Тепловые основы сварки

ТЕПЛОВЫЕ ОСНОВЫ СВАРКИ [c.95]

Таким образом, без учета теплового состояния металла нельзя достаточно глубоко объяснить большинство явлений, наблюдаемых при сварке. Чтобы изучить сварочные процессы и научиться управлять ими, нужно иметь хотя бы приближенное представление о законах нагревания тела и распространения в нем тепла. Наука о тепловых основах сварки рассматривает процессы распространения тепла при нагреве металла различными источниками, влияние их на процессы плавления металла, а также на термический цикл и возникающие в шве и основном металле структурные и объемные изменения. Заслуга в разработке этой новой важной отрасли знания принадлежит, главным образом, советским ученым, и в первую очередь, академику АН СССР Н. Н. Рыкалину, [c.95]

В течение ряда лет многими исследователями экспериментально и теоретически изучались тепловые процессы при сварке, которые в настоящее время можно представить как тепловые основы сварки, являющиеся частью ее теоретических основ. [c.133]

Прохождение упомянутых дисциплин предполагает достаточно глубокое изучение студентами таких вопросов, как классификация способов сварки, теоретические основы источников теплоты, используемых при сварке, физико-металлургические и тепловые процессы при сварке, процессы кристаллизации металла сварного шва и технологическая прочность сварных соединений и т. п. [c.3]

Пластические деформации зависят главным образом от тепловых характеристик процесса сварки, свойств металла и в значительно меньшей степени — от жесткости свариваемых элементов. Это обстоятельство позволяет разделить задачу определения сварочных напряжений и деформаций на две части. В первой части с помощью решения термодеформационной задачи МКЭ определяются пластические деформации, обусловливающие перераспределение объема металла в зоне упругопластического-деформирования при сварке (термодеформационная задача). Во второй части на основе решения задачи в рамках теории упругости определяются напряжения в сварном узле в целом (деформационная задача). Исходной информацией для решения деформационной задачи являются начальные деформации [c.298]

Первую группу явлений, которую рассматривает теория сварочных процессов, составляют физические, механические и химические явления, происходящие при подготовке свариваемого материала к образованию прочных связей между отдельными частями свариваемой детали. В большинстве случаев это явления, связанные с преобразованием различных видов энергии в тепловую. Металл, будучи нагрет и расплавлен, способен образовывать сварное соединение. Чаще всего при сварке для нагрева металла используют электрическую энергию. Но имеется много способов сварки, в которых используют энергию, выделяющуюся при горении газов, лучевую энергию, механическую, а также их сочетание. Описание физико-химических процессов, лежащих в основе этих способов, дается в разд. I Источники энергии при сварке . [c.5]

Основой для расчетов нагрева и плавления металла при сварке служат уравнения и формулы, полученные в гл. 6. Их используют для качественной оценки температурных полей, а также для количественных расчетов при определении термических циклов сварки, скоростей охлаждения, размеров зон термического влияния и т. д. Следует заметить, что в ряде случаев реальные процессы и явления протекают сложнее, чем это описывается формулами. Часто характер теплового воздействия при сварке, условия распространения теплоты и теплоотдачи от свариваемых деталей настолько сложны или неопределенны, что расчетное определение температур становится либо затрудненным, либо настолько неточным, что его использование оказывается неоправданным. Экспериментальное определение температур при сварке имеет свои преимущества перед расчетным, хотя и уступает ему в возможности получения и анализа общих закономерностей. Правильным следует считать подход, при котором оба метода дополняют друг друга, а решение об использовании того или иного метода принимается с учетом конкретной обстановки и поставленных задач. [c.203]

На основе теоретических и экспериментальных исследований разработаны новые ресурсосберегающие технологические процессы электродуговой сварки с регулированием термического цикла (РТЦ) за счет сопутствующего принудительного охлаждения малоуглеродистых хромомолибденовых сталей мартенситного класса. Показано, что интенсивный отвод тепла из зоны теплового воздействия дуги значительно влияет на геометрические размеры твердых прослоек в ЗТВ. Это обеспечивает уменьшение объема металла, претерпевающего закалочные превращения, и требуемое высокое качество сварных соединений достигается за счет формирования специфической структуры металла околошовных зон с минимальной чувствительностью к образованию трещин. При сварке аустенитными электродами размеры хрупких прослоек в ЗТВ получаются меньше критических величин, при которых [c.99]

