Сварочные процессы тепловые

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]

Механические сварочные процессы обычно протекают без введения тепловой энергии извне, хотя при механическом воздействии в ряде случаев возможно частичное преобразование механической энергии в зоне соединения в тепловую. Нагрев зоны сварки в данном случае снижает предел текучести свариваемых материалов, улучшает условия их деформирования, но иногда может оказать вредное воздействие на соединяемые детали (например, в случае герметизации сваркой собранных полупроводниковых приборов). [c.135]

Наряду с превосходным сопротивлением деформации композиционные материалы обладают и еще одним полезным свойством — поддерживать необходимый при сварке тепловой баланс. В сварочных процессах, упомянутых выше, используют электроды из вольфрама или карбида вольфрама, пропитанных медью или медными сплавами. Термообработкой можно повысить прочность и твердость таких материалов. [c.437]

Напряжение на дуге зависит от а) расстояния между концами электродов и б) подачи водорода в область вольтовой дуги. Оба фактора влияют на напряжение дуги, форму пламени и его тепловую мощность. Эта технологическая особенность используется для регулирования термического напора пламени в процессе сварки металлов различной толщины, а также при завершении отдельных этапов сварочного процесса. [c.318]

На базе теории тепловых процессов, параллельно с изучением свариваемости, изучаются коэффициенты полезного использования тепловой энергии источников. Теория тепловых процессов непрерывно развивается, она пополняется новыми данными на базе сварки новых материалов и применения разнообразных новых технологических сварочных процессов. [c.131]

Задача всех этих сварочных процессов заключается в том, чтобы создать локальный тепловой очаг, вызвать плавление и соединение двух металлических тел. Процессы существенно отличаются друг от друга, но в целом они — лишь разные способы создания локального теплового очага. В отношении сварки суперсплавов главное правило - ограничивать до минимума подводимое тепло и температуру между последующими сварочными проходами (температуру заготовки до и после того, как наложен очередной сварочный валик). Это поможет предотвратить растрескивание. [c.261]

Особое место в изучении явлений усталости занимают сварные соединения из высокопрочных сталей. Влияние сварочного процесса на изменение свойств основного материала в этом случае может быть особенно сильным. Опасность образования сварочных трещин также увеличивается для высокопрочных сталей. Во многих случаях применение высокопрочных сталей взамен мягкой стали не является рациональным. Между тем стремление облегчить конструкцию или увеличить ее несущую способность заставляет искать способы, обеспечивающие достаточно высокую усталостную прочность для конструкций из высокопрочных сталей. Ряд таких средств изыскан и успешно применяется в практике (предварительный и сопутствующий подогрев, рациональный выбор электродов, строгое регламентирование удельных тепло-затрат, упрочнение сварных соединений пластическим деформированием и тепловыми обработками и др.). [c.4]

Все датчики и другие устройства сварочного оборудования должны быть пригодны для работы в условиях сварочного процесса характеризуемого, например при дуговой сварке, повышенной запыленностью, загазованностью, близостью к источникам теплового и светового излучения, сильных электромагнитных полей в широком диапазоне частот. Следует отметить, что в настоящее время отсутствуют отработанные технические решения по многим перечисленным датчикам. [c.32]

Свариваемость котельных сталей является сложной технологической характеристикой, охватывающей (вопросы металлургии сварочной ванны и процессы теплового воздействия электрической дуги (или другого источника тепла) на металл околошовной зоны. [c.31]

Недостаток методики НИИ заключается в том, что при испытаниях имитируется только тепловой режим сварки, все же остальные условия протекания сварочного процесса здесь не учитываются. Методика НИИ может быть рекомендована как предварительная. [c.185]

