19.Газовая защита металла сварочной ванны.Ультразвуковая сварка (схема процесса, особенности технологии сварки, область применения)Электрическая дуга горит в среде специально подаваемых в зону

19.Газовая защита металла сварочной ванны.Ультразвуковая сварка (схема процесса, особенности технологии сварки, область применения) Электрическая дуга горит в среде специально подаваемых в зону сварки защитных газов (инертных, активных и их смеси). При этом можно использовать как неплавящийся (возможно приме­нение присадочной проволоки), так и плавящийся электроды, и выполнять про­цесс ручным, механизированным или автоматическим способом. Самый простой и распространенный способ защиты зоны сварки от воздействия воздуха – струйная защита, когда защитный газ подается в сопло сварочной горелки (истечение защитного газа из сопла должно быть ламинарным). Качество струйной защиты зависит от конструкции и диаметра сопла, от расстояния между торцом сопла и сварочной ванной, от типа сварного соединения. С целью экономии дорогих инертных газов применяют горелки с внутренним и наружным соплом. Через внутреннее сопло подается инертный газ, а через наружное сопло – более дешевый защитный газ. При сварке активных металлов (например, титановых сплавов) применяют сварочные горелки с защитными кожухами (микрокамерами), в которые инертный газ подается через отдельный газоподводящий шланг под небольшим избыточным давлением, для газовой защиты разогретого корня шва применяют подкладку c канавкой, в которую также подается инертный газ. В этом случае защищается от воздействия воздуха не только сварочная ванна, но и значительная область сварного шва и околошовной зоны, нагретых до высоких температур. Сварные швы высокого качества получают при сварке конструкций в герметичных камерах заполненные инертным газом (камеры с контролируемой атмосферой).

Камеры для сварки негабаритных изделий имеют в стенке отверстия, в которые вставлены и герметично прикреплены к стенке гибкие рукава с резиновыми перчатками, а также загрузочные и смотровые застекленные люки. После загрузки в камеру изделия и сварочных материалов, люки и отверстия герметизируют, камеры откачивают воздух, после чего ее заполняют инертным газом. Сварщик вставляет руки в резиновые перчатки, берет в камере горелку и производит сварку изделия. Для сварки длинномерных изделий применяют сборные камеры, которые собраны из нескольких секций (каждая секция имеет рукава с перчатками и смотровые люки) или переносные мягкие надувные камеры из полиэтилена, которые после установки на свариваемое изделие заполняют инертным газом.

При сварке крупногабаритных изделий применяют стационарные обитаемые камеры объемом до 2000 куб. метров. Внутри таких камер сварщики работают в специальных скафандрах с индивидуальной системой дыхания.

Схема сварки в защитном газе:1–деталь, 2–защитный газ,3–электрод, 4–дуга

Ультразвуковая сварка.Схема процесса и установки. При сварке ультразвуком неразъемное соединение ме­таллов образуется при совместном воздействии на детали механических колебаний высокой частоты и относительно небольших сдавливающих усилий. Для получения механических колебаний высокой ча­стоты обычно используется магнитострикционный эффект (изменении размеров некоторых металлов и сплавов под действием переменного магнитного поля).

Поэтому для увеличения амплитуды смещения и концентрации энергии колебаний, а также для передачи механических колебаний к месту сварки используют волноводы 4 или концентраторы, которые в боль­шинстве случаев имеют сужающуюся форму (для сварки металлов амплитуда на конце волновода при хо­лостом ходе должна быть 20…30 мкм., достаточно иметь волноводы с коэффициентом усиления около 5). На конце волновода имеется рабочий орган (для точечной сварки выступ 3, для шовной сварки - ролик). При сварке изде­лие 2 зажимают между рабочим выступом 3 и ме­ханизмом нажатия 1, 6 к которому прикладывают уси­лие, необходимое для создания давления в процессе сварки. Сварное соединение образуется в результате совместного воздействия дав­ления и колебаний при сдвиге.

Преимущества сварки ультразвуком. Возможность соединения:

- химически активных металлов или пары металлов, склонных образовывать хрупкие интерметалличе­ские соединения в зоне сварки;- тонких и ультратонких деталей, приварки тонких листов и фольги к деталям неограниченной толщины, сварка пакетов из фольги;

- плакированных и оксидированных поверхностей и вообще сварки изделий, поверхности которых покрыты различными изо­ляционными пленками;

Незначительная (вмя­тина, как правило, не превышает 5…10%) деформация поверхности деталей в месте их соединения (усилие сдавливания - 100…2500 Н).Малая мощность оборудования и несложность его конструкции (если, напри­мер, для контактной точечной сварки алюминия толщиной 1 мм необходима машина мощностью 100…150 кВ·А, то при сварке ультразвуком аналогичного соединения потребляется всего 2…2,5 кВ·А).

Дата добавления: 2015-08-28