Основой процесса диффузионной сварки является взаимное проникновение соприкасающихся веществ друг в друга вследствие теплового движения атомов вещества. Для получения сцепления физически чистых поверхностей в вакууме достаточно лишь их соприкосновения. Сварка происходит за счет наличия открытых атомных связей, образовавшихся в результате разрушения кристаллической решетки при механической обработке соприкасающихся поверхностей. Надежность соединения и равная прочность соединительной зоны с основным материалом достигаются лишь тогда, когда зона соединения расширяется и приобретает объемный характер [21 ]. Чтобы осуществить диффузионную сварку поверхностей, необходимо создать некоторое сжимающее давление. Величина давления должна быть достаточной для того, чтобы поверхности сблизились на расстояние, определяемое радиусом взаимодействия межатомных сил. [c.116]

Изучение упомянутых дисциплин предполагает достаточно глубокое изучение студентами таких вопросов, как классификация способов сварки, теоретические основы источников теплоты, используемых при сварке, физико-металлургические и тепловые процессы при сварке, процессы кристаллизации металла сварного шва и технологическая прочность сварных соединений и т.п. Поэтому основное внимание в данном учебнике уделено технологии сварки плавлением, а по сварочному оборудованию приведены только сведения, дополняющие курс источников питания. В разделах по технологии сварки авторы не стремились привести все данные о сварочных материалах, режимах и т.п., учитывая, что эти данные имеются в справочной литературе, и уделили основное внимание освещению основ выбора технологии. [c.7]

Затем, принимая на основе опытных данных значения сварочного тока /, напряжения дуги Г/д и эффективного к. п. д. ее теплового действия т], устанавливают необходимую скорость сварки V. Значение V окончательно принимают, учитывая практические возможности ее осуществления и допускаемые поправки величины сварочного тока в пределах паспортных значений для применяемых электродов или сварочной проволоки. [c.92]

При соударении с металлической поверхностью частиц со столь высокой кинетической энергией в месте удара выделяется большое количество тепла в результате трансформации кинетической энергии Б тепловую. Очень короткое время удара не дает возможности теплу распространиться в глубь металла, и сильный локальный разогрев металла основы и частицы может привести к их взаимодействию и прочному схватыванию (эффект типа точечной сварки). При детонационном нанесении высокая кинетическая энергия частиц позволяет получать покрытия из материалов, температура плавления которых лежит выше максимальной температуры взрыва кислородно-ацетиленовой смеси. Если при этом тепловой энергии, выделяющейся при ударе, окажется недостаточно для нагрева частицы до пластичного состояния, высокая вязкость будет скомпенсирована большим давлением частицы на поверхность. Частица деформируется и вдавливается [c.129]

Технология металлов тесно связана с тепловыми процессами. Очень часто полезные эффекты, которые составляют цель того или иного технологического процесса, целиком создаются изменением теплового состояния тела (металлургия, литье, сварка, термообработка и т. п.). Поэтому учение о технологии обязательно должно иметь в своей основе теорию тепловых процессов. [c.400]

В 1888 г. инженер Я. Г. Славянов использовал высокий тепловой эффект электрической дуги для сварки металлов, применив вместо угольного металлический электрод. Так появился принципиально новый вид сварки — электрическая дуговая сварка, в основе которого лежит явление электрического разряда в газах, открытое еще в 1802 г. академиком В. В. Петровым. [c.248]

В основе электронно-лучевых методов обработки лежит способность электронного пучка с большим к. п. д. превращать свою кинетическую энергию в тепловую. Эти методы широко применяются в металлургии для плавки металлов, в машиностроении и приборостроении для сварки, напыления тонких пленок и защитных покрытий, обработки очень малых отверстий и др. Из курса физики известно, что при нагревании металла электроны могут получить скорости в направлении, перпендикулярном к поверхности тела, достаточные для преодоления потенциального барьера (термоэлектронная эмиссия). Очень высокие скорости можно сообщить электронам лишь в среде, имеющей достаточный вакуум, при использовании высоких ускоряющих напряжений и фокусировки электронного луча. [c.365]

К началу 50-х годов в СССР Н. Н. Рыкалиным и его учениками (М. X. Шоршоровым, И. Д. Кулагиным, Л. А. Фридляндом и др.) было создано новое направление в сварочной науке — тепловые основы сварки. Это позволило поставить на научную основу метод регулирования тепловых процессов при сварке и тем повысить не только качество сварных соединений, но также производительность процесса [207, 208]. [c.138]

Настоящий справочник имеет целью оказать помощь многочисленным кадрам рабочих-сварщиков, бригадирам и мастерам по сварке в решении различных вопросов, возникающих в процессе производства. Справочник поможет также рабочим в расширении технического кругозора и теоретических знаний. В справочнике в краткой форме освещен систематизи-р" занныЯ материал по вопросам сварки и газопламенной обработки металлов, имеющим практическое значение а также опыт -и достижения новаторов и передовиков—сварщиков крупных промышленных предприятий. В справочнике приведены материалы по металлургическим основам сварки, сварке и наплавке цветных металлоз, режущего инструмента и твердых сплавов, механизации и автоматизации изготовления сварных конструкций, стропально-такелажным работам, ремонтной сварке, а также расчету простейших сварных соединений, технике безопасности. В справочник не включены материалы по тепловым основам сварки, по технологии производства сварочных материалов (электродов и флюсов), по пайке металлов и некоторым другим вопросам, представляющим, по мнению авторов, второстепенный интерес для круга читателей, на который рассчитан справочник. [c.9]

Все нынешние достижения сварочной техники как а области технологических процессов сварки, так и в конструировании и производстве сварочного оборудования были бы невозможны без роста науки о сварке. Наша сварочная техника развивалась вместе с советской наукой вообш,е и наукой о сварке, в частности. Сформировались и крепли ведущие научные направления в области сварки. Ученые разрабатывали физико-металлургические и тепловые основы сварки, аучные основы механизации и автоматизации сварочных процессов, создавали теорию прочности сварных конструкций и соединений. Они же участвовали в конструировании сварочного оборудования. [c.292]

Именно у нас впервые созданы тепловые основы сварки (работа проводилась под руководством члена-коррес-292 [c.292]

Свариваемость легированных сталей по основному показателю сопротивляемости ХТ при сварке необходимо оценивать с учетом всех факторов, приводящих к их образованию. Как указано выше, к ним относятся структура, размер аустенитного зерна, концентращм диффузионного водорода в зоне образования ХТ и остаточные сварочные напряжения. Подробная информация об этих факторах даны в разд. 1.5. Упомянутые факторы зависят от многих металлургических и конструктивно-технологических параметров (КТП) процесса изготовления сварных конструкций. При этом влияние последних не однозначно, а часто носит противоположный характер, например увеличение тепловой энергии сварки снижает содержание мартенсита в структуре и в то же время приводит к росту аустенитного зерна. Поэтому оценка свариваемости возможна только на основе расчетного анализа формирования и развития факторов трещинообразова-ния в условиях многовариантных сочетаний КТП. Такой анализ может быть выполнен с помощью инженерного программного комплекса (ИПК) Свариваемость легированных сталей (подробно см. в разд. 1.5). [c.45]

Всевозрастающий интерес ученых, инженеров и технологов к физике плазмы связан с необходимостью решения ряда важнейших фундаментальных и прикладных задач, в которых плазма должна выполнять сложную роль и высокотемпературного рабочего тела, и носителя электрических зарядов, и источника электромагнитных излучений в широком диапазоне длин воли, н электромагнитной силовой динамической системы, и активной среды с инверсной населенностью. К таким задачам относятся создание управляемых термоядерных реакторов, магиитогидродинамических преобразователей тепловой энергии в электрическую, электрореактивных плазменных ДЕ)И1 ателей для космических аппаратов, мощных лазеров на основе низкотемпературной плазмы сложного состава в качестве активной среды, гмазмохи-миЧеских реакторов, плазменно-технологических установок для плй вки резки, сварки и пайки металлов, нанесения различных покрытий и др. [c.384]

В СССР разрабатывается тепловой реактор типа Топаз с топливом — обогащенной двуокисью урана [115J. В качестве теплоносителя в нем предполагается использовать жидкие щелочные металлы (Na, К или Li). Для циркуляции таких теплоносителей наиболее пригодны трубы из молибдена и сплавов на его основе. Это связано прежде всего с высокой рабочей температурой. Если для изготовления труб для циркуляции жидкометаллического теплоносителя с рабочей температурой 600— 800° С применяют никель или хастеллой, то для более высоких температур трубы изготовляют из молибдена и сплава ВМ-1 или TZM. Ресурсные испытания тепловых труб из сплава TZM с литиевым теплоносителем при 1500°С показали ресурс около 10000 ч, после чего тепловая труба вышла из строя из-за разрушения в месте сварки [60], Благодаря достигнутым успехам в технологии получения и обработки молибденовых труб, значительно усовершенствованы разработки автономных энергетиче- [c.24]

