Форма - проплавление
Cтраница 3
 |
Схема поперечного сечения шва.| Поперечные сечения швов при дуговой сварке на больших токах ( а, малых токах ( б и при электронно-лучевой сварке ( а. [31] |
Сварочная ванна перемещается по свариваемому изделию вместе с источником теплоты. После затвердевания расплавленного металла сварочной ванны образуется шов. Глубина и форма проплавления зависят от сосредоточенности источника теплоты, определяемой способом сварки и силой сварочного тока. Так, заглубление сварочных ванн имеет место при электронно-лучевой и лазерной сварке, а также при дуговой сварке легких металлов с использованием тока большой плотности. На рис. 12.14 показаны формы поперечных сечений швов при различных способах сварки. [32]
При изменении величины силы сварочного тока ширина проплавле-ния основного металла остается практически неизменной, так как погружение дуги в основной металл с возрастанием силы тока вызывает укорочение дуги, а значит, и уменьшение ее подвижности. Поэтому коэффициент формы проплавления с возрастанием силы тока уменьшается. С уменьшением коэффициента формы проплавления ниже оптимальных значений заметно ухудшаются условия дегазации сварочной ванны, повышается склонность металла сварных швов к образованию горячих трещин. Кроме того, увеличение силы тока вызывает обычно возрастание количества наплавленного металла. При неизменной ширине шва это обусловливает резкое уменьшение коэффициента формы усиления. В результате образуется резкий переход от наплавленного металла к основному, что снижает работоспособность сварных соединений, особенно при ударных и знакопеременных нагрузках, ухудшается поверхность шва и затрудняется отделимость шлаковой корки. [33]
При изменении величины силы сварочного тока ширина проплавления основного металла остается практически неизменной, так как по гружение дуги в основной металл с возрастанием силы тока вызывает укорочение дуги, а значит, и уменьшение ее подвижности. Поэтому коэффициент формы проплавления с возрастанием силы тока уменьшается. С уменьшением коэффициента формы проплавления ниже оптимальных значений заметно ухудшаются условия дегазации сварочной ванны, повышается склонность металла сварных швов к образованию горячих трещин. Кроме того, увеличение силы тока вызывает обычно возрастание количества наплавленного металла. При неизменной ширине шва это обусловливает резкое уменьшение-коэффициента формы усиления. В результате образуется резкий переход от наплавленного металла к основному, что снижает работоспособность сварных соединений, особенно при ударных и знакопеременных нагрузках, ухудшается поверхность шва и затрудняется отделимость шлаковой корки. [34]
На пластине из сплава АМгб толщиной 5 2 0 мм достигается проплавление с практически параллельными кромками при ширине шва - 2 мм, занижение и провисание шва находятся в допустимых пределах. С увеличением мощности излучения и глубины проплавления ширина шва увеличивается незначительно. Дуговыми методами сварки получить такую форму проплавления невозможно. [35]
Легирующие элементы основного металла оказывают влияние не только на измельчение структуры шва и участка перегрева, но, как показали исследования, и на форму проплавления. Как известно, форма проплавления определяет в значительной мере химический состав шва, характер его микроструктуры и влияет на качестао сварного соединения в целом. Для изучения влияния легирования основного металла на форму проплавления были проведены опыты по автоматической наплавке под слоем флюса на планки из стали 35Л при различном ее легировании. [36]
Вследствие ряда причин дуга и газовое пламя способны погружаться в металл. При поверхностной дуге ванна неглубока. При погруженной дуге металл оттесняется к заднему краю форма проплавления изменяется. Соотношения между размерами ванны могут быть самые различные как при сварке плавящимся, так и неплавящимся электродом. [37]
Этот вид сварки целесообразен во всех случаях, когда необходимо с высокой производительностью и при ограниченной термообработке получить сварные соединения, равнопрочные ( равноценные) с основным металлом - высококачественной металлургически и термически улучшенной среднелегированной сталью. Соединения, сваренные электронным лучом, отличаются высокой стойкостью против образования холодных трещин, а также минимальной величиной сварочных деформаций. Отмеченные преимущества способа обусловлены высокой концентрацией и большой скоростью нагрева, кинжальной формой проплавления основного металла, большими скоростями кристаллизации и охлаждения сварочной ванны и сварного соединения в целом. [38]
Выполняется такая сварка на установках, состоящих из двух основных комплексов - энергетического и электромеханического. Энергетический комплекс предназначен для формирования пучка электронов с заданными параметрами, управления его мощностью и положением относительно свариваемого стыка. Выбор параметров энергетического комплекса определяется толщиной и теплофи-зическими характеристиками свариваемых материалов, а также требованиями к коэффициенту формы проплавления. [39]
 |
Схема установки для сварки электронным лучом. [40] |
Площадь нагрева электронным лучом может быть по сравнению с газовым пламенем и дугой в 1000 раз меньше ( см. табл. 1), при плотности энергии в 1000 раз большей. Высокая плотность энергии в малом пятне нагрева определяет основные преимущества при сварке электронным лучом и лазером - выгодную форму проплавления ( ножевая, кинжальная) и возможность получения прецизионных соединений. Вместе с тем при сварке глубоко внедренным лучом возникают дополнительные трудности: большая опасность пор и горячих трещин, колебания глубины проплавления и подрезы. [41]
При электронно-лучевой сварке металла большой толщины при горизонтальном расположении луча и движении его снизу вверх ( рис. 5.14, г) форма проплавления на большей части толщины 6 имеет вид конуса ( рис. 5.14, д), что указывает на некоторую неравномерность выделения теплоты по толщине металла на передней поверхности образующегося при сварке отверстия. Если же в расчете необходимо весьма точно описать температурное поле вблизи сварочной ванны, то судить о правильности принятого закона распределения теплоты в источнике можно по совпадению расчетной и фактической форм проплавления. [42]
 |
Электроннолучевая сварка.| Лазерная сварка. [43] |
Вакуум при сварке лазером не нужен, и сварка может осуществляться на воздухе даже на значительном расстоянии от генератора. Энергия, излучаемая лазерами, пока невелика и составляет от сотых долей до единиц джоулей. Коэффициент полезного действия лазеров также еще очень низок. Характерной является узкая и глубокая форма проплавления основного металла. Лазерная сварка может применяться в приборостроении и в специальных случаях. [44]
В сварных швах с малой глубиной и большой шириной проплавления линия встречи отсутствует. Линия встречи дендритов является наиболее слабым местом сварного шва. Это объясняется тем, что при росте дендритов преимущественно используется чистый сплав, а жидкий металл кристаллизующейся ванны при этом обогащается не только углеродом, но и другими примесями. В результате при затвердевании по линии встречи дендритов наблюдается повышенное количество примесей и неметаллических включений. Поэтому по линии встречи наиболее часто наблюдаются горячие трещины и другие дефекты. В швах с большим коэффициентом формы проплавления неметаллические включения и принеси преимущественно находятся в средней части, вблизи поверхности шва. [45]
Страницы: 1 2 3