Федеральное агентство железнодорожного транспорта Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Уральский государственный университет путей сообщения Кафедра «Путь и железнодорожное строительство» ОЗНАКОМЛЕНИЕ С ОБОРУДОВАНИЕМ ДЛЯ ЭЛЕКТРОДУГОВЫХ И КОНТАКТНЫХ СПОСОБОВ СВАРКИ И ПРИНЦИПОМ ЕГО РАБОТЫ Отчет по лабораторной работе № 1 Принял: Выполнил: ст. гр. доцент СЖДт-330 Волков Д. В. Бектемеров В. Е. Екатеринбург 2022 ОЗНАКОМЛЕНИЕ С ОБОРУДОВАНИЕМ ДЛЯ ЭЛЕКТРОДУГОВЫХ И КОНТАКТНЫХ СПОСОБОВ СВАРКИ И ПРИНЦИПОМ ЕГО РАБОТЫ Цель работы: Изучение оборудования для электродуговых и контактных способов сварки и принципа его работы. 1. Сущность ручной дуговой сварки и области ее применения. Ручная дуговая сварка – сварка плавлением штучными электродами, при которой подача электрода и перемещение дуги вдоль свариваемых кромок производится вручную. (Рис. 1) Дуга горит между стержнем электрода 1 и основным металлом 7. Под действием теплоты дуги электрод и основной металл плавятся, образуя металлическую сварочную ванну 4. Капли жидкого металла 8 с расплавляемого электродного стержня переносятся в ванну через дуговой промежуток. Вместе со стержнем плавится покрытие электрода 2, образуя газовую защиту 3 вокруг дуги и жидкую шлаковую ванну на поверхности расплавленного металла. 6 – сварной шов 5 – шлаковая корка Область применения: однопроходная сварка – 1–4 мм; двухсторонняя в два прохода – до 6 мм; многопроходная – до 200 мм Рис. 1 2. Сущность автоматической сварки и области ее применения. При автоматической сварке механизированы подача электродной проволоки 1 в шов 4 и перемещение сварочной дуги. (Рис. 2) Область применения. Автоматическая сварка используется для работы с различными металлами и сплавами толщиной 1,5-150 мм. Ее применение возможно только в заводских условиях. Она востребована при постройке судов и железнодорожных вагонов, для изготовления различных резервуаров большого объема и соединения труб диаметром более 150 мм. Наиболее активное применение оборудование для автоматической сварки находит в серийном производстве крупногабаритных изделий для формирования прямолинейных или кольцевых швов. 2 – подающие ролики 3 - мундштук 7 – основной металл Рис. 2 3. Сущность полуавтоматической сварки (рис. 3) и области ее применения. Полуавтоматическая сварка сочетает в себе универсальность и маневренность ручной сварки с преимуществами автоматической сварки. При полуавтоматической сварке подача проволоки в шов механизирована, а перемещение дуги для обрезания шва сварщик производит вручную. Для полуавтоматической сварки применяют полуавтоматы двух типов – толкающего или тянущего. Тип полуавтомата определяется местом расположения электродвигателя с подающими роликами. Электродная проволока, смотанная в бухту, находящуюся в коробке или кассете 1, проталкивается подающим механизмом 2 через гибкий шланг 4 в держатель 8, находящийся в руке сварщика. Сварочный ток подводится к держателю через гибкий шланг от сварочного трансформатора. Включающая аппаратура и электроизмерительные приборы смонтированы в аппаратном ящике. Область применения. Полуавтоматическая сварка используется для соединения деталей толщиной 0,5-100 мм. Она может применяться как в заводских условиях, так и в частных домохозяйствах. Главным отличием полуавтоматической сварки от автоматической является возможность сварки швов любой геометрической формы во всех пространственных положениях. По этой причине она востребована при мелкосерийном и серийном изготовлении различных сложных металлоконструкций. Рис. 3 4. Сущность точечной сварки и области ее применения. Точечная контактная сварка - сварочный процесс, при котором детали соединяются в одной или одновременно в нескольких точках. Прочность соединения определяется размером и структурой сварной точки, которые зависят от формы и размеров контактной поверхности электродов, силы сварочного тока, времени его протекания через заготовки, усилия сжатия и состояния поверхностей свариваемых деталей. С помощью точечной сварки можно создавать до 600 соединений за 1 минуту. Применяется для соединения тончайших деталей (до 0,02 мкм) электронных приборов, для сварки стальных конструкций из листов толщиной до 20 мм в автомобиле-, самолёто- и судостроении, в сельскохозяйственном машиностроении и других отраслях промышленности. На Рисунке 4 приведена схема точечной контактной сварки. Способ контактной сварки, при котором детали свариваются по отдельным ограниченным участкам касания (по ряду точек). При точечной сварке детали 1 собирают внахлестку, сжимают усилием F электродами 2, к которым подключен источник 5 электрической энергии (например, сварочный трансформатор). Детали нагреваются при кратковременном прохождении сварочного тока Iсв до образования зоны взаимного расплавления деталей, называемой ядром. Нагрев зоны сварки сопровождается пластической деформацией металла в зоне контакта деталей (вокруг ядра), где образуется уплотняющий поясок, надежно предохраняющий жидкий металл от выплеска и от окружающего воздуха. Рис. 4 5. Сущность шовной сварки и области ее применения. Сущность метода роликовой контактной сварки листового металла заключается в одновременном разогреве и сжимании деталей в области шва 1 роликовыми электродами 2. (Рис. 5) Металл расплавляется под действием разряда, сжимается с таким усилием, что образуется однородный диффузный слой высокой прочности. Область применения. Контактная роликовая сварка незаменима при работе с алюминием, легированными сплавами, используемыми в химической промышленности. Производительность сварочного оборудования очень высокая, структура швов – равномерная. Скорость подачи листов 3 и вращения бронзовых дисков регулируется. Изменяя временные интервалы между импульсами, получают сплошные или прерывистые соединения. Размер шва соответствует ширине бронзового диска. Рис. 5 6. Сущность стыковой сварки и области ее применения. Детали 6 закрепляют в токоподводящих зажимах 2 и 3, один из которых подвижен и соединен с приводом усилия сжатия машины. Напряжение к деталям подают от источника 5. При стыковой сварке сопротивлением детали предварительно сжимают усилием и включают в сеть сварочный трансформатор. По деталям протекает сварочный ток, и происходит постепенный нагрев стыка деталей до температуры, близкой к температуре плавления. Затем сварочный ток выключают и резко увеличивают усилие осадки деталей, которые деформируются в стыке. При этом из зоны сварки частично выдавливаются поверхностные пленки, формируется физический контакт, и образуется соединение. (Рис. 6) Область применения: В строительстве при изготовлении монолитных конструкций. В металлургии метод используется для соединения листового и проволочного проката. В железнодорожной сфере проводится создание рельс без стыков В автомобильной сфере технология стыковой сварки применяется для получения корпусных изделий Соединение стальных и пластиковых труб также проводится при применении рассматриваемого способа Рис. 6 Таблица Б.1 – Преимущества и недостатки механизированных способов сварки Способ сварки Преимущества Недостатки 1. Автоматическая Фактически весь Главным из них сварка под флюсом процесс соединения является высокая и в среде защитного металлов текучесть газа происходит в расплавленного идеальных флюса и металла. условиях. Их Такой способ создает газовый соединения пузырь, стенками металлов не которого является отличается флюс. высокой Автоматическая маневренностью. сварка позволяет Горение дуги под максимально слоем флюса не увеличить позволяет производительность визуально труда по сравнению контролировать с ручной дуговой. или Фактически этот корректировать параметр вырастает процесс сварки. в 10 раз. После выполнения автоматической сварки нет необходимости в очистке металла от брызг. Это снижает общую трудоемкость работ. Сварочная ванна надежно защищена от контактов с воздухом. 2. Она отличается Полуавтоматическая очень малой зоной сварка под флюсом термического и в среде защитного воздействия, газа поэтому позволяет варить без прожогов детали толщиной до 0,5 мм. В данном случае дуга не скрыта под слоем флюса, поэтому сварщик подвергается интенсивному излучению. Выполнять такие Электрод и работы без сварочная ванна средств защиты визуально нельзя. доступны, поэтому в процесс сварки можно вовремя вносить необходимые коррективы. Применяемый углекислый газ тяжелее воздуха, он способен скапливаться в рабочей зоне. С помощью Для безопасной полуавтоматов работы требуется допускается варить качественная разнотолщинные вентиляция. детали. При отказе от Такой способ углекислого газа соединения разбрызгивание металлов подходит металла резко для выполнения возрастает. швов в любых пространственных положениях, включая труднодоступные места. Производительность полуавтоматической сварки примерно в три раза выше, чем ручной. При этом потери металла от разбрызгивания и испарения тоже минимальны. Активный или инертные газы обеспечивают надежную защиту швов от воздействия воздуха. Количество дефектов в них минимально. 3. Контактная сварка Активация за счет Дорогостоящее расплавления оборудование; металла деталей, а необходимость их сближение — за применения тока счет механической большой силы энергии (свыше 1000 А) Высокая сложную производительность технологию контактной сварки многоточечной Контактная сварка сварки или не требует высокой сварки квалификации нескольких швов сварщика. одновременно этот метод не всегда подходит для соединения поверхностей из разных металлов или сплавов, а также для металлов с малым переходным сопротивлением (таких, как медь) Подпись Дата
