Использование сварки в машиностроении
Сварочная отрасль и машиностроительный комплекс – это те направления в промышленности, без которых не обходится ни одно производство. Сварка и машиностроение определяют развитие промышленного сектора, возможность изготовления конкурентоспособной продукции.
Особенности деталей и узлов
Есть несколько особенностей узлов и заготовок, которые применяют при создании приборов, судов, машин. Они должны быть изготовлены с высокой точностью, поэтому часто сварные изделия подвергают обработке механическим путем. Обработки нередко требуют и соединительные швы – они приобретают лучшую форму, устраняются концентрации напряжения.
Использование сварки в машиностроении
От типа соединения зависят условия дальнейшей эксплуатации изделия. Машиностроение требует изготовления таких узлов и элементов, которые могут в будущем переносить вибрационные нагрузки. Для обеспечения высокой надежности применяют сварные швы впритык и встык. Они отличаются выносливостью и прочностью при соединении с металлом.
Заготовки и узлы, используемые при сборке машин, изготавливаются в условиях крупного производства. Здесь есть возможность применять сварочную оснастку и автоматизированные методы соединения.
Типы сварных соединений
В промышленном строительстве машин и агрегатов применяют разнообразные типы узлов и соединений. Среди них выделяются мелкие элементы, для чего используют электроконтактный метод сплавления.
Для изготовления изделий в крупном машиностроении используют массовые серии, иногда – единичное уникальное изготовление агрегатов. К ним относятся шестерни, рабочие колеса, валы. Здесь преимущественно использование электрошлакового способа сварки.
В промышленности применяют такие типы соединения:
- стыковое – соединение элементов торцами;
- торцовое – примыкание боковых поверхностей;
- нахлесточное – встречается реже, это перекрывание и параллельное размещение двух элементов;
- угловое – соединение частей под углом;
- тавровое – перпендикулярное расположение, сварка торцом к боковой поверхности.
Но заготовки и узлы в промышленности разнообразны, потому применение находят все возможные типы сварки и соединений.
Типы сварных соединений используемых в машиностроении
Особенности изготовления сварных частей
Отдельные части машин делают из заготовок, которые получают разными способами. Многие конструкции можно получить из листов проката, среди них:
- станины;
- рамы;
- корпус редуктора;
- барабан;
- сварная тяга;
- штанга с проушиной.
Сварные элементы активно применяют в промышленности еще и по той причине, что они экономят до половины массы металла в сравнении с литьем тех же элементов. В строительстве машин и приборов используют такие сварные части:
- подшипниковые опоры;
- тяги;
- штанги;
- рамы, шестерни;
- турбины, котлы;
- редукторы, шкивы;
- барабаны;
- части ракет и турбин.
Использование поковки делает производство проще, требуется меньше механической обработки. Это удешевляет процесс сборки машины или прибора.
Используемые материалы
Во время производства соединительных деталей для машин используют заготовки:
- штампованные;
- прессованные;
- тонкостенные;
- фасонные;
- гнутые.
Штампованные заготовки нужны в конструкциях авиационного предназначения, при строительстве сельскохозяйственных машин и гражданских автомобилей.
Сварка штампованных деталей используемых в машиностроении
Литые используют, чтобы упростить сам процесс литья. При одинаковой жесткости и прочности соединительные части могут быть в два раза легче литых.
Электрошлаковый метод позволяет изготавливать комбинированные сварные изделия из проката, поковки и отливки. Они требуют минимальной механической обработки, экономны по весу. Без этого современные конструкции – турбины, котлы, узлы станков и металлургического оборудования – изготавливались с большими трудностями ковкой, штамповкой и литьем.
Если наложение соединительного шва затруднительно, используют пайку. Наплавки могут применяться при восстановлении изношенной поверхности, во время изготовления новых деталей для придания им нужных качеств.
Требования к деталям
Когда проектируют, из чего будет собрана та или иная машина, обязательно учитывают такие требования:
- качество конструкции должно быть высоким, возможна термообработка до соединения;
- рабочее напряжение лучше принять ниже допустимого – в этом случае размеры элементов определяются жесткостью;
- после сплавления требуется механическая обработка, так как остаточные напряжения могут менять свои значения в будущем;
- механическая обработка соединения выполняется после термической обработки.
Иногда используют так называемый горячий монтаж. В таком случае после сплавления и сборки не нужна механическая обработка, если отработанная технология тщательно соблюдалась.
