Області застосування чавуну.

Чавун широко використовується при виробництві виробів різного призначення. Головні якості чавуну - дешевизна, хороші ливарні якості, міцність і твердість.

Чавун використовується там, де необхідно отримати деталі складної форми і достатньої міцності. Наприклад - станини верстатів, корпусні деталі або художні чавунні огорожі.

Всім добре відомі художні прикраси набережних Санкт -Петербурга, виконані з чавунного лиття. Не менш красиво оформлені ажурні литі ворота Зимового палацу, а також інші пам'ятники.

В автомобільній промисловості з чавуну отримують блоки циліндрів двигунів внутрішнього згоряння (на сучасному виробництві використовують чавун з вермікулярним графітом), а також колінчаті вали дизельних двигунів.

Чавун широко використовується в сантехнічному обладнанні - з чавуну роблять ванні, раковини і кухонні мийки, а також опалювальні радіатори, труби і фітинги.

Наприклад, ванні з чавуну дуже цінуються знавцями за їх надійність, міцність і невибагливість в експлуатації. Такі ванні можуть служити десятиліттями, зберігаючи первинний вигляд без змін.

Передільний чавун призначається для подальшого переділу в сталь. На його частку доводити 90 % загального виробництва чавуну. Звичайно такий чавун містить 3,8...4,4 % вуглецю, 0,3...1,2 % кремнію, 0,2...1 % марганцю, 0,15...0,20 % фосфору, 0,03...0,07 % сірки.

Ливарний чавун застосовується після переплаву на машинобудівних заводах для одержання фасонних виливків.

Феросплави – сплави заліза із кремнієм, марганцем і іншими елементами. Їх застосовують для розкислення й легування стали.

Побічними продуктами доменної плавки є шлаки й доменний газ.

Зі шлаків виготовляють шлаковату, цемент, добрива (намагаються одержати гранульовані шлаки, для цього його виливають на струмінь води).

Доменний газ після очищення використовується як паливо для нагрівання повітря, що вдмухається в піч.

В залежності від стану вуглецю в чавуні, розрізняють:

Білий чавун, в якому весь вуглець знаходиться у зв'язаному стані ввигляді карбіду, і чавун, в якому вуглець у значній мірі абоповністю перебуває у вільному стані у вигляді графіту, що визначаєміцнісні властивості сплаву, чавуни підрозділяють на:

1) сірі - пластинчаста або червоподібний форма графіту;

3) ковкі - хлопьевідний графіт. Чавуни маркують двома літерами і двомацифрами,відповідними мінімального значення тимчасового опору? в прирозтягуванні в МПа-10. Сірий чавун позначають буквами "СЧ" (ГОСТ 1412-85),високоміцний - "ВЧ" (ГОСТ 7293-85), ковкий - "КЧ" (ГОСТ 1215-85).

СЧ10 - сірий чавун з межею міцності при розтягу 100 МПа;

ВЧ70 - високоміцний чавун з сигма тимчасовим при розтягу 700 МПа;

КЧ35 - ковкий чавун с? в розтяганням приблизно 350 МПа.

Для роботи у вузлах тертя з мастилом застосовують виливки зантифрикційного чавуну АЧС-1, АЧС-6, АЧВ-2, АЧК-2 тощо, щорозшифровується так: АЧ - антифрикційний чавун:

С - сірий, В - високоміцний, К - ковкий. А цифри позначають порядковийномер сплаву згідно ГОСТу 1585-79.

Ста́ль — сплав заліза з вуглецем, який містить до 2,14 % вуглецю і домішками (кремній, марганець, сірка, фосфор та гази).

За вмістом вуглецю сталі поділяють на дві групи:

м'яка сталь, або технічне залізо (містить до 0,3 % вуглецю)

Призначення вуглецевих сталей звичайної якості

Ст0 Невідповідальні будівельні конструкції, прокладки, шайби

Ст1 Малонавантажені деталі конструкцій: заклепки, шайби, шплінти, прокладки, кожухи

Ст2 Деталі металоконструкцій: рами, осі, валики, цементовані деталі

Ст3 Рами, деталі, що піддаються цементації і ціануванню, від яких вимагається висока твердість поверхні при невисокій твердості серцевини, гаки кранів, кільця, циліндри, шатуни, кришки

Ст4 Вали, осі, тяги, пальці, болти, гайки, деталі при невисоких вимогах до міцності

Ст5 Вали, осі, зірочки, кріпильні деталі, зубчасті колеса, шатуни, деталі при підвищених вимогах до міцності

Ст6 Вали, осі, бойки молотів, шпинделі, муфти кулачкові і фрикційні, деталі з високою міцністю

Залежно від способу окиснювання вуглецю є різні способи переробляння чавуну на сталь: конверторний, мартенівський і електротермічний.

