16. Классификация сварных соединений

Ответ: Сварным соединением, как конструктивным эле­ментом, называют участок конструкции, в которой от­дельные ее элементы соединены с помощью сварки. В сварное соединение входит сварной шов, прилегающая к нему зона термического влияния (ЗТВ) и примыкающие к ней участки основного металла. Вид сварного соеди­ненияопределяется взаимным расположением свари­ваемых элементов. 

- Стыковые;

- Нахлесточные;

- Тавровые;

- Угловые;

- Торцевые.

Стыковые сварные соединения. В этих соединениях свариваемые элементы располагаются в одной плоскости или на одной поверхности. ГОСТ 5264-80 устанавливает 32 вида стыковых сварных соединений, которые обозначаются CI, С2, СЗ, С4 и т. д. Стыковые сварные соединения наиболее распространены и применяются при изготовлении стальных колонн, балок, горизонтальных, вертикальных и шаровых резервуаров, трубопроводов, доменных и цементных печей, газоходов, городских и магистральных газопроводов и железобетонных конструкций. Эти соединения широко встречаются в сварных машиностроительных конструкциях, а также при изготовлении самолетов, ракет, судов и т. д. Угловые сварные соединения . Сварное соединение двух элементов, расположенных под прямым углом и сваренных в месте примыкания их краев, называется угловым. Угловые сварные соединения, условно обозначаемые в ГОСТ 5264-80 У1, У2, У4 и т. д., встречаются в стальных колоннах, балках, фермах и резервуарах. Они особенно распространены в машиностроительных конструкциях, баках, котлах и трубопроводах. Тавровые сварные соединения . Отличительной особенностью этих соединений является то, что одна из соединяемых деталей торцом устанавливается на поверхности другой и приваривается, образуя в сечении как бы букву Т (отсюда и название - тавровое).

Тавровые сварные соединения, условно обозначаемые Т1, ТЗ, Т6 и т. д., встречаются в стальных колоннах, балках, фермах, вертикальных резервуарах, машиностроительных и самолетных конструкциях, ракетах и судах и т. д. Нахлесточные сварные соединения (рис. 5, г). Соединение, в котором свариваемые элементы расположены параллельно и перекрывают друг друга, называется нахлесточным. Величина перекрытия должна быть в пределах 3-240 мм и зависит от толщины свариваемого металла. Эти сварные соединения встречаются при изготовлении мачт, ферм, горизонтальных цилиндрических резервуаров, вертикальных цилиндрических резервуаров, различного рода баков. Нахлесточные сварные соединения обозначаются HI и Н2 и могут быть как с односторонним, так и с двусторонним швами.

17. Классификация сварных швов.

Ответ: Сварным швом нащывают элемент сварного сое­динения, образовавшийся в результате кристаллизации жидкого металла сварочной ванны.

Констурктивно

- Стыковые;

- Угловые (фланговые; лобовые; косые).

По назначению:

- Констурктивные;

- Расчетные;

По положению в пространстве при сварке:

- Нижнее от 0 до 60 градусов;

- Вертикальное;

- Потолочное от 120 до 180 градусов;

- В лодочку.

По протяженности:

- Непрерывные;

- Прерывистые;

- Цепные;

- Шахматные;

По форме разделки кромок:

- С отбортовкой кромок;

- Без разделки кромок;

- С разделкой кромок (односторонние и двуст.).

18. Сварочная дуга и ее свойства.

Ответ: Сварочная дуга представляет собой мощный электрический разряд в газах, сопровождаемый выделением значительного количества тепла и света.

Для разогрева катода между ним и анодом (они подключены к источнику сварочного тока) производят кратковременное короткое замыкание электрода на заготовку. После отрыва электрода от изделия с разогретого катода,  под воздействием электрического поля начинается электронная эмиссия. Электроны, вылетевшие с поверхности катода, направляются к аноду  и, сталкиваясь с молекулами и атомами воздуха, ионизируют их. Образуемые в воздушном промежутке отрицательные ионы и электроны перемещаются к аноду, а положительные ионы - к катоду. На поверхности катода и анода осуществляется нейтрализация заряженных частиц и преобразование электрической энергии в тепловую.

Электрические свойства дуги. К основным параметрам, характеризующим свойства дуги, относятся напряжение, ток и длина дуги. Она может быть падающей I, жесткой II и возрастающей III. Самое широкое применение имеет дуга с жесткой характеристикой, при которой напряжение на дуге не зависит от силы сварочного тока. Дугу с возрастающей характеристикой применяют при автоматической сварке под флюсом на повышенных плотностях тока. Дуга с падающей характеристикой малоустойчива и имеет ограниченное применение.

Сварочная дуга состоит из трех частей: катодной, анодной и столба дуги. В столбе дуги , температура которого 6000…7000 °С, происходят процессы ионизации и перемещения заряженных частиц к катоду и аноду.

Не все тепло дуги расходуется на плавление присадочного и основного металлов: примерно 50 % идет на нагрев изделия; около 30 % - на нагрев электрода и почти 20 % составляют потери тепла в окружающее пространство.

19. Схема процесса ручной дуговой сварки

Ответ: К электроду и свариваемому изделию для образования и поддержания сварочной дуги от источников сварочного тока подводится постоянный или переменный сварочный ток. Дуга расплавляет металлический стержень электрода, его покрытие и основной металл. Расплавляющийся металлический стержень электрода в виде отдельных капель, покрытых шлаком, переходит в сварочную ванну. В сварочной ванне электродный металл смешивается с расплавленным металлом изделия (основным металлом), а расплавленный шлак всплывает на поверхность.

Глубина, на которую расплавляется основной металл, называется глубиной проплавления. Она зависит от режима сварки (силы сварочного тока и диаметра электрода), пространственного положения сварки, скорости перемещения дуги по поверхности изделия (торцу электрода и дуге сообщают поступательное движение вдоль направления сварки и поперечные колебания), от конструкции сварного соединения, формы и размеров разделки свариваемых кромок и т. п. Размеры сварочной ванны зависят от режима сварки и обычно находятся в пределах: глубина до 7 мм, ширина 8—15 мм, длина 10—30 мм. Доля участия основного металла в формировании металла шва обычно составляет 15—35%.

По мере удаления электрической дуги, расплавленный металл в жидкой ванне остывает и твердеет, формируя сварной шов (поз.6). Расплавленный шлак также твердеет и остаётся на поверхности шва в виде корки, которую, впоследствии зачищают.