Оборудование машиностроительного производства

Оборудование машиностроительного  производства

 

Сварка

 

Содержание

 

• Сварка (Общие понятия)
• Виды сварки ( Краткое описание )
• Сварка Трактором
• Различие Трактора от Каретки

Сварка 

 

Сварка — это технологический процесс получения неразъёмного соединения посредством установления межатомных и межмолекулярных связей между свариваемыми частями изделия при их нагреве (местном или общем), и/или пластическом деформировании.

 

Сварка применяется для соединения металлов и их сплавов, термопластов во  всех областях производства и  в медицине.

 

При сварке используются различные  источники энергии: электрическая  дуга, электрический ток, газовое  пламя, лазерное излучение, электронный  луч, трение, ультразвук. Развитие  технологий позволяет в настоящее  время осуществлять сварку не  только в условиях промышленных  предприятиях, но в полевых и  монтажных условиях (в степи, в  поле, в открытом море и т. п.), под водой и даже в космосе. Процесс сварки сопряжен с  опасностью возгораний; поражений  электрическим током; отравлений  вредными газами; поражением глаз и других частей тела тепловым, ультрафиолетовым, инфракрасным излучением  и брызгами расплавленного металла.

 

Виды сварки

 

• Газовая, или газоплавильная сварка, также газосварка — сварка плавлением с применением смеси кислорода и горючего газа, преимущественно ацетилена; реже — водорода, пропана, бутана , бензина и т. д.
• Электрическая дуговая - один из способов сварки, использующий для нагрева и расплавления металла электрическую дугу. Температура электрической дуги (до 5000°С) превосходит температуры плавления всех существующих металлов.
• Лазерная сварка- сварка плавлением, при которой для нагрева используется монохроматический когерентный луч света.
• ПЛАЗМЕННАЯ СВАРКА-универсальный процесс получения надежных неразъемных соединений практически из любых металлов и сплавов, применяющихся в промышленности для сварных конструкций.
• Термитная сварка — способ сварки, при котором для нагрева металла используется термит, состоящий из порошкообразной смеси металлического алюминия или магния и железной окалины.
• Электронно-лучевая сварка. Этот вид сварки выполняется в камерах с разрежением до 133(10^-4 — 1^-6)Па. Тепло образуется за счет бомбардировки поверхности металла элект­ронами, имеющими большие скорости, анодом является сва­риваемая деталь, а катодом — вольфрамовая спираль.
• Электрошлаковая сварка (ЭШС) — вид электрошлакового процесса, сварочная технология, использующая для нагрева зоны плавления тепло шлаковой ванны, нагреваемой электрическим током. Шлак защищает зону кристаллизации от окисления и насыщения водородом. 
  

Виды сварки

 

• Диффузионная сварка- сварка давлением, при которой детали контактируют при установленном непрерывном давлении и нагреваются в области контакта или во всем объеме при установленной температуре в течении установленного времени.
• ГАЗОПРЕССОВАЯ СВАРКА - соединение встык стержней, труб, фасонных профилей и т. д. нагревом мест сварки газовым пламенем до оплавления или пластичного состояния металла и последующим сжиманием (осаживанием) соединяемых частей.
• Контактная сварка — процесс образования неразъёмного сварного соединения путём нагрева металла проходящим через него электрическим током и пластической деформации зоны соединения под действием сжимающего усилия.
• Кузнечная сварка - сварка давлением, при которой заготовки нагреваются в печи, а шов получается в результате ударов молотом или или приложением другой импульсной силы, достаточной для пластической деформации сопрягаемых поверхностей.
• Высокочастотная сварка - контактная сварка, при которой переменный ток частотой не менее 10 кГц подается через механические контакты или наводится в детали и вызывает нагрев для сварки.

 

Виды сварки

 

• Сварка трением - это разновидность сварки давлением, при которой нагрев осуществляется трением, вызванным перемещением (вращением) одной из соединяемых частей свариваемого изделия.
• Ультразвуковая сварка - сварка давлением, при которой механические колебания высокой частоты и малой амплитуды и статическая сила формируют шов между двумя свариваемыми заготовками при температуре значительно ниже температуры плавления металла.
• Сварка взрывом — метод сварки на основе использования энергии взрыва; разновидность обработки металлов взрывом
• Холодная сварка - представляет собою соединение однородных или неоднородных металлов при температуре ниже минимальной температуры рекристаллизации; сварка происходит благодаря пластической деформации свариваемых металлов в зоне стыка под воздействием механического усилия

 

Сварка Трактором

 

• Сварка Трактором - это дуговая сварка, при которой все основные операции механизированы. Это означает, что подача электродной проволоки и перемещение дуги вдоль сварочного шва производятся автоматически, с помощью сварочного автомата.
• Сварочный автомат - сварочный аппарат, перемещающийся в процессе сварки или требующий механизированного перемещения обрабатываемого изделия. Если конструкция такого аппарата включает в себя механизм перемещения, то его называют самоходным. Закрепленный на месте автомат называют подвесным. Если автомат передвигается непосредственно по изделию или по направляющим линейкам, закрепленным на изделии, то такой автомат называют сварочный трактор

Сварка Трактором

 

• В процессе автоматической механизированной сварки часто применяют флюс — специальный сварочный материал защищающий дугу и сварочную ванну от окисления и улучшающий качество шва. Гранулированный флюс засыпают впереди дуги слоем толщиной 40–80 мм. Остатки его можно использовать повторно. Автоматическая дуговая сварка под флюсом - при сварке под флюсом дуга горит в газовом пузыре, образованном в результате плавления флюса и металла, при этом используется ток более высокой силы (до 1000—2000 А) и достигается более глубокое проплавление при минимальных потерях металла на разбрызгивание и угар.  
  Для сварки под флюсом обычно используют проволоку, хотя также возможно применение ленточных или комбинированных электродов. Вместо флюса иногда используют защитные газы или газовые смеси, а также порошковую проволоку.