Бессемерівським способом переробляють чавуни, які містять мало фосфору і сірки й багаті на силіцій (не менше 2 %).

Томасівським способом переробляють чавун з великим вмістом фосфору (до 2 % і більше).

Мартенівський спосіб відрізняється від конверторного тим, що випалювання надлишку вуглецю в чавуні відбувається за рахунок не лише кисню повітря, а й кисню оксидів заліза, які додаються у вигляді залізної руди та іржавого залізного брухту.

Електротермічний спосіб має перед мартенівським і особливо конверторним цілий ряд переваг.

Безпере́рвне розлива́ння ста́лі — розливання сталі в наскрізні виливниці-кристалізатори невеликого перерізу.

Прискорене твердненняметалу в кристалізаторі відбувається внаслідок того, що виливниці виготовлені з високотеплопровідних матеріалів (міді, латуні) і охолоджуються водою. Зливок, що виходить з кристалізатора, перерізається киснево-ацетиленовими різаками на заготовки потрібної довжини, які ще раз охолоджуються водою з форсунки.

Машини для безперервного розливання сталі можна поділити на три групи:

1) машини, в яких зливок і кристалізатор рухаються з однаковою швидкістю (машина М. Ф. Голдобіна);

2) машини, в яких зливок рухається відносно поверхні кристалізатора, встановленого вертикально або похило (кристалізатор нерухомий або має періодичний зворотно-поступальний рух);

3) машини періодичного розливання, в яких надходження металу в кристалізатор і виймання зливка періодично чергуються. Зливки виймають, розсуваючи піввиливниці кристалізатора.

Безперервне розливання сталі не потребує розливного устаткування (виливниць, піддонів, сифонних пристосувань тощо), відділень для підготовки виливниць і роздягання зливків та окремих нагрівальних колодязів і обтискних станів прокатних цехів. Вихід придатного металу при безперервному розливанні сталі іноді підвищується до 90—95 %. Швидке охолодження зливка сприяє одержанню хімічно однорідного, дрібнозернистого металу.

РОЗКИСЛЕННЯ металів — видалення з розплавлених металів (гол. чин. сплавів на основі заліза) кисню — шкідливої домішки, що погіршує їхні мех. властивості; один з процесів рафінування металів. При Р. в розплавлений метал додають хім. елементи — розкислювачі (або їхні сплави, напр. феросплави), що здатні з'єднуватися з киснем. Продукти розкислення спливають у шлак або видаляються у вигляді газу (оксиду вуглецю). До найпоширеніших розкислювачів сталі належать кремній, марганець і алюміній, а також кальцій, церій, титан, магній, дзеркальний чавун. Розкисленню сталі сприяє обробка вакуумом (див. Вакуумування сталі). Деякі кольорові метали (напр., мідь, нікель) розкислюють воднем (див. Плазмоводуговий переплав) або матеріалами і речовинами, що міс тять вуглець. Р. провадять безпосередньо в печах звичайно в кінцплавки або поза печами —в кові шах. Див. також Мартенівське виробництво, Киснево-конверторний процес.

З ростом змісту вуглецю в структурі сталі збільшується кількість цементиту, при одночасному зниженні частки фериті. Зміна співвідношення між тридцятилітніми приводить до зменшення пластичності, а також до підвищення міцності й твердості. Міцність підвищується до змісту вуглецю близько 1%, а потім вона зменшується, тому що утвориться груба сітка цементиту вторинного.

Вуглець впливає на грузлі властивості. Збільшення змісту вуглецю підвищує поріг холодноламкості й знижує ударну в'язкість.

Підвищуються електроопір й коерцитивна сила, знижуються магнітна проникність і щільність магнітної індукції.

Вуглець впливає й на технологічні властивості. Підвищення змісту вуглецю погіршує ливарні властивості сталі (використовуються сталі зі змістом вуглецю до 0,4 %), оброблюваність тиском і різанням, зварюваність. Варто враховувати, що сталі з низьким змістом вуглецю також погано обробляються різанням

У сталях завжди присутні домішки, які діляться на чотири групи. 1.^ Постійні домішки: кремній, марганець, сірка, фосфор.

Марганець і кремній вводяться в процесі виплавки сталі для розкислення, вони є технологічними домішками.

Зміст марганцю не перевищує 0,5...0,8%. Марганець підвищує міцність, не знижуючи пластичності, і різко знижує червоноламкість сталі, викликану впливом сірки. Він сприяє зменшенню змісту сульфіду заліза FeS, тому що утворює із сіркою сполуку сульфід марганцю MnS.

Зміст кремнію не перевищує 0,35...0,4%. Кремній, дегазуючи метал, підвищує щільність злитка. Кремній розчиняється у фериті й підвищує міцність сталі, особливо підвищується границя текучості. Але спостерігається деяке зниження пластичності, що знижує здатність сталі до витяжки.

Фосфор має схильність до ліквації, тому в центрі злитка окремі ділянки мають різко знижену в'язкість.

Червоноламкість – підвищення крихкості при високих температурах.

Сірка знижує механічні властивості, особливо ударну в'язкість, а також пластичність, і так само границю витривалості. Вона погіршує зварюваність і корозійну стійкість.

Дуже шкідливим є розчинений у сталі водень, що робить сталь значно крихкою. Він приводить до утворення в качаних заготівлях і куваннях флокенів.

Флокени – тонкі тріщини овальної або округлої форми, що мають у зламі вид плям – пластівців сріблистого кольору.

використовуються хром, марганець, нікель, вольфраму, ванадію, ніобію, титану та інші елементи. Невеликі добавки кадмію в мідь збільшують зносостійкість проводів, добавки цинку в мідь і бронзу - підвищують міцність, пластичність, корозійну стійкість.

Марка легованої якісної сталі в Росії складається з поєднання букв і цифр, що позначають її хімічний склад. Легуючі елементи мають такі позначення: хром (Х), нікель (Н), марганець (Г), кремній (С), молібден (М), вольфрам (В), титан (Т), тантал (ТТ), алюміній (Ю), ванадій (Ф), мідь (Д), бор (Р), кобальт (К), ніобій (Б), цирконій (Ц), селен (Е), рідкісноземельні метали (Ч). Цифра, що стоїть після букви, вказує на зміст легуючого елемента у відсотках. Якщо цифра не вказана, то легуючого елемента міститься 0,8-1,5%, за винятком молібдену і ванадію (вміст яких в солях зазвичай до 0.2-0.3%) А також бору (в сталі з буквою Р його має бути до 0.010%). В конструкційних якісних легованих сталях дві перші цифри показують вміст вуглецю в сотих частках відсотка. [9]

Приклад: 03Х16Н15М3Б - високолегована якісна сталь, яка містить 0,03% C, 16% Cr, 15% Ni, до 3% Mo, до 1,0% Nb

Технічно чиста мідь володіє високими пластичністю і корозійною стійкістю, малим коефіцієнтом електроопору і високою теплопровідністю.

По чистоті мідь підрозділяють на марки (ГОСТ 859-78):

Після позначення марки вказують спосіб виготовлення міді:

МООк - технічно чиста катодна мідь, що містить не менше 99,99 % міді і срібла.

МЗ - технічно чиста мідь вогневого рафінування, містить не менше 99,5 % міді і срібла.

Бронзи - це сплави міді з оловом (4 - 33 % Sn хоча бувають без олов'яні бронзи), свинцем (до 30 % Pb), алюмінієм (5-11% AL), кремнієм (4-5% Si), сурмою і фосфором (ГОСТ 493-79, ГОСТ 613-79, ГОСТ 5017-74, ГОСТ 18175-78).

Латуні - сплави міді з цинком (до 50 % Zn) і невеликими добавками алюмінію, кремнію, свинцю, нікелю, марганцю (ГОСТ 15527-70, ГОСТ 17711-80).

Мідні сплави призначені для виготовлення деталей методами лиття, називають ливарними, а сплави, призначені для виготовлення деталей пластичним деформуванням - сплавами, робочою тиском.

Мідні сплави позначають початковими буквами їх назви (Бр або Л), після чого слідують перші літери назв основних елементів, що утворять сплав, і цифри, що вказують кількість елемента у відсотках.

Прийнято наступні позначення компонентів сплавів:

Приклади: БрА9Мц2Л - бронза, що містить 9 % алюмінію, 2 % Mn, решта Cu ("Л" 'вказує, що сплав ливарний);

ЛЦ40Мц3Ж - латунь, що містить 40 % Zn, 3 % Mn, ~ l % Fe, решта Cu;

Бр0Ф8,0- 0, 3 - бронза на ряду з міддю містить 8 % олова і 0,3 % фосфору;

ЛАМш77 - 2 - 0, 05 - латунь що містить 77 % Cu, 2 % Al, 0,055 миш'яку, інше Zn (в позначенні латуні, призначеної для обробки тиском, перше число вказує на вміст міді).

У нескладних за складом латунях зазначають тільки вміст в сплаві міді:

Алюміній - легкий метал, що володіє високими тепло- і електропровідністю, стійкий до корозії.

Залежно від ступеня частоти алюміній згідно ГОСТ 11069-74 буває особливої (А999), високої (А995, А95) і технічної чистоти (А85, А7Е, АТ та ін.)

Алюміній маркують буквою А і цифрами, що позначають частки відсотка понад 99,0 % Al.

Буква "Е" позначає підвищений вміст заліза і знижений кремнію.

А999 - алюміній особливої чистоти, в якому міститься не менше 99,999 % Al;

А5 - алюміній технічної чистоти в якому 99,5 % алюмінію.

Алюмінієві сплави поділяють на деформуються і ливарні. Ті й інші можуть бути незміцнюється і зміцнює термічною обробкою.

Деформуються алюмінієві сплави добре обробляються прокаткою, куванням, штампуванням. Їх марки наведені в ГОСТ4784 -74.

До деформуючі алюмінієвих сплавів не зміцнює термообробкою, відносяться сплави системи Al- n і AL- Mg: Aмц; АмцС; Амг1; АМг4, 5; АМг6. Абревіатура включає в себе початкові літери, що входять до складу сплаву компонентів і цифри, вказують зміст легуючого елемента у відсотках.

До деформуючі алюмінієвих сплавів, зміцнює термічною обробкою, відносяться сплави системи Al -Cu- Mg з добавками деяких елементів (дуралюни, кувальні сплави), а також високоміцні і жароміцні сплави складного хім.состава.

Дуралюміни маркуються буквою "Д" та порядковим номером, наприклад: Д1, Д12, Д18, АК4, АК8. Чистий деформується алюміній позначається літерами "АД " і умовним позначенням ступеня його чистоти: АДоч (? 99,98 % Al), АД000 (? 99,80 % Аl), АД0 (99,5 % Аl), АД1 (99,30 % Al), АТ (? 98,80 % Аl).

Ливарні алюмінієві сплави (ГОСТ 2685-75) має гарну рідко- плинністю, має порівняно не більшу усадку і призначені в основному для фасонного лиття.

Ці сплави маркуються буквами " АЛ " з подальшим порядковим номером: АЛ2, АЛ9, АЛ13, АЛ22, Алзо.

Іноді маркують по складу: АК7М2; АК21М2, 5Н2, 5; АК4МЦ6.

У цьому випадку "М" позначає мідь, " К" - кремній, "Ц" - цинк, "Н" - нікель; цифра - середнє % вміст елемента.

З алюмінієвих антифрикційних сплавів (ГОСТ 14113-78) виготовляють підшипники і вкладиші як литтям так і обробкою тиском. Такі сплави маркують буквою "А" і початковими буквами що входять до них елементів: А09 - 2, А06 - 1, АН- 2, 5, АСМТ. У перші два сплаву входять у вказану кількість олова і міді (перша цифра - олово, друге - мідь у%), в третій 2,7-3,3 % Ni і в четвертий мідь сурма і телур.

Серед діаграм стану металевих сплавів найбільше значення має діаграма стану системи Fe -C. Це пояснюється тим, що в техніці 95 % застосовуваних сплавів - залізовуглецеві (сталь і чавун).

Є дві діаграми стану залізовуглецевих сплавів: метастабільна, що характеризує перетворення в системі Fe - Fe3C (цементит), і стабільна, що характеризує перетворення в системі Fe - C (графіт).

Метастабільний стан відносно стійкий стан з якого фізична система може перейти в більш стійкий стан під дією зовнішніх сил або мимовільно. При нагріванні до високих температур цементит розпадається на залізо і графіт, тобто переходить у більш стабільний стан.

Зазвичай розглядають метастабільну діаграму рівноваги Fe - Fe3C (цементит) містить від 0 до 6,67 % С. Саме в цьому інтервалі лежать всі стали і чавуни.

Залізо - метал сріблясто-сіруватого кольору. Температура плавлення 1539 0С (точка А). Залізо феромагнітна до температури 768 0С, вище - Парамагнітна. Точка Кюрі позначається на діаграмі А2. Залізо відомо в двох поліморфних модифікаціях:

При перетворенні відбувається стиснення (приблизно на 1 %). Механічні властивості залежать від чистоти сплаву. Технічно чисте залізо (більше 98,8 % Fe) має характеристики 80 HB, Тимчасовий сопротівленіеB = 250 МПа, Дельта = 50 %.

Вуглець - металоїд, температура плавлення 3500 0С. Поліморфа. Графіт - у сірих чавунах. У сталях і білих чавунах вуглець знаходиться у вигляді Ц.

Розрізняють такі фази: рідкий сплав, ферит, аустеніт, цементит.

Ферит (Ф) - твердий розчин впровадження вуглецю (0,008 % при кімнатній температурі) і інших домішок в Альфа - Fe.Решетка ОЦК. М'яка, пластична, нетривка структурна складова. Механічні властивості аналогічні залозу.

Аустеніт (А) - твердий розчин впровадження вуглецю в Гамма - Fe змінної концентрації. Решітка ГЦК. Немагнітен, має високу пластичність (Дельта = 40.. 50 %), порівняно низьким межею плинності і міцності, твердість 160-180 HB.

Цементит (Ц) - хімічна сполука карбід заліза Fe - Fe3C, містить 6, 67 % С. Відрізняється великою твердістю (приблизно в 10 разів твердіше фериту) і значною крихкістю.

Загартуванням називають нагрівання до високої температури, витримування і швидке охолодження (у воді, мінеральній оливі та інших охолоджувачах). Є такі види загартування: в одному охолоджувачі; перервне; ступінчасте; ізотермічне; поверхневе та ін. Загартування сталей забезпечує підвищення твердості, виникнення внутрішніх напружень і зменшення пластичності. Твердість збільшується у зв'язку з виникненням таких структур: сорбіт, троостит, мартенсит. Практично загартуванню піддаються середньо- і високовуглецеві сталі.

Ві́дпуск ста́лей — операція термічної обробки, яка полягає в нагріванні загартованих сталей до температур, що не перевищують температури утворення аустеніту (Ас1), витримуванні при цих температурах для перетворення мартенситу гартування у рівноважніші структури та наступного охолодження.

Головним параметром режиму відпуску, який визначає структуру, а отже, властивості сталі й застосування відпуску, є температура. За температурою нагрівання розрізняють такі види відпуску:

• низькотемпературний (низький) відпуск, який проводять в інтервалі температур 150...250 °C для отримання структури мартенситу відпуску й часткового усунення гартувальних внутрішніх напружень.

• середньотемпературний (середній) відпуск проводять в інтервалі температур 350...450 ºС для усунення гартівних напружень і утворення структури трооститу відпуску, яка має високу пружність, витривалість, релаксаційну стійкість і твердість в межах 40–50 HRC. Його застосовують для ресор, пружин, штампів гарячого деформування;

• високотемпературний (високий) відпуск проводять в інтервалі температур 500...650 ºС для майже повного усунення гартівних внутрішніх напружень та утворення структури сорбіту відпуску, що забезпечує найкраще поєднання високої ударної в’язкості, границі витривалості із задовільною міцністю й твердістю (близько 25 HRC). Гартування з високим відпуском називають поліпшенням (покращанням). Поліпшення застосовують для конструкційних сталей, з яких виготовляють деталі, котрі працюють в умовах дії значних динамічних і змінних навантажень.

Нормалізація сталі — вид термічної обробки сталі, що полягає у нагріванні доевтектоїдних сталей до температури вище за А3 (див. діаграму), а заевтектоїдних — вище за Аcm на 50-60° з наступним охолодженням на повітрі. При нормалізації відбувається перекристалізація сталі, котра усуває крупнозернисту структуру, отриману при литві чи куванні. Цей вид термообробки часто замінює відпал для низьковуглецевих сталей (0,2...0,3% С), а для середньовуглецевих сталей (0,3...0,5% С) — гартування і високий відпуск.

У зв'язку з подібністю режимів термічної обробки нормалізацію інколи називають нормалізаційним відпалом.

Нормалізація застосовується для підвищення міцності і в'язкості, однорідності структури та покращення оброблюваності низьковуглецевої сталі, а також, виправлення структури зварного з'єднання і зменшення внутрішніх напружень. При цьому виді термічної обробки швидкість охолодження вища, ніж при відпалі, і розпад аустеніту відбувається в нижній частині перлітного інтервалу. Після нормалізації утворюється дисперсна ферито-цементитна структура — сорбіт або троостит. Ці структури мають вищу твердість і міцність у порівнянні з перлітом, який формується після відпалу. Різниця між властивостями збільшується з підвищенням вмісту вуглецю у сталі.

Цемента́ція ста́лі — вид хіміко-термічної обробки, що полягає у поверхневому дифузійному насиченні маловуглецевої сталі вуглецем з метою підвищення твердості та зносостійкості. Цементація з наступною термічною обробкою одночасно підвищують і границю витривалості.

Цементації піддають маловуглецеві (з вмістом вуглецю зазвичай до 0,2%) і леговані сталі. Процес у разі використання твердого карбюризатора проводиться при температурах 900...950 °С, при газовій цементації (газоподібний карбюризатор) — при 850...900 °С.

металіза́ція — вид хіміко-термічної обробки, що базується на дифузійному насиченні поверхневих шарів виробів з металів і сплавів іншими металами. Дифузійна металізація проводиться для підвищення твердості, корозійної стійкості, зносостійкості, жаротривкості, блиску і естетичного вигляду.

Процес дифузійної металізації може відбуватися з твердої фази, в розплавах металів, якщо метал має невисоку температуру плавлення (цинк, алюміній), в паровому середовищі сублімованого металу або газовому середовищі галогенідів металів (CrCl3, AlCl3, SiCl4 і т.д.).

Дифузійною металізацією можна отримувати дифузійний шар товщиною від 10 мкм до 3 мм. Процеси дифузійної металізації дозволяють підвищити жаростійкість сплавів (наприклад, алітована сталь має жаростійкість до 900 °С), абразивну зносостійкість (наприклад, хромування сталі У12 збільшує її зносостійкість у 6 разів), опір термоудару та швидкій зміні температури, корозійну стійкість і кислототривкість та покращити інші властивості металів і сплавів.

Дифузійне хромування використовують для пароводяної арматури, клапанів, патрубків, вентилів, а також деталей, які працюють на зношення в агресивних середовищах. Алітування — для деталей газогенераторних машин та клапанів.

Електроконтактним зварюванням називають спосіб утворення нерозбірного з'єднання двох виробів, місця з'єднання яких нагрівають теплотою, що виділяється під час проходження електричного струму через зону зварювання та механічного стискання розігрітих виробів.

З усіх видів електроконтактного зварювання найширше використовують точкове, стикове та шовне.

1. Точкове зварювання. У процесі точкового зварювання вироби затискають між електродами і до яких надходять струм великої сили. Джерелом струму є зварювальний трансформатор, вторинна обмотка якого відімкнена до електродів. Електричний струм подають короткочасними імпульсами, які називають тривалістю зварювання (0,01-0,5 с). У місцях дотику виробів один до одного метал виробів набуває пластичності або розплавляється. Після вимкнення струму і припинення дії сили утворюється „зварна точка".

Електроди виготовляють із сплавів на основі міді та з чистої міді. Їх охолоджують водою.

Точкове зварювання виконують на стаціонарних і переносних машинах. Стаціонарні машини бувають одно - та багато точковим. Багато точкові машини мають близько 50 електродів. Ці машини досить продуктивні, роблять до 10000 точок за годину. Продуктивність одно точкових машин – 250 – 2000 точок за годину.

Точкове зварювання легко автоматизувати. Його використовують у масовому та велико серійному виробництві для з'єднання виробів з вуглецевих і легованих конструкційних сталей, алюмінієвих, мідних, титанових сплавів тощо. Товщина зварюваних виробів може дорівнювати 0,001 – 30 мм.

2. Стикове зварювання. У процесі стикового зварювання вироби закріплюють у мідних затискачах і зварювальної машини. Один із затискачів рухомий, другий – нерухомий. Переміщують рухомий затискач і стискають вироби із силою за допомогою спеціального механізму стискання.

Стикове зварювання проводять двома способами: опором і оплавленням.

У процесі зварювання опором поверхні виробів ретельно очищають і прикладають одну до одної. Після цього вмикають джерело струму. Як тільки вироби нагріються до пластичності, одночасно з вимкненням струму вироби стискають, унаслідок чого утворюється зварне з'єднання.

Зварювання опором використовують для з'єднання виробів, виготовлених із мало вуглецевих сталей і кольорових металів.

3. Шовне зварювання.Шовне, або роликове, зварювання застосовують для утворення міцних і щільних швів у процесі виготовлення тонкостінних посудин, призначених для зберігання та транспортування рідин, газів та інших речовин, а також у виробництві тонкостінних труб. Таким зварюванням з'єднують листи товщиною 0,3-3 мм із нержавіючої хромонікелеві сталі, латуні, бронзи та алюмінієвих сплавів. Підготовлені до зварювання виробів складають внапуск і пропускають між обертовими роликами – електродами і шовної машини зварювання. Через електроди проходить електричний струм. У місці дотику зварюваних виробів виділяється теплота. Спеціальний привід одному чи обом роликам надає обертання. У разі ввімкнення струму й одночасного обертання роликів відбуваються переміщення роликів та нагрівання до розплавлення контактуючих поверхонь виробів. Під дією прикладеного зусилля вироби стискаються та зварюються. Зусилля, прикладене до роликів, досягає 10кН. Швидкість зварювання виробів із сталі становить 0,009-0,1 Системи технологій та технологічні процеси – основні поняття. Інноваційні процеси в технологіях. Основні показники ефекту та ефективності інновацій (к. Роликове зварювання проводять на стаціонарних і переносних машинах.

Електрошлакове зварювання — зварювання плавленням, в якому джерелом нагріву є тепло, що виділяється в ванні розплавленого флюсу при проходженні через неї струму від електрода до виробу.

Цей спосіб зварювання застосувують при виготовленні конструкцій зі сталі різноманітних марок і класів, нікелевих сплавів, титану, алюмінію, міді та сплавів на їх основі. Діапазон зварюємих товщин від 8 до 2500 мм. Теоретично електрошлаковим процесом можна з'єднувати метали необмеженої товщини.

Електрошлакове зварювання розробив у 1950-х роках колектив Інституту електрозварювання ім. Є. О. Патона.

Електрошлакове зварювання (ЕШС) - вид електрошлакового процесу, зварювальна технологія, що використовує для нагрівання зони плавлення тепло шлакової ванни, що нагрівається електричним струмом. Шлак захищає зону кристалізації від окислення і насичення воднем.У холодному металі розчинність водню на два порядки нижче, ніж у рідкому, а в атмосфері водню завжди вистачає. Тому, якщо метал без спеціального захисту розплавити, а потім швидко охолодити, то виходить водень може спровокувати утворення тріщин.Процес зварювання є бездуговим. На відміну від дугового зварювання для розплавлення основного і присадочного металів використовують теплоту, що виділяється при проходженні зварювального струму через розплавлений електропровідний шлак (флюс). Потім електрод занурюють в шлакову ванну, горіння дуги припиняється і струм починає проходити через розплавлений шлак. Зварювання виконують знизу вгору найчастіше при вертикальному положенні зварюваних деталей із зазором між ними. Для формування шва по обидві сторони зазору встановлюють мідні повзуни-кристалізатори, охолоджувані водою. У міру формування шва повзуни переміщаються в напрямку зварювання.По виду електроду розрізняють електрошлакового зварювання дротяним, пластинчастим електродом і плавким мундштуком; по наявності коливань електроду - без вагань і з коливаннями електроду, по числу електродів - одне, двох-і многоелектродной.Зазвичай електорошлаковую зварювання застосовують для з'єднання деталей товщиною від 15мм до 600 ммЕлектрошлаковий процес використовують також для переплавки сталі з відходів та одержання виливків.На практиці процес електрошлакового зварювання втілений в життя, зокрема, у вигляді апарат АД-381Ш, який розроблений в Інституті електрозварювання ім. Є.О.Патона НАН України. [1] АД-381Ш складається з 4 модулів, двох подаючих механізмів, в яких можна окремо регулювати швидкість подачі дротів. Всі процеси контролюються і регулюються за допомогою блоку управління. АД-381Ш має два електроди діаметром 3 мм, на кожен з яких підходить струм не більше 100 А, при швидкості подачі електрода від 0 до 450 м / ч. Швидкість переміщення автомата вагою 60 кг - від 2 м / ч до 6 м / ч. Для роботи апарату потрібна подача трифазної напруги 380 В і 50 Гц.

