Реферат Зварювання. Кисневе різання

Страница 1 из 5 | Следующая страница

>Реферат на задану тему:

«Зварювання. Киснева різка.»

 


Зміст

 

1. Виникнення та розвитку зварювання.

2. Сутність процесу зварювання.

3. Технології кисневою різання

3.1. Техніка кисневою різання

3.2. Ручне розділова киснева різка.

3.3.Поверхностная киснева різка.

3.4. Властивості зони термічного впливу при краянні.

3.5.Резаки.

4. Охорона праці пригазопламенних роботах.

5. Зварюваннярешеточних конструкцій.

6. Вимоги безпеки праці при напівавтоматичного зварюванні

          решеточних конструкцій.

7. Використана література.


Виникнення та розвитку зварювання.

>Сварку і термічну різання широко використав народному господарстві країни. Це передусім економією металу. При виготовленні зварних конструкцій застосовують стикові сполуки, під час виготовленняклепаних –нахлесточние. Завдяки цьому економія металу, наприклад, під час зварювання будівельних конструкцій (ферми, колони, балки) становить близько 20%. Скорочення витрати металу знижує вартість зварних виробів.

Республіки Білорусь посідає чільне місце серед найбільших країн світу з розвитку зварювальної науку й техніки, а, по деяким показниками зварювального виробництва – місце.

У нашій країні – батьківщина найбільш розповсюдженого виду зварювання сталей – дугового. Ще СРСР вперше запропонували підводний,електрошлаковую,диффузионную зварювання, зварювання у космосі.

Нині дедалі більше виробляється зварних виробів з сталей, але й алюмінію, міді, нікелю, титану, а їх сплавів, і навіть з різнорідних матеріалів, наприклад алюмінію і вони.

Однією з способів підвищення зносостійкості деталей у механізмах, поверхні яких працюють на стирання, є наплавлення сплавами із цілком особливими властивостями.

Термічна різка у часто повністю заміняє механічну обробку. Нині застосовується киснева різка сплавів заліза, титану, а деяких інших сплавів. Поруч із кисневою стала виконуватися різка металів низькотемпературної плазмою.

Випускати продукцію чудового якості, удосконалювати прийоми праці, дотримуватися новітню передову технологію можуть використовуватися лише робочі, добре оволодіють теорією і найпередовіший практикою. Важливе значення має підвищення професійного майстерності ікультурно-технического рівня робочих.


Сутність процесу зварювання.

 

>Сваркой називається процес одержаннянеразъемних сполук через встановленнямежатомних перетинів поміжсоединяемими частинами за її нагріванні і/або пластичномудеформировании.

Процес зварювання – це комплекс кількох які відбуваються процесів, основними серед яких є: теплове вплив на метал уоколошовних ділянках, плавлення, металургійні процеси, кристалізація металу шва і взаємна кристалізація металів у зонісплавления.

>Свариваемость – властивість металу чи поєднання металів утворювати при встановленої технології зварювання з'єднання, що відповідає вимогам, обумовленою конструкцією і експлуатацією вироби. Розрізняють технологічну і фізичнусвариваемость.

Теплове вплив на метал уоколошовних ділянках та інформаційний процес плавлення визначаються способами зварювання, його режимами. Ставлення металу до конкретного способу зварювання і режиму називають технологічноїсвариваемостью.

Фізичнасвариваемость визначається процесами, що відбуваються у зонісвариваемих металів, у яких утворюєтьсянеразъемное зварне з'єднання.

Зближення частинок металу й створення умов їхнього взаємодії здійснюються обраним способом зварювання, а відповідні фізико-хімічні процеси визначаються властивостямисоединяемих металів. Ці властивості характеризують фізичнусвариваемость.

>Свариваемие метали може мати однакові різні хімічні склади й властивості. У першому випадку це однорідні за хімічним складом і властивостями метали, у другому – різнорідні. Взаємна розчинність й освіту зварного шва відбуваються прирасплавлении однорідних металів та його сплавів, наприклад, стали, міді, алюмінію та інших. Усі однорідні метали мають фізичноїсвариваемостью.

Більше складним є поєднання різнорідних металів. Це їх різними фізичними і хімічними властивостями, наприклад температурою плавлення,теплопроводностью, і навіть різним атомним будовою. Властивості різнорідних металів який завжди забезпечують необхідні фізико-хімічні процеси у зонісплавления, тому ті метали що немає фізичноїсвариваемостью. Одні метали, наприклад залізо і свинець, не змішуються прирасплавлении і утворюють зварного сполуки, інші – залізо і мідь, залізо і нікель, нікель і мідь – добре змішуються під час зварювання й творять зварні сполуки.

>Соединения металів під час зварювання досягаються рахунок виникненняатомно-молекулярних перетинів поміж елементарними частинкамисоединяемих деталей. Зближенню атомів заважають нерівності на поверхнях, забруднення як оксидів, органічних плівок іадсорбированних газів. Тож встановленняатомно-молекулярних перетинів поміж елементарними частинкамисоединяемих деталей потрібні нагрівання, нагрівання і тиск або тільки тиск.

Відомі дві основні захисту металу від шкідливого впливу повітря: >шлаковая захист  і газова захист. Часто ці засоби використовують спільно, що дозволяє їм отримати високоякіснийнаплавленний метал і зварної шов.

Залежно від способів, що застосовуються усунення причин, що перешкоджають отриманню міцного сполуки, всі види зварювання (які близько 70) ділять втричі основні групи: зварювання плавленням (зварювання в рідкому стані), зварювання плавленням і тиском (зварювання вжидко-твердом стані) і зварювання тиском (зварювання в твердому стані).

Усі способи дугового і представники газової зварювання ставляться до зварюванні плавленням. При зварюванні плавленням з'єднання деталей досягається шляхом розплавлювання металусвариваемих елементів по крайкам разом їх дотику. У цьому розплавлені крайкисоединяемих деталей і розплавленийприсадочний матеріал зливаються, створюючи загальну зварювальну ванну. Віддаляючись джерела нагріву відбувається затвердіння – кристалізація металу зварювальної ванни процес формування шва, поєднує деталі за одну ціле. Метал шва попри всі видах зварювання плавлення має литу структуру.


Техніка кисневою різання.

 

Загальні відомості. Киснева різка одна із найбільш поширених процесівгазопламенной обробки металів. Вона широко використовують у металообробці і металургії при краянні аркушів, заготовок профільного прокату, труб тощо.

Розрізняють два виду кисневою різання: роздільну і поверхневу.

При розділової краянні утворюються наскрізні розрізи, а при поверхневою – канавки круглого обриси.

>Разделительная різка виробляється без і з скосом крайок під зварювання, а поверхнева буває або суцільний, коли обробляється вся поверхню заготівлі за прохід, або вибіркової з видаленням поверхневого шару металу.

На відміну від зварювання киснева різка на вертикальної площині чи стельовому становищі технічно нескладне труднощів і може здійснюватися у кожному просторовому становищі.

У процесі різання метал розплавляється і випливає з порожниниреза. Проте залізо легко окислюється, а чистому кисні горіт і перетворюється на оксиди і шлаки.

Дотермическому й хімічному дії може приєднуватися механічне дію струменя газу,виталкивающее рідкі йразмягченние продукти з порожниниреза.

При кисневою краянні відбувається хімічна реакція згоряння заліза в кисні.

Залізо і сталь не загоряються, як відомо в кисні при низьких температурах, тому кисень бережуть у сталевих балонах. Температура початку горіння металу заздрості з його хімічного складу і дорівнює 1000-1200проЗ. Температура початку горіння підвищується зі збільшенням змісту вуглецю в металі за одночасного зниженні температури його плавленні.Висококачественная киснева різка металу можлива лише тому випадку, коли він горить в твердому стані. Якщо ж метал загоряється лише зарасплавлении, то процесі різання він випливає з порожниниреза ірез виходить широким і нерівномірним.

Сутність процесу кисневою різання. Суміш кисню з пальним газом виходить ізподогревательного мундштука різака і згоряє, створюючи полум'я, яку називають >подогревающим. Коли метал нагрівається до температури початку горіння, пір осьового каналу ріжучого мундштука подається технічно чистий кисень. Він потрапляє на нагрітий метал і запалює його. У процесі горіння виділяється значну кількість кислоти.Нижележащие верстви металу нагріваються, і горіння швидко поширюється завглибшки, пропалюючи наскрізне отвір, крізь який ріжучий струмінь кисню виходить, назовні пробиваючи метал. Якщо переміщати різак з певній швидкістю, то метал будеразрезаться.

Отже, киснева різка складається з кількох процесів: підігріву металу, спалювання металу струменем кисню,видувания розплавленого шлаку з порожниниреза.Подогревательное полум'я звичайно гасять, і це горить протягом всього процесу різання, оскільки теплоти,виделяющейся під час спалювання заліза в кисні, замало відшкодування всіх втрат теплоти у зоні різання. Якщоподогревательное полум'я загасити, то процес різання швидко припиняється, метал охолоджується настільки, що кисень перестане нею діяти, і реакція горіння металу у кисні зупиняється.

Умови різання. >Кислородной краянні піддаються ті метали і сплави, які задовольняють певним умовам.

· Температура запалення металу у кисні повинна бути нижчою температури його плавлення. Цьому вимозі відповідаютьнизкоуглеродистие стали, температура запалення що у кисні близько 1300проЗ, а температура плавлення близько 1500проЗ. Збільшення змісту вуглецю в стали супроводжується підвищенням температури запалення в кисні і зниженням температури плавлення. Тому зі зростанням змісту вуглецю киснева різка сталей погіршується.

· Температура плавлення оксидів металів, які виникають при краянні, повинна бути нижчою температури плавлення самого металу. Інакше тугоплавкі оксиди нівидуваться струменем ріжучого кисню, що порушить нормальний процес різання. Цій умові не задовольняютьвисокохромистие сталі та алюміній. При краяннівисокохромистих сталей утворюються тугоплавкі оксиди з температурою плавлення 2000проЗ, а при краянні алюмінію – оксид, температура плавлення якого близько 2050проЗ. Киснева різка їх неможлива не залучаючи спеціальних флюсів.

·Теплоти, виділеної при згорянні металу у кисні, має вистачити підтримки безперервного процесу різання. При краянні сталі становила близько 70% теплоти виділяється внаслідок згоряння металу у кисні і лише 30% її йде відподогревающего полум'я різака.

·Образующиеся при краянні шлаки повинні прагнути бутижидкотекучими і легковидуваться з місцяреза.

·Теплопроводность металів і сплавів повинна бути надто високій, інакше теплота відподогревающего полум'я і нагрітого шлаку інтенсивно відводиться від місцяреза, процес різання стає хистким і на будь-якій момент може зійти нанівець. При краянні стали згоряння заліза в кисні відбувається у відповідності зі такими реакціями:

Fe +0,5O2 =FeO + 269МДж/кмоль,

>2Fe +1,5O2 = Fe2>O3 + 272МДж/кмоль,

>3Fe +2O2 = Fe3>O4 +276МДж/кмоль.

З рівнянь слід, що у згоряння 1 кг заліза витрачається 0,38 кг (0,27 л) кисню, чи 1 див3 заліза потрібно 2,1 л кисню. Насправді ж витрата кисню у процесі різання може бути вищим або нижчий від теоретичного значення, бо більшу частину металу видувається з порожниниреза внеокисленном вигляді й витікаючий шлак містить як оксиди, а й металеве залізо.Виделяемое при горінні заліза значну кількість теплотиоплавляет поверхню металу. Цей рідкий метал захоплюється шлак разом із розплавленими оксидами. Кількість теплоти,образующееся внаслідок згоряння заліза при краянні, в 6-8 разів перевищує кількість теплоти, виділеноїподогревающим полум'ям різака.

Зазначеним умовам задовольняє лише залізо та її технічні сплави – стали. Більшість інших металів не піддаються кисневою краянні.

 

>Разрезаемость металу. Нижче наведені характеристикиразрезаемости вуглецевих сталей.

Сталь Характеристикаразрезаемости.
>Низкоуглеродистая При змісті вуглецю до 0,3% різка без труднощів.
>Среднеуглеродистая Зі збільшенням змісту вуглецю від 0,3 до 0,7% різка ускладнюється.
>Високоуглеродистая При змісті вуглецю понад 0,3% до 1% різка утруднена і потрібно попередній підігрів стали до300-700С. При змісті вуглецю більш 1-1,2% різка неможлива (не залучаючи флюсів).