Одним из самых важных компонентов является молибден, который весьма благоприятно влияет на теплоустойчивость стали, а также на еклонность к тепловой и отпускной хрупкости. Содержание молибдена в перлитных сталях редко превышает 1,5% и лишь в аустенитных сталях и сплавах на никелевой и других основах может достигать значительно большей величины. Молибден благоприятно влияет на зернистость стали сужает зону возможней закалки при сварке при правильно выбранной предшествующей термообработке повышает температуру рекристаллизации и тем самым сопротивление ползучести. Молибденовая сталь обладает наиболее высокими свойствами, когда перлит, являющийся одной из структурных составляющих [11, 27, 28, 64, 95, 105], имеет пластинчатый характер. [c.6]

С начала 60-х годов широкое распространение получили износостойкие материалы с нанесенньГми на них покрытиями. Покрытия нашли применение в аэрокосмической промышленности, атомной энергетике, автомобилестроении, при изготовлении инструментальных материков. Использование покрытий позволяет увеличить в несколько раз срок службы изделий, сэкономить дорогостоящие и дефицитные материалы. Карбид титана является одним из самых эффективных материалов, используемых в качестве износостойкого покрытия, и это связано прежде всего с тем, что Ti в наибольшей мере удовлетворяет требованиям, предъявляемым к покрытиям высокие износостойкость и твердость при высоких и низких температурах хорошая химическая стабильность небольшой коэффициент трения, хорошее сцепление с поверхностью материала — основы окалиностойкость малая склонность к схватыванию и холодной сварке способность не разрушаться под воздействием механических и тепловых нагрузок. [c.132]

К группе материалов без полиморфизма относятся аустенитные сплавы на железохромоникелевой или никельхромистой основе, сохраняющие при комнатной температуре структуру у-твердого раствора, сплавы тугоплавких металлов, алюминиевые и медные сплавы, Р-сплавы титана. Как правило, все материалы сваривают на жестких режимах в среде инертных газов или контролируемой атмосфере источниками тепла с высокой удельной тепловой энергией (аргонодуговая, электроннолучевая и лазерная сварка). [c.244]

На основании этих определений в основу классификации процессов сварки и резки положен вид энергии, вводимой для получения соединения или для резки. Таких видов энергий два тепловая энергия и механическая. В соответствии с этим все основные сварочные процессы подразделяются на термические — Т, термо-механ№1еские (термопрессовые) — ТМ и механические (прессовомеханические) — М. Признак наличия давления применим только к сварке. Данная классификация введена в ГОСТ 19521—74. По этой классификации сварка, связанная с Т-процессами, осуществляется путем введения тепловой энергии без механического давление и носит название сварки плавлением. К таким процессам относятся электродуговая, электрошлаковая, литейная, термитная, индукционная сварка, лучевые сварки и т. д. [c.9]

Для лазерного сверления отверстий в настоящее время исполк-зуют установку Квант-11 (рис. 4.25), (Розданную на основе импульсного лазера на АИГ-Nd. Лазерная сварка тэ кже основана на тепловом действии сфокусированного излучения импульсного ла -зера. Причем применяют как шовную, так и точечную сварку. Для [c.125]

Тепловая труба состоит из пяти основных частей, как это показано на рис. III.1, а именно корпуса, фитиля, торцевой крышки, заливной трубки и теплоносителя. Выбор теплоносителя, материала и определение размеров составных частей тепловой трубы достаточно подробно были обсуждены в ч. I и ч. II. В настояшей части описывается методика изготовления тепловых труб. На рис. III.2 схематически представлена карта последовательности основных технологических процессов изготовления тепловой трубы, составленная на основе материалов, опубликованных Эдельстейном и Хаслеттом [14]. Главными этапами изготовления, как можно видеть из этого рисунка, являются изготовление деталей, промывка и очистка, сборка и сварка, откачка и заливка, заварка заливной трубы и приемные испытания. Все эти этапы являются предметом описания гл. 8. [c.165]

Соотношения между параметрами процесса соединения представляют большой научный ичпрактичеокий дантерес. Именно совокупное действие этих факторов позволяет решать технологические задачи соединения в вакууме различных материалов, ибо в одном случае важно сосредоточить всю тепловую энергию в зоне соединяемых изделий я приложить небольшое давление, а в другом случае, наоборот, дать небольшой нагрев соединяемых деталей и большее давление при соответствующем разрежении и времени сварки. Эти принципы — основа всех технологических характеристик диффузионной сварки в вакууме. [c.22]

Л ткрытие в 1802 г. академиком В. В. Петро- вым (1761—1834 гг.) электрической дуги, или искусственно создаваемого мощного и длительного разряда электричества в газовой среде послужило, как известно, основой для создания способа неразъемного соединения металлов — электрической дуговой сварки. Тепловая энергия электрической дуги используется здесь для соединения металлов посредством их сплавления. [c.5]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...