Презентация на тему: Сварка алюминия и его сплавов

Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов
1/47
Средняя оценка: 4.3/5 (всего оценок: 57)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (725 Кб)
1

Первый слайд презентации

Сварка алюминия и его сплавов

Изображение слайда
2

Слайд 2

Чистый алюминий в виду своей низкой прочности (9–12 кГс/мм ^ 2) используется в отдельных случаях пищевой, электротехнической промышленности, химическом машиностроение. Алюминий высокой чистоты находит применение в ряде отраслей, например в производстве полупроводниковых устройств. Основное назначение: полуфабрикаты из алюминиевых сплавов (листы, профили, трубы). Алюминий отличается малой плотностью, в зависимости от степени чистоты можно выделить следующие виды: 99,25% Al ρ = 2,727 г/см3, 99,75% Al ρ = 2,700 г/см3.

Изображение слайда
3

Слайд 3

Плотность зависит и от температуры: Т = 20 0С 99,750% ρ = 2,700 г/см3, Т = 659 0С (твердое) 99,750% ρ = 2,550 г/см3, Т = 659 0С (жидкость) 99,750% ρ = 2,380 г/см3. Этим объясняется сложность сварки из-за особенности усадки, также и при изготовление литых деталей. Алюминий имеет разную температуру плавления: Алюминий высокой чистоты – 660 град. С; Алюминий технический – 658 град. С; АМг6 – 628 град. С.

Изображение слайда
4

Слайд 4

Алюминиевые сплавы Деформируемые Литейные

Изображение слайда
5

Слайд 5

Классификация и характеристика промышленных сплавов алюминия 1) Деформированные сплавы; 2) Литейные сплавы; 3) Деформированные, не упрочняемые термической обработкой сплавы; 4) Деформированные, упрочняемые термической обработкой сплавы.

Изображение слайда
6

Слайд 6

Теоретической границей является предел растворимости элементов в твердом растворе. Деформированные сплавы имеют концентрацию легирующих элементов меньше предела растворимости и при нагреве могут быть приведены в однофазное состояние, которым обеспечивается высокая деформационная способность. Концентрация легирующих элементов в литейных сплавах превышает их предельную растворимость в алюминии, поэтому эти сплавы имеют эвтектики, что сообщает сплавам хорошие литейные свойства: жидкотекучесть, хорошая заполняемость формы, но ухудшает их способность к деформации.

Изображение слайда
7

Слайд 7

Все деформированные сплавы делят на: – не упрочняемые термической обработкой (твердые растворы, имеющие концентрацию легирующих элементов ниже предела растворимости при комнатной температуре); – термически упрочняемые деформированные (концентрация легирующих элементов свыше этого предела).

Изображение слайда
8

Слайд 8

Деформированные сплавы не упрочненные термической обработкой: 1) технический алюминий (95,25%); 2) АМц; 3) сплавы типа магналий; 4) АМг1, АМг2, АМг3, АМг5, АМг6, АМг61;

Изображение слайда
9

Слайд 9

Деформированные термической обработкой сплавы делят на 6 групп: 1) Дуралюмины – сплавы типа Д1, Д16, Д19, ВАД1, ВД17, М40, Д18 (система Al – Cu – Mg ); 2) Авиали –АВ, АД31, АД33, АК6, АК8 (система Al – Mg – Si ; Al – Cu – Mg – Si ): АВ, АД31, АД33, АД35, АК6, АК6-1, АК8; 3) Сплавы на основе системы Al – Cu – Mg – Fe – Ni : АК2, АК4, АК4-1. 4) Сплавы на основе системы Al – Cu – Mn : Д20, Д21, ВАД23. 5) Сплавы на основе системы Al – Zn – Mg – Cu : В93, В94, В95, В96. 6) Сплавы на основе системы Al – Mg – Zn : В92, В92Ц, АМц.

Изображение слайда
10

Слайд 10

Сложности при сварке алюминия и его сплавов

Изображение слайда
11

Слайд 11

Поверхность алюминия и его сплавов покрыта плотной и прочной оксидной плёнкой (окисью алюминия).

Изображение слайда
12

Слайд 12

Окисная пленка на поверхности алюминия и его сплавов затрудняет процесс сварки. Обладая высокой температурой плавления (2050° С), окисная пленка не расплавляется в процессе сварки и покрывает металл прочной оболочкой, затрудняющей образование общей ванны.

Изображение слайда
13

Слайд 13

Важной характеристикой окисной пленки алюминия является ее способность адсорбировать газы, в особенности водяной пар. Последний удерживается окисной пленкой до температуры плавления металла.

Изображение слайда
14

Слайд 14

Коэффициент теплового расширения окисной пленки почти в 3 раза меньше коэффициента расширения алюминия, поэтому при нагреве металла в ней образуются трещины. Оксидная плёнка разрушается в виде отдельных кусков, которые попадая в сварочную ванну образуют опасный вид дефекта – оксидное включение.

Изображение слайда
15

Слайд 15

Для осуществления сварки должны быть приняты меры по разрушению и удалению пленки и защите металла от повторного окисления. С этой целью используют специальные сварочные флюсы или сварку осуществляют в атмосфере инертных защитных газов. Вследствие большой химической прочности соединения А1 2 О 3 восстановление алюминия из окисла в условиях сварки практически невозможно. Не удается также связать А1 2 О 3 в прочные соединения сильной кислотой или основанием.

Изображение слайда
16

Слайд 16

В условиях электродуговой сварки в инертных защитных газах удаление окисной пленки происходит в результате электрических процессов, происходящих у катода (катодное распыление).

Изображение слайда
17

Слайд 17

Водород, в отличие от других газов, обладает способностью растворяться в алюминии и при определенных условиях образовывать поры в металле швов.

Изображение слайда
18

Слайд 18

Изменение растворимости водорода в алюминии при различных температурах

Изображение слайда
19

Слайд 19

Основным источником водорода, растворяющегося в сварочной ванне, является реакция взаимодействия влаги, содержащейся в окисной пленке, с металлом: 2 Al + 3 H 2 O = Al 2 O 3 + 6 H

Изображение слайда
20

Слайд 20

При наличии паров воды в зоне ванны концентрация растворенного в металле водорода может оказаться намного больше равновесной. При охлаждении растворенный водород в связи с понижением растворимости стремится выделиться из металла. Пузыри выделяющегося водорода, не успевая всплыть из ванны, остаются в шве, образуя поры.

Изображение слайда
21

Слайд 21

Основным источником водорода, растворяющегося в металле шва при аргонодуговой сварке, является влага, адсорбированная поверхностью металла и входящая в состав окисной пленки в виде гидратированных окислов. Количество ее определяется состоянием поверхности металла и зависит от обработки его перед сваркой.

Изображение слайда
22

Слайд 22

Поэтому основной мерой борьбы с пористостью при сварке алюминия является снижение концентрации растворенного в нем водорода до предела ниже 0,69 – 0,7 см ^ 3/100 г металла.

Изображение слайда
23

Слайд 23

Выделение водорода с единицы поверхности алюминия при нагреве Подготовка поверхности а, см 3 /см 2 для основного металла для проволоки Травление: в растворе ортофосфорной кислоты ………………………............. в щелочной ванне с осветлением в азотной кислоте………………………. Зачистка поверхности проволочной щеткой.................................................... Электрополирование поверхности 0,0008 0,00165 0,004 --- 0,001 0,0018 --- 0,00022

Изображение слайда
24

Слайд 24

Предупреждению пористости при сварке алюминия может способствовать сокращение удельной поверхности присадочной проволоки за счет увеличения ее диаметра и уменьшения доли участия присадочного металла в образовании шва. Рациональную обработку поверхности проволоки и основного металла применяют с целью уменьшения толщины окисной пленки и запаса имеющейся в ней влаги.

Изображение слайда
25

Слайд 25

Удаление окисной плёнки с поверхности свариваемого металла

Изображение слайда
26

Слайд 26

Механическая зачистка с помощью металлических щеток. Обезжиривание в водном растворе следующего состава: 40-50 г/л тринатрийфосфата ( Na 3 PO 4 · 12 H 2 O ), 35-50 г/л кальцинированной соды ( Na 2 CO 3), и 25-30 г/л жидкого стекла ( Na 2 SiO 3). Время обезжиривания примерно 5 минут температура раствора 60-70°С. Травление в течении 1 – 3 мин в 5% растворе щелочи NaOH или КОН.

Изображение слайда
27

Слайд 27

Смывание остатков щелочи и продуктов реакции сначала горячей, а потом холодной водой Пассивация 20% азотной кислотой ( HNO 3 ), нагретой до температуры 60 град. Промывка деталей холодной, затем горячей водой и их сушка

Изображение слайда
28

Слайд 28

Подготовленные к сварке детали необходимо сварить в течение 24 часов, а сварочную проволоку использовать в течение 8 часов. Различие в сроке хранения подготовленных к сварке деталей и проволоки обусловлено тем, что непосредственно перед сваркой соединяемые кромки деталей дополнительно очищают от окисных пленок механическим путем - проволочной щеткой, а затем шабером

Изображение слайда
29

Слайд 29

Очистка в процессе сварки: Катодное распыление Присутствующие в дуге положительные ионы инертных газов разгоняются катодным напряжением и ударяют в поверхностный слой окисной пленки, разрушая его. Результаты этого процесса остаются в виде беловатых полос по сторонам шва.

Изображение слайда
30

Слайд 30

Очистка в процессе сварки: Термическая очистка Осуществляется при сварке на прямой полярности Окись алюминия в этом случае разрушается при взаимодействии с расплавленным алюминием. В результате образуется газообразный субокисел Al 2 O. Поскольку эта реакция возможна только при температурах свыше 1700 °С, область очищенной поверхности практически ограничена анодным пятном.

Изображение слайда
31

Слайд 31

Очистка в процессе сварки: Использование очищающих флюсов Действие флюсов для сварки алюминия основано на процессах растворения и смывания диспергированной окисной пленки расплавленным флюсом, поскольку: восстановление алюминия из окисла в условиях сварки практически невозможно; не удается связать А1 2 О 3 в прочные соединения сильной кислотой или основанием.

Изображение слайда
32

Слайд 32

Очистка в процессе сварки: Использование подкладок с канавками Форма поперечного сечения канавки: а – прямоугольная, б – квадратная со скругленными кромками, в – квадратная наклонная. Для устранения окисных включений в металле швов используют удаляемые подкладки из коррозионно-стойкой стали, других металлов с повышенной температурой плавления, а также меди, благодаря ее высокой теплопроводности.

Изображение слайда
33

Слайд 33

Схема удаления окисных пленок из корня шва при односторонней сварке стыковых соединений на подкладке с канавкой 1 – электрод; 2 – свариваемый металл; 3 – расплавленный металл сварочной ванны; 4 – окисные плёнки на поверхности соединяемых кромок; 5 – подкладка с канавкой; 6 – металл шва.

Изображение слайда
34

Слайд 34

На практике обычно применяют подкладки с глубиной канавки 1,2 – 2 мм. При правильно выбранном и стабильном режиме сварки такая глубина канавки более чем в 1,5 раза превышает высоту оставшихся под дугой окисных пленок и обеспечивает их полное удаление в поверхностный слой нижнего усиления шва.

Изображение слайда
35

Слайд 35

Сварка алюминия и его сплавов

Изображение слайда
36

Слайд 36

Для сварки алюминия и его сплавов применяют следующие основные способы сварки: Ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом; Автоматическая аргонодуговая сварка неплавящимся электродом; Ручная дуговая покрытыми электродами; Автоматическая аргонодуговая сварка плавящимся электродом; Механизированная аргонодуговая сварка плавящимся электродом; Автоматическая сварка под слоем флюса.

Изображение слайда
37

Слайд 37

К числу технологических особенностей сварки алюминия необходимо отнести предварительный подогрев, снижающий вероятность порообразования из-за снижения кол-ва влаги в окисной плёнке. Нагрев производят используя газовые горелки (восстановительное пламя), горячий воздух или электроконтактные нагреватели. Температуру контролируют с помощью контактных термопар или термокарандашей.

Изображение слайда
38

Слайд 38

Изображение слайда
39

Слайд 39

Ручная дуговая сварка алюминия

Изображение слайда
40

Слайд 40

При толщине 12 мм и более прихватку и сварку производить с подогревом до 250-350°С. Прихватку и сварку производят на постоянном токе обратной полярности. Зазор при сборке устанавливается в зависимости от толщины металла в пределах до 3 мм. При длине шва более 500 мм рекомендуется применять обратно-ступенчатый способ сварки.

Изображение слайда
41

Слайд 41

Изображение слайда
42

Слайд 42

Дуговая сварка в среде инертных газов Сварку осуществляют неплавящимися (вольфрамовыми чистыми, лантанированными и иттрированными) и плавящимися электродами. Используемые инертные газы: аргон высшего и первого сорта по ГОСТ 10157-79, гелий повышенной чистоты, смесь аргона с гелием. Выбор конкретного способа сварки определяется конструкцией изделия и условиями производства.

Изображение слайда
43

Слайд 43

Ручная дуговая сварка вольфрамовым электродом Сварка осуществляется при питании дуги от источников питания переменного тока (установки типа УДГ, УДГУ). Расход аргона составляет 6... 15 л/мин. При переходе на гелий расход газа увеличивается примерно в 2 раза. Напряжение дуги при сварке в аргоне 15... 20 В, а в гелии 25... 30 В.

Изображение слайда
44

Слайд 44

Изображение слайда
45

Слайд 45

Изображение слайда
46

Слайд 46

Производительность сварки вольфрамовым электродом можно повысить в 3... 5 раз, если использовать трехфазную дугу. Благодаря более интенсивному прогреву за один проход на подкладке сваривают листы толщиной до 30 мм. Сварку осуществляют как ручным, так и механизированным способом.

Изображение слайда
47

Последний слайд презентации: Сварка алюминия и его сплавов

Изображение слайда