Привет студент

Контактной сваркой называют такой вид электросварки, при которой нагрев металла производится теплом, развивающимся в свариваемых деталях при их контакте и пропускании через них электрического тока, а для соединения деталей применяется давление.

Сущность этого способа электросварки заключается в том, что при пропускании тока большой силы через соприкасающиеся на небольшой плоскости металлические детали в месте контакта этих деталей оказывается максимальное по сравнению со всей деталью сопротивление проходящему току и, следовательно, выделяется максимальное количество тепла. При достаточной силе тока выделяющееся тепло быстро нагревает металл до такого состояния, при котором он легко деформируется приложенной к нему силой; по прекращении действия тока металл охлаждается, и детали оказываются сваренными.

Количество тепла, выделяющегося в месте контакта свариваемых деталей, будет

где Q — количество тепла в кал;

I — сила тока в а;

R — сопротивление цепи в месте контакта деталей в ом;

t — время действия тока в сек.

Нет ни одного экологического фактора, к которому бы так исключительно адаптировались живые организмы, как низкие и высокие температуры. Следует, по-видимому, считать доказанным, что жизнь возможна в пределах от —12 до +80°. Соответственно с этим и летальные высокие температуры сильно варьируют. Рыбы, обитающие в Антарктике, в воде, имеющей температуру +2°, гибнут в воде при +6°. Подавляющее большинство неспороносных бактерий теряет жизнеспособность при +60° в течение 10 мин. Очень устойчивы к сухой и влажной стерилизации бактерии, образующие споры. Обычно они выдерживают 30 мин. 150—160° при сухой стерилизации и погибают при 120° после часового автоклавирования. Однако сухой жар при 180° убивает все спороносные бактерии.

Дуговой резкой называют процесс выплавления металла, нагреваемого дугой и вытекающего из полости реза. Для обеспечения и ускорения дуговой резки процесс ведут при вертикальном или наклонном положении разрезаемого изделия, так как при этом вытекание расплавляемого металла облегчается.

Дуговая резка по сравнению с газовой имеет ряд недостатков: широкий рез, неровность его краев, натеки на нижнем крае реза, поэтому ее применение сравнительно ограниченно. Дуговую резку применяют в тех случаях, когда металл не поддается газовой резке, когда отсутствует оборудование для резки газом или в случае таких работ, как разделка лома, отрезка литников и т. п. Для увеличения производительности применяют выдувание расплавляемого металла сжатым воздухом.

Дуговую резку можно производить и угольным, и металлическим электродом.

Резку угольной дугой ведут на постоянном токе нормальной полярности. Применение графитовых электродов позволяет пользоваться большими силами тока, чем в случае угольных. Для получения спокойной, хорошо направленной дуги применяют держатели, снабженные соленоидами.

Электрохимической дуговой называется сварка, при которой нагрев металла производят электрической дугой, а также теплом, выделяющимся при химических процессах.

Атомно-водородная сварка. Атомно-водородной сваркой называется сварка, в процессе которой нагревание металла производят дугой косвенного действия, а также теплом, выделяющимся при образовании из атомного водорода молекул этого газа по реакции 2Н»« Н2 + 100 600 кал. Водород, который подводится к электрической дуге из баллона, находится в обычном молекулярном состоянии. Под влиянием высокой температуры дуги происходит диссоциация молекулярного водорода Н₂«»2Н —100 600 кал. Соприкасаясь со сравнительно холодной поверхностью металла и с не расщепленными молекулами водорода, атомный водород (Н) опять переходит из атомной формы в молекулярную (Н₂). При этом происходит выделение ранее поглощенного тепла. В результате получается пламя с очень высокой температурой — около 3700°, которое и используется для плавления — сварки металла.

При этом способе сварки дуга возбуждается между двумя угольными или вольфрамовыми электродами (чаще применяют вольфрамовые электроды), поставленными один к другому под углом 45—60°. Так как температура плавления вольфрама около 3600°, а нагрев электродов достигает не больше 3000°, то вольфрамовые электроды не плавятся, а только «распыливаются» в процессе работы дуги.

Способность образовывать большое количество тепла объясняет, почему некоторые гомойотропные животные могут добывать пищу и размножаться при низких температурах, от —20° до —50°. Это относится к пингвинам, белым медведям и др. Высшие же растения и пойкилотермные животные, как правило, не могут жить при очень низких температурах. Способностью же жить и размножаться при температурах от +5° до —2° обладают многие морские растительные и животные организмы. Их количество огромно, если мы учтем, что 90% воды Мирового океана имеет эту температуру. Именно из воды Северного Ледовитого океана и вод Антарктики были выделены психрофильные микроорганизмы, растущие при температурах от —6° до —9°. Нивальная (снежная) флора и фауна, обитающая в Гималаях на высоте 6000 м, также способна существовать, не впадая в анабиотическое состояние, при —5° и даже при — 17°. Это относится к жуку Astgobius ап-gustratus, снежной мухе (Chiona), некоторым видам ногохвостки и наукам (Hypogastra, Poistoma).