Пла́змове зва́рювання, зварювання стислою дугою, — зварювання плавленням, за допомогою якої деталі, що з'єднуються нагріває плазмова дуга, стисла потоком газу або зовнішнім магнітним полем, або плазмовим струменем. Виконується за допомогою плазмотрону. При плазмовому зварюванні дугою прямої дії об'єкт зварювання включається до електричного зварювального ланцюга, де виконує роль анода. При плазмовому зварюванні струменем об'єкт зварювання не приєднується до джерела живлення і нагрівається лише за рахунок теплоти плазми.

Газокиснева зварювання заснована на використанні газокисневого полум'я як джерело теплоти.

Тепло, що виділяється при горінні суміші кисню і пального газу, розплавляє зварювані поверхні і присадний матеріал з утворенням загальної зварювальної ванни.

В якості пального газу в основному застосовують ацетилен (С2Н2). Можуть бути використані замінники ацетилену: пропан -бутан, природний газ (метан), МАФ, водень, пари бензину, гасу та їх суміші.

Ацетилено- кисневе полум'я в ядрі має максимальну температуру 3150 ° С, і це визначає його високу ефективність. Інші гази мають більш низьку темпаратура горіння в кисні, що обмежує область їх застосування.

Розрізняють два основних способи газокисневого зварювання:

правий, коли процес ведеться зліва направо - пальник попереду присадочного прутка;

лівий, коли процес ведеться справа наліво - пальник за присадковим прутком

Термічної різкої називають обробку металу (вирізку заготовок, строжку, створення отворів) за допомогою нагрівання. Паз, що утворюється між частинами металу в результаті різання, називають різом. За формою і характером різу може бути роздільне та поверхневе різання, по шорсткості поверхні різу - заготівельна і чистова. Термічне різання відрізняється від інших видів високою продуктивністю при відносно малих витратах енергії і можливістю отримання заготовок кожного, як завгодно складного, контуру при великій товщині металу.

Можна виділити три групи процесів термічного різання: окислюванням, плавленням і плавленням - окислюванням. При різанні окислюванням метал у зоні різання нагрівають до температури його запалення в кисні, потім спалюють його в струмені кисню, використовуючи образующуюся теплоту для підігріву наступних ділянок металу. Продукти згоряння видувають із різу струменем кисню і газів, що утворюються при горінні металу. До різанні окислюванням ставляться газополум'яна (киснева) і киснево- флюсове різання. При різанні плавленням метал у місці різання нагрівають потужним концентрованим джерелом тепла вище температури його плавлення і видувають розплавлений метал з різу за допомогою сили тиску дугової плазми, реакції парів металу, електродинамічних та інших сил, що виникають при дії джерела тепла, або спеціальною струменем газу. До способів цієї групи відносяться дугова, повітряно- дугова, стислою дугою (плазмова), лазерна і термогазоструйная різка.

При різанні плавленням - окислюванням застосовують одночасно обидва процеси, на яких засновані дві попередні групи способів різання. До способів цієї групи відносяться киснево -дугове, киснево- плазмова, киснево- лазерна різка.

Надійність експлуатації зварних з'єднань залежить від їх відповідності нормативної документації, що регламентує конструктивні розміри і форму готових зварних швів, міцність, пластичність, корозійну стійкість і властивості зварних з'єднань. Всі зустрічаються типи дефектів зварних з'єднань можна підрозділити на чотири групи: за розташуванням, формою, розмірами та кількістю.

За розташуванням розрізняють дефекти зовнішні, внутрішні і наскрізні. За формою компактні і протяжні, плоскі і об'ємні, гострі (з надрізом) і округлі (без надрізу). За розмірами - дрібні, середні і великі. За кількістю - одиничні та групові (ланцюжки, скупчення).

До зовнішніх дефектів відносяться порушення форми, розмірів і зовнішнього вигляду швів: нерівномірна ширина шва по його довжині, нерівномірна висота шва, нерівномірні катета кутових швів, підрізи, напливи, прожогом, не заварені кратери, свищі.

Освіта внутрішніх дефектів при зварюванні пов'язано з металургійними, термічними та гідродинамічними явищами, що відбуваються при формуванні зварного шва.

До внутрішніх дефектів відносяться тріщини (гарячі і холодні), непровари, пори, шлакові вольфрамові та окисних включення.

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: