24. Рельефная сварка (схема, сущность, особенности).

вид точечной контактной сварки, при которой детали соединяются на отдельных участках с предварительно подготовленными или естественными выступами в результате приложения усилия сжатия и подвода тока.

Сущность процесса

На поверхности свариваемых заготовок заранее создают выступы (рельефы) различной формы. Затем детали зажимаются между  электродами с приложением к ним усилия F_св, и включается сварочный ток.

Металл выступа начинает интенсивно нагреваться и постепенно деформируется. На определенной стадии в месте контакта заготовок образуется зона расплавления как при точечной сварке.

Основное отличие рельефной сварки от точечной заключается в том, что контакт между заготовками и сварное соединение определяются формой и размерами выступа, а не формой рабочей поверхности электродов, как при обычной точечной сварке. Таким образом, при заранее подготовленных выступах за один ход машины рельефной сварки можно произвести до нескольких десятков сварных точек.

25. Шовная и роликовая сварка (схема, сущность, особенности).

Схема и разновидности шовной сварки. Шовную, или роли­ковую, сварку применяют для получения прочных и плотных швов при изготовлении тонкостенных сосудов, предназначенных для хранения и транспортирования жидкостей, газов и других продук­тов, а также в производстве тонкостенных труб.

При шовной сварке (рис. II. 15) листы 1 толщиной 0,3... 3 мм собирают внахлестку и затем зажимают усилием Р между двумя медными роликами 2, к которым подводят электрический ток от сварочного трансформатора 3. Одному или обоим роликам сообщает принудительное вращение специальный привод. При включении тока и одновременном вращении роликов происходит перемещение и нагрев до расплавления контактных поверхностей свариваемых изделий, которые под действием сжимающих усилий сварива­ются.

Рис. II. 15. Схема шовной сварки.

Различают два основных способа шовной сварки: непрерывную и прерывистую. При непрерывной сварке подача тока на ролики и вращение роликов непрерывны. Такой вид сварки применяют при изготовлении изделий из низкоуглеродистых сталей толщиной до 1 мм. Для больших толщин непрерывная подача тока на ролики не, дает качественного сварного соединения. Такие толщины сваривают прерывистым методом, при котором ролики вращаются непрерыв­но, а ток подается прерывисто. Вследствие этого в месте сварного соединения образуется ряд непрерывных точек, из которых каждая предыдущая перекрывается последующей. Прерывистым методом изготовляют сварные соединения вы­сокого качества как из углеродис­тых сталей, так и из нержавеющих, а также из алюминиевых и медных сплавов.

Для прерывистой подачи тока на ролики шовные машины имеют игнитронные прерыватели. Продолжитель­ность включения тока при преры­вистой сварке составляет 0,02...0,12 с, а время перерывов (пауз) между включениями — 0,02...0,35 с.

Серийные шовные машины выпус­кают мощностью 25...200 кВт с пе­дальным или пневматическим при­водом.

26. Сварка аккумулированной энергией (конденсаторная сварка) (схема, сущность, особенности).

Недостатком контактной сварки является значительная мощность, забираемая машиной из сети. В настоящее время практически реализованы уже несколько видов сварки аккумулированной энергией 1) электростатическая сварка; 2)электромагнитная сварка;

3) аккумуляторная сварка;

4) инерционная сварка

При замыкании прерывателя тока П конденсатор разряжается на первичную обмотку сварочного трансформатора. Сварочный ток можно регулировать изменением ёмкости конденсаторной батареи и напряжением, до которого заряжаются конденсаторы. Конденсаторная сварка обладает преимуществом точной дозировки количества энергии, расходуемой на каждую сварку. Конденсаторная сварка целесообразна для нержавеющих сталей, алюминиевых сплавов и т. п.

Аккумулятором энергии является магнитное поле, создаваемое пропусканием постоянного тока через первичную обмотку сварочного трансформатора. При прерывании постоянного тока создаваемое им магнитное поле исчезает, запасённая в нём энергия передаётся во вторичную обмотку трансформатора и поглощается сопротивлением сварочной цепи.

Для накопления возможного максимума запаса магнитной энергии магнитная цепь трансформатора должна быть разорвана воздушным зазором. При аккумуляторной сварке энергия запасается в щелочных аккумуляторах особой конструкции повышенной прочности, безопасно выносящих частые короткие замыкания.

а - бестрансформаторная с разрядом на изделие;

б - с разрядом на первичную обмотку трансформатора;

1 - пружина; 2 - защелка; 3 и 4 - заготовки;

С - конденсатор; В - выпрямитель; Т – трансформатор

27. Радиочастотная сварка (схема, сущность, особенности).

28. Холодная сварка (схема, сущность, особенности).

29. Термокомпрессионная сварка (схема, сущность, особенности).

Детали прижимают друг к другу специальным инструментом, обеспечивающим необходимую пластическую деформацию в зоне соединения. Благодаря постоянному подводу теплоты детали находятся в нагретом состоянии, что обеспечивает получение качественного соединения при значительно меньшей деформации элементов.Нагрев деталей осуществляется контактным способом по одному из трех возможных

вариантов: нагрев столика до 450 °С, нагрев инструмента до 300 °С или одновременный нагрев столика и инструмента. В качестве свариваемых материалов могут быть использованы золото, серебро, алюминий.

30. Сварка трением (схема, сущность, особенности).

Для сварки трением используют преобразование механической энергии в тепловую, осуществляемое при взаимном перемещении свариваемых поверхностей. Работа сил трения, превращающаяся в теплоту, интенсивно нагревает трущиеся поверхности. Сварива­емые детали нагреваются до пластического состояния, после чего их сжимают осевыми усилиями. Так в большинстве случаев свари­вают встык детали круглого сечения, например трубы, стержни, некоторые режущие инструмент (сверла, метчики, развертки, концевые фрезы и пр.), изготовляемые из однородных и разнород­ных металлов, а также из различных пластмасс.

Для сварки трением используют переоборудованные токарные, сверлильные и прочие металлорежущие станки, а также специали­зированные сварочные машины типа МСТ-23, МСТ-35 и МСТ-41 мощностью 10, 20 и 40 кВт. Тре­ние поверхностей осуществляют вращением или возвратно-посту­пательным перемещением свариваемых деталей по одной из схем, приведенных на рис. V .31.

Давление осадки не превышает 25 МПа при сварке легких и пластичных металлов и 250 МПа при сварке наиболее твердых металлов.

По производительности сварка трением не уступает контактной сварке оплавлением, а экономически она даже выгоднее ее, так как в этом случае потребляемая мощность в 5... 10 раз меньше, чем при контактной сварке. Способ сварки трением прост, легко подда­ется автоматизации и программному управлению.

Рис. II. 22. Основные схемы сварки трением.

31. Ультразвуковая сварка (схема, сущность, особенности).

32. Сварка взрывом (схема, сущность, особенности).

33. Диффузионная сварка в вакууме (схема, сущность, особенности).

происходит благодаря взаимной диффузии (проникновение молекул одного вещества, в другое) частиц свариваемых материалов при соприкосновении их поверхностей.

Установка для сварки состоит из стальной камеры, установленной на подставку. Камера перемещается по направляющим и прижимается к подставке винтом. Насосом в камере создается вакуум. Подлежащие сварке детали помещают между подставками и жаропрочными пуансонами, которые сжимают детали давлением, создаваемым в гидравлических цилиндрах масляным насосом. Нагревание деталей в процессе сварки производится индуктором, питаемым током высокой частоты.

Поверхности деталей перед сваркой должны быть хорошо очищены.

Диффузионным способом можно сваривать однородные и разнородные сплавы и металлокерамические материалы, в том числе – тугоплавкие.

Принципиальная схема диффузионной сварки

1.Механическое устройство

2.Металлическая камера

3.Заготовки

4.Индуктор

5.Вакуумный насос

6.Высокочастотный генератор

34. Газопрессовая сварка (схема, сущность, особенности).

35. Термитная сварка (схема, сущность, особенности)

Обработка металлов давлением

1. Физические основы обработки металлов давлением.

Основными видами обработки давлением являются прокатка, прессование, волочение, ковка, объемная штамповка, листовая штамповка.

Прокаткой называют обжатие металла вращающимися вал­ками (рис. III. 1, a). Ею получают изделия с постоянным по длине поперечным сечением (прутки, рельсы, листы, трубы, балки) или с периодически изменяющейся по длине формой. При прокатке схема главных напряжений соответствует объемному сжатию с максимальным напряжением в направлении давле­ния валков, а схема главных деформаций может быть с двумя деформациями растяжения или двухосная схема деформации при прокатке с натяжением.

Прессование заключается в продавливании нагретого металла, находящегося в замкнутом объеме, через отверстие в матрице (рис. III. 1, б). Форма и размеры поперечного сечения выдавлива­емых прутков соответствуют форме и размерам этого отверстия. При прессовании напряженное состояние характеризуется схемой объемного сжатия и схемой деформаций.

Волочение представляет собой протягивание заготовки через отверстие в волочильной матрице (волоке) (рис. III. 1, в). Волоче­нием получают тонкие сорта проволоки, калиброванные прутки, тонкостенные трубы.

Ковка - процесс деформирования нагретой заготовки между бойками молота или пресса (рис. III. 1, г). Изменение формы и раз­меров заготовки достигается последовательным воздействием бойков или инструмента на различные участки заготовки.

Объемная штамповка заключается в одновременном деформи­ровании всей заготовки в специализированном инструменте — штампе на молотах, прессах или горизонтально-ковочных машинах (рис. III. 1, д). Форма и размеры внутренней полости штампа опре­деляют форму и размеры заготовки.

Листовая штамповка предназначена для получения плоских и объемных полых деталей из листа или полосы с помощью штам­пов на холодноштамповочных прессах (рис. III. 1, e). Напряженное состояние при холодной штамповке может характеризоваться схе­мами, представленными на рис. II. 2, б, в, г, а схема деформаций в некоторых случаях двухосная (см. рис. II. 2, ж).

Рис. III. 1. Схемы основных видов обработки металлов давлением.