Для защиты наплавленного металла от воздействия окружающего воздуха дуговую электросварку иногда производят в струе защитного газа. Этот способ впервые был разработан Н. Н. Бенардосом.

Сущность способа дуговой сварки в струе защитного газа заключается в том, что на дугу и свариваемое место направляется струя газа, защищающего металл от воздействия воздуха. На фиг. 382, а представлена схема такой сварки.

В качестве защитного газа можно применять водород, гелий, аргон, различные газовые смеси; в случае применения водорода для зажигания дуги требуется несколько повышенное напряжение, чем при зажигании в воздухе.

В случае применения в качестве защитного газа смеси водорода с окисью углерода пользуются жидким метанолом. Метанол кипит при 66° и при 70° разлагается на водород и окись углерода. Жидкий метанол удобен для перевозки и хранения. Газовую смесь водорода и азота получают разложением аммиака при 600°.

 

Впервые подводная дуговая сварка была разработана и применена в России. Первые опыты по ее применению были проведены акад. К. К. Хреновым еще в 1932 г. Акад. Хреновым разработана и первая рецептура для изготовления электродов для подводной сварки. Условием возможности получения хорошей сварки под водой является применение электродов специального состава, покрытых водонепроницаемым слоем. Электроды, покрытые соответствующей обмазкой, состоящей, например, из мела, железного сурика, жидкого стекла и воды, после их просушки проваривают в парафине, охлаждают и снова погружают в парафин в вертикальном положении; получаемая после такой обработки толщина парафина на поверхности электрода составляет 0,1—0,2 мм.

При подводной сварке применяют ток несколько большей силы, чем при сварке на воздухе.

Подводную сварку применяют при гидротехнических работах, при ремонте подводных частей судов.

Подводные сварочные работы затруднены плохой видимостью места сварки из-за распыления в воде дугой частиц металла и окислов.

Автоматической дуговой сваркой называют механизированный процесс дуговой сварки, в котором управление дугой и подачу присадочного материала производят специальными механизмами.

При ручной сварке максимальная доля стоимости работы приходится на рабочую силу и сравнительно небольшую часть составляют расходы на электроды и электроэнергию. Кроме того, что ручная сварка дорога, она не может давать такого однородного и высокого по качеству шва, как автоматическая. Наконец, автоматическая сварка в 2—3 раза производительнее ручной.

Преимущества механизации процесса дуговой сварки были понятны и изобретателям ее —- Бенардосу и Славянову, и ими были построены первые образцы электросварочных автоматов.

Автоматическую сварку применяют при массовом или крупносерийном производстве однородных сварочных работ.

Сварка металлическим электродом. Увеличение производительности при механизированной сварке достигается: 1) отсутствием необходимости смены электродов, так как электродный материал подается в виде проволоки, поступающей с мотка; 2) возможностью значительно повышать силу сварочного тока, что увеличивает скорость наплавки присадочного материала.

Выбор силы тока. Для получения хорошего сварного шва прежде всего должна быть правильно выбрана сила тока, определяемая в зависимости от ряда условий. Чем больше толщина свариваемого металла, тем больше должна быть сила тока; об этой зависимости можно судить по графику, приведенному на фиг. 371.

В зависимости от толщины свариваемого металла выбирают диаметр электрода, а в зависимости от диаметра электрода берут силу тока.

На выбор силы тока влияет также химический состав свариваемого металла так, например, при сварке специальных сталей, имеющих пониженную теплопроводность, силу тока берут на 10—20% ниже, чем при сварке обыкновенной углеродистой стали.

При выборе силы тока следует учитывать характер сварного соединения; например, при стыковом соединении потребная сила тока меньше, чем при тавровом, так как в последнем случае потерь тепла в основном металле будет больше.

Сила переменного тока берется на 10% больше по сравнению с постоянным.

Применяемые при дуговой сварке электроды могут быть угольными и металлическими.

Угольные электроды. Угольными называют электроды собственно угольные и графитовые. Их применяют при сварке по способу Бенардоса, а также при дуговой резке и наплавке металлов. Угольные электроды готовят в виде стержней диаметром от 8 до 30 мм и длиной от 200 до 300 мм. Так как удельное сопротивление графитовых электродов значительно меньше, чем электродов собственно угольных, то при работе с графитовыми электродами можно пользоваться большей силой тока; например, при диаметре электродов 10 мм в случае угольного электрода допускаемая сила тока около 73 а, а при графитовом— около 200 а.

Металлические электроды, применяемые при ручной сварке, представляют собой проволочные стержни длиной 300—450 мм, которые обычно покрывают особым составом — обмазкой; электроды для автоматической дуговой сварки выпускаются в виде мотков проволоки (голой, не обмазанной). Проволоку для изготовления электродов выпускают диаметрами от 1 до 12 мм. Наибольшее применение имеют электроды диаметром от 4 до 8 мм. Металлические электроды являются присадочным материалом при дуговой сварке.