>Разрезаемость киснем конструкційних сталей оцінюють за змістом у яких еквівалентного вуглецю:

Зе = З +0,16Mn + 0,3 (Si +Mo) +0,4Cr +0,2V + 0,04 (>Ni +Cu).

Цифри, які стоять перед позначенням елементів, вказують уміст їх у сталях (у відсотках щодо маси).

Характеристикаразрезаемости конструкційних сталей.

Зміст >Разрезаемость стали Марка стали
вуглецю еквівалентного вуглецю
До 0,3 До 0,6 Можлива різка за будь-яких умов без обмежень і підігріву доі після різання. >15Г,20Г,10Г2,15М,15НМ та інших.
До 0,5 0,6 - 0,8

У час - хороша без підігріву. Взимку необхідний підігрівдо150проЗ

>30Г,40Г,30Г2,15Х,20Х,15ХФ,10ХФ,15ХГ,20М,12ХНЗА,20ХНЗА та інших.
До 0,8 0,8 - 1,1

>Резка утруднена у зв'язку з можливістю освітизакалочних тріщин. Необхідний попередній підігрів до 500проЗ

>50Г -70Г,35Г2 -50Г2,30Х -50Х та інших.12ХМ -35ХМ,20ХГ -40ХГ,40ХН -50ХП,12Х2Н4А -20Х2Н4А,40ХФА,5ХНМ,ШХ10,25ХМФА та інших.
Більше 0,8 Більше 1,1

>Резка утруднена у зв'язку з можливістю освіти тріщин після різання. Необхідний попередній підігрів до 300-400проЗ повагою та уповільнене охолодження металу після різання.

>25ХГС -50ХГС,33ХГС -40ХС,20ХЗ,35ХЮА,37ХНЗА,35Х2МА,25НВА,38ХМЮА,40ХГМ,45ХНМФА,50ХГА,50ХТФА,5ХНМ,12Х2НЗМА,ШХ15,ШХ15СГ та інших.

Вплив легуючих елементів наразрезаемость стали при кисневою краянні.

Елемент >Разрезаемость стали
Марганець При змісті до 0,6%Mn різка виконується без труднощів, проте твердість поверхніреза значно підвищується протитвердостью основного металу.
Кремній При змісті до 0,2% З повагою та до запланованих 4% Si метал розрізається без труднощів. При змісті понад 0,2% З повагою та до 2,5% Si різка виконується задовільно.
>Хром Стали, містять до 0,7% З повагою та до $1,5%Cr, піддаються краянні без труднощів. При змісті до 0,4% З повагою та до 5%Cr необхідний попередній підігрів, що дозволяє уникнути гарту. Якщо змістCr перевищує 6%, сталь не розрізається.
Нікель При змісті до 0,5% З повагою та до 35%Ni сталь розрізається задовільно, тоді як її складі немає значної кількості інші елементи.
Вольфрам Сталь, що містить до 0,7% З повагою та до 10% W, розрізається без труднощів. При змісті 10-15% W різка можливе тільки з попереднім підігрівом.
>Молибден ЗмістMo до 2% важить на процес різання. При змісті понад 3,5% Мо краянні піддаються щойно почали, які містять трохи більше 0,3% З.
Мідь ЗмістCu до 0,7% впливає на процес різання.
Алюміній Зміст до 0,5%Al на процес різання важить. При більшому його сюжеті погіршується процес різання. При змісті понад 10%Al сталь не розрізається.
Сірка і фосфор Якщо загальна цих елементів вбирається у 0,1%, на процес різання вони впливу не надають.

Попередній підігрів необхідний насамперед попередження освіти тріщин і виконується в газових печах, нагрівальних криницях чи полум'яммногопламенной пальники.

>Високолегированние стали кисневою краянні не піддаються через освіти у процесі різання тугоплавких оксидів, які важко видаляються з порожниниреза (розтину).Високоуглеродистие,високолегированниеаустенистние,високохромистие стали не піддаютьсягазокислородной краянні.

Страница 1 из 5 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація