Специальные виды сварки - Страница 15

Другие виды сварки - Специальные виды сварки

Подробности

Общие сведения Современная техника характеризуется все более широким применением новых конструкционных материалов, обладающих специальными свойствами: высокой жаропрочностью, жаростойкостью, коррозионностойкостью, радиационной стойкостью и др. Для этих целей используются тугоплавкие металлы Ti, Zr, Nb, Mo, W и сплавы на их основе, многослойные (композитные) материалы, а также неметаллические материалы на основе керамики и полимеров. Сварку этих материалов с высоким качеством сварных соединений в принципе можно осуществить при соблюдении следующих условий: непродолжительный нагрев металла до высоких температур, идеальная защита металла от атмосферы воздуха, применение в ряде случаев больших скоростей процесса сварки. Большинство из этих металлов отличаются очень высокой химической активностью не только в расплавленном, но и в твердом состоянии и при температуре более 200—300°С интенсивно реагируют со всеми известными флюсами, применяемыми для обычных конструкционных материалов. Поэтому для этих материалов оказались неприемлемы такие виды сварки, как ручная дуговая плавящимся электродом, сварка под флюсом, газовая, ограниченно применима сварка в инертных газах. Недостатками этих видев сварки являются относительно небольшая концентрация энергии в источнике теплоты и недостаточная защита металла от действия кислорода и азота воздуха. Длительное воздействие высоких температур на металл сварного соединения при его недостаточной защите приводит к потере пластичности, антикоррозионных и других свойств, большим затратам энергии, значительным остаточным деформациям, насыщению металла шва газами и др. Эти недостатки могут быть устранены использованием специальных видов сварки плавлением и сварки давлением в твердом состоянии. В качестве специальных видов сварки плавление м в сварочной технике используют лучевые источники теплоты, концентрация энергии в которых в 100—1000 раз выше, чем у традиционных источников. Лучевые источники энергии используют при сварке электронным лучом, при лазерной и световой сварке. При сварке электронным лучом носителем энергии являются электроны, при лазерной и световой — фотоны. Высокая плотность энергии в пятне нагрева достигается концентрацией потока энергии с помощью фокусирующих устройств. Площадь нагрева электронным лучом может быть по сравнению с газовым пламенем и дугой в 1000 раз меньше (см. табл. 1) при плотности энергии в 1000 раз большей. При использовании фотонного луча эта разница еще значительнее. Высокая плотность энергии в малом пятне нагрева определяет основные преимущества при сварке электронным лучом и лазером — выгодную форму проплавления (ножевая, кинжальная) и возможность получения прецезионных соединений. Вместе с тем при сварке глубоко внедренным лучом возникают дополнительные трудности: большая опасность пор и горячих трещин, колебания глубины проплавления и подрезы, высокие требования к качеству сборки и подготовки металла под сварку. К специальным видам сварки плавлением можно отнести также плазменную и микроплазменную сварку. Специальные виды сварки давлением (холодная, ультразвуковая, трением, взрывом, диффузионная) в отличие от контактной электрической сварки осуществляются, как правило, без расплавления контактных поверхностей. Образование металлических связей между соединяемыми поверхностями при этих видах сварки происходит в твердом состоянии металла в результате совместной пластической деформации. Виды сварки в твердом состоянии различаются способами, которыми осуществляется пластическая деформация, величиной пластической деформации и температурным режимом. Эти виды сварки делятся по степени подогрева — с подогревом и без подогрева, степени силового воздействия — с низкоинтенсивным и высокоинтенсивным силовым воздействием. Сварку давлением с подогревом выполняют, как правило, с низкоинтенсивным силовым воздействием. Сюда относятся: диффузионная, термокомпрессионная сварка. Сварку давлением без подогрева выполняют, как правило, с высокоинтенсивным силовым воздействием. К этим видам относятся сварка взрывом, холодная, магнитноимпульсная и др. Ультразвуковая сварка относится к сварке без подогрева при низкоинтенсивном внешнем силовом воздействии. Параметры этих видов сварки (давление, температура нагрева, время нагрева, удельное давление, интенсивность приложения давления и температуры) зависят от свойств соединяемых материалов, состояния их поверхностей, конструктивных особенностей и т. д. Сварка в твердом состоянии значительно расширяет область применения сварки, позволяя соединять между собой не только однородные, но и разнородные металлы, сварка плавлением которых была бы невозможна, соединять неметаллические материалы с металлами и т. д. Использование вакуума в качестве защиты в ряде специальных видов сварки (электронно-лучевой, диффузионной и др.) дает возможность защитить свариваемые материалы и получить высокое качество сварных соединений. Специальные виды сварки позволяют осуществить так называемую прецизионную сварку, т. е. получить конструкции с заданными расчетными размерами, автоматизировать сварочное производство с использованием совершенного сварочного оборудования с программным управлением.

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

   
© ALLROUNDER