Ответы
1.Сваркой называется процесс получения неразъемных соединений между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве, или пластическом деформировании. В зависимости от условий, при которых осуществляется сваривание металла, различают сварку плавлением и сварку давлением. Сущность сварки плавлением состоит в том, что металл по кромкам свариваемых деталей подвергается плавлению от нагрева сильным концентрированным источником тепла: электрической дугой, газовым пламенем, химической реакцией, расплавленным шлаком. Во всех этих случаях образующийся от нагрева жидкий металл одной кромки самопроизвольно соединяется с жидким металлом другой кромки. Создается общий объем жидкого металла, который называется сварочной ванной. После застывания металла сварочной ванны получается металл шва. Металл шва может образоваться только за счет переплавления металла по кромкам или дополнительного присадочного металла, введенного в сварочную ванну.
Зона частично оплавившихся зерен металла на границе кромки свариваемой детали и шва называется зоной плавления. При этом металл шва тесно соприкасается с металлом свариваемых частей, а загрязнения, находившиеся на поверхностях свариваемых частей, всплывают наружу, образуя шлак.
Сущность сварки давлением состоит в пластическом деформировании металла в месте соединения под действием силы.
Процесс сварки делят на три класса: термический, термомеханический и механический. Термический класс объединяет виды сварки, осуществляемые плавлением металла. Термомеханический класс включает виды сварки, осуществляемые давлением с использованием тепловой энергии. К механическому классу относятся виды сварки, выполняемые давлением с дополнительной механической энергией.
2. Электродом для дуговой сварки называют металлический или неметаллический стержень, предназначенный для подвода тока к сварочной дуге. Для ручной дуговой сварки электроды представляют собой стержни круглого сечения различной длины и диаметра. Для полуавтоматической и автоматической дуговой сварки в качестве электрода применяют сварочную, порошковую и самозащитную проволоку.
Электроды подразделяются на плавящиеся (из стали, чугуна, алюминия, меди и их сплавов и др.) и неплавящиеся. Неплавящиеся электроды изготовляют из технического вольфрама и его сплавов, угля и графита.Стальной покрытый электрод представляет собой определенных размеров стержень, на поверхность которого опрессовкой или окунанием нанесено специальное покрытие. Стальные покрытые электроды для ручной дуговой сварки и наплавки подразделяются по назначению: для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву до 60 кгс/мм2, обозначаются - У; для сварки легированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву свыше 60 кгс/мм2 - Л; для сварки легированных теплоустойчивых сталей - Т; для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами - В; для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами - Н.
По толщине покрытия:с тонким покрытием – М; со средним покрытием – С; с толстым покрытием – Д; с особо толстым покрытием- Г
Электродные покрытия по виду составов подразделяются на кислые (A), рутиловые (P), основные (Б), целлюлозные (Ц) и прочие (П).
А- Кислые покрытия (АНО-2, СМ-5 и др.) Эти электроды обладают высокой токсичностью из-за содержания оксида марганца, но при этом отличаются технологичностью.
Р-Рутиловые покрытия (АНО-3, АНО-4, ОЗС-3, ОЗС-4, ОЗС-6, МР-3, МР-4 и др.) Рутиловые покрытия при сварке менее вредны для дыхательных органов сварщика, чем другие. При сварке металла такими электродами толщина шлака на сварном шве небольшая и жидкий шлак быстро твердеет, это позволяет использовать эти эл-ды для выполнения швов в любом пространственном положении.
Ц-Целлюлозные покрытия (ВСД-1, ВСЦ-2, ОЗЦ-1 и др.) Эл-ды с таким покрытием можно использовать для выполнения сварки в любом пространственном положении, преимущественно для сварки малой толщины. Недостатком является пониженная пластичность сварного шва.
Б- Основные покрытия (УОНИИ-13/45, УП-1/45, ОЗС-2, ДСК-50 и др.) не содержат окислов железа и марганца. При сварки эл-дами с этим покрытием, получается сварной шов с высокой пластичностью. Данные электроды используются для сварки ответственных сварных конструкций.
3.
Электроды типа Э46А по ГОСТ 9467-75,где 46-указывает временное сопротивление металлу шва (кгс/мм2), А- указывает на повышенную пластичность и вязкость металла шва, марки УОНИИ-13/45, диаметром 3,0 мм, для сварки углеродистых и низколегированных сталей- У, с толстым покрытием -Д, с установленной по ГОСТ 9467-75 группой индексов, указывающих характеристики наплавленного металла и металла шва, 43 2(5), с основным покрытием -Б, для сварки во всех пространственных положениях -1, на постоянном токе обратной полярности 0.
Билет №2
1. Сварные соединения (виды, определения, достоинства, недостатки)
2. Колебательные движения электрода, их назначение и виды.
3. Задача. Для сварки дан металл толщиной 8 мм. Объясните ваши действия по подготовке кромок металла к сварке.
Ответы
1. Сварные соединения (виды, определение, достоинства, недостатки, применение).
Сварным соединением называют неразъемное соединение нескольких деталей, выполненное сваркой.
При сварке различают четыре вида соединений: стыковое, угловое, тавровое, нахлесточное.
Стыковое соединение имеет ряд преимуществ:
• неограниченная толщина свариваемых элементов;
• равномерное распределение напряжений при передаче усилий;
• минимальный расход металла на образование сварного соединения;
• удобство контроля качества шва.
Недостатки стыкового соединения: необходимость более точной сборки элементов под сварку.
Угловые и тавровые соединения используются при сварке балок, ферм, увеличивая жесткость конструкции. Они могут быть как односторонними, так и двусторонними. Угловые и тавровые двусторонние швы обладают высокой прочностью при статических нагрузках.
Нахлесточное соединение – это соединение выполненное внахлест.
Нахлесточное соединение имеет преимущества перед другими соединениями:
• отсутствие скоса кромок под сварку;
• простота сборки соединения (возможность подгонки размеров за счет величины нахлестки).
Недостатки:
• повышенный расход основного металла на перекрытие в соединении. Нахлесточные соединения применяются для металла толщиной не более 6 мм. Величина нахлестки (перекрытия) должна быть не менее 3 толщин наиболее тонкого из свариваемых элементов. При сварке толщина нахлесточного соединения не должна превышать 12 мм;
• хуже работают на нагрузку;
• возможность проникновения влаги в щель между перекрытием;
• сложность определения дефектов сварки.
2. Колебательные движения электродов (назначение, разновидности).
Для образования сварного шва электроду придается сложное движение в трех направлениях.
Первое движение - это поступательное движение электрода по направлению его оси. Оно производится со скоростью плавления электрода и обеспечивает поддержание определенной длины дуги.
Второе движение электрода направлено вдоль оси шва и производится со скоростью сварки.
В результате этих двух движений образуется узкий, шириной не более 1,5 диаметров электрода, так называемый ниточный шов. Такой шов применяется при сварке тонкого металла, а также при наложении первого шва при многослойной (многопроходной) сварке.
Третье движение - это колебание конца электрода поперек шва, которое необходимо для образования валика определенной ширины, хорошего провара кромок и замедления остывания сварочной ванны. Колебательные движения электрода поперек шва (рис. 12) могут быть различными и определяются формой, размером и положением шва в пространстве.
Рис. 12. Колебательные движения электрода поперек шва:
1,2,3 - для равномерного прогрева сварочной ванны; 4 - для усиленного прогрева корня шва; 5,6 - для усиленного прогрева кромок
3. Задача. Для сварки дан металл толщиной 8 мм. Объясните ваши действия по подготовке кромок металла к сварке.
В зависимости от толщины свариваемого металла сварка изделия может идти как с разделкой кромок, так и без. Разделка кромок металла начинается с толщины 5 мм, и она необходима для наилучшего провара металла на всю его толщину. В данном случае разделку осуществляют V-образную, хотя возможны и другие виды разделки (в зависимости от толщины металла и вида конструкции). После разделки зачищают кромки стыкуемых элементов, а также прилегающие к ним поверхности на длине 15-20 мм, очищают от масла, окалины, ржавчины и грязи, так как от состояния поверхности свариваемых изделий зависит качество сварного шва. Делают это стальной металлической щеткой
Билет № 3
Сварочная дуга. Виды сварочных дуг.