9. Газовая сварка и резка металлов

При газовой сварке металл расплавляется теплотой, выделяемой при горении горючего газа в смеси с кислородом. Важно, что наиболее высокотемпературная (3200° С) зона пламени имеет восстановительные свойства и защищает металл от окисления при сварке. Для борьбы с окислами на поверхности свариваемого металла используют флюсы в виде паст. Однако эффективность этих мер недостаточна при сварке сложнолегированных сплавов, а также сплавов титана и др. Кроме того, газовая сварка мало производительна и не автоматизируется. Поэтому, ее значение сохраняется лишь при ремонте чугунных, латунных, тонкостенных стальных заготовок и в полевых условиях.

В противоположность газовой сварке непрерывно расширяется применение в промышленности газовой резки. Важно понять, что под резкой понимают местное окисление твердого нагретого металла струей кислорода с последующим расплавлением окислов и выдуванием их из зоны реза. Уточните, какие причины препятствуют резке чугуна, меди, алюминия и нержавеющих сталей при обычной кислородной резке, а также особенности кислородно-флюсовой и плазменной резки.

10. Контактная сварка

При изучении контактной сварки, относящейся к сварке давле­нием, рассмотрите сущность способа и уясните цель подогрева металла джоулевой теплотой. Необходимо понять, почему теплота интен­сивнее выделяется в зоне сварки, т. е. контакте между заготовками, и почему эта зона имеет наибольшее электросопротивление.

Уяснить, почему стыковую, точечную и роликовую сварку называют контактной и в чем различие этих процессов.

Стыковую сварку применяют для соединения заготовок компактных сечений (рельсы, прутки, трубы). Их торцы нагревают, а затем сжи­мают для обеспечения совместной пластической деформации заготовок. Сварку ведут по двум вариантам: сопротивлением и оплавлением.

Сварку сопротивлением применяют при соединении небольших заготовок из однородных сплавов, с обработанными и очищенными торцами и с подгонкой по площади поперечного сечения в месте сварки.

Сварку оплавлением применяют при соединении более крупных заготовок различных сечений из любых металлов без предварительной обработки торцов, нагрев ведут до полного оплавления торцов. При последующем сжатии жидкий металл с окислами и другими загрязнениями выдавливается из зоны сварки, а в совместной пластической деформации участвуют нагретые слои твердого металла.

Точечная и роликовая сварка предназначены для соединения листовых заготовок. Края заготовок, собранные внахлестку, сжимают электродами и нагревают проходящим электрическим током. Важно отметить, что максимальный нагрев достигается в контакте между листами заготовок; он обычно приводит к частичному расплавлению заготовок по толщине и образованию литого ядра сварной точки. Давление способствует получению плотного металла в точке.

Необходимо изучить устройство машин для контактной сварки (например, для односторонней и двусторонней точечной сварки) их разновидности (одноточечные и многоточечные машины), назначение основных узлов машин и возможности механизации процесса.

Следует рассмотреть подготовку заготовок под сварку и их сборку, технологические возможности процессов и характерные области применения (материалы, толщины, типы конструкций).