Профессионально о сварке

Для листовых конструкций применяют листовой и фасонный прокат (листы, уголки, швеллеры и т.д.). Существует масса сварных листовых конструкций, начиная от сложных несущих рам, баков, балок, мостов, стоек и до очень простых по конструкции, например бытовой бак для воды.

Сварка бронзы в основном применяется для исправления дефектных отливок из бронзы, ремонта деталей и наплавки. Бронзы с большим содержанием алюминия почти не поддаются сварке обычными приемами.

Латунь — это сплав меди с цинком. Сварка латуни затруднена легкой испаряемостью цинка. Температура плавления цинка 420°С, а кипения — 907°С, что близко к температуре плавления латуни. Испаряясь, цинк быстро окисляется в тугоплавкую пылевидную окись цинка, которая очень ядовита. Предельно допустимая концентрация цинка в воздухе 0,005 мг/л, поэтому сваривать латунь необходимо под вытяжными устройствами, а иногда в респираторе. Вследствие испарения цинка в шве образуется большая пористость.

Номинально прямолинейными называются швы, которые на чертежах изображаются прямыми линиями. Системы автоматического направления электрода по стыку при сварке таких швов используются для компенсации непараллельности направляющих сварочных аппаратов линии стыка. Все имеющиеся типы датчиков положения стыка, кроме дуговых, не могут быть расположены в зоне дуги и должны быть вынесены вперед по направлению сварки на расстояние от сварочной горелки, определяемое допустимой температурой окружающей среды, при которой может работать датчик. Это расстояние колеблется в пределах 80—300 мм.

Устройства для первоначального поджига дуги делятся на два класса: устройства поджига от короткого замыкания касанием и устройства поджига через зазор.Поджиг коротким замыканием осуществляется путем кратковременного контакта электрода и изделия и последующего их разведения. Ток, проходящий через микровыступы электрода в момент контакта, разогревает их до температуры кипения, а поле, возникающее при разведении электродов, обеспечивает эмиссию электродов, достаточную для возбуждения дуги.

Все операции надо начинать с подключения заземляющего провода в строгом соответствии с инструкцией, изложенной в паспорте на полуавтомат. При подключении источника сварочного тока к цеховому пускателю напряжения питающей сети необходимо убедиться в соответствии напряжения питающей сети напряжению, указанному на заводской табличке источника.

Датчики положения свариваемого стыка являются основным узлом систем автоматического направления электрода по стыку. Именно отсутствие таких датчиков, надежно работающих в промышленных условиях, ограничивает применение систем автоматического направления электрода по стыку и не позволяет повысить уровень автоматизации процессов дуговой сварки. Над созданием датчиков положения стыка работают как в нашей стране, так и за рубежом, однако и сегодня эту проблему нельзя считать решенной.

Поддержание заданной длины дуги необходимо для обеспечения стабильности параметров шва. Особенно важно поддержание длины дуги при сварке короткой или погруженной в металл дугой, когда незначительные изменения длины дуги могут привести либо к короткому замыканию электродов, либо к резкому уменьшению глубины проплавления. Поэтому современные автоматы обязательно снабжаются устройствами для стабилизации длины дуги.

Клееносварные нахлесточные соединения применяют в конструкциях из алюминиевых сплавов. Клеевая прослойка повышает сопротивляемость конструкции коррозии, а также воспринимает на себя часть усилия. Кроме того, клеевые прослойки способствуют устранению раскрытия нахлестки и смягчают концентрацию напряжений, повышая тем самым работоспособность конструкций.

Высоколегированные сплавы никеля обладают наряду с высокой жаропрочностью и окалиностойкостью значительной коррозионной стойкостью в газовых, соляных и жидкометаллических средах и могут эксплуатироваться до температур 1000—1100°С (табл. 21.1). Никелевые сплавы делят на две группы: гомогенные нетермоупрочняемые и гетерогенные термоупрочняемые дисперсионным твердением.

К наиболее распространенным сталям аустенитно ферритного класса относятся стали типа 08Х22Н6Т, 12Х21Н5Т, 03Х23Н6, 08Х18Г8Н2Т, 08Х21Н6М2Т, 03Х22Н6М2.  Микроструктура хромоникелевой стали 08Х22Н6Т и хромо-никель-молибденовой 08Х21Н6М2Т представлена на рис 18.1. Количество аустеннтной и ферритной фаз в сталях этого класса колеблется обычно в пределах 40—60 % Химический состав аустеннтно ферритных сталей приведен в табл 18.1, механические свойства — в табл. 18.2.

Болтовые соединения применяются в конструкциях комбинированного характера. Часть соединений, выполняемых в цеховых условиях, проектируется сварными, другая часть, выполняемая на монтаже, — с применением болтов. Как правило, это болты высокой прочности, изготовляемые из сталей 40 X, 40ХФА, имеющих предел прочности при растяжении более 1000 МПа. Распределение усилий в сварном соединении с такими болтами происходит более равномерно, чем в сварном соединении с заклепками.

Сварка горячим воздухом. При сварке воздух, нагретый в специальной горелке до 250—300 °С, в зоне сварки несколько охлаждается. Сварка осуществляется присадочным прутком, подающимся в разделку шва вручную или полуавтоматом.Сварка нагревательным элементом. Позволяет сваривать угловые, тавровые и стыковые соединения. Одним из способов этой сварки является электроимпульсная сварка очень тонких пленок толщиной в сотые доли миллиметра. При этом узкая металлическая лента прижимается к нахлестке соединяемых пленок, нагревается током и быстро охлаждается. Соединения обладают достаточной прочностью.

Мартенситно-стареющие стали изготавливаются в виде поковок, штамповок, листов, отливок, прутков и проволоки, в том числе и сварочной Для стабилизации значений пластических характеристик, увеличения усталостной прочности и предотвращения водородного охрупчиваиия применяется вакуумный переплав металла, повышающий чистоту по содержанию неметаллических включений, газов и примесей Цветных металлов. Для уменьшения содержания углерода и азота в иекоторых случаях применяют электронно-лучевой переплав.

Согласно статистике, каждый год около 4.5 триллионов сигаретных окурков добавляются в виде мусора к мировой экосистеме, нанося ей, тем самым значительный ущерб, они засоряю пляжи, берега водоемов, при попадании в воду в больших количествах они способствуют гибели рыбы. До настоящего момента, к сожалению, не было придумано ни одного способа как использовать эти сигаретные окурки во благо, их оставалось только выбрасывать. Исследователи из китайского университета Xi'an Jiaotong сообщили, что они нашли способ, благодаря которому окурки можно использовать для изготовления средства, защищающего сталь от коррозии и ржавчины.

Высокий отпуск изделий из конструкционных сталей при температуре 600—800° С предназначен в основном для устранения возможной деформации в процессе механической обработки и эксплуатации конструкций, а также для повышения сопротивляемости их хрупким разрушениям, в особенности при пониженных температурах. Предупредить появление остаточных деформаций сварных конструкций при обработке или эксплуатации можно, значительно снизив остаточные напряжения в процессе высокого отпуска. На рис. 127 приведены остаточные напряжения в электрошлаковом шве образца 500x500 мм из стали Ст.З толщиной 100 мм; режим отпуска: температура 675° С, выдержка 3,5—4 ч.

При электрошлаковой сварке могут возникать сварочные деформации нескольких видов. Электрошлаковой сваркой соединяют элементы большого сечения, борьба с деформациями в этом случае представляет непростую задачу.

Применительно к тонкостенным сосудам могут быть использованы некоторые общие приемы борьбы с деформациями и напряжениями, такие как уменьшение погонной энергии сварки, охлаждение в процессе сварки, рациональное расположение швов, а также прокатка сварных соединений. Прокатка в основном устраняет деформации от продольной усадки. Поэтому в тех случаях, когда основная деформация вызвана поперечной усадкой шва, следует применять другие способы. Это относится главным образом к стыковым круговым соединениям. Значительными возможностями в этом случае обладает прием, основанный на создании предварительных обратных деформаций.

В тяжелых машинах габариты, вес и сечения деталей часто оказываются настолько велики, что получение заготовок требуемого размера и формы с помощью ковки или литья вызывает большие трудности. Преодоление этих трудностей обеспечивается расчленением крупной сложной детали на более простые по форме элементы меньшего веса с последующим соединением сваркой. При этом технологичность составной детали во многом определяется выбором расположения и конструктивного оформления стыков между отдельными элементами. Поэтому вопросы расчленения крупной детали необходимо решать с учетом как методов получения заготовок отдельных элементов, так и приемов их сборки, сварки и последующей механической и термической обработки.

Большинство деталей машиностроения можно выполнить сварными из отдельных заготовок более простой формы. Применительно к индивидуальному производству деталей тяжелых: машин такой подход, как правило, оправдывается. Однако для деталей, выпускаемых в условиях серийного, а тем более массового производства, целесообразность изготовления детали  составной с помощью сварки не является бесспорной. Эта целесообразность существенно зависит от технологичности ее конструкции, т. е. от характера расчленения детали, метода получения заготовок, их обработки, удобства выполнения и трудоемкости сборочно-сварочных операций, возможности механизации процесса изготовления, величины искажений размеров и формы от сварки, необходимости и характера последующей термической и механической обработки и т. п.