Контактная сварка в ультразвуковом поле
Устранение с применением контактной точечной сварки усталостных трещин в отраслях промышленности в широком диапазоне толщин. Наложение ультразвука на сварное соединение в месте трещины, исключая операции предварительной подготовки поверхности деталей.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.09.2018 |
| Размер файла | 104,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru//
Размещено на http://www.allbest.ru//
Ульяновский государственный технический университет
Контактная сварка в ультразвуковом поле
Кузьмин Ю. А.
Контактная точечная или шовная сварка нашла широкое распространение в разных отраслях машиностроения. При этом успешно сваривается большинство конструкционных материалов в широком диапазоне толщин и сечений, например, от нескольких микрон до 20…30 мм при точечной сварке.
При контактной точечной сварке собранные в нахлестку детали (листы) сжимают электродами, связанными со сварным трансформатором, при включении которого детали нагреваются кратковременным импульсом тока (0,01…0,5с) до появления расплавленной зоны или ядра точки. Номинальный диаметр ядра выбирают в зависимости от толщины свариваемых деталей. После выключения тока усилие сжатия электродов сохраняется некоторое время для того, чтобы кристаллизация металла происходила под давлением. Тем самым предотвращаются образование трещин. С такой же целью при сварке больших толщин сразу после выключения тока резко увеличивают в 1,5…2 раза усилие для дополнительной проковки ядра. [Пархимович 1988: 54].
Контактная точечная сварка может быть как двусторонней, так и односторонней. При двусторонней сварке ток подводят к верхней и нижней деталям, а при односторонней - к одной из них. Одностороннюю точечную сварку применяют в труднодоступных местах.[ Бергман 1957: 355].
Аналогичным образом контактной точечной сваркой предлагается устранение усталостных трещин в различных отраслях промышленности в широком диапазоне толщин. Например, на станции технического обслуживания при ремонтно-восстановительных работах устраняются усталостные трещины несущих конструкций или кузова автомобиля контактной точечной или шовной сварочной машиной.
Ремонт трещин осуществляется заваркой без разделки шва путем локального нагрева и плавления металла вдоль трещины с перекрытием предыдущего ядра.
На Рис. 1 схематично представлен метод ремонта трещин. Деталь 1 содержит трещину 2. К вершине трещины подводят электроды 3 и 4 контактной точечной или шовной сварочной машины и производят заварку по трещине 2. В результате нагрева и переплава металла детали трещина исчезает в расплавленном металле, которая, остывая, превращается в ядро 5. На Рис. 1, а показаны следы расплавленной трещины. Фактически трещина 2 отсутствует в ядре 5. На Рис. 1, б схематично показана герметичная заварка трещины с перекрытием предыдущего остывшего ядра как минимум на 30 %.
Рис. 1.Схема ремонта трещины
контактный сварка ультразвуковой трещина
Для получения стабильного качества соединений, выполненных обычной сваркой, необходимо обязательно удалять окисные пленки, грязь в месте, где находится трещина. При использовании данного технологического процесса сварки тратится много времени, тем самым значительно снижается производительность и качество процесса.
Основное технологическое отличие данного способа от обычного состоит в том, что в течение всего цикла в зону трещины вводятся ультразвуковые колебания высокой интенсивности. Наложение ультразвука оказывает комплексное воздействие на весь процесс формирования сварного соединения в месте трещины, исключая операции предварительной подготовки поверхности деталей. Процесс ремонта трещин можно разделить на три последовательные стадии.
Начальным этапом процесса является подготовка поверхностей детали в зоне контакта под сварку. В начальный момент в зону контактирования сжатой детали вводятся упругие колебания, которые вызывают силы трения. Их нормальные и тангенциальные составляющие разрушают пленку и под действием поперечных вибраций вытесняют ее из зоны соединения.
Вторая стадия является основной операцией процесса ремонтной сварки металлоконструкций с трещинами (в этот период образуется зона взаимного расплавления). В начальный момент пропускания сварочного тока происходит быстрый нагрев микроконтактов в зоне соприкосновения и плавления остаточных поверхностных покрытий.
Последующее плавление металла и образование взаимной литой зоны сопровождаются активным перемешиванием расплава под действием упругих колебаний. При этом увеличивается однородность литого ядра точки.
На третьей стадии процесса после отключения сварочного тока происходит кристаллизация металла под действием циклически напряженного поля ультразвуковой частоты. Ультразвук способствует перераспределению искажений параметров кристаллической решетки соединения в месте трещины, уменьшению остаточных сварных напряжений и стабилизации прочностных показателей. После снятия ультразвуковых колебаний наблюдается упрочнение металла [Агранат 1974: 454].
Ультразвуковые колебания способствуют дегазации расплавов, снижают их точку плавления, измельчают кристаллизирующиеся зерна, вызывают ориентацию кристаллов, ускоряют диффузию, способствуют удалению окисных пленок с поверхности металла, снижают остаточные напряжения [Абрамов 1972: 84].
При проведении опытов по применению ультразвука в сварочной технике было установлено, что обработка околошовной зоны колебаниями ультразвуковой частоты в 2 раза снижает последующее деформирование сварного соединения, коробление деталей, при этом остаточные напряжения в шве и околошовной зоне значительно уменьшаются.
При ремонте трещин не требуются разделка шва, плавящиеся электроды пластины, вкладыши и т.д., а также подручные материалы и инструменты.
Ресурсосберегающая технология ремонтно-восстановительных работ может использоваться в любых отраслях машиностроения.
Список использованной литературы
Абрамов О. В. Кристаллизация металлов в ультразвуковом поле. - М.: Металлургия, 1972. - 255 с.
Агранат Б. А. Ультразвуковая технология / Б. А. Агранат, В. Н. Башкиров, Ю. И. Китайгородский и др.; под ред. Б. А. Аграната. - М.: Металлургия, 1974. - 504 с.
Пархимович Э. М. Сварка и наплавка в ультразвуковом поле. - Мн.: Наука и техника, 1988. - 206 с.
Бергман Л. Ультразвук и его применение в науке и технике. - М.: Иностранная литература, 1957. - 576 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Основы теории и технологии контактной точечной сварки. Процессы, протекающие при контактной точечной сварке: деформирования свариваемых деталей; формирования механических и электрических контактов, электрической проводимости зоны сварки; нагрева металла.
учебное пособие [8,4 M], добавлен 21.03.2008Особенности контактной точечной сварки, ее достоинства и недостатки, основные параметры. Изменение параметров во времени. Схема шунтирования тока через ранее сваренную точку. Режимы точечной сварки низкоуглеродистых сталей. Подготовка деталей к сварке.
реферат [730,5 K], добавлен 22.04.2015Основные виды контактной сварки. Конструктивные элементы машин для контактной сварки. Классификация и обозначение контактных машин, предназначенных для сварки деталей. Система охлаждения многоэлектродных машин. Расчет режима точечной сварки стали 09Г2С.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 05.09.2012Характеристика контактной сварки и соединения деталей. Конструкция изделия и условия его работы. Характеристика материала и оценка его свариваемости. Расчет режимов сварки, проектирование сварочного контура машины и техническое нормирование работ.
курсовая работа [136,8 K], добавлен 15.06.2009Принцип контактной электрической сварки. Основные виды электрической контактной сварки: стыковая сопротивлением и точечная; последовательность операций. Технология электрической контактной сварки и подготовка заготовок. Получение стыкового соединения.
контрольная работа [499,4 K], добавлен 25.11.2012Сущность и классификация методов контактной сварки по форме сварного соединения, роду сварочного тока и характеру протекания производственного процесса. Оценка преимуществ и недостатков контактной сварки, используемое в ней оборудование и материалы.
презентация [1,0 M], добавлен 04.07.2014Разновидности электрошлаковой сварки, ее достоинства и недостатки. Особенности многоэлектродной электрошлаковой сварки. Применение пластинчатых электродов для сварки. Сварка плавящимся мундштуком при сложной конфигурации изделия. Виды сварных соединений.
