- •Конспект лекций по сварке доцента каф. 104 Варухи н. А.
- •1Введение
- •1.1Краткие сведения из истории сварки.
- •1.2Классификация сварки.
- •Определение сварки по госТу.
- •Определение пайки по госТу.
- •2Процессы нагрева при сварке.
- •2.1Общие сведения о нагреве при сварке и источниках нагрева.
- •2.3Электрическая дуга.
- •2.2Пламя газовой горелки.
- •2.4Струя плазменной горелки.
- •2.5Электронный луч.
- •2.6Луч лазера.
- •2.7Трение как источник тепла при нагреве.
- •2.8Джоулево тепло при сварке.
- •2.9Основные законы, используемые для определения температуры при сварке.
- •3Виды сварки термического класса
- •3.1Дуговая сварка (дс).
- •3.1.1Классификация дуговой сварки.
- •3.1.2Дуга как источник нагрева при дс.
- •3.1.3Вольтамперная характеристика дуги (вахд).
- •3.1.4Источники питания (ип) для дуговой сварки.
- •3.1.5Требования к ип
- •3.1.6Источники питания переменного тока для рдс (сварочные трансформаторы).
- •Сварочный трансформатор с магнитным шунтом.
- •Сварочный трансформатор с подвижными вторичными обмотками.
- •3.1.7Источники постоянного тока для дуговой сварки.
- •3.2Дуговая сварка в среде защитных газов
- •3.2.1Виды газовой защиты
- •Защитные свойства различных газов
- •3.2.2Электродные сварочные материалы
- •3.2.3Cварка в инертных газах
- •Основные параметры аргонодуговой сварки
- •Достоинства и недостатки аргонодуговой сварки
- •Область применения аргонодуговой сварки
- •Дуговая сварка в среде гелия
- •3.2.4Сварка в активных газах Дуговая сварка в среде углекислого газа
- •3.2.5Атомно-водородная сварка
- •3.3Плазменная сварка Сущность плазменной сварки, схема плазмотрона
- •Область применения плазмотронов, достоинства и недостатки плазменной сварки
- •3.4Электрошлаковая сварка
- •3.4.1Параметры режима электрошлаковой сварки
- •3.4.2Оборудование для электрошлаковой сварки
- •3.4.3Достоинства электрошлаковой сварки
- •3.4.4Недостатки электрошлаковой сварки
- •3.4.5Область применения электрошлаковой сварки
- •3.5Электронно-лучевая сварка
- •3.5.1Оборудование для электронно-лучевой сварки
- •3.5.2Достоинства электронно-лучевой сварки
- •3.5.3Недостатки электронно-лучевой сварки
- •3.6Лазерная сварка
- •3.6.1Свойства лазерного излучения
- •3.6.2Сварочные установки с твердотельным лазером
- •3.6.3Сварочные установки с газовым лазером
- •3.6.4Достоинства и недостатки лазерной сварки
- •3.6.5Область применения лазерной сварки и резки
- •4Ермомеханический класс
- •4.1Контактная сварка
- •4.2Контактная точечная сварка
- •4.2.1Основные параметры режима точечной сварки
- •4.2.2Влияние основных параметров режима точечной сварки на прочность сварной точки
- •4.2.3Шунтирование тока
- •4.2.4Разновидности точечной сварки
- •4.2.5Оборудование для точечной сварки
- •4.2.6Низкочастотные машины
- •4.2.7Конденсаторные машины для точечной сварки
- •4.2.8Клеесварные соединения
- •4.3Kонтактная шовная сварка
- •4.3.1Требования к конструированию узлов и деталей под контактную точечную и шовную сварку
- •4.3.2Особенности точечной и шовной сварки отдельных металлов и сплавов
- •4.4Контактная стыковая сварка
- •4.4.1Стыковая сварка сопротивлением
- •4.4.2Стыковая сварка оплавлением
- •4.4.3Машины для стыковой сварки
- •4.4.4Проектирование узлов и деталей под стыковую сварку
- •4.4.5Конструкция и проектирование оснастки
- •4.5Диффузионная сварка
- •4.5.1Технологические особенности диффузионной сварки.
- •4.5.2Защитные среды при диффузионной сварке
- •4.5.3Особенности диффузионной сварки различных материалов
- •4.5.4Оборудование для диффузионной сварки
- •4.6Индукционно-прессовая сварка
- •5Механические виды сварки
- •5.1Холодная сварка.
- •5.2Сварка трением.
- •5.3Ультразвуковая сварка.
- •5.2. Схема установки для сварки ультразвуком: 1 – магнитострикционный преобразователь; 2 – волновод; 2 – наконечники; 4 – свариваемые детали.
- •5.4Сварка взрывом.
- •5.5Магнитоимпульсная сварка.
- •6.1Сущность процесса пайки металлов
- •6.2Припои для пайки.
- •6.3Способы пайки.
- •6.3.1Способы по формированию паяного шва. Капиллярная пайка готовым припоем.
- •Контактно - реактивная пайка.
- •Диффузная пайка.
- •Реактивно-флюсовая пайка.
- •Композиционная пайка.
- •Прессовая пайка.
- •Некапиллярная пайка
- •6.3.2Способы пайки по устранению окисной пленки Флюсовая пайка
- •Безфлюсовая пайка
- •Абразивная пайка
- •6.3.3Способы пайки по нагреву Пайка в печах
- •Пайка в соляных электрических печах-ваннах.
- •Пайка погружением в расплавленные припои.
- •Газопламенная пайка.
- •Пайка индукционная.
- •Электродуговая пайка.
- •Пайка световым и инфракрасным лучами.
- •Пайка лучом лазера.
- •Пайка электронным лучом
- •Пайка паяльником.
- •Электролитная пайка
- •Экзотермическая пайка
- •7Контроль качества сварных соединений
- •7.1Методы контроля и управления качеством сварных соединений.
- •7.1.1Факторы качества сварных соединений.
- •7.1.2Типы и виды дефектов.
- •7.1.3Классификация методов контроля.
- •7.2Физические методы неразрушающего контроля.
- •7.2.1Радиационные методы контроля. Физические основы и классификация методов.
- •7.2.2Радиографические методы контроля.
- •7.2.3Радиоскопические методы контроля.
- •7.2.4Радиометрические методы контроля.
- •7.3Ультразвуковые методы контроля.
- •7.3.1Физические основы и классификация методов.
- •7.3.2Особенности ультразвукового контроля сварных соединений.
- •7.4Магнитные и электромагнитные методы контроля.
- •7.4.1Физические основы и классификация методов.
- •7.4.2Магнитные методы контроля.
- •7.5Капиллярные методы контроля.
- •7.6Методы контроля сварных соединений течеисканием.
- •7.7Статистические методы управления качеством сварки.
7.1.2Типы и виды дефектов.
В сварочном производстве принято разделять дефекты подготовки и сборки изделий под сварку и сварочные дефекты. Последние могут быть поверхностным и внутренними.
Наиболее характерные дефекты подготовки и сборки следующие: неправильный угол скоса кромок, непостоянство зазора между кромками, несовпадение стыкуемых плоскостей, расслоение и загрязнение кромок и.т.д. Эти дефекты подготовки часто являются причиной появления собственно сварочных дефектов, поэтому подготовку изделий к сварке необходимо тщательно контролировать.
Сварочные дефекты классифицируют в соответствии с рекомендациями СЭВ. Их различают по типам (геометрическим параметрам, параметрам и массовости дефектов), по видам и родам, определяющим природу дефектов, относящихся к тому или иному способу сварки. Сварочные дефекты обозначают двумя буквами. Первая буква- вид дефекта, вторая- род.
Например:
Aa - пора сферическая; Ad’- группа пор; Dd - непровар в корне одностороннего шва; Eb - трещина поперечная; Ec - трещина радиальная; Ас - подрезы и т.п.
Виды дефекта:
Группа A- газовые поры.
Группа B- твердые включения.
Группа C- несплавления.
Группа Д- непровары.
Группа E- трещины.
Группа F- неправильная форма и прочие дефекты.
Наиболее опасными сварочными дефектами следует считать трещины. В зависимости от происхождения они могут быть горячими и холодными. Трещины на сварных агрегатах летательных аппаратов являются недопустимым дефектом, сварные соединения в этом случае подлежат исправлению. Опасность других дефектов зависит от большого количества конструктивных и эксплуатационных факторов. Допустимый уровень дефектности сварных соединений, существенно не снижающий работоспособность и надежность сварного агрегата, устанавливается на этапе проектирования на основании анализа результатов комплексных испытаний сварных соединений и опыта эксплуатации таких конструкций в подобных условиях. Если суммарная площадь пор и шлаковых включений меньше 5-10% площади сечения шва, то такие дефекты практически не влияют на статическую прочность, а при наличии других концентраторов в конструкции эти дефекты мало влияют на усталостную прочность сварных соединений.
7.1.3Классификация методов контроля.
Методы контроля качества сварных соединений делят на два класса: методы разрушающего контроля (РК) и методы неразрушающего контроля (НРК).
Разрушающие испытания проводят на образцах- свидетелях, на моделях, в отдельных случаях на самих изделиях. Они позволяют получить количественные характеристики сварных соединений при механических испытаниях на растяжение, изгиб, сплющивание и т.п.
По характеру нагрузки испытания могут быть статическими, динамическими, усталостными.
Неразрушающие испытания проводят обычно на самих изделиях. При этом качество сварных соединений, например, прочность или надежность, оценивают косвенно по физическим свойствам, имеющим связь с теми или иными дефектами в сварном шве или в зоне термического влияния. Неразрушающие методы контроля можно разделить на три группы:
1.Испытание сварных соединений на изделии без существенного нарушения материала - проверка твердости, химический анализ материала, металлографические исследования и пр.
2.Контроль параметров процесса и режимов сварки.
3.Физические методы неразрушающего контроля – дефектоскопия.
В зависимости от физических явлений, положенных в их основу, эти методы разделяют на 10 основных видов: 1) радиационный, 2) акустический, 3) магнитный, 4) капиллярный, 5) течеискание, 6) электромагнитный, 7) радиоволновой, 8) тепловой, 9) оптический, 10) электрический.
Для контроля качества сварных конструкций летательных аппаратов нашли широкое применение первых 5 видов контроля, из них чаще всего используют радиационные и акустические (ультразвуковые) методы контроля. Последние пять видов находятся еще в стадии исследования и в промышленности почти не применяются.
Ни один из названных методов контроля не обеспечивает необходимую надежность качества сварных соединений на ответственных изделиях. Поэтому при изготовлении сварных конструкций летательных аппаратов применяют сочетание нескольких методов неразрушающих и разрушающих испытаний.