Однако при сварке, в отличие от способов механического крепления заготовок, возникает ряд специфических проблем, связанных с тепловым воздействием источников нагрева при сварке плавлением, с приложением механических усилий без сопутствующего нагрева при соединении заготовок под давлением. В результате в металле протекают физико-химические процессы, которые могут повести к нежелательному изменению его свойств, развитию физической (структурной) и химической неоднородности и появлению остаточных деформаций и напряжений. Особенно сложны эти проблемы при соединении разнородных металлов, отличающихся кристаллическим строением и теплофизическими характеристиками. Поэтому при проектировании сварных соединений следует учитывать совокупность конструктивных и технологических факторов, а также свойства соединяемых материалов. Принятые конструктивные формы в известной мере ограничивают технологические возможности в смысле выбора способа сварки, от которого зависит, в свою очередь, конечный результат технологического процесса изготовления конструкции. Под технологичностью сварной конструкции понимают такое конструктивное оформление, при котором вместе с удобствами изготовления обеспечивается возможность применения высокопроизводительных технологических процессов при максимальной механизации и автоматизации отдельных технологических операций. При создании наиболее рациональных конструкций необходимо в процессе их проектирования исходить нз условий обеспечения максимальных удобств при выполнении отдельных технологических операций и минимального веса при заданном качестве сварного соединения. Кроме того следует учитывать, что неизбежные искажения формы, вызываемые тепловым эффектом сварочного процесса, должны быть минимальны. [c.376]

При высоких температурах молекулы водорода в сварочной дуге распадаются (диссоциируют) на атомы Нз Н + Н. Диссоциация водорода сопровождается поглощением теплоты, снижением температуры расплавленного металла, но, попадая под действием газового дутья в дуге в более холодные места, атомы водорода ассоциируют в молекулы с выделением тепла у поверхности охлаждаемого металла, что в свою очередь замедляет скорость его охлаждения. Аккумуляция тепла в дуге и возвращение тепла охлажденной поверхности металла улучшает тепловой режим сварочного процесса, [c.30]

Режим сварки при этом выражается а) совокупностью параметров сварочного процесса (ток, направление, скорость сварки и эффективный к. п. д. теплового действия дуги) б) погонной энергией сварки для определенной толщины в) скоростью охлаждения околошовной зоны. [c.121]

При электродуговой сварке для местного расплавления основного металла (металл изделия) используется тепловой эффект электрической дуги. Электрическая дуга представляет собой прохождение электрического тока через ионизированный газовый (дуговой) промежуток. Для поддержания дугового разряда между электродом и основным металлом необходим приток электрической энергии. Этот приток энергии обеспечивает источник питания сварочной дуги — источник электрической энергии, используемый в сварочном процессе. Источники питания для ручной сварки покрытыми электродами классифицируют, по роду тока и числу подключаемых сварочных постов. [c.21]

Напряжения и деформации в сварных конструкциях вызываются различными причинами. К неизбежным причинам относятся такие, без которых сварочный процесс происходить не может неравномерный нагрев, тепловая (литейная) усадка металла, структурные изменения металла шва и околошовной зоны. К сопутствующим причинам, способствующим возникновению напряжений и деформаций, относятся такие, без которых процесс сварки может происходить неправильное решение конструкции сварных узлов (близкое расположение швов, частое их пересечение, неправильно выбранный вид соединения) неправильная технология сварки (режим сварки, диаметр электрода, способы наложения швов) низкая квалификация сварщика нарушение геометрических размеров сварных швов. [c.85]

Вид сварки объединяет сварочные процессы по виду источника энергии, непосредственно используемого для образования сварного соединения. К термическому классу относятся такие виды сварки, которые осуществляются плавлением с использованием тепловой энергии, а именно дуговая, электрошлаковая, электронно-лучевая, плазменная, ионно-лучевая, тлеющим разрядом, световая, индукционная, газовая, термитная и литейная. [c.6]

Отличительной чертой сварочных процессов является то, что они термические и обычно идут с введением в место обработки термической или термомеханической энергии. Если вводится только механическая энергия, то в значительной мере используется именно эффект ее преобразования в тепловую, термическую форму. В главе II показано, как происходит преобразование энергии в разных процессах на пути ее от источника через носитель энергии (инструмент) к свариваемому изделию. [c.5]

