Достоинство и недостатки, область применения сварки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

ФГБОУ ВО «Сибирский государственный индустриальный университет»

Кафедра материаловедения, литейного и сварочного производства

Реферат по дисциплине

«Сварочное производство»

на тему: «Достоинство и недостатки, область применения сварки»

Выполнил: ст.гр. МЦМ-14

Пирогов М.С.

Проверил: к.т.н., доцент

Князев С.В.

Новокузнецк 2016

Содержание

Введение

1. История. Основоположники сварки

2. Достоинство и недостатки

3. Область применения сварки

Заключения

Литература

Введение

Сварка плавлением осуществляется при нагреве сильным концентрированным источником тепла (электрической дугой, плазмой и др.) кромок свариваемых деталей, в результате чего кромки в месте соединения расплавляются, самопроизвольно сливаются, образуя общую сварочную ванну, в которой происходят некоторые физические и химические процессы. В своей работе я опишу все достоинства и недостатки сварки, а также постараюсь узнать всю область применения сварки.

1. История. Основоположники сварки

Электрическая дуга впервые была открыта в 1802 г. Профессором физики Санкт-Петербургской медико-хирургической академии В.В. Петровым. Описывая явления электрической дуги в книге под названием «Известия о гальвани-вольтовских опытах», профессор В.В. Петров указал на возможность использования электрической дуги для электроосвещения и плавления металлов.

А в 1882 г. Русский изобретатель Н.Н. Бенардос применил электрическую дугу для соединения металлов, в 1885 г. Он получил патент под названием «Способ соединения и разъединения металлов непосредственным действием электрического тока», используя для этого дугу, горящую между угольным электродом и металлом и питаемую электрической энергией от аккумуляторной батареи. Русский инженер-металлург и изобретатель Н.Г. Славянов в 1888 г. Разработал способ сварки металлическим электродом, в 1891 г. Он получил два патента под названием «Способ и аппараты для электрической отливки металлов» и «Способ электрического уплотнения металлических отливок». Н.Н. Бенардос предложил различные способы сварки наклонными металлическими электродами и устройства, в которых подача электрода в зону дуги выполнялась за счет давления пружины. Он также разработал разнообразные виды автоматических устройств для сварки угольным и металлическим электродами, являющимися прообразами современных сварочных автоматов и полуавтоматов. Оригинальное приспособление для автоматического регулирования длины дуги с помощью соленоида, предложенное Н.Н. Бенардосом, в 1900 г. Экспонировалось на Парижской всемирной выставке. Однако низкий уровень развития техники в России тех лет не позволял использовать и широко развивать столь гениальные идеи В.В. Петрова, Н.Н. Бенардоса и Н.Г. Славянова.

В настоящее время сварочное производство является самостоятельной отраслью машиностроительной промышленности и для его дальнейшего развития требуется решение целого ряда вопросов, таких, как разработка новых сварочных машин, аппаратов и материалов.

2. Достоинство и недостатки

Преимущества и недостатки сварки зависят от ее вида.

В настоящее время используется большое количество видов. Их можно объединить в группы:

· Механические. Слияние атомов материала происходит за счет превращения механической энергии в кинетическую, нагреву подвергается место стыка материала.

· Термические. Предметы разогреваются до той температуры, при которой становятся мягкими, а потом просто соединяются.

· Термомеханические. Объединяет предыдущие методы. Детали нагреваются, а соединяют их между собой с помощью давления.

Достоинства и недостатки механических видов

К ним относятся холодная, сварка трением и взрывом.

Плюсы холодного сваривания:

· очень хорошо подходит для заделки течи в трубах;

· происходит без нагрева поверхности изделий;

· быстро;

· не требуется особых навыков;

· после сваривания практически не остается грязи;

· можно провести самостоятельно в домашних условиях.

Самый значительный минус - при слиянии изделия очень сильно повреждаются. Например, ковка тоже относится к холодной сварке.

Преимущества сваривания трением:

· достаточно небольшая мощность;

· процесс проходит быстро;

· невысокая температура нагревания металла.

Недостатки: повреждение изделий вокруг шва; одна деталь должна быть округлой формы, а другая - плоской. Это нужно, для того чтобы первая ввинчивалась во вторую.

Достоинства сварки взрывом:

· прочность;

· температура металла повышается на короткое время;

· занимает мало времени.

Отрицательные свойства этого вида слияния деталей - взрывная волна, необходимо соблюдать нормы безопасности; можно провести только в специально отведенных для этого местах, в быту не применяется.

Плюсы и минусы термических способов

К ним относятся плазменная (газовая), электродуговая, электрошлаковая и другие. Первый вид - газ нагревается до очень высоких температур (максимум - 30000° С), металл плавится, его можно резать, гнуть, соединять. При втором способе используется тот же самый принцип металлообработки, что и при газовом сваривании, но максимальная температура дуги - 7000° С. Третий вид - нагрев происходит, за счет того что электрический ток раскаляет шлак, а потом и сам предмет.

