Презентация на тему: Установки электрической сварки

Установки электрической сварки
Установки электрической сварки
Для соединения двух тел необходимо (восстановить) обеспечить между их поверхностными атомами непосредственную связь или соединить их промежуточной связкой. Для
Для получения соединения двух металлов или каких-либо других материалов необходимо: - устранить препятствия мешающие соединению материалов; - осуществить
Установки электрической сварки
Сварное соединение плавлением
Разновидности сварочных технологий
Все способы сварки разделяются на следующие группы:
Классификация сварочных технологий по виду, используемых энергий:
Электродуговая сварка плавлением
Качество и производительность сварки зависит от свариваемости сплавов и материалов (способность однородных или разнородных металлов образовывать сварное
Виды электродуговой сварки
Установки электрической сварки
Установки электрической сварки
Ручная электродуговая сварка открытой дугой
Различия энергетических показателей на постоянном и переменном токах
Оборудование для сварки штучным электродом
Энергетическая устойчивость электрической дуги
Эквивалентная схема замещения
К вопросу устойчивости горения дуги
Устойчивость дуги с изменением длины при сварке
При ручной электродуговой сварке используются электроды с обмазкой. Эти обмазки бывают стабилизирующими и защитными. В состав обмазки входит: марганцевая руда,
Размеры сварочной ванны зависят от режима сварки и составляют в среднем по глубине до 7 мм и ширине до (8-15) мм. Доля основного материала в формировании
При выбранном диаметре электрода сварочный ток определяют по следующей формуле:
Параметры сварочного процесса
Электрическая сварка в защитной среде
Режимы сварочного процесса:
Минимальный ток устойчивого процесса сварки на постоянном токе длинной дугой оказывается значительно большим минимального тока при сварке короткой дугой,
Свойства сварочной дуги:
Технологические свойства дуги определяются параметрами режима сварки: - скоростью подачи, - диаметром электрода, - напряжением дуги, - защитной средой, -
Физические свойства дуги
Катодное падение напряжения Uк связано с потенци- алом ионизации Ui и градиентом потенциала в столбе дуги, а также долей электронного тока в катодной области.
Внешние свойства дуги
Виды сварочных дуг в защитной среде
На рисунке рассмотрены типы дуг с активированным и не активированным электродом в инертных (аргон, гелий) и активных защитных газах, а также их смесях.
Активированным следует считать электрод с нанесенными на его поверхность активаторами из водных растворов солей щелочных и щелочноземельных металлов
Установки электрической сварки
Установки электрической сварки
Установки электрической сварки
Конструкции горелок
Сварка электродной проволокой диаметром 1,2 и 1,4мм при токе до 315 А.
Сварка под флюсом
Установки электрической сварки
Установки электрической сварки
Зависимости глубины проплавления металла заготовки от тока и диаметра электродной проволоки (скорость сварки )
Зависимости ширины проплавления заготовки от тока и диаметра электродной проволоки (скорость сварки )
Сварку под флюсом можно производить как на переменном, так и на постоянном токе. При сварке на постоянном токе большое значение имеет полярность тока. В
Эффективность сварочного процесса
При сварке под флюсом одним из основных источников тепловых потерь является нагрев флюса, возрастающий с удлинением дуги, охватывающей большой объем флюса.
Автомат для дуговой сварки под флюсом типа ТС-80 (АДФ-1005)
1/50
Средняя оценка: 4.4/5 (всего оценок: 92)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (1136 Кб)
1

Первый слайд презентации: Установки электрической сварки

Сварка, как технологический процесс, обеспечивает: 1. Упрощение процесса изготовления деталей; 2. Экономию дефицитных материалов; 3. Повышение производительности труда; 4. Повышение качества изделия, т.к. можно сварить как однородные, так и разнородные металлы

Изображение слайда
2

Слайд 2

Электрическая сварка представляет собой процесс получения неразъемного соединения в результате нагрева металлических заготовок (деталей) под действием электрической дуги или протекающего по ним электрического тока.

Изображение слайда
3

Слайд 3: Для соединения двух тел необходимо (восстановить) обеспечить между их поверхностными атомами непосредственную связь или соединить их промежуточной связкой. Для этого необходимо их сблизить на расстояние сопоставимое с радиусом атома

Изображение слайда
4

Слайд 4: Для получения соединения двух металлов или каких-либо других материалов необходимо: - устранить препятствия мешающие соединению материалов; - осуществить необходимые условия для контакта поверхностей, обеспечивающих соединение материалов

прочность соединения может быть повышена, если будет иметь место взаимная диффузия материалов двух заготовок

Изображение слайда
5

Слайд 5

Область соединения твердых металлов, нагретых до температуры ниже температуры плавления, называется сваркой давлением. Область зависимости для металлов нагретых до температуры плавления – сварка плавлением.

Изображение слайда
6

Слайд 6: Сварное соединение плавлением

ЗТВ - область ограничена температурой, которая для сталей в среднем составляет 700-720С

Изображение слайда
7

Слайд 7: Разновидности сварочных технологий

наплавление металла на поверхность детали с целью ее упрочнения или ремонта – наплавка пайка - заполнение зазора между изделиями более легкоплавким материалом, образующим соединение материалов между собой

Изображение слайда
8

Слайд 8: Все способы сварки разделяются на следующие группы:

1. Сварка с использованием механической энергии - используется для сварки пластичных материалов, например, холодная сварка, ультразвуковая сварка и др. 2. Сварка с использованием энергии химических реакций - когда химическая энергия превращается в тепловую энергию и это тепло расплавляет металл. Ярким примером такого типа сварки является газовая сварка плавлением - здесь энергия горения (соединение О 2 с Н 2 или с ацетиленом) используется для нагревания металла. 3. Электрические способы сварки - здесь энергия электрического поля используется для плавления металла, причем это плавление производится при непосредственном протекании тока через сварочную ванну или зону сварки или косвенно за счет выделения энергии электрического поля рядом со свариваемым местом и передачи этой энергии посредством теплопроводности, конвекции и излучения. 4. Лучевые способы сварки, когда в зону сварки подается энергия светового луча (сфокусированное излучение или лазерный луч, электронный луч, плазменный луч и др.). 5. Электромагнитные способы сварки, т.е. когда для создания сварного соединения используется энергия электромагнитного поля (ВЧ - энергия, например, индукционная сварка).

Изображение слайда
9

Слайд 9: Классификация сварочных технологий по виду, используемых энергий:

А. Сварка плавлением А.1.Дуговая сварка: - дуговая сварка открытой дугой; - сварка под флюсом; - дуговая сварка в защитных газах; - сварка под водой; - аргоно - дуговая сварка; - плазменная сварка. А.2. Газовая сварка А.3. Лучевая сварка: - электролучевая сварка; - ионно-лучевая сварка; - световая сварка; - лазерная сварка. А.4. Электрошлаковая сварка А.5. Термитная сварка плавлением Б. Сварка давлением Б.1. Контактная сварка: - стыковая сварка; - точечная сварка; - рельефная сварка; - шовная сварка; Б.2. Холодная сварка Б.3. Сварка трением Б.4. Диффузионная сварка Б.5. Сварка взрывом Б.6. Магнито - импульсная сварка Б.7. Ультразвуковая сварка Б.8. Индукционная сварка

Изображение слайда
10

Слайд 10: Электродуговая сварка плавлением

Различают сварку: в стык, внахлестку, тавровые, угловые и т.д.

Изображение слайда
11

Слайд 11: Качество и производительность сварки зависит от свариваемости сплавов и материалов (способность однородных или разнородных металлов образовывать сварное соединёние, надежно работающее при заданных режимах работы)

Углерод определяет прочность, вязкость и закаливаемость стали, но наличие углерода более 0.25% значительно ухудшает свариваемость. Наличие легирующих добавок (хром и молибден) также приводит к ухудшению свариваемости стали, так как увеличивается закаливаемость и возможность образования трещин в переходных зонах, Молибден, марганец, ванадий и вольфрам сильно окисляются, что требует применения специальных способов защиты. Сварка цветных металлов определяется их высокой теплопроводностью и теплоемкостью, что требует повышенных энергетических затрат. Свариваемость алюминия и магния становится возможна только после разрушения тугоплавкой окисной пленки. Поэтому при соединении деталей, например, на основе сплавов МЦ, МГ требуют применения специальных режимов плазменной сварки.

Изображение слайда
12

Слайд 12: Виды электродуговой сварки

1. Открытая дуга, горящая в воздухе. Технологии ручной дуговой сварки (штучным плавящимся электродом). В состав плазмы дуги входит ионизированная окружающая среда, естественным образом участвующая в формировании проводимости канала разряда, пары материала электродов, а также вещества электродных обмазок.

Изображение слайда
13

Слайд 13

2. Защищенная дуга, горящая в защитных газах (аргон, гелий, азот, углекислый газ, водород и смеси газов). Технологии автоматической и полуавтоматической сварки с механической подачей проволоки и сварки в защитной среде плавящимся и неплавящимся электродом. В состав плазмы дуги входит ионизированный газ.

Изображение слайда
14

Слайд 14

3. Закрытая дуга, горящая под слоем флюса. Технологии автоматической и полуавтоматической сварки под флюсом плавящимся электродом. В состав плазмы дуги входят пары материала электрода, свариваемого металла и защитного флюса.

Изображение слайда
15

Слайд 15: Ручная электродуговая сварка открытой дугой

Изображение слайда
16

Слайд 16: Различия энергетических показателей на постоянном и переменном токах

Род тока Ср. расход эл. энергии на 1кг металла КПД со s  со s  хх P хх S кВт / ч - - - кВт м 2 ~ 3-4 0.8-0.85 0.3-0.4 0.1-0.2 0.2 1-1.5 = 6-8 0.5-0.6 0.6-0.7 0.3-0.4 2-3 1.5-2

Изображение слайда
17

Слайд 17: Оборудование для сварки штучным электродом

Изображение слайда
18

Слайд 18: Энергетическая устойчивость электрической дуги

Условие устойчивости системы, состоящей из источника питания и нагрузки: где i – текущее значение тока, I p – значение тока в рабочей точке Для обеспечения устойчивости необходимо, чтобы коэффициент устойчивости, равный разности крутизны характеристик дуги и источника в рабочей точке был положительным.

Изображение слайда
19

Слайд 19: Эквивалентная схема замещения

для дуги с неизменной длиной уравнение баланса напряжений запишется: наклонная прямая (характеристика источника питания) в общем виде определяется как:

Изображение слайда
20

Слайд 20: К вопросу устойчивости горения дуги

Изображение слайда
21

Слайд 21: Устойчивость дуги с изменением длины при сварке

Изображение слайда
22

Слайд 22: При ручной электродуговой сварке используются электроды с обмазкой. Эти обмазки бывают стабилизирующими и защитными. В состав обмазки входит: марганцевая руда, мел, кремнозем, ферромарганцевая смесь и др

защита сварной ванны от внешнего воздействия, как раскисляющая для обеспечения легирующего действия, что приводит к уменьшению микротрещин; при использовании электродов с ионизирующей обмазкой напряжение зажигания дуги уменьшается, для открытой дуги повышает качество сварочного соединения, в том числе снижаются и механические напряжения на границе сварочный шов – основной металл.

Изображение слайда
23

Слайд 23: Размеры сварочной ванны зависят от режима сварки и составляют в среднем по глубине до 7 мм и ширине до (8-15) мм. Доля основного материала в формировании металла шва составляет (15-35)%

Диаметр электрода выбирается в зависимости от толщины свариваемых деталей Толщина деталей (мм) при сварке в стык Диаметр электрода (мм) 1,5-2 3 4-8 9-12 13-15 1,6-2 3 5 4-5 4

Изображение слайда
24

Слайд 24: При выбранном диаметре электрода сварочный ток определяют по следующей формуле:

Диаметр электрода мм 3 4 5 6 Рудно-кислое покрытие 14-20 11,5-16 10-13,5 9,5-12,0 Фтористо- кальциевое покрытие 13-18,5 10-14,5 9-12,5 8,5-12

Изображение слайда
25

Слайд 25: Параметры сварочного процесса

мм 2 3 4 5 В 20 22 24 26 В 30 40 50 66

Изображение слайда
26

Слайд 26: Электрическая сварка в защитной среде

Области размещения границ разновидностей процесса сварки; I — сварка короткой дугой; II — сварка длинной дугой; III — процесс с периодическими перерывами в горении дуги При I 2 > I > I 1 - сварка короткой дугой

Изображение слайда
27

Слайд 27: Режимы сварочного процесса:

при малых токах I < I 1 процесс сварки короткой дугой с ростом U переходит непосредственно в процесс с периодическими перерывами в горении дуги; сварка длинной дугой возможна на токе, превышающем некоторое значение I 1; при сварке в аргоне длинной дугой ток I 2, соответствующий максимуму напряжения, приблизительно равен критическому току; граница, разделяющая процессы сварки короткой и длинной дугой, имеет максимум, а крутизна ее возрастающего участка приблизительно равна крутизне статической характеристики дуги.

Изображение слайда
28

Слайд 28: Минимальный ток устойчивого процесса сварки на постоянном токе длинной дугой оказывается значительно большим минимального тока при сварке короткой дугой, особенно для тонкой электродной проволоки (для ( d э = 1 мм в углекислом газе I 1 = 160 А; минимальный ток при сварке короткой дугой в этих условиях 60 А)

Сварку на переменном токе осуществляют обычно длинной дугой, причем минимальный ток устойчивого горения дуги приблизительно равен току I 1

Изображение слайда
29

Слайд 29: Свойства сварочной дуги:

технологические, физические, внешние. Под технологическими свойствами сварочной дуги понимается совокупность ее теплового, механического и физико-химического воздействия на электроды, определяющего интенсивность плавления электрода, проплавление заготовки, характер переноса металла электродов, формирование и качество сварного шва.

Изображение слайда
30

Слайд 30: Технологические свойства дуги определяются параметрами режима сварки: - скоростью подачи, - диаметром электрода, - напряжением дуги, - защитной средой, - полярностью и химическим составом электродов

Параметры режима сварки также взаимосвязаны. Например: диаметр электрода и скорость его подачи определяют ток для данной защитной среды, полярности и напряжения.

Изображение слайда
31

Слайд 31: Физические свойства дуги

Характеризуются значениями: определяющими распределение потенциала в дуге (прикатодное и прианодное падение напряжения, падение напряжения на столбе дуги), потенциала ионизации Ui плазмообразующей среды, распределениями температуры, теплопроводности и электропроводимости дуги по радиусу ее столба, эмиссионной способностью электродов, долей электронного (ионного) тока в катодной области дуги, минимальным током ее горения.

Изображение слайда
32

Слайд 32: Катодное падение напряжения Uк связано с потенци- алом ионизации Ui и градиентом потенциала в столбе дуги, а также долей электронного тока в катодной области

Связь между физическими и технологическими свойствами дуги: - характер воздействия дуги на электроды во многом зависит от приэлектродных падений напряжения, - переход от крупнокапельного переноса металла к струйному массопереносу электрода характеризуется изломом статической характеристики дуги при некотором снижении напряжения.

Изображение слайда
33

Слайд 33: Внешние свойства дуги

К внешним свойствам дуги относят визуально выявляемые свойства дуги, такие, как ее форма, расположение относительно заготовки (не погруженная или погруженная дуга), наличие потоков, зон, определяющих теплообменные процессы, положение активных пятен на электродах, характер переноса металла, пространственная устойчивость. Например : для погруженной дуги наблюдается мелкокапель - ный или струйный перенос металла

Изображение слайда
34

Слайд 34: Виды сварочных дуг в защитной среде

Изображение слайда
35

Слайд 35: На рисунке рассмотрены типы дуг с активированным и не активированным электродом в инертных (аргон, гелий) и активных защитных газах, а также их смесях

- наиболее широкое применение при изготовлении конструкций из низкоуглеродистых и низколегированных сталей находит углекислый газ и его смеси с аргоном и кислородом, - азот используют при сварке меди и ее сплавов, для которых он является нейтральной средой, - при сварке током прямой полярности влияние оказывает состояние поверхности сварочной проволоки и активаторов на технологические свойства дуги.

Изображение слайда
36

Слайд 36: Активированным следует считать электрод с нанесенными на его поверхность активаторами из водных растворов солей щелочных и щелочноземельных металлов (поверхностное активирование). Для сварки в аргоне можно применять как однокомпонентные, так и двухкомпонентные активаторы. Для сварки в активных защитных газах применяют двухкомпонентные активаторы

1 - При токе обратной полярности ( СО 2, азот). При отрыве капли от электрода она переносится не осе симметрично. Это приводит к тому, что часть капель электродного металла не попадает в сварочную ванну, увеличивая потери металла, 2 - Обратная полярность. С ростом тока размеры капель монотонно уменьшаются, и дуга погружается в сварочную ванну. Для данного процесса характерно глубокое и узкое проплавление и грибовидная форма шва. 3 - Сварка активированным электродом полупогруженной дугой на токе обратной полярности ( СО 2, азот, гелий) сварочная дуга обладает хорошими технологическими свойствами: - пространственно устойчива, - характеризуется струйным переносом металла, - малым разбрызгиванием, - хорошим формированием шва и плавным очертанием зон сплавления и проплавления

Изображение слайда
37

Слайд 37

4 - Сварка током прямой полярности в активных защитных газах. Характеризуется пространственной неустойчивостью, крупнокапельным переносом металла, большим разбрызгиванием; 5 - Сварка в активных защитных газах активированным электродом током прямой полярности (выше критического) дуга имеет коническую форму с тремя зонами. Аналогичное строение имеет дуга в аргоне (вид 13). Отличительными особенностями этой дуги являются более узкий центральный канал и самый низкий коэффициент расплавления электрода; 6 - Дуга в аргоне при токе ниже критического значения на обратной полярности имеет колоколообразную форму с двумя выраженными зонами. Перенос металла происходит в виде отдельных крупных капель. В зависимости от материала электродной проволоки диаметр капель в 2 – 4 раза больше диаметра электрода. По мере увеличения скорости подачи электрода наблюдается скачок тока, резко меняется форма дуги и происходит переход к струйному переносу металла. 7 – Обратная полярность. При сварке на токе выше критического дуга приобретает конусообразную форму с тремя хорошо различаемыми зонами. Перенос металла струйный с мелкими каплями правильной формы. Дуга в этом случае пространственно устойчивая и относительно жесткая. С электрода на пластину направлен мощный плазменный поток

Изображение слайда
38

Слайд 38

8 - Сварка в аргоне током прямой полярности: дуга однородна, имеет колоколообразную форму, охватывает каплю выше зоны расплавления электрода, перенос металла осуществляется крупными каплями относительно правильной формы по оси дуги. 9 – С ростом плотности тока при тщательно очищенной электродной проволоке дуга имеет две ярко выраженные зоны со слабым выделением центрального канала. На конце электрода вытягивается длинный конус расплавленного металла, вершина которого совершает вращательное движение, образуя струйно-вращательный перенос металла. Дуга охватывает значительную часть электрода. Граница дуги располагается выше границы оплавления электрода. 10 - Дуга при сварке в аргоне активированным электродом на малых плотностях тока имеет колоколообразную форму с двумя ярко выраженными зонами, перенос металла осуществляется осе - симметрично с электродом. 11- Дуга на токе прямой полярности. Для однокомпонентных активирующих покрытий на основе щелочных металлов, кроме цезия, дуга имеет ярко выраженные три зоны

Изображение слайда
39

Слайд 39

12 - В случае применения в качестве активирующих элементов солей цезия или бария, обладающих наименьшей работой выхода электронов, конус расплавленного металла отсутствует. Катодное пятно сильно сжато и с большей скоростью перемещается по плоскому торцу электрода. 13 – Дуга в аргоне прямой полярности. С точки зрения приемлемых технологических свойств и практического применения, наибольшее значение имеют дуги видов 1, 2, 3, 5, 7 и 13, горящие в углекислом газе и аргоне при токе обратной полярности, в том числе погруженная дуга с не активированным и активированным электродом, а также дуга с активированным электродом в углекислом газе и аргоне при токе прямой полярности. Для дуг в аргоне приемлемые технологические свойства достигаются при токе выше критического.

Изображение слайда
40

Слайд 40: Конструкции горелок

Изображение слайда
41

Слайд 41: Сварка электродной проволокой диаметром 1,2 и 1,4мм при токе до 315 А

Изображение слайда
42

Слайд 42: Сварка под флюсом

Автоматическая сварка под флюсом широко применяется в промышленности. Способ сварки под флюсом является универсальным и весьма экономичным, обладает широкими технологическими возможностями и обеспечивает высокое качество сварного соединения. Швы получаются ровными, с плавным переходом к основному металлу, без пор и шлаковых включений. Практически отсутствуют потери металла на угар и разбрызгивание. Производительность при сварке под флюсом в несколько раз выше, чем при ручной сварке покрытыми электродами.

Изображение слайда
43

Слайд 43

Промышленность выпускает флюсы, обеспечивающие сварку углеродистых, низко- и высоколегированных сталей, меди, алюминия и их сплавов. Для сварки и наплавки углеродистых и низколегированных сталей применяются флюсы ОСЦ-45 и АН-348. Для сварки проволокой диаметром менее 3 мм применяется стекловидный флюс с размерами зерен 0,25 – 1,0 мм, а для сварки проволокой диаметром 3 мм и более – с размерами зерен 0,35—3,0 мм.

Изображение слайда
44

Слайд 44

В процессе сварки между жидким флюсом и металлом протекают металлургические реакции, в результате которых происходит восстановление находящихся во флюсе окислов марганца и кремния, и за счет этого металл шва обогащается этими элементами. Образующаяся в процессе реакции закись железа F еО переходит в шлак. Увеличение сварочного тока приводит к повышению доли расплавленного основного металла в металле шва, а повышение напряжения дуги – к увеличению количества расплавленного флюса.

Изображение слайда
45

Слайд 45: Зависимости глубины проплавления металла заготовки от тока и диаметра электродной проволоки (скорость сварки )

Изображение слайда
46

Слайд 46: Зависимости ширины проплавления заготовки от тока и диаметра электродной проволоки (скорость сварки )

Изображение слайда
47

Слайд 47: Сварку под флюсом можно производить как на переменном, так и на постоянном токе. При сварке на постоянном токе большое значение имеет полярность тока. В обычных условиях сварку следует производить на токе обратной полярности (плюс на электроде)

мм Род тока Напряжение дуги, В, при сварочном токе, А 200 300 400 500 600 8О0 1000 2 Переменный 30—32 32—34 34—38 38—42 42—46 — — Постоянный обратной полярности 29—31 31—33 33—36 36—40 40—44 — — 5 Переменный — — — 32—35 34—38 36—40 40—44 Постоянный обратной полярности — — — 30—34 32—36 34—38 38—42

Изображение слайда
48

Слайд 48: Эффективность сварочного процесса

Коэффициент полезного действия дуги показывает долю энергии, передаваемую электрической дугой (плазмой) обрабатываемым деталям. К основным потерям энергии сварочных источников тепла относятся: - теплообмен с окружающей средой; - потери на нагрев различных узлов аппаратуры и приспособлений (например, неплавящегося электрода и камеры дуговой горелки, ползуна при электрошлаковой сварке и т. п.);

Изображение слайда
49

Слайд 49: При сварке под флюсом одним из основных источников тепловых потерь является нагрев флюса, возрастающий с удлинением дуги, охватывающей большой объем флюса

Вид сварки Толщина металла в мм КПД, Ручная, меловыми электродами диаметром 4 мм 1,5—2,5 0,67—0,77 5 0,83—0,84 То же, электродами УОНИ-13 диаметром 4 — 5 мм 4 0,76 14—20 0,84 Под флюсом АН348, проволокой диаметром 2 мм 8 0,86 14 0,93 Порошковой проволокой ПП-Ю6 диаметром 2,2 мм 4 0,79 8 0,83 14 0,89

Изображение слайда
50

Последний слайд презентации: Установки электрической сварки: Автомат для дуговой сварки под флюсом типа ТС-80 (АДФ-1005)

Изображение слайда