Сварка удешевляет процесс машиностроения без потери качества, прочности и жесткости изделий. Во многих случаях это экономия не только по времени, но и по финансам. Качество изделий, выполненных при помощи сварки, не уступает качеству литых, но последние обходятся значительно дороже.
Видео: Лазерная сварка и пайка в автомобилестроении
Сварка в машиностроении.Справочник в 4-х томах под ред. Н.А. Ольшанского М.: Машиностроение, 1979
Роман
размещено: 04 Ноября 2008В первом томе справочника приведены сведения по физическим основам и металлургии сварки, расчету тепловых процессов, определению режимов сварки, свариваемости и структруре сварного соединения, сварке плавлением, контактной сварке, резке и специальным видам сварки металлов.
Во втором томе справочника приведены сведения по материалам для сварки, наплавки и резки, по присадочным материалам, электродам для дуговой сварки стали различных структурных классов, тугоплавких и цветных металлов, сплавов на основе титана, алюминия, никеля, меди, чугуна, разнородных металлов и сплавов, а такжк сварки и пайки неметаллических материалов и неметаллических материалов с металлами.
В третьем томе справочника рассмотрены свойства сварных соединений при статических и переменных нагрузках, при низких и высоких температурах, в условиях коррозионного воздействия. Изложены методы расчета и проектирования сварных соединений и конструкций, а также методы определния их прочности ипластичности; даны расчетные нормы, принятые в различных отраслях промышленности, способы определения сварочных деформаций и напряжений. Описаны рациональные технологические процессы при изготовлении сварных конструкций, принципы механизации и автоматизации сварочного производства. Изложены вопросы технического нормирования и экономики сварочного производства, проектирования сварочных цехов и охраны труда.
В четвертом томе справочника приведены сведения по источникам питания для сварки, наплавки и резки; трансформаторам, генераторам и специальным устройствам для питания и возбуждения дуги, а также по оборудованию для дуговой сварки в защитны газах, сварки под флюсом, электрошлаковой и контактной сварки, для специальных способов сварки и наплавки, газоплазменной и дуговой резки. Рассмотрена пайка металлов, технология и оборудование для осуществления этого процесса. Изложены методы контроля качества сварных соединений и конструкций: радиационные, акустические, магнитные, капиллярные и др; приведены стандарты, испоьзуемые в сварочном производстве.
Николаев Г. А. — Сварка в машиностроении: Справочник в. 4-х т. Том 1
Сварка в машиностроении: Справочник в. 4-х т./Редкол.:
Г. А. Николаев (пред.) и др. — М.: Машиностроение, 1978 — Т. 1/Под ред. Н, А. Ольшанского. 1978. 504 с, ил.
В пер.: 2 р, 60 к.
В первом томе справочника приведены сведения по физическим основам и металлургии сварки, расчету тепловых процессов, определению режимов сварки, свариваемости и структуре сварного соединения, сварке плавлением, контактной сварке, резке и специальными видам сварки металлов.
Справочник предназначен для инженеров и техников, работающих в области сварочного производства на заводах, в исследовательских и проектных институтах, строительных и монтажных организациях.
© Издательство «Машиностроение», 1978 г.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие 7
Глава 1. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ, ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ И КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССОВ СВАРКИ (Волненко В. Н.) 9
Физические основы сварки 9
Классификация процессов сварки 11
Оценка эффективности сварочных процессов 12
Список литературы 21
Г л а в а 2. РАСЧЕТЫ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ СВАРКЕ (Рыкалин Н. Н., Углов А. А.) 22
Нагрев металла сварочной дугой 22
Нагрев металла плазменной дугой 29
Нагрев металла газовым пламенем 31
Нагрев металла потоками частиц и излучения 37
Нагрев основного металла при электрошлаковой сварке . . 41
Нагрев основного металла при дуговой сварке и наплавке 42
Плавление металла при дуговой сварке 48
Нагрев стержней при контактной сварке 50
Нагрев стержней при стыковой сварке трением 56
Нагрев деталей при ультразвуковой сварке 59
Расчеты энергетических условий образования соединения при сварке взрывом 60
Список литературы 61
Глава 3. МЕТАЛЛУРГИЯ СВАРКИ (Ерохин А. А.) 62
Металлургические реакции при сварке 62
Термодинамические оценки протекания реакций при сварке 64
Кинетика реакций при сварке 67
Расчетные оценки состава металла шва 71
Влияние параметров режима на состав металла шва …. 77
Взаимодействие металла с газами при сварке 79
Выделение газов из сварочной ванны и образование пор 85
Взаимодействие металла со шлаком 89
Список литературы 96
Глава 4. КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ СВАРОЧНОЙ ВАННЫ, ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ И КРИТЕРИИ РАСЧЕТНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕЖИМА СВАРКИ (Шоршоров М. X.) 97
Фазовые и структурные превращения в металлах при сварке и условия их протекания 97
Кристаллизация сварочной ванны 99
Процессы в околошовной зоне 108
Критерии выбора технологии и режимов сварки и последующей термической обработки сварных соединений 116
Список литературы 134
Г л а в а 5. СВАРИВАЕМОСТЬ И СТРУКТУРА МЕТАЛЛА СВАРНОГО
СОЕДИНЕНИЯ (Шубин Ф. В.) 135
Список литературы 143
Г л а в а 6. СВАРКА ПЛАВЛЕНИЕМ 144
Ручная дуговая сварка плавящимся электродом (Крюковский Н. Н.) 144
Сварка под флюсом (Островская С. А.) 164
Сварка в защитных газах (Петров А. В.) 196
Электрошлаковая сварка (Сидорук В. С, Сущук-Слюсаренко И. И., Лычко И. И.) 259
Список литературы 284
Г л а в а 7. КОНТАКТНАЯ СВАРКА (ОрловБ.Д., ЧакалевА. А.) …. 285
Способы сварки и область их применения 285
Особенности формирования соединений 288
Нагрев металла 290
Удаление поверхностных пленок 305
Пластическая деформация металла при сварке 307
Дефекты сварки и причины их образования. . 310
Основы выбора режимов сварки 313
Список литературы 318
Г л а в а 8 РЕЗКА МЕТАЛЛОВ 319
Газопламенная сварка и кислородная резка (Некрасов 10. И.,
Тихомиров А. В.) 319
Электрическая резка (Васильев К. В.) 339
Список литературы 350
Г л а в а 9. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ВИДЫ СВАРКИ 351
Сварка давлением (Шоршоров М. X.) 351
Холодная сварка (Шоршоров М. X.) 358
Сварка взрывом (Седых В. С.) 362
Ультразвуковая сварка (Ольшанский Н. А.). . . . 375
Сварка трением (Вилль В. И.) 387
Диффузионная сварка (Казаков Н. Ф.) 401
Электронно-лучевая сварка (Ольшанский Н. А.) 411
Сварка световым лучом (Ольшанский Н. А.) 439
Плазменная сварка (Кулагин И.’Д.) 447
Сварка и резка под водой (Лопатко А. П.) 461
Атомно-водородная и термитная сварка (Лопатко А. П.) 470
Сварка в микроэлектронике (Назаров Г. В.) 479
Список литературы 495
Предметный указатель 496
ПРЕДИСЛОВИЕ
Развитие науки и техники в области сварки достигло значительных успехов. Сварщики СССР к концу девятой пятилетки добились производства 58 млн. тонн сварных конструкций в год и повысили уровень автоматизации сварочных процессов в народном хозяйстве до 60%.
Десятая пятилетка требует от сварщиков дальнейшего повышения эффективности и качества всех сварочных работ, увеличения производительности труда на основе внедрения в производство комплексной автоматизации и механизации и передовой технологии, а также достижений науки.
Коллективы научно-исследовательских организаций и производственных предприятий СССР, деятельность которых направляется Институтом электросварки им. Е. О. Патона, разрабатывают прогрессивные технологические процессы сварки, совершенствуют сварочное оборудование и аппаратуру, создают на заводах автоматизированные линии, участки и цеха, разрабатывают новые методы соединения и резки всевозможных материалов, совершенствуют организацию и экономическую эффективность производства.
Сварка — ведущий технологический процесс в машиностроении. Объем информации в области сварки особенно увеличился в связи с появлением новых конструкционных материалов, использованием сварки в различных отраслях техники и разработкой прогрессивных способов сварки.
«Сварка в машиностроении» является комплексным межотраслевым справочником. Он подготовлен на основании официальных и литературных данных с учетом опыта передовых машиностроительных предприятий и научно-исследовательских институтов, изменений в действующих стандартах, технических условиях и методах расчета. В справочнике отражены задачи в области совершенствования сварочного производства, поставленные XXV съездом Коммунистической партии Советского Союза.
В составлении, рецензировании и редактировании справочника участвуют более семидесяти ведущих ученых и высококвалифицированных специалистов. В первом томе справочника изложена теория сварочных процессов, раскрывающая основные физические и химические явления, сопровождающие различные методы сварки; даны классификация источников энергии и способов сварки и расчеты параметров режима сварки, рассмотрены тепловые и металлургические процессы, а также особенности кристаллизации и свариваемости. Приведены сведения об основных способах сварки (ручной дуговой, автоматической и полуавтоматической дуговой, в защитных газах, электрошлаковой, контактной, газопламенной и др.). Рассмотрены специальные методы сварки: холодная, взрывом, ультразвуковая, трением, диффузионная, электронно-лучевая, дуговая и в вакууме, светолучевая, плазменная, термитная и др.
Во втором томе приведены сведения по материалам для сварки, наплавки и резки, по присадочным материалам, электродам для дуговой сварки, флюсам для сварки и наплавки. Изложены техника и технология сварки сталей различных структурных классов, тугоплавких и цветных металлов, сплавов на основе титана, алюминия, никеля и меди, чугуна, разнородных металлов и сплавов; описана технология наплавки износостойких и специальных сталей и сплавов, а также сварки и пайки неметаллических материалов и неметаллических материалов с металлами.
В третьем томе рассмотрены свойства сварных соединений при статических и переменных нагрузках, при низких и высоких температурах, в условиях коррозионного воздействия. Изложены методы расчета и проектирования сварных соединений и конструкций, а также методы определения их прочности и пластичности; даны расчетные нормы, принятые в различных отраслях промышленности, способы определения сварочных деформаций и напряжений, а также приемы их уменьшения. Приведены методики определения сопротивляемости сварных соединений образованию в них трещин при сварке. Описаны рациональные технологические процессы при изготовлении сварных конструкций, принципы механизации и автоматизации сварочного производства. Изложены вопросы технического нормирования и экономики сварочного производства, проектирования сварочных цехов и охраны труда.
В четвертом томе приведены сведения по источникам питания для сварки, наплавки и резки; трансформаторам, генераторам и специальным устройствам для питания и возбуждения дуги, а также по оборудованию для дуговой сварки в защитных газах, сварки под флюсом, электрошлаковой и контактной сварки, для специальных способов сварки и наплавки, газопламенной сварки, газопламенной и дуговой резки. Рассмотрена пайка металлов, технология и оборудование для осуществления этого процесса. Изложены методы контроля качества сварных соединений и конструкций: радиационные, акустические, магнитные, капиллярные и другие; приведены стандарты, используемые в сварочном производстве.
…Сварка в машиностроении — справочник в 4-х томах (Г.А. Николаев)
Сварка в машиностроении — справочник в 4-х томах (Г.А. Николаев)
- Подробности
- Категория: Сварка
В первом томе справочника приведены сведения по физическим основам и металлургии сварки, расчету тепловых процессов, определению режимов сварки, свариваемости и структуре сварного соединения, сварке плавлением, контактной сварке, резке и специальным видам сварки металлов. Справочник предназначен для инженеров и техников, работающих в области сварочного производства;на заводах, в исследовательских и проектных институтах, строительных и монтажных организациях.
Во втором томе справочника приведены сведения по материалам для сварки, наплавки и резки, по присадочным материалам, электродам для дуговой сварки стали различных структурных классов, тугоплавких и цветных металлов, сплавов на основе титана, алюминия, никеля, меди, чугуна, разнородных металлов и сплавов, а такжк сварки и пайки неметаллических материалов и неметаллических материалов с металлами.
В третьем томе справочника рассмотрены свойства сварных соединений при статических и переменных нагрузках, при низких и высоких температурах, в условиях коррозионного воздействия. Изложены методы расчета и проектирования сварных соединений и конструкций, а также методы определния их прочности ипластичности; даны расчетные нормы, принятые в различных отраслях промышленности, способы определения сварочных деформаций и напряжений. Описаны рациональные технологические процессы при изготовлении сварных конструкций, принципы механизации и автоматизации сварочного производства. Изложены вопросы технического нормирования и экономики сварочного производства, проектирования сварочных цехов и охраны труда.
В четвертом томе справочника приведены сведения по источникам питания для сварки, наплавки и резки; трансформаторам, генераторам и специальным устройствам для питания и возбуждения дуги, а также по оборудованию для дуговой сварки в защитны газах, сварки под флюсом, электрошлаковой и контактной сварки, для специальных способов сварки и наплавки, газоплазменной и дуговой резки. Рассмотрена пайка металлов, технология и оборудование для осуществления этого процесса. Изложены методы контроля качества сварных соединений и конструкций: радиационные, акустические, магнитные, капиллярные