Билет №7:

1. Три стадии распространения тепла при сварке движущимся источником.

Рассмотрим сварку встык двух пластин. При Т = 0 изотерма Т = Т_пл будет точкой. С течением времени она станет окружностью, диаметр которой будет возрастать. Это стадия насыщения (+q > –q). +q – подводимое тепло; –q – отводимое тепло.

Далее диаметр изотермы достигает своего максимального значения и в системе координат, связанной с движущимся источником не изменяется (+q = –q). Температурное поле в этой системе – квазистационароное. Это вторая стадия – предельное состояние. После прекращения действия источника тепла начинается третья стадия – стадия выравнивания температур (+q < –q). В 1 и 3 стадии пренебрегать толщиной нельзя, т.к. в процессе теплонасыщения и выравнивания температур образуется непровар. При дуговой сварке плавящимся электродом лучше начинать и заканчивать сварку, плавно уменьшая мощность дуги. Температурное поле во 2-й стадии определяет размеры шва, которые ограничиваются изотермой T = T_пл. Стадия 2 имеет наибольшее практическое значение и при расчётах рассматривают квазистационароное состояние.

2. Сущность и основные параметры режима электронно – лучевой сварки.

Сущность процесса состоит в использовании кинетической энергии потока электронов, движущихся с высокими скоростями в вакууме. Для уменьшения потери кинетической энергии электронов за счет соударения с молекулами газов воздуха, а так же для химической и тепловой защиты катода в электронной пушке создают вакуум порядка 10^-4 - 10^-5 мм рт.ст. Появляется возможность сварки тугоплавких металлов, керамики и т.д. Уменьшение протяженности зоны термического влияния снижает вероятность рекристаллизации основного металла в этой зоне. Хорошее качество электронно-лучевой сварки достигается также на низкоуглеродистых, коррозионно-стойких сталях, меди, и медных, никелевых, алюминиевых сплавах. Проплавление при электронно-лучевой сварке обусловлено в основном давлением потока электронов, характером выделения теплоты в объеме твердого металла и реактивным давлением испаряющегося металла, вторичных и тепловых электронов и излучением. Возможна сварка непрерывным электронным лучем. Однако при сварке лекгоиспаряющихся металлов эффективность электронного потока и количество выделяющейся в изделии теплоты уменьшаются вследствие потери энергии на ионизацию паров металлов. Основные параметры режима сварки – сила тока в луче, ускоряющее напряжение, скорость перемещения луча по поверхности изделия, продолжительность импульсов и пауз, точность фокусировки луча, величина вакуума.

3.Шунтирование при Кт зависит не только от I₂, d_т и шага - t, но и от места подвода тока Так, при двухстороннем подводе тока к деталям и. При одностороннем подводе тока и постановке одновременно двух точек на детали равной толщины ток шунтирования возрастает в два раза, по сравнению с двухсторонним подводом тока . В этом случае ток шунтирования через верхний лист значительно снижается, если сварка ведется на токоведущей опоре или, на так называемых, контрэлектродах. Этот способ широко используют для сварки деталей из низкоуглеродистых сталей толщиной до 1,3мм. При сварке деталей большей толщины применяют пистолетную схему, при которой при двухстороннем токоподводе сваривается одна точка. По такой схеме полностью предотвращаются токи шунтирования через верхний лист. Токи шунтирования существенно изменяются в зависимости от сочетания деталей разной толщины и их расположения относительно сварочного трансформатора. Если тонкая деталь находится со стороны трансформатора, токи шунтирования снижаются, и наоборот.

4. Искажение формы двутавровых балок и методы их исправления. При изготовлении двутавровых балок наблюдаются искажение формы их элементов под воздействием усадочных сил, возникающих при сварке.

Наименование	Эскиз	Допускаемые отклонения
Перекос полок		а до 0,01 ширины полки. В местах сопряжения с другими элементами а до 0,005 ширины полки, но не более 1 мм
Грибовидность полок
Выпучивание стенки		 до 0,006 высоты стенки
Изгиб в плоскости полок		 до 0,001 длинны балки, но не более 10 мм
Изгиб в плоскости стенки

В практике используют три метода правки: механическую, терми­ческую и термомеханическую. Механическую правку осуществляют в холодном состоянии. Изгиб балок устраняют на горизонтально-правиль­ных прессах. Грибовидность полок исправляют путем пласти­ческого деформирования винтовыми или гидравлическими струбцинам либо прокаткой в специальных валковых машинах или переносных устройствах. Компенсировать деформацию грибовидности можно путем создания предварительного прогиба полки в обратную сторону перед сваркой поясных швов.

Термическую правку проводят путем поверхностного нагрева газо­выми горелками до температуры 600...700°С полос или «клиньев».

Правку грибовидности или перекоса полки производят прогревом полосы по всей длине изделия или только на исправляемом участке.

Правку балки с изгибом в плоскости стенки можно делать двумя приемами: нагревом кромок полок по всей их толщине с выпуклой сто­роны или нагревом поверхности в виде одного или нескольких клиньев. Ликвидировать образовавшийся хлопун (выпучивание на стенке) механическим путем невозможно. Правку осуществляют путем нагрева полос на выпуклой стороне хлопуна причем горелку следует перемещать зигзагообразно от центра хлопуна. Полосы нагрева располагают строго симметрично под углом 90 или 120. Каждую следующую полосу нагревают после полного остывания предыдущей. Правку выпучивания стенки осуществляют в последнюю очередь после исправления всех других искажения на балке.

5. ИП. Сварочный трансформатор - это электромагнитный аппарат, преобразующий напряжение 220В в 380В. В промышленной сети переменного тока в более низкое напряжение и обеспечивающий необходимую силу сварочного тока. Наибольшее распространение получила конструкция сварочного трансформатора с подвижными обмотками. Такой трансформатор состоит из замкнутого магнитопровода, который шихтуется из пластин электротехнической стали марок Э 320, Э 330. Первичная обмотка, состоящая из двух соединенных последовательно катушек и подключаемая к промышленной сети, крепится на магнитопроводе неподвижно. Вторичная обмотка выполняеся также в виде двух катушке, которые могут свободно перемещаться вдоль стержней магнитопровода при вращении рукоятки. Такие трансформаторы чаще других применяются для РДС. Кроме них применяют трансформаторы, в которых поток рассеяния изменяют поворотом магнитного шунта (типа СТШ, а также ТДП, ТСП, АД3, в которых регулирование тока производится с помощью дополнительных обмоток). Для автоматической и полуавтоматической сварки плавящимся электродом под слоем флюса используют тип ТДФ. Для сварки неплавящимся электродом используют установку УДГУ, которая позволяет вест процесс как на переменном токе, так и на постоянном.