Под влиянием теплового и деформационного воздействия сварочного процесса может наблюдаться ухудшение свойств металла зоны термического влияния по сравнению со свойствами основного металла. Принятый технологический процесс сварки должен обеспечивать по возможности оптимальные условия формирования этой зоны и получение необходимого и достаточного качества металла на этом участке, от которого в значительной мере зависит работоспособность сварных конструкций. [c.95]

Реализация большинства сварочных технологических процессов связана с нагревом обрабатываемого материала различными видами сварочных источников теплоты, а эффективность использования того или иного сварочного процесса определяется условиями нагрева и охлаждения изделия и присадочного материала. Так, характер протекания тепловых процессов определяет производительность плавления основного и присадочного металлов, направление и полноту протекания металлургических процессов в сварочной ванне или полости реза, условия формирования структуры металла шва и зоны термического влияния. Условия нагрева и охлаждения во многом определяют характер и уровень внутренних напряжений и деформацию изделия. Поэтому в [c.14]

Граничное условие второго рода заключается в явном задании плотности теплового потока через границу. Частным случаем такой границы является адиабатическая граница, когда тепловой поток через нее равен 0. В технических расчетах сварочных процессов границу можно считать адиабатической, если тепловой поток через нее мал в сравнении с потоками внутри тела. [c.21]

Принципиальной особенностью лазерного источника нагрева является высокая степень концентрации энергии, обеспечивающая сварку на повыщенных скоростях по сравнению с дуговыми источниками. Этим достигается незначительное тепловое воздействие на ОШЗ, высокие скорости нагрева и охлаждения металла сварного соединения. Данные специфические условия лазерной сварки решающим образом влияют на технологическую прочность, под которой в теории сварочных процессов понимают сопротивляемость металла [c.427]

В качестве источника тепла для сварки могут использоваться только такие экзотермические процессы, которые позволяют получать достаточную тепловую мощность и создавать высокую концентрацию тепла в малых объемах. Чаще всего в сварочных процессах для получения тепла используют следующие типы реакций [c.90]

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]

Кроме того, в книге рассмотрены вопросы теории сварочной ду , тепловых и металлургических процессов сварки, сварочных напряжений и деформаций, сварки легированных сталей, цветных металлов, а также вопросы технологии изготовления сварных конструкций. [c.3]

Блок-схема расчетной системы КОС представлена на рис. 7.12. Комплект программ включает 13 блоков, каждым из которых можно воспользоваться для работы либо в автономном режиме (например, при решении локальной оптимизационной задачи), либо с помощью специальной управляющей программы можно обеспечить решение задачи определения долговечности сварной конструкции с учетом технологических и эксплуатационных факторов. В первом случае, например при решении тепловой задачи, оптимальный термический цикл выводится на видеомонитор в графической форме, выбирается наиболее приемлемая для данного случая расчетная модель процесса распространения тепла при сварке, устанавливаются интервал и шаг варьирования технологических параметров процесса сварки и начинается счет. На каждом шаге расчетный термический цикл, который также выводится на видеомонитор другим цветом, сравнивается с оптимальны.м. При достижении удовлетворительного совпадения расчетного и оптимального термических циклов счет прекращается и соответствующие значения технологических параметров сварочного процесса выводятся на печать, а термический цикл — на графопостроитель. [c.147]

По сравнению с аргонодуговой сваркой вольфрамовым электродом плазменная дуга имеет ряд преимуществ. Во-первых, она является более концентрированным источником теплоты и вследствие этого обладает большей проплавляющей способностью. Плазменной дугой можно сваривать металл толщиной до 10 мм без разделки кромок и применения присадочного металла. При этом снижается тепловое влияние дуги на свариваемый металл и уменьшаются сварочные деформации. Во-вторых, плазменная дуга обладает более высокой стабильностью горения, что обеспечивает повышенное качество сварных швов. Это позволяет выполнять так называемую микро-плазменную сварку металла толщиной 0,025—0,8 мм на токах 0,5— 10 А. В-третьих, увеличивая ток и расход газа, можно получить так называемую проникающую плазменную дугу. В этом случае резко возрастет тепловая мощность дуги, скорость истечения и давление плазмы. Такая дуга дает сквозное проплавление и выдувает расплавленный металл (процесс резки). Недостаток плазменной сварки — недолговечность горелок вследствие частого выхода из строя сопел и электродов. [c.200]

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]

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]

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]

Испытание стали на свариваемость состоит в определении пластических свойств сварного соединения или сновного металла, подвергнутого тепловому воздействию сварочного процесса. Под свариваемостью понимают способность стали при определенных конструктивных и технологических условиях подвергаться воздействию термического цикла сварки без образования трещин и заметного ухудшения механических свойств сварного соединения. [c.570]

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]

Однако выполнение этого требования гарантирует только отсутствие тепловых пере-фузок силового трансформатора или генератора электростанции. Практически установочную мощность источника питания приходится принимать больше вследствие специфических особенностей сварочного процесса [c.188]

ВИГ — представляет собой процесс электродуговой сварки, в котором используется вольфрамовый электрод с заостренным кончиком, окруженный кольцевой завесой инертного газа, вытекающего из наконечника сварочной горелки. Сварочные металлы обычно не используются для сварки тепловых труб, однако они могут являться составной частью торцевых заглущек, например кромка сварного соединения при сварке в стык при наличии закраины, показанного на рис. 8.1, может служить в качестве сварочного металла. Кроме того, этот процесс осуществляется без флюса. Следовательно, ВИГ-сварка не загрязняет очищенные части тепловой трубы. Электронно-лучевая сварка осуществляется в вакуумной камере, и это исключает образование соединений на поверхности из металла и воздуха. Кроме того, электронно-лучевая сварка осуществляется при минимальном подводе тепла, но с максимальной плотностью теплового потока. Она позволяет получить сварное соединение при минимальной зоне нагрева, и, еле- довательно, свойства сварного шва могут приближаться к свойствам основного металла. Она, таким образом, является идеальной для сварки тепловых труб. Однако начальные затраты на оборудование для электронно-лучевой сварки могут на 100% превышать расходы на оборудование для автоматической сварки ВИГ и более чем на 2000% на оборудование для ручной сварки. Следо-тельно, выбор сварочного процесса зависит от наличия оборудования начальные капитальные вложения в оборудование во многом зависят от количества выпускаемого оборудования и от требуемого качества изделий. Тем не менее установлено, что и ВИГ-и ЭЛС-сварочные процессы являются вполне пригодными для сварки тепловых труб. [c.174]

Режимом сварки называют совокупность характеристик сварочного процесса, обеспечивающих получение сварных соединений заданных размеров, формы и качества. При ручной дуговой сварке к характеристикам режима относятся диаметр электрода, сила сварочного тока, напряжение на дуге, скорость перемещения электрода вдоль шва, род тока и его полярность и ряд других показателей. При газовой сварке под режимом в основном понимают тепловую мощность газового пламени, вид пламени, скорость нагрева, способ сварки. Режим сварки оказывает большое влияние на качество и форму сварного шва. Размеры и форма шва в значительной степени предопределяют стойкость металла шва против возникновения кристаллизационных трещин, плавность перехода от основного металла к металлу шва и вероятность образевания подрезов, непроваров, наплывов и других дефектов. Влияние факторов режима сварки на размеры и форму шва выражается по-разному. [c.87]

Напряжение дуги закиспт от расстояния. между концами электродов и подачи водорода в область дуги. Оба фактора влияют также на фор.му пламени и его тепловую мощность. Эта особенность процесса используется для регулирования теплового эффекта при сварке металлов различной толщины п также при завершении отдельных этапов сварочного процесса. [c.474]

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]

Диаграмма построена по результатам сварки на автомате под слоем флюса элементов из малоуглеродистых сталей. На фигуре кривая 4 указывает на распределение температуры по длине шва. Кривая несимметрична относительно положения источника тепла. Она круто падает в зоне, где сварочный процесс не производился, и полого — в зоне, где шов уже наложен. Экспериментальная кривая соответствует выводам по вопросу теплового поля при сварке, приведенным в пункте 2 гл. УП. Кривая 3 выражает величину г наплавленного металла шва в разных его точках в зависимости от температуры. Пластичность металла повышается в зоне высокой температуры, однако в интервале 850—1000° имеет место небольшой провал пластичности . При 1400° (при температуре солидуса) пластичность падает почти до нуля. При дальнейшем повышении температуры до температуры ликвидуса пластические свойства восстанавливаются. Кривая 2 выражает величину предела прочности металла при высоких температурах. При Т = 475° предел прочности ав = 22,5 кГ1мм , т. е. немного меньше половины Ов при комнатной температуре. [c.122]

Как правило, в сварочных процессах шлаки получаются путем расплавления либо смесей порошков, либо частиц, которые представляют собой конгломераты различных составляющих, скрепленных между собой связующими. Величина порошкообразных частиц определяется условиями обеспечения их достаточного рас1 лавлен) я. при локальном тепловом действии сварочного истоЧ ника тепла. При этом приходится учитывать н их технологические характеристики — удобство подачи необходимиги количества флюса в нужное место, обеспечение его требуемого количества для обработки металла, степень уплотнения слоя порошков, влияющую на процессы сварки, и пр. [c.211]

Обе эти ошибки приводят к тому, что в быстропротекающих или даже ударных сварочных процессах ведутся расчеты с пределами текучести, которые давным давно добыты статическими растяжениями. Мало того, почти все процессы сваркн идут с использованием электрических токов, как угодно циркулирующих по свариваемым деталям и непредвиденно создающих концентрированную Б отдельных микрозонах электромагнитную и тепловую активацию. К сожалению, почти никогда не учитывается наличие электрических процессов в металле и в тех сварочных операциях, которые непосредственно идут под действием только механической энергии. Рассматривая, например, чисто механическое понятие релаксации, определяем его как процесс перехода металла из одного структурно установившегося состояния в другое, тоже стабилизированное. Длительность этого процесса, или, как говорят, время релаксации, определяется так [c.153]

Высокий уровень развития сварочных процессов у нас в стране был достигнут в годы советской власти благодаря фундаментальным исследованиям советских ученых в области новых источников энергии, способов и оборудования для сварки, теории тепловых процессов, металлургии, металловедения и прочности, проведенным в Институте электросварки им. Е. О. Патона АН УССР, ЦНИИТМаш, ИМЕТ им. А. А. Байкова, МВТУ, ЛИИ, МАТИ, ЦКТИ, ЦНИИЧермет и ряде других институтов и заводских лабораторий. К их числу относятся также исследования по теории и технологии сварки легированной стали повышенной и высокой прочности и сплавов тгттана. [c.5]

Среди этих трудов исследования М. X. Шоршорова отличаются своим подходом к изучению и регулированию физических процессов в металлах при сварке. Этот подход основан на теории тепловых процессов и на тех расчетных методах, которыми она располагает для анализа изменения температуры, деформаций и напряжений в сварных соединениях в зависимости от способа, параметров режима и технологии сварки. Рассматриваемый комплекс работ М. X. Шоршорова отличается также систематичностью исследований, разнообразием методических средств, а главное — широтой и глубиной теоретического анализа фазовых превращений в неравновесных условиях и их влияния на прочность металлов при сварке. Эти работы во многом способствовали созданию и развитию нового научного направления в теории сварочных процессов, охватывающего вопросы физического металловедения сварки, разработка которых требует учета одновременного влияния сложных тепловых, механических и химических воздействий на металл. [c.6]

При проектировании сварных заготовок следует учитывать требования к технологичности их изготовления. Под технологичностью понимают выбор такого конструктивного оформления заготовок, которое обеспечивает удобство и простоту изготовления любыми видами сварки и при различных режимах применение высоко-производильных видов сварки автоматизацию и механизацию максимального числа операций технологического процесса низкую себестоимость процесса сварки за счет экономии сварочных материалов, повышения производительности и высокого уровня механизации сведения к минимуму искажений формы, вызываемых тепловым и механическим воздействиями при сварке. [c.245]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...