Сварочный трактор АДПГ - 500

 

 
1 – горелка

2 – коромысло

3 – фиксатор

4 – вертикальный корректор

5 – катушка

6 - пульт управления

7 - механизм подачи

8 - поперечный корректор 9 - каретка ходового механизма

Сварочный трактор Мультитрак  А2 (GMAW) 

 

Сварочные автоматы различаются  по своим техническим параметрам, главными из которых являются  сила тока, диаметр проволоки  и скорость ее подачи. В таблице  ниже приведены сравнительные  технические данные по наиболее  популярным моделям автоматов.

 

Сварочные трактора и каретки 

 

• Сварочные трактора и каретки не относятся к средствам автоматизации сварки – это всего лишь средства для облегчения труда сварщика. Ни один сварщик не может сваривать шов беспрерывно 8 часов в день.  Применение средств механизации сварки помогает увеличить производительность без потери качества сварки. Реальная загрузка сварщика непосредственной работой на производствах составляет даже не 60 % времени а гораздо ниже – около 25-30% (пройдитесь с секундомером по цеху и сравните время горения дуги и общее время работы сварщика хотя бы минут за 15-20). Если такое решение как сварочные тракторы для сварки под флюсом широко применяется и является во многих случаях необходимостью, то использование легких сварочных тракторов и кареток для механизации полуавтоматической сварки до сих пор не оценено по достоинству. О таких легких сварочных тракторах и сварочных каретках эта статья.

Различие Трактора от Каретки

 

• Сварочный трактор использует для своего движения поверхность изделия без применения специальных путей. Могут применяться направляющие, копиры  - но трудоемкой операции по монтажу путей на изделии для последующей сварки трактором как таковой нет. Сварочная каретка использует специальные пути или бандажи, которым монтируются на изделии или рядом с ним для своего движения. Их установка на и изделие занимает определенное время, и , кроме того от точности установки путей для сварочной каретки значительно зависит и результат работы и качество механизированной сварки

Различие Трактора от Каретки

 

• В то же время, сварочная каретка работает точнее по скорости передвижения, дает 100 % повторяемость траектории. Сварочный трактор может уходить от траектории, или проскальзывать по поверхности изделия, в то же время он быстрее подготавливается к работе.   Отсюда вывод – что приводные каретки для сварки стоит использовать для многопроходных швов, на вертикальных поверхностях и в случаях  когда сварочный трактор не может  быть использован по условиям расположения сварного шва или характеристик поверхности и материала изделия. Использование сварочного предпочтительнее с точки зрения производительности труда сварщика, если он может быть применен.

 

Различие Трактора от Каретки

 

Сварочный трактор MIG/MAG

 

Каретка для сварки тавровых  соединений

Сварка корня шва по открытому  зазору

 

• Процесс слабо чувствителен к изменению  ширины зазора 3мм или 5 мм – процесс идет почти одинаково. При большем зазоре требуются поперечные колебания электрода. Собрать стык с такой точностью гораздо проще, чем собрать стык под сварку корневого прохода традиционными методами. Если сравнивать со сваркой под флюсом – то скорость сварки конечно сильно меньше – но не нужна ни флюсовая подушка , ни съемная подкладки. При сварке листов в карты при помощи сварочного трактора это не так то и просто сделать – так как от неравномерного нагрева листы коробятся во время сварки и подкладка может отходить от обратной стороны шва. Установка подкладки и возможное исправление брака при прожоге – это потеря производительности. При работе STT (Lincoln), ColdArc (EWM) WiseRoot (Kemppi) SpeedRoot (Lorch) – провал ванны при сварке корня шва не приводит к прожогу  а лишь к гашению дуги – проволока просто проходит в зазор. После зачистки захода с плавным переходом к кромкам процесс сварки корня шва, в том числе и с применением сварочных тракторов и кареток может быть продолжен. Потеря времени в этом случае – 3-5 минут.

Сварка глубоко проникающей  дугой

 

•  Дает возможность работать с малым раскрытием кромок или даже без него. Частично это метод описан в статье на нашем сайте, с фотографией тут (ссылка откроется в новом окне).  При возможности 2-х сторонней сварки и при сварке тавровых соединений эти способы могут с успехом быть применены в сочетании со сварочными тракторами и каретками. Кроме того,  часть этих способов идет на короткой дуге и малочувствительна к сквознякам.  Да, сварка MIG MAG сварка одной дугой уступает по производительности наплавки сварке под флюсом, но ведь можно и уменьшить общий объем металла. С учетом  необходимого объема работ по сборке стыка и подготовке к сварке производительность легких тракторов и кареток может оказаться и выше, чем при применении тракторов для сварки под флюсом

Импульсная сварка MIG MAG

 

• В ее классическом применении дает возможность получать достаточно широкий шов. На токе порядка 220 ампер можно перекрыть разделку шириной более 10 мм без поперечных колебаний электрода и в дополнении к этому – еще и малый угар легирующих элементов и почти полное отсутствие брызг. После прохода сварочным тарктором или кареткой не нужно чистить поверхность шва или околошовной зоны

Применение сварочных кареток

 

• Это швы вертикального и горизонтального расположения, часть кареток в сочетании с бандажами предназначены и для сварки кольцевых стыков трубопроводов и обечаек. Легкие сварочные тракторы снабжены магнитами для увеличения сцепления с поверхностью, поэтому для работы с немагнитными материалами также предпочтительнее сварочные каретки.