Раздел IV: сварочное производство

1 . Сваркой называют: образование неразъемного соединения заготовок или деталей машин путем их местного сплавления,совместного деформирования, сдавливания, в результате чего возникают прочные связи между атомами (молекулами) соединяемых тел.

2. Холодной (механической) сваркой называют: (Определение и схема). Способ получения неразъемных соединений местной пластической деформацией без предварительного нагрева заготовок.

1– свариваемые заготовки,

2 – зачищенные поверхности

свариваемых заготовок,

3 – поверхности пуансонов,

4 – пуансоны,

5 – выступы пуансонов

3. На каких физических процессах основана термомеханическая сварка? На сближении

свариваемых поверхностей до образования межатомных связей путем схватывания (адгезии) или путем диффузии.

4. С помощью каких процессов осуществляется электрическая контактная сварка? С помощью нагрева свариваемых заготовок в месте контакта и пластической деформации контактируемых поверхностей, в ходе которой формируется сварное соединение.

5 . Диффузионной сваркой называют: Сварку за счёт взаимной диффузии на атомарном уровне свариваемых поверхностей деталей

6. Сварка взрывом (схема и описание) :

Одна из соединяемых заготовок (4) кладется на жесткое основание, а другая (3) располагается к ней на минимальном расстоянии h0 под угломα. На заготовку 3 наносится слой взрывчатого вещества 2 толщиной H и с краю заготовки 3, отстоящего от заготовки 4 на наименьшем расстоянии h0 устанавливают детонатор 1.

7. Диффузионная сварка (схема и описание) :

1– груз,

2 – охлаждение вакуумной камеры,

3 – заготовки,

4 - нагревательное устройство,

5 – трубопровод к вакуумному насосу,

6 – провод к высокочастотному генератору

Свариваемые заготовки 3 предварительно нагревают индуктором ТВЧ 4, питаемому по проводам 6 от высокочастотного генератора. Создание вакуума осуществляется с помощью отсоса воздуха по трубопроводу 5 вакуумным насосом.Нагрев контактных поверхностей заготовок примерно до температуры рекристаллизации более легкоплавкого металла вызывает испарение адсорбированных и масляных пленок и способствует

очищению контактируемых поверхностей и резко повышает скорость диффузионных процессов. Заготовки сжимаются под небольшим давлением (от 1 до 20 Мпа) под действием груза 1 и выдерживаются в течение некоторого времени (обычно от 5 до 20 минут), достаточного для протекания диффузии.

8. Изобразите типичное распределение твердости в зоне термического влияния сварного шва :

Распределение твердости

после термической сварки

стали 40ХФА:

1 – сварной шов,

2 – зона термического влияния,

3 – основной материал свариваемых заготовок

9. Изобразите схему контактной (стыковой) сварки

1 – неподвижная плита,

2, 3 – зажимы,

4 – подвижная плита,

5 – сварочный трансформатор,

6, 7 – свариваемые заготовки

10. Перечислите способы сварки, относящиеся к термическому классу и отличающиеся источниками получения тепловой энергии : дуговая, плазменная, электрошлаковая,

электронно-лучевая, лазерная, газовая и др.

11. При газовой сварке максимальная температура достигается (где, какая): в средней зоне газового пламени, 3200˚С

12. Изобразите статическую вольтамперную характеристику электрической дуги и внешнюю характеристику источника сварочного тока при автоматической дуговой сварке

электрическая дуга (1)

сварочный трансформатор (2)

13. Изобразите статическую вольтамперную характеристику электрической дуги и внешнюю характеристику источника сварочного тока при ручной дуговой сварке и укажите точки, соответствующие: 1-режимам короткого замыкания, 2- холостого хода сварочного трансформатора, 3- началу зажигания дуги, 4 – устойчивому горению дуги:

Электрическая дуга (1)

сварочный трансформатор (2)

А-режим холостого хода сварочного трансформатора

B-начало зажигания дуги

Д-режим короткого замыкания

С-устойчивое горение дуги

14. Изобразите электрическую схему контактной машины

1- контактная колодка,

2 – свариваемое изделие,

3 – сварочный трансформатор,

4 –регулятор тока,

5 – электромагнитный прерыватель,

6 – включающая кнопка

15. Изобразите схему автоматической дуговой сварки

1– токопровод,

2 – механизм перемещения проволоки,

3 – проволока,

4 – жидкий шлак,

5 – флюс,

6 – шлаковая корка,

7 – сварной шов,

8 – основной металл заготовки,

9 – жижкий металл,

10 – электрическая дуга.

16. Изобразите схему плазменной сварки в защитных газах неплавящимся электродом при прямой полярности с присадочным прутком

1– присадочный пруток,

2- сопло,

3 – токопроводящий мундштук,

4 – корпус горелки,

5-неплавящийся вольфрамовый электрод,

6 – рукоять горелки,

7- атмосфера защитного газа,

8 – сварочная дуга,

9 –ванна расплавленного металла.

17. Изобразите схему получения плазменной струи, выделенной из дуги

1– дуга,

2 –вольфрамовый электрод,

3 – керамическая прокладка,

4 - корпус горелки,

5 – сопло,

6 – плазменная струя,

7 - заготовка

18. Изобразите схему получения плазменной струи, совмещенной с дугой

1– дуга,

2 –вольфрамовый электрод,

3 – керамическая прокладка,

4 - корпус горелки,

5 – сопло,

6 – плазменная струя,

7 - заготовка

19. Изобразите схему электрошлаковой сварки

1-трубы ползуна,

2 – сварочная ванна,

3 – шлаковая ванна,

4 – сварочная проволока,

5 – мундштук,

6 –заготовки,

7 – ползуны,

8 – сварной шов,

9 – вводная планка,

10 - выходная планка

20. Изобразите схему и назовите основные элементы газосварочной инжекторной горелки

1–мундштук, 2 –наконечник,

3 – камера смешения,

4 – камера, 5 – инжектор,

6 – регулировочный вентиль,

7 – трубка, 8 – вентиль,

9 – ацетиленовые каналы

21. Контактная точечная сварка – это: сварочный процесс, при котором детали соединяются в одной или одновременно в нескольких точках.

22. Шовная сварка – это:сварочный процесс, при котором детали соединяются швом, состоящим из ряда отдельных сварных точек (литых зон), частично перекрывающих или не перекрывающих одна другую.

23. Дайте определение и перечислите основные способы термомеханической сварки: сочетающая применение нагрева заготовок с механическим воздействием (давлением). Пр:электрическая контактная, трением, ультразвуковая.

24. По типу сварного соединения электрическая контактная сварка может быть какой?стыковой, точечной или шовной

25. По роду тока электрическую контактную сварку различают как: сварку переменным током, импульсами постоянного тока, аккумулированной энергией.

26. Какие способы сварки предложил и осуществил Н.Н.Бернардос?

- плавящимся и неплавящимся электродом,

- вручную, полуавтоматическую и автоматическую,

- незащищенной дугой и в среде защитного газа,

27. Что сделал в области совершенствования сварки Н.Г.Славянов: осуществил и широко внедрил

• сварку плавящимся металлическим электродом,

• разработал основы металлургии сварочного процесса,

• предложил вести сварку под шлаковой защитой, под флюсом

28. Что такое зона термического влияния? Чем она вызвана?Участок основного металла, примыкающий к сварному шву, в пределах которого вследствие теплового воздействия сварочного источника нагрева протекают фазовые и структурные превращения.

29. Какие источники тепловой энергии используются при различных видах сварки:

- электрическая сварочная дуга,

-струя разогретого до высоких температур газа, пропускаемого через электрическую дугу или совмещенную с дугой,

-теплота, образующаяся при прохождении электрического тока через расплавленную шлаковую ванну,

-через контакт свариваемых деталей, обладающий электрическим сопротивлением,

-трение контактирующих поверхностей свариваемых деталей,

-теплота от электрических вихревых токов, наводимых в проводнике переменным магнитным полем

-теплота, выделяющаяся в металле за счет местного повышенного электрического сопротивления,

-электронный луч, лазерный луч,

- энергия удара и тепловая энергия, образующаяся при сгорании (детонации) взрывчатых веществ,

- пламя горючих газов, сгорающих в струе чистого кислорода и др.

30. При дуговой электросварке анодное и катодное пятна дуги на стальных электродах нагреваются до температуры: около 2100 – 2300 ˚С.

31. На вторичной обмотке сварочного трансформатора при контактной сварке ток и напряжение могут находиться в пределах: напряжение на вторичной обмотке снижается

до 1 – 12 В, а ток увеличивается до 1000 – 100 000 А.

32.Каким условиям соответствуют графики, представленные на рис.?

Зависимость температуры от непрерывно действующего

источника в стальном полуограниченном теле и в стальной

пластине, q=330 Вт.1-полуограниченное тело,2-пластина.

33. Количество тепла, необходимое для нагрева металла сварного шва при дуговой сварке до температуры плавления определяется по формуле:

Где - удельная объемная теплоемкость, - температура плавления, - начальная температура (температура окружающей среды).

34. Количество тепла, необходимое для плавления металла сварного шва при дуговой сварке определяется по формуле:

Где L-удельная теплота плавления

35. Поясните смысл каждого из графиков 1, 2, 3, 4, изображенных на рис. , к какому способу сварки относится этот баланс? 1-поток в деталь,2-поток на плавление, 3-Эффективная мощность(или поток в электрод), 4-суммарный поток. К ручной дуговой сварке.

36. Поясните смысл каждого из графиков 1, 2, 3, 4, изображенных на рис., укажите к какому способу сварки относится этот баланс? 1-поток в деталь, 2-Эффективная мощность(или поток в электрод), 3-поток на плавление, 4-суммарный поток. К автоматической дуговой сварке.

37. Какому из способов сварки соответствуют графики, представленные на рис.? Перечислите составляющие баланса тепловых потоков по мере их возрастания:

К сварке в защитных газах. Поток в электрод->Поток на плавление->Поток в деталь->Суммарный поток->Эффективная мощность

38. Какому из способов сварки соответствуют графики, представленные на рис.? Перечислите составляющие баланса тепловых потоков по мере их возрастания:

К плазменной сварке.Поток в электрод->Поток на плавление->Поток в деталь->Суммарный поток->Эффективная мощность

39. Какому из способов сварки соответствуют графики, представленные на рис.? Перечислите составляющие баланса тепловых потоков по мере их возрастания:

Поток в электрод->Поток в деталь->Поток на плавление->Суммарный поток->Эффективная мощность. К электрошлаковой сварке.

40. В каком соотношении в горелку подают смесь кислорода и ацетилена: около1,15-1,2

41. До каких температур осуществляется разогрев стыка при стыковой сварке сопротивлением и при стыковой сварке оплавлением?

42. С чем связано различие трех зависимостей контактной температуры от времени нагрева при стыковой сварке круглых прутков диаметром 4 мм при напряжении на входе трансформатора 220 В, токе в первичной обмотке трансформатора 2 А,?

43. По какой формуле может быть вычислена предельная (установившаяся) температура в неограниченном теплопроводящем теле от точечного источника тепла (при точечной сварке):

44. Что описывают формулы: и?

45. Изобразите зависимости тока I и усилия Р от времени нагрева (циклограммы) контактной стыковой сварки сопротивлением одним и тремя импульсами

46. На рис. представлены:

Конденсаторная сварка. Алюминий->Медь->Сталь

47. Чему соответствуют графики, представленные на рисунке? Распределению температуры в алюминиевой пластине d= 3 м при шовной сварке

48. Изобразите принципиальную схему ультразвуковой сварки, приведите наименования основных элементов:

1 – магнитострикционный преобразователь,

2 – трансформатор продольных упругих колебаний,

3 – рабочий инструмент,

4 – наконечник рабочего инструмента,

5 – свариваемые заготовки,

6 – опора

63