< Попер   ЗМІСТ   Наст >

Металообробка

Для загального уявлення про її принципи розглянемо деякі способи обробки матеріалів з яких виготовляють необхідні деталі та вузли для її галузей.

Обробка металів різанням

Обробці різанням піддаються метали такі як залізо, мідь, алюміній та сплави і деякі неметалеві матеріали. Розрізняють такі види обробки матеріали різанням (рис.6.6):

а – точіння; б – свердління; в – фрезерування; г – поперечне стругання, д – поздовжні стругання; е – протягування; є – плоске шліфування; ж – кругле шліфування; 1 – різальний інструмент, 2 – заготовка.

  • точіння – здійснюють на верстатах токарної групи (рис. 6.6, а);
  • свердління – виконують на свердлильних верстатах (рис. 6.6, б);
  • фрезерування – на фрезерних верстатах (рис. 6.6, в);
  • стругання – на поперечно та поздовжньо-стругальних, поперечностругальних і поздовжньо-стругальних верстатах (рис. 6.6, г, д);
  • шліфування виконують на шліфувальних верстатах (рис. 6.6, є, ж).

Зварювання. Основні технологічні процеси

Зварювання – це процес з'єднання в одне ціле окремих металевих частин міжатомними силами зчеплення, які можуть виникати між контактними частинами, що з'єднуються, коли відстань між ними наближається до міжатомної. Внаслідок цього у зоні зварювання відбувається взаємне проникнення атомів з однієї частини металу в іншу з утворенням міцного нероз'ємного з'єднання. Зварювання може здійснюватися як із застосуванням нагрівання, так і без нього. Зварюють головним чином метали. Зварювання значною мірою замінило клепання, особливо у виробництві листових конструкцій. Застосування його дає змогу економити метал, наприклад виготовлення конструкції зварної замість клепаної дає економію металу приблизно 30%.

Методом зварювання виготовляють каркаси будинків, мостів, морських та річкових суден, котлів, турбін, резервуарів, трубопроводів, вагонів, цистерн, вантажопідйомних, транспортних, землерийних та інших машин, об'ємно-листові конструкції оболонок і т. д. Зварювання характеризується економічністю, високою продуктивністю процесу, порівняно невеликою трудомісткістю виготовлення виробів за їх високою якістю, можливістю механізації та автоматизації і подальших удосконалень процесів тощо. Використовують кілька різних видів та способів зварювання, які можна класифікувати за видом енергії, що застосовується і за способом з'єднання поверхонь заготовок. Залежно від енергії, яка використовується, зварювання поділяють на:

  • • електричне (всі види дугового та контактного зварювання, електрошлакове тощо);
  • • хімічне (газове, термітне);
  • • механічне (тертям, тиском).

Дугове, електрошлакове, газове, електронно-променеве, плазмово-променеве зварювання належать до термічного, газопресове, контактне – до термомеханічного, а ультразвукове, дифузійне, тертям, вибухом, магнітно-імпульсне – до механічного зварювання.

Для зварювання застосовують зварювальні генератори постійного струму та зварювальні трансформатори, які живлять зварювальну дугу змінним струмом. Автоматичне зварювання засноване на тому самому принципі, що і ручне. Різниця в тому, що у автоматичному зварюванні дуга горить під шаром флюсу, тобто під шаром порошкоподібної речовини, і підтримується автоматично струмом, що подається провідником в процесі подавання в зону дуги електродного дроту протяжними роликами в міру його плавлення.

Процес електрошлакового зварювання полягає в тому, що зварювані елементи, товщина яких повинна бути не менше 20-30 мм, та пристрої, що формують шов, установлюють так, щоб утворився простір, необхідний для створення ванни з розплавленого шлаку. В щілину вставляють металевий стержень або електродну дротину, які засипають флюсом (завтовшки 40-50 мм). В електрошлаковому процесі зварювання спочатку збуджується електрична дуга, яка розплавляє флюс доти, поки шлак, що утворився, не заллє її. Шлак розплавляє електрод і кромки зварюваних елементів, які затвердівають і утворюють зварний шов.

Електрошлаковим зварюванням зварюють елементи в один прохід з утворенням товщини шва необмежених розмірів (до 1 м), що дає змогу створювати крупногабаритні конструкції; зварнолиті, зварноковані, зварнопрокатні, тощо. Таке зварювання економить електроенергію та електродний матеріал.

Газопресове зварювання – це електродугове зварювання в зоні струменя інертного газу, який утворюючи газову оболонку захищає рідкий метал від шкідливої дії атмосферного повітря. До цього виду зварювання належать аргоно-дугове, атомно-водневе, зварювання в захисних газах гелію, азоту та вуглекислого газу.

Контактне електрозварювання. Під час контактного зварювання деталі, що зварюються, нагріваються внаслідок проходження через них електричного струму. Деталі в цих місцях дуже швидко нагріваються, сплавляються та За відповідного стиснення зварюються. Контактне електрозварювання поділяють на стикове, точкове та роликове.

Газове зварювання – процес з'єднання металу розплавленням кромок зварюваних елементів та присадкового металу теплом, що виділяється від згоряння в кисні різних газів. Для газового зварювання та різання застосовують водень, метан, доменний, генераторний та коксовий гази, пари бензину та газ.

Існують і особливі види зварювання. До них належать холодне зварювання тиском, тертям, ультразвукове, дифузійне у вакуумі, електронним променем, вибухом, дугоконтактне у магнітному полі, плазмове, радіочастотне, ядерне.

Термічне різання – це розподіл листового чи профільного металу на частини за допомогою концентрованого джерела тепла. Розподіл матеріалу відбувається в процесі його розплавлення чи інтенсивного окиснення (спалювання) лінією розрізу. Як джерело тепла використовують газокисневе полум'я чи електричну дугу, у зв'язку з чим розрізняють газове та плазмово-дугове різання металів. Процес кисневого різання металів заснований на здатності металу згоряти в струмені технічного кисню. Видалення утворених в зоні різання оксидів та шлаків відбувається як під дією власної ваги, так і за рахунок видування газовим струменем.

У газоелектричному різанні як нагрівач використовується електрична дуга, що горить між вольфрамовим електродом, що не плавиться, та виробом, що розрізається. Температура дуги 4000- 6000°С. Газ, який заповнює стовп -дуги, містить велику кількість позитивно та негативно заряджених частинок (загальний заряд дорівнює Нулю). Такий стан речовини називається низькотемпературною плазмою. Інтенсивне плазмоутворення досягається продувкою неіонізованого газу через стовп дуги. Видалення розплавленого металу з зони різання за такого типу термічного різання відбувається під дією струменя плазми, що утворюється в дузі.

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >