Тепловые процессы при электрической сварке плавлением

Не вся теплота используется полностью на расплавление металла, часть ее расходуется непроизводительно. Характер использования полной тепловой мощности процесса можно установить по тепловому балансу, показывающему, как и на что расходуется полная тепловая мощность при электродуговой сварке. Эффективная тепловая мощность процесса электрической сварки плавлением есть количество теплоты, введенное в изделие в единицу времени. Непроизводительная часть расходуется на теплоотдачу в окружающую среду и т. д. Эффективная тепловая мощность определяется по уравнению [c.34]

К основным физическим процессам при сварке плавлением относятся электрические, тепловые, механические процессы в источниках нагрева плавление основного и электродного (присадочного) металла, их перемешивание, формирование и кристаллизация сварочной ванны ввод и распространение тепла в свариваемом соединении, приводящее к изменению структуры металла в шве и зоне термического влияния и образованию собственных сварочных деформаций и напряжений. [c.19]

ТЕПЛОВЫЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СВАРКЕ ПЛАВЛЕНИЕМ [c.18]

Б учебнике приведена классификация основных видов электрической сварки плавлением, рассмотрены протекающие при сварке тепловые и металлургические процессы, описана технология сварки различных сталей и цветных металлов, приведены данные по физикохимическим свойствам сварочных материалов. [c.278]

При сварке плавлением металл свариваемых частей в месте сварки расплавляется, образуя общую жидкую ванну. После затвердевания жидкого металла образуется сварной шов, структура металла которого аналогична структуре литого металла. Сварка плавлением по виду источника тепловой энергии делится в основном на электродуговую и газовую. Наиболее широко применяется электрическая дуговая сварка, являющаяся основным технологическим процессом создания неразъемных соединений деталей машин и металлоконструкций. [c.449]

В процессах наплавки материал покрытия и поверхности детали нагреваются (чаще до плавления) различными источниками тепла, которые подразделяются в зависимости от способа преобразования энергии. Например, в газовой и термитной сварке в тепловую энергию преобразуется химическая энергия, в электродуговой - электрическая, в электроннолучевой - кинетическая энергия пучка движущихся электронов, в кузнечной - химическая энергия топлива и потенциальная энергия давления, в сварке трением - механическая. [c.230]

Для быстрого нагрева и плавления металлов в процессе сварки используют различные источники тепловой энергии. Основными из них являются электрический ток и газовое пламя. [c.454]

При импульсной сварке не требуется очень точного регулирования температуры и давления время, требующееся для получения шва, короткое, и получаемый шов имеет аккуратный вид. Импульсный нагрев может применяться при использовании сварочных приспособлений с двумя сжимающими пластинами (типа клещей) в автоматических машинах для изготовления пластмассовых мешков, а также при сварке по неровному контуру. В составе оборудования для такой сварки имеется проводящая электрический ток лента, которая (при сварке большинства пластмасс) может быть быстро нагрета импульсом тока до температуры 121,1°. Тонкая изоляционная прослойка, которая отделяет ленту от сжимающей пластины, должна быть изготовлена из материала, обладающего хорошей теплопроводностью. В процессе работы проводящая ток лента нагревается до или во время контакта со свариваемой пленкой выше точки плавления синтетической смолы. Нагревающий ток может быть отключен, как только внутренние соприкасающиеся поверхности пленки расплавятся. Ввиду отдачи тепла в сжимающие пластины последующее охлаждение происходит быстро. После того, как пленка достаточно охладится, давление может быть снято. Весь цикл сжатия и открывания пластин при сварке соединений, имеющих общую толщину порядка 0,2 мм, может быть выполнен за полсекунды. Однако, если сварочный цикл повторяется непрерывно с высокой скоростью, необходимо отдельно учитывать эффект рассеяния тепла за счет теплового излучения, воздушного или водяного охлаждения. [c.114]

Теоретические и экспериментальные исследования тепловой кинетики и распределения температур в сварных швах привели к выводу формул [245], позволяющих определить температуру в любой точке температурного поля. Однако зависимость последнего от большого числа факторов вносит в расчеты значительные погрешности, и поэтому распределение температур в зависимости от времени чаще всего определяется зкспериментально. Приходится учитывать общую энергию электрической дуги, способ сварки, толщину листа, расположение шва (горизонтальное, вертикальное или потолочное), количество, скорость и последовательность наложения валиков друг на друга, применение промежуточного охлаждения и т. д. Из теплофизических свойств металла основное влияние на температурное поле имеет теплопроводность. С повышением теплопроводности уменьшается ширина сенсибилизированной зоны й сокращается время сенсибилизации. Для образования зоны, склонной к межкристаллитной коррозии, имеет значение не только тепло, подведенное дугой к основному материалу через жидкую металлическую ванну наплавленного металла, но и процесс его затвердевания и охлаждения. Если весь процесс плавления металла при сварке разделить [c.232]

В ядре сварной точки допускаются единичные поры, раковины и даже трещины, если их размер не превышает V3—V4 высоты ядра. Такого рода дефекты не оказывают влияния не только на статическую, но и вибрационную прочность. Это объясняется тем, что прочность сварной точки главным образом зависит от концентрации напряжений, типовая эпюра которых показана на нижней части рис. 96. Круговой концентратор К, который проходит по зоне термического влияния (если она есть) или по границе расплавления, и представляет собой самое опасное сечение сварного соединения. Следовательно, поскольку неустраним сам концентратор К, то, видимо, все внимание технолога должно сосредоточиваться на том слое металла, в котором расположен концентратор К-Таким образом, первая задача технолога —это получить хорошо сформированное расплавленное ядро определенных размеров. Вторая, более сложная задача — обеспечить в зоне концентратора К такую структуру металла, которая в наибольшей мере оказалась бы способной выдерживать концентрации напряжений без образования надрывов и трещин. Если иметь в виду, что при точечной сварке металл в зоне сварного соединения подвергается одновременно тепловому и механическому воздействию, то вполне рационально рассматривать точечную сварку как термомеханический процесс обработки металла. Но и это еще не все, что отличает точечную сварку от классической схемы термической обработки только в координатах температура — время. Через жидкую фазу ядра и горячую зону термического влияния проходят токи огромной плотности. Во многих случаях практики эти токи униполярны. Нельзя поэтому упускать из вида возможность влияния электрического тока — вначале на химическую однородность металла, а затем в конечном итоге и на структуру не только ядра, но и границы плавления. [c.196]

Электроконтактное припекание покрытий. Процесс припекания обеспечивается совместным действием на порошковый слой высокой температуры (0,9—0,95 температуры плавления порошка) и давления (до 100 МПа). В кинетике образования металлического покрытия принимают участие как бездиффузионные явления схватывания, так и диффузионные процессы спекания и сварки в твердой фазе. Электронагрев металлического порошка, засыпаемого между деталью и электродом, происходит за счет тепловой энергии, вьщеляемой электрическим током на активном сопротивлении. [c.437]

Большинство неразъемных соединений получают сваркой плавлением с использованием мощного теплового источника — электрической дуги. При этом основной металл и электрод плавятся, образуя жидкую ванну. Температуры сварочной ванны и примыкающего металла достигают высоких значений. После кратковременного нагрева следует достаточно быстрое охлаждение, т.е. возникает своеобразный термический цикл, который определяет строение сварного шва и околошовной зоны. При сварке углеродистой стали структура околошовной зоны (зоны термического влияния) формируется в соответствии с диаграммой состояния Fe — ГезС (рис. 10.2). Шов имеет структуру литого металла, которая образуется в процессе первичной кристаллизации. Из-за направленного отвода теплоты кристаллы здесь приобретают столбчатую форму, вытянутую перпендикулярно линии сплавления. [c.288]

Дуговая сварка плавлением при помощи электрической дуги или других источников тепловой энергии широко распространена благодаря простоте соединения частей металла путем местного расплавления соединяемых поверхностей. Расплавление основного и присадочного металла облегчает их физические контакты, обеспечивает подобно жидкостям смешивание металлов в жидкой сварочной ванне, одновременно удаляя оксиды и другие загрязнения. Происходят металлургическая обработка расплавленного металла и его затвердевание, образуются новые межатомные связи. В кристаллизуемом металле образуется сварной шов (рис. 1.2, в). Свойства сварного шва и соединения в целом регулируются технологией расплавления металла, процессом его обработки и кристаллизации. Взаимная растворимость в л<идком состоянии и образование сварного шва характерны для однородных металлов, например для стали, меди, алюминия и др. Более сложным оказывается соединение разнородных материалов и металлов. Это объясняется большой разницей их физико-химических свойств температуры плавления, теплопроводимости и др., а также несходством атомного строения. Некоторые металлы, например железо и свинец и др., не смешиваются при расплавлении и не образуют сварного соединения другие — железо и медь, железо и, никель, никель и медь хорошо смешиваются при сварке образуют твердые растворы. Для соединения металлов, не поддающихся смешиванию при расплавлении, применяют особые виды сварки и методы ее выполнения. [c.8]

Электронно-лучевая сварка. Нагрев металла при этом способе осуществляется потоком лучей быстродвижущих-ся электронов, ускоряемых электрическим полем. Падая на поверхность изделия, электроны отдают свою кинетическую энергию, превращающуюся в тепловую и нагревают металл до температуры 5000-6000 °С, что достаточно для плавления металлов при сварке и для их тепловой обработки (резки, сверления, испарения). Процесс обычно ведется в герметически закрытой камере с высоким вакуумом, необходимым для свободного движения электронов и обеспечения чистоты наплавленного металла. [c.334]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...