презентация [218,5 K], добавлен 13.10.2014Технологичность сварной конструкции. Оценка свариваемости металла. Расчёт параметров контура контактной машины. Технология сборки и сварки. Сварочные напряжения и деформации, меры борьбы с ними. Методы контроля качества. Планировка рабочего места.
курсовая работа [8,1 M], добавлен 24.11.2013Сварка как процесс получения неразборных соединений посредством установленных связей между свариваемыми деталями. Оборудование для электрической сварки. Правила устройств и применения электроустановок сварки с применением давления. Методы поиска дефектов.
контрольная работа [294,6 K], добавлен 22.04.2011Высокопроизводительный процесс изготовления неразъемных соединений. Необходимость сварки деталей разных толщин. Процесс электрошлаковой сварки. Скорость плавления присадочного металла. Выполнение прямолинейных, криволинейных и кольцевых сварных швов.
дипломная работа [2,7 M], добавлен 15.02.2013Условия эксплуатации ручки к кастрюле. Технология контактной сварки. Оценка свариваемости материала конструкции. Выбор типа соединения, вида и способа сварки. Подготовка поверхности деталей. Расчет режима сварки, электродов и силового трансформатора.
курсовая работа [585,5 K], добавлен 15.02.2013Широкое применение сварки в строительстве и на предприятиях строительной индустрии. Ее технико-экономические преимущества по сравнению с другими способами соединения металлических заготовок и деталей. Физическая сущность и основные способы сварки.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 07.11.2010Детали подшипника, их материалы и характеристика, проверка прочности основной конструкции. Сварное соединение деталей подшипника: конструкция, расчет швов, нагрузки на соединение, усилия предварительной затяжки, прочности шпильки, проверка деталей стыка.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 23.11.2009Выбор способа соединения деталей. Особенности технологического процесса сборки и сварки изделия. Электроды для шовной сварки сильфонов с арматурой. Конструктивно-технологический анализ сварных узлов изделий. Измерение и регулирование параметров сварки.
курсовая работа [712,1 K], добавлен 12.06.2010Сварка как технологический процесс получения неразъемных соединений в результате возникновения атомно-молекулярных связей между деталями. Специфика сварки плавлением и давлением. Особенности видов сварки, используемых на судоремонтных предприятиях.
реферат [463,3 K], добавлен 11.12.2014История развития сварочного производства. Понятие промышленной продукции сварочного производства. Сварка, понятие, виды и классы: электродуговая, контактная, газовая сварка и резка металлов. Сборка и техника сварки. Предупреждение деформации изделия.
реферат [45,1 K], добавлен 26.01.2008Из истории сварки; ее возникновение и развитие. Основные виды современной сварки: электрическая дуговая, электрошлаковая, контактная и прессовая, газовая сварка и резка. Лучевые виды сварки - лазерная, лучистым нагревом, их преимущества и недостатки.
курс лекций [1,6 M], добавлен 23.09.2009Ремонт автомобиля после удара алюминиевым поддоном о твердый предмет. Основные трудности сварки алюминия и его сплавов. Сварка вольфрамовым электродом переменным симметричным током. Технология ремонта, оборудование для сварки. Контроль сварного шва.
контрольная работа [275,4 K], добавлен 24.02.2010Схема соединения деталей сваркой плавлением. Сварка по виду применяемой энергии. Сварка латуни. Дуговая сварка латуни. Режимы сварки латуни угольным электродом. Газовая сварка латуней. Применение флюса БМ-1 повышает производительность сварки.
реферат [90,9 K], добавлен 30.03.2007Сварка нагретым инструментом, нагретым газом, с применением инфракрасного излучения, с помощью растворителей. Высокочастотная, ультразвуковая, лазерная сварка. Химическая сварка термопластов, отвержденных реактопластов. Термоконтакная сварка полимеров.
курсовая работа [239,0 K], добавлен 13.07.2015
