидроцилиндр; 2 – шток; 3 – водоохлаждаемая рабочая камера (разрежение 10 -5 мм.рт.ст.); 4 - стол; 5 – нагреватель ( Тн = 600…80°С) 6 – заготовки; Вн – вакуумный насос; Рсв – сдавливающее усилие. Поверхности тщательно очищают. Продолжительность сварки – около 5 мин. В результате нагрева в вакууме поверхности очищаются от окислов и загрязнений. Сварные швы, обладают высоким качеством и не имеют σ вн.

Изображение слайда
12

Слайд 12

Сварка прокаткой - сварка давлением, при которой сжимающая сила, прикладываемая к нагретым или холодным заготовкам, создается прокатными валками. Применяется для получения биметаллических (многослойных) изделий. Горячую сварку прокаткой производят с предварительным нагревом пакетов. Для уменьшения окисления заготовок их герметизируют швом 3 по периметру (а), сварку прокаткой также производят в вакууме или инертном газе. Холодную сварку прокаткой применяют для получения двух- или трехслойных биметаллов: (сталь + слой из цветных металлов, например сталь + медь, сталь + латунь, медь + алюминий, алюминий + титан, алюминий + сталь + алюминий) 1 – основной слой; 2 – рабочий (плакирующий) слой; 3 – герметизирующий сварной шов. Поверхности слоев 4 и 5 тщательно зачищают, валки 6 создают усилие Рсв и сообщают заготовкам скорость V св.

Изображение слайда
13

Слайд 13

МЕХАНИЧЕСКИЙ КЛАСС (сварка в тв. состоянии или давлением без нагрева): ультразвуковая сварка; сварка трением; сварка взрывом; холодная сварка. Ультразвуковая сварка сварка давлением, при которой механические колебания высокой частоты и малой амплитуды и статическая сила формируют шов между двумя свариваемыми заготовками при температуре значительно ниже температуры плавления металла. Силы трения возникают от действия колебаний с УЗ частотой 15-30 кГц. (магнитострикционный эффект - изменение размеров феррита от переменного магн. поля). Амплитуда колебаний на наконечнике – от 1–3 мкм (А) до десятков мкм (А 1 ). Применяется для получения нахлесточных соединений: сваривают фольгу, тонкие листы, проволоку. М – момент; Рсв – сжимающая сила Рсв ; 1 – магнитострикционный преобразователь; 2 – трансформатор продольных колебаний; 3 – инструмент; 4 – наконечник; 5 – заготовки; 6 – опора; 7 – катушка; 2,3 и 4 – волновод.

Изображение слайда
14

Слайд 14

Сварка трением – сварка давлением с нагревом поверхностей в результате их трения друг о друга. Трение поверхностей осуществляется вращением или возвр.-поступательным движением. Свариваемые заготовки 1 и 2 (рис. а ) устанавливаются в зажимах, один из которых 3 неподвижен, а второй 4 совершает вращательное и поступательное движения. Заготовки сжимаются силой Рсв, после чего включается механизм вращения, окисные пленки разрушаются и удаляются. Поверхности трения нагреваются до 1000–1300  С, вращение прекращают, силу Рсв увеличивают – образуются прочные металлические связи. Способы сварки трением : а- вращение одной заготовки при неподвижной более массивной заготовке; б – вращение двух заготовок примерно одинаковой массы; в – вращение вставки при большой массе обеих свариваемых заготовок; г – возвратно-поступательное перемещение заготовки, когда вращение заготовок затруднено или невозможно.

Изображение слайда
15

Слайд 15

Сварка взрывом – сварка давлением, при которой заготовки свариваются при соударении друг с другом вследствие детонации пирозаряда. 1 – неподвижная заготовка; 2 – метаемая заготовка; 3 – взрывчатое вещество – аммонал, тол, гексоген (вес 1-2% от массы метаемой пластины); 4 – детонатор;  = 2-16 ° – исходный угол между заготовками; h 0 = 2-3 мм – исходное расстояние между заготовками;  – угол, образовавшийся при соударении свариваемых заготовок. Струя взрыва разрушает и уносит плёнки окислов и загрязнения. Теплота, выделяющаяся при столкновении деталей, способствует сварке. Отдельные участки поверхностей оплавляются, а на других процесс приближается к холодной сварке. Следующее за углом  соударение заготовок сближает поверхности до расстояний межатомного взаимодействия – происходит схватывание по всей площади соединения.

Изображение слайда
16

Слайд 16

Холодная сварка - сварка давлением, при которой используют только длительное давление, вызывающее значительную пластическую деформацию. Физическая сущность: заготовки сдавливаются и пластически деформируются, окисные пленки разрушаются и удаляются из зоны контакта течением металла – происходит соединение поверхностей вследствие диффузии и образования металлических связей Получают стыковые и нахлесточные соединения, выполняемые точечной, стыковой и шовной сваркой, без подведения эл. тока (без нагрева) и при значительной пластической деформации. Точечная холодная сварка (а) – поверхности заготовок 1 зачищают и обезжиривают. К пуансонам 2 и 3 прикладывается Рсв и рабочие выступы ( высота 0,7…0,8 от толщины свариваемого металла) проникают в заготовки. Свариваемые точки имеют форму, определяемую формой рабочих выступов пуансонов (б)

Изображение слайда
17

Слайд 17

Стыковая холодная сварка а – положение перед сваркой; б – сварное соединение; 1, 2 – свариваемые детали; 3 – пуансоны; 4 – насечки; d – диаметр заготовок; Рсв – сжимающее усилие (давление) Поверхности предварительно зачищаются и обезжириваются. К пуансонам прикладывается Рсв, под действием которого образуется Св -С (б). Применяется при сварке алюминия, меди, свинца, никеля, золота, серебра и их сплавов; однородных и разнородных металлов в приборостроении, электромонтажном производстве.

Изображение слайда
18

Слайд 18

НАПЛАВКА (сваркой) - создание сваркой слоя металла на детали для получения желаемых свойств или размеров В случае применения для наплавки сварки давлением употребляется термин наварка Различают изготовительную и восстановительную наплавку. Изготовительная наплавка служит для получения новых биметаллических (многослойных) изделий. Они состоят из основы (основной металл), обеспечивающей конструкционную прочность, и наплавленного слоя (наплавленный металл) с особыми свойствами (износостойкость, жаростойкость, жаропрочность, коррозионная стойкость и т.д.) Восстановительная наплавка применяется для восстановления первоначальных размеров изношенных или поврежденных деталей. Наплавленный металл может быть близок по составу и свойствам основному металлу (восстановительная размерная наплавка) или отличаться от них (восстановительная износостойкая наплавка)

Изображение слайда
19

Слайд 19

Технологические особенности наплавки Необходимо стремиться к минимальному проплавлению основного металла, т.е. к уменьшению доли основного металла в металле шва ( γо ). γо, % - зависит от способа и режима наплавки. γо = [ Fпр / ( Fпр + Fн )]×100, % где Fпр – площадь сечения расплавленного осн. металла (площадь проплавления). Fн – площадь сечения наплавленного металла (площадь наплавки). Основные требования к качеству наплавки : надежное сплавление основного металла с наплавленным; отсутствие дефектов в наплавленном металле; обеспечение заданных свойств наплавленного металла. Поверхность наплавки выравнивают на металлорежущем оборудовании. Уменьшение напряжений: минимальная протяженность ЗТВ; общий предварительный подогрев изделия до 200...400 °С; высокотемпературный отпуск после наплавки. Уменьшение деформаций : жесткое закрепление изделия в приспособлении; локальное охлаждение зоны наплавки. Сечение наплавленного валика 2 – основной металл; 1 – наплавленный металл; h н – толщина наплавленного слоя.

Изображение слайда
20

Слайд 20

Классификация наплавочных материалов: 1.Стали (углеродистые и высокоуглеродистые, хромомарганцовистые, хромистые и высокохромистые, хромоникелевые, высоковольфрамовые и молибденовые); 2.Специальные сплавы на основе железа (высокохромистые чугуны, сплавы с хромом и бором, сплавы с кобальтом, молибденом и вольфрамом); 3.Сплавы на основе никеля и кобальта (хромоникелевые сплавы с бором и кремнием, никелевые сплавы с молибденом, кобальтовые сплавы с хромом и вольфрамом); 4.Карбидные сплавы (с карбидами вольфрама, ванадия, хрома); 5.Сплавы на медной основе (бронзы алюминиевые, оловянно-фосфористые). Наплавка может выполняться плавящимся и неплавящимся электродом. Применение нескольких электродов позволяет повысить производительность наплавки. Ленточные электроды позволяют снизить долю расплавляемого осн. металла (дуга в этом случае перемещается по торцу ленты от одного конца к другому.) Наплавка неплавящимся электродом может выполняться как с присадкой, так и без присадки с использованием порошков и флюсов, предварительно нанесенных на наплавляемую поверхность.

Изображение слайда
21

Слайд 21

Способы наплавки Для наплавки используют большинство способов сварки плавлением : - ручная дуговая наплавка; автоматическая дуговая наплавка под флюсом; электрошлаковая наплавка с использованием нескольких электродов (толщина наплавляемого слоя не менее 5 мм) разновидности наплавки с использованием плазменной дуги или газового пламени; лазерная наплавка (исправление точечных дефектов, не приводит к деформации изделия); давлением : электроконтактная наварка проволоки и ленты; специализированные способы: индукционная наплавка порошкообразным сплавом.

Изображение слайда
22

Слайд 22

Изображение слайда
23

Слайд 23

Изображение слайда
24

Слайд 24

Изображение слайда
25

Слайд 25

Металлизация (напыление) – это нанесение металлического покрытия на поверхность изделия в результате осаждения на ней жидкого металла, распыляемого газовой струей. можно покрывать поверхности деталей почти из всех металлов, в т.ч. сложной формы не приводит к структурным изменениям в покрываемом материале, т.к. нагрев до Т=70  С (можно наносить покрытие на любые материалы: металл, пластмассу, дерево..). Толщина наносимого слоя – от 0,02 до 10 мм и более. Применяют для защиты от: изнашивания (изнашивающиеся части валов, подшипников); коррозии (цистерны, бензобаки, мосты); в декоративных целях. По сравнению с наплавленным металлизированный слой имеет меньшую прочность и плотность – металлизацией нельзя восстанавливать ответственные изношенные детали.

Изображение слайда
26

Слайд 26

СПОСОБЫ МЕТАЛЛИЗАЦИИ (НАПЫЛЕНИЯ) 1. Дуговая металлизация (напыление ) Дуговой металлизатор : 1 – корпус; 2 – механизм протягивания; 3 – электродные проволоки; 4 – направляющий мундштук; 5 – точка возбуждения эл. дуги; 6 – рукоятка; V пп – скорость подачи проволоки. При соприкосновении проволок 3 в точке 5 в результате короткого замыкания возникает дуга, которая расплавляет металл. Одновременно с этим в зону дуги поступает сжатый воздух, который уносит капли расплавленного металла на покрываемую поверхность.

Изображение слайда
27

Слайд 27

2. Плазменная металлизация ( газотермическое напыление) НП подается в струю плазмы, плавится и переносится на предварительно подготовленную поверхность, налипая на которую образует покрытие. Высокая температура плазмы позволяет проводить напыление тугоплавких материалов. Температуру и скорость плазменной струи можно регулировать формой и диаметром сопла и режимом напыления (напыляемые материалы: металлы, керамика, органические материалы). Покрытия обладают высокой плотностью и хорошим сцеплением с подложкой (прочность сцепления в 2–4 раза выше, чем при дуговой металлизации). Вместо порошка можно использовать проволоку (пруток) диаметром от 1 до 2,5 мм ПГ – плазмообразующий газ; НП – напыляемый порошок. Эл. дуга зажигается между соплом (+) и вольфрамовым электродом (-). Плазмообразующий газ ( Ar, He, H 2, N 2 или их смеси), проходя через дугу, ионизируется, что приводит к возникновению струи плазмы (Т до 16000 0 С).

Изображение слайда
28

Последний слайд презентации: Лекция № 13 «Контактные способы сварки. Наплавка. Металлизация»

3. Порошковое газопламенное напыление Напыляемый порошок (НП) поступает в горелку сверху из бункера, разгоняется потоком горючего газа и на выходе из сопла попадает в пламя. где происходит его нагревание. Частицы порошка попадают на предварительно подготовленную поверхность, налипают на нее и образуют покрытие. Напыление – материалами, Тпл которых ниже температуры газового пламени. Плотность и сцепление с подложкой, как при дуговой металлизации. Источник тепловой энергии – пламя, образующееся в результате горения горючего газа (ацетилен, пропан или водород) в струе кислорода на выходе из сопла газовой горелки.

Изображение слайда