Положительные характеристики газовой сварки:

· легко транспортировать оборудование для металлообработки;

· не повреждает металл и окружающие предметы;

· можно не только соединять детали, но и разделять их;

· не нужны электрические сети.

Недостатки этого вида:

· очень большая площадь разогрева предметов при очень высокой температуре;

· на одно соединение уходит достаточно много времени;

· высокий уровень опасности, специалист должен иметь высокую квалификацию и опыт работы.

Намного чаще используется дуговая сварка. Ее преимущества:

· подходит для слияния практически всех металлов;

· соединения очень прочные;

· универсальный вид, применяется и в промышленности, и в быту.

Отрицательные свойства - вредные условия труда, прочность и аккуратность места соединения изделий зависит от навыков исполнителя.

Преимущества электрошлакового сваривания заключается в том, что оно применяется для слияния предметов любой толщины. По сравнению с дуговой электропотребление намного меньше.

Недостатки:

· нельзя бросать работу до полного слияния изделий;

· сваривать можно только, если предметы находятся в вертикальном положении, легкий наклон допускается;

· прочность стыков снижается, если температура окружающей среды ниже 0° С.

Этот способ соединения металлов применяется на заводах, фабриках и т. д.

Преимущества и недостатки термомеханических видов сваривания

Это диффузионная, контактная (автоматическая) сварка и другие способы. Первая представляет собой соединение предметов путем нагревания и механического давления на них, при этом они остаются в твердом состоянии. Вторая - разогрев изделий с помощью электричества и последующее их сжатие в единое целое.

Плюсы диффузного сваривания:

· возможно слияние разных металлов, при этом толщина деталей может не совпадать;

· швы получаются ровные, поэтому последующая обработка не понадобится;

· низкий расход энергии.

Минус этого вида в том, что для работы потребуются квалифицированные сварщики, имеющие навыки работы с подобным оборудованием.

Достоинства контактной сварки:

· прочное и аккуратное место стыка предметов;

· быстро;

· не вредит окружающей среде.

Отрицательные характеристики: непростое оборудование для проведения работ

3. Область применения сварки

Сварка - наиболее экономичный и эффективный способ неразъемного соединения металлов, при котором две или более металлические детали становятся единым целым. Важность процесса сварки переоценить очень сложно, так как во многих развитых странах более половины созданного ВВП так или иначе связано с его использованием. Сварка считается одним из важнейших процессов в производстве, она, как ни один другой процесс, требует применения знаний в различных областях науки. Существует большое разнообразие технологий создания сварного соединения, некоторые связаны с нагревом, другие не требуют высоких температур. Сварка применяется абсолютно везде: на производствах, в мастерских, гаражах, под водой и в космосе. Почти каждый предмет и механизм, используемый в повседневной жизни изготовлен с применением сварочного оборудования. Будь то кофейник, автомобиль или топливо для него, добытое при помощи сваренного бура, меняющие облик современного мира мосты и небоскребы - все это лишь малая часть вещей немыслимых без сварки. Сварка помогает существовать и эффективно работать целым индустриям. Невозможно представить современное строительство без кранов, агропромышленный комплекс без тракторов и комбайнов, добывающую промышленность без трубопроводов и железных дорог, транспорт без грузовиков, кораблей и самолетов и т.д. Современные технологии интенсивно проникают в сварочное дело, оборудование совершенствуется, его вес и габариты уменьшаются, аппараты оснащаются процессорами и позволяют делать работу качественнее и быстрее. 21 столетие открывает неплохие перспективы для сварки, она считается по прежнему проверенным способом соединения металлов, позволяющим добиваться отличного качества соединений при сравнительно низкой цене, а современные исследования и разработки лишь дополняют ее, позволяя выводить технологии сварки на качественно новый уровень. Иметь аппарат дома для проведения небольших работ становится распространенным явлением не только среди сварщиков профессионалов, но и среди людей, которым нравится работать своими руками. Все чаще люди искусства используют сварку при создании скульптур, инсталляций и прочих арт-объектов. Этот процесс перестал быть доступным только на производствах и в промышленности, современный рынок предлагает огромное количество моделей бытового и полупрофессионального оборудования. Область применения сварки огромна, процесс включает в себя множество технологий и способов, каждый из которых позволяет решать поставленные задачи наиболее эффективно

Заключение

сварка использование процесс способ

Практически нет ни одной отрасли машиностроения, приборостроения и строительства, в которой не применялись бы сварка и резка металлов. С помощью сварки получают неразъемные соединения почти всех металлов и сплавов различной толщины - от сотых долей миллиметра до нескольких метров.

Область применения сварки безгранична но несмотря на научно-технического прогресс кроме достоинств сварки есть и недостатки, но я думаю, что со временим все минусы решаемы.

Литература

1. Виноградов В.С. Оборудование и технология дуговой автоматической и механизированной сварки, М: 1997 года;

2. Квагинидзе В.С. Технология металлов и сварка. Учебник для вузов.,- М.: Горная книга, 2004, 566 с.

3. Технология металлов и сварка. Учебник для вузов. Под ред. Полухина П. И.- М.: «Высшая школа», 1977, 464 с

Размещено на Allbest.ru