3. Термическая резка (тр) металлов; Способы термической резки металлов.

ТР-термо-хим. Способ, заключающийся в сжигании металла в струе тех. Чистого кислорода и удалении этой струей образующиеся оксиды.

Способы ТР: 1. Газокислородная резка; 2. Кислородно-флюсовая; 3. Дуговая резка металла; 4. Кислородно-дуговая; 5. Плазменно-дуговая; 6. Воздушно-дуговая.

Газокислородная резка заключается в сжигании металла в струе кислорода и удалении этой струей образующихся оксидов.

Дуговая резка металлическим электродом заключаются в том, что металл в месте реза проплавляют электрической дугой. Силу тока при резке устанавливают максимально возможной (на 20-30% больше, чем при сварке электродами такого же диаметра).

При кислородно-дуговой резке разрезаемый металл разогревают электрической дугой, а затем сжигают струей кислорода. Обычно режущая струя кислорода следует за направлением движения электрода. Для этого способа резки применяют специальные резаки, обеспечивающие закрепление электрода и подвод кислорода к месту реза. При резке применяют угольные, графитиро-ванные или стальные электроды. Кислородно-дуговой резкой можно резать углеродистые, легированные, коррозионно-стойкие стали, чугун и цветные металлы. По чистоте получаемого реза она почти не уступает газокислородной, а по производительности в некоторых случаях превосходит ее.

Плазменно-дуговую резку выполняют плазменной дугой и плазменной струей. Этим способом разрезают толстые листы алюминия и его сплавов (до 80-120 мм), высоколегированную сталь и медные сплавы.

Сущность воздушно-электродуговой резки заключается в том, что металл расплавляют теплотой электрической дуги, а затем выдувают из места реза струей воздуха. Способ можно использовать для разделительной и поверхностной резки листового и профильного проката, головок заклепок, дефектных участков сварных швов, трещин, раковин, а также для разделки канавок и съема фасок. Резать можно в любых пространственных положениях. Качество реза почти не уступает качеству реза при газокислородной

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 30

Вопрос 1

: Термическая обработка металлов и сплавов — процесс тепловой обработки металлических изделий, целью которого является изменение структуры и свойств в заданном направлении.

Среди основных видов термической обработки следует отметить:

Дисперсионное твердение (старение)

Закалка

Отпуск

Отжиг (гомогенизация и нормализация). Целью является получение однородной зёренной микроструктуры и растворение включений. Последующее охлаждение является медленным, препятствующим образованию неравновесных структур типа мартенсита.

Термическая обработка металлов и сплавов — процесс тепловой обработки металлических изделий, целью которого является изменение структуры и свойств в заданном направлении.  Виды термической обработки  Среди основных видов термической обработки следует отметить:  Отжиг (гомогенизация и нормализация). Целью является получение однородной зёренной микроструктуры и растворение включений. Последующее охлаждение является медленным, препятствующим образованию неравновесных структур типа мартенсита.  Дисперсионное твердение (старение). После проведения отжига проводится нагрев на более низкую температуру с целью выделения частиц упрочняющей фазы. Иногда проводится ступенчатое старение при нескольких температурах с целью выделения нескольких видов упрочняющих частиц.  Закалку проводят с повышенной скоростью охлаждения с целью получения неравновесных структур типа мартенсита. Критическая скорость охлаждения, необходимая для закалки зависит от материала.  Отпуск необходим для снятия внутренних напряжений, внесённых при закалке. Материал становится более пластичным при некотором уменьшении прочности.  Отпуск закаленных деталей  Отпуск закаленных деталей уменьшает их хрупкость, повышает вязкость и снимает внутренние напряжения. В зависимости от температуры нагрева различают низкий, средний и высокий отпуск.  Низкий отпуск применяют главным образом при обработке измерительного и режущего инструмента. Закаленную деталь нагревают до температуры 150-250С (цвет побежалости - светло-желтый), выдерживают при этой температуре, а затем охлаждают на воздухе. В результате такой обработки материал, теряя хрупкость, сохраняет высокую твердость и, кроме того, в нем значительно снижаются внутренние напряжения, возникающие при закалке.  Средний отпуск применяют в тех случаях, когда хотят придать детали пружинящие свойства и достаточно высокую прочность при средней твердости. Для этого деталь нагревают до 300-500С и затем медленно охлаждают.  И наконец, высокому отпуску подвергают детали, у которых необходимо полностью снять все внутренние напряжения. В этом случае температура нагрева еще выше - 500-600С. 

Термообработку (закалку и отпуск) деталей простой формы (валики, оси, зубила, кернеры) часто делают за один раз. Нагретую до высокой температуры деталь опускают на некоторое время в охлаждающую жидкость, затем вынимают. Отпуск происходит за счет тепла, сохранившегося внутри детали.  Небольшой участок детали быстро зачищают абразивным брусочком и следят за сменой цветов побежалости на нем. Когда появится цвет, соответствующий необходимой температуре отпуска (220С - светло-желтый, 240С - темно-желтый, 314С - светло-синий, 330С - серый), деталь вновь погружают в жидкость, теперь уже до полного охлаждения. При отпуске небольших деталей (как и при закалке) нагревают какую-нибудь болванку и на нее кладут отпускаемую деталь. При этом цвет побежалости наблюдают на самой детали.  Отжиг стальных деталей  Чтобы облегчить механическую или пластическую обработку стальной детали, уменьшают ее твердость путем отжига. Так называемый полный отжиг заключается в том, что деталь или заготовку нагревают до температуры 900С, выдерживают при этой температуре некоторое время, необходимое для прогрева ее по всему объему, а затем медленно (обычно вместе с печью) охлаждают до комнатной температуры.  Внутренние напряжения, возникшие в детали при механической обработке, снимают низкотемпературным отжигом, при котором деталь нагревают до температуры 500-600С, а затем охлаждают вместе с печью. Для снятия внутренних напряжений и некоторого уменьшения твердости стали применяют неполный отжиг - нагрев до 750-760С и последующее медленное (также вместе с печью) охлаждение.  Отжиг используется также при неудачной закалке или при необходимости перекаливания инструмента для обработки другого металла (например, если сверло для меди нужно перекалить для сверления чугуна). При отжиге деталь нагревают до температуры несколько ниже температуры, необходимой для закалки, и затем постепенно охлаждают на воздухе. В результате закаленная деталь вновь становится мягкой.