13. Изготовление отливок из тугоплавких сплавов (схемы, особенности, сущность).

Тугоплавкие металлы (титан, ванадий, хром и др.) имеют высокую химическую активность в расплавленном состоянии. Они активно взаимо-действуют с кислородом, азотом, водородом и угле¬родом. Поэтому плавку этих металлов и их спла¬вов ведут в вакууме или в среде защитных газов.Основной способ производства титановых отли¬вок — литье в графитовые формы, литье в оболоч¬ковые формы.

Для плавки титановых сплавов широко используют специальные вакуумные дуговые печи с расходуемым электродом.

Отливки из титановых сплавов применяют в судостроении,в авиации,вакуумной технике и других отраслях.

Сварка

1. Физические основы получения сварных соединений.

Физические основы получения сварн. соединений Сварка – технологический процесс получения неразъемных соединений путем установления межатомной и межмолекулярной связи между свариваемыми частями детали при нагреве места контакта или пластической деформации или того и другого одновременно. Сваркой соединяют однородные и разнородные металлы и их сплавы, металлы с некоторыми неметаллическими материалами (керамикой, графитом, стеклом и др.), а также пластмассы.

+Физической основой процесса сварки является образование прочных связей между атомами или молекулами на поверхности соединяемых заготовок. Для получения сварного соединения соединяемые поверхности необходимо сблизить на расстояния, в пределах которых начинают действовать межатомные силы сцепления, обеспечить необходимую температуру, время контакта и качество поверхности. Для этого определенным образом требуется активизировать свариваемые поверхности путем введения определенной энергии. Энергия может быть сообщена в виде теплоты, упруго-пластической деформации, электронного, ионного, ультразвукового облучения. В зависимости от этого способы сварки разделяют на сварку плавлением(ручная, газо-электрич, плазмен дуговая, электрошлак, эл-лучевая, газовая, автомати под флюсом) и сварку давлением(контактная, газопрес, диффуз, ультразвук, трением, холодная и др). При сварке плавлением происходит расплавление кромок соединяемого материала. В результате образуется общая расплавленная сварочная ванна, которая, затвердевая, образует соединение в виде сварочного шва.

При сварке давлением заготовки соединяются путем совместной пластической деформации. При этом материал в зоне соединения, как правило, нагревают для снижения сопротивления деформации. В процессе деформации происходит течение материала вдоль соединяемых поверхностей и обеспечивается плотный контакт между соединяемыми поверхностями.

2. Сварка плавлением. Дуговая сварка (схемы, сущность, виды).

1. Классификация способов дуговой сварки. Электрическая дуговая сварка впервые была применена в России. В 1882 г. рус­ский изобретатель Н. Н. Бенардос использовал дугу, которую в 1802 г. открыл В. В. Петров, для сварки металлов угольным электродом, а в 1888 г. Н. Г. Славянов предложил способ дуговой сварки металлическим электродом. В зависимости от способа вклю­чения в сварочную цепь основного и присадочного металла и ха­рактера воздействия на них сварочной дуги различают следующие основные виды дуговой сварки: неплавящимся угольным электро­дом, или способ Бенардоса, плавящимся металлическим электро­дом, или способ Славянова, и плавящимися металлическими элек­тродами с использованием трехфазной дуги.

2. По способу Бенардоса (рис. II. 1, а) дуга постоянного тока при прямой полярности (минус на электроде, плюс — на изделии) горит между, угольным или графитовым электродом 3 и свариваемым изделием 1. Присадочный металл 2 в сварочную цепь не включен, и поэтому дуга прямое действие оказывает на основной металл и ко­свенное — на присадочный. При обратной полярности, когда элек­трод становится анодом (плюс на электроде), а изделие — катодом (минус на изделии), угольная дуга становится неустойчивой, и про­исходит науглероживание металла. Сварка по способу Бенардоса применяется преимущественно при исправлении пороков в чугунных и бронзовых отливках и при наплавке порошкообразными твердыми сплавами быстроизнашивающихся деталей.

3. По способу Славянова (рис. II. 1, б) дуга постоянного (при прямой или обратной полярности) или переменного тока горит между плавящимся металлическим электродом 2 и свариваемым изделием 1, которые включены в сварочную цепь и на которые она оказывает прямое действие. Электрод, включенный в сварочную цепь, значительно интенсивнее нагревается и быстрее плавится, так как поверхность его торца непосредственно бомбардируют элек­трически заряженные частицы. Расплавляясь дугой, электрод одновременно является и присадочным металлом, который постоян­но пополняет сварочную ванну.

По объему промышленного применения дуговая сварка по спо­собу Славянова занимает одно из первых мест.

Рис. II.1 Схемы основных видов дуговой сварки.

4. При сварке трехфазной дугой (рис. II. 1, в) к разным фазам трех­фазного тока в сварочную цепь включены два изолированных один от другого электрода 2 и свариваемое изделие 1. Дуга возбуждается между каждым электродом и изделием и между электродами, сле­довательно, одновременно возникают три дуги. При этом на каждый из электродов и на основной металл две дуги оказывают прямое действие, а одна дуга — косвенное.

Сварка трехфазной дугой по производительности в 2...3 раза превышает дуговую сварку по способу Славянова. Этот метод преимущественно используют при автоматической сварке металла большой толщины.