43. Металлургические процессы при сварке. Сварочные напряжения и деформации, причины их появления и методы предупреждения.

Металлургические процессы при сварке отличаются следующими особенностями:малым объемом расплав­ленного металла сварного шва, высокой температурой зоны сварки, непродолжительным нахождением металла в расплавленном состоянии, активным взаимодействием расплавленного металла с окружающей средой, быстрым отводом теплоты от расплавленного металла сварочной ванны в прилегающей к ней зоны твердого основного металла.

В процессе сварки происходит окисление металла за счет кислорода атмосферы, двуокиси углерода, паров воды, высших окислов. Окислы и газы, остающиеся в сварном шве, резко ухудшают его механические свой­ства.

На качество сварных соединений большое влияние оказывает содержание серы и фосфора. Сера, соединяясь с железом, образует сульфид железа FеS, который является причиной образования горячих трещин. Вредное влия­ние оказывает и фосфор, снижающий ударную вязкость металла шва.

В процессе сварки возникают внутренние напряжения в металле и изменения формы и размеров сварного изделия, называемые деформациями.

К неиз­бежным причинам относятся: неравномерный нагрев; тепловая усадка шва; структурные изменения ме­талла шва и околошовной зоны и т. д. К сопутствующим причинам относятся: неправильный расчет конст­рукции сварных узлов (близкое расположение швов, их частое пересечение, неправильно выбранный тип соеди­нения и др.); применение устаревшей техники и техно­логии сварки (неверно выбраны способы наложения слоев и диаметр электрода, не соблюдаются режимы сварки и др.); низкая квалификация сварщика; наруше­ние геометрических размеров сварных швов. Для уменьшения сварочных деформаций имеют правильный порядок наложения сварных швов, а также применение термической обработки после сварки (отжиг, нормали­зация).

44. Электродуговая сварка, сущность процесса, применяемое оборудование.

Дуговой сваркойназывают сварку плавлением, при которой нагрев осуществляется электрической дугой, представляющей собой длительный устойчивый электрический разряд между двумя электродами в ионизированной атмосфере газов и паров металла.

Процесс зажигания дуги в боль­шинстве случаев включает три этапа: короткое замы­кание электрода на заготовку, отвод электрода на рас­стояние 3...6 мм и возникновение устойчивого дугового разряда.

Сварочный пост для ручной дуговой свар­кивключает в себя:

1. Стол сварщика.

2.Источники питания сварочной дуги:

Сварочные трансформаторы - источники питания сварочной дуги переменного тока, понижающие напря­жение сети с 220, 380, 500 В до 60...80 В, необходимое для возбуждения дуги.

Осцилляторы - аппараты, которые применяют для питания сварочной дуги током высокой частоты (150…450 кГц) и высокого напряжения (2...8 тыс. В). Ток высокой частоты и высокого напряжения позволяет возбуждать дугу без касания электродом изделия и поддерживать ее без усилий. Создаваемое осциллятором высокое на­пряжение не опасно для человека ввиду малой электрической мощности осциллятора, которая не превышает 150 Вт.

Сварочные преобразователислужат для преобразования переменного тока в постоянный.

Сварочные агрегаты состоят из генератора постоян­ного тока и двигателя внутреннего сгорания, валы кото­рых соединены эластичной муфтой.

Сварочные выпрямители - агрегаты, которые с по­мощью полупроводниковых элементов преобразуют переменный ток в постоянный.

3. Электрододержатели - предназначены для зажима электрода и подвода к нему тока в процессе ручной дуговой сварки.

4. Сварочные щитки и шлемы применяют для защиты глаз и кожи лица сварщика от лучей сварочной дуги и брызг расплавленного металла.

5. Сварочные провода служат для подвода тока от ис­точника питания сварочной дуги к электрододержателю изделию.

Для зачистки сварочных швов и удаления шлака используют проволочные щетки, зубила и молотки. Инструментами сварщика являются также линейки, угольники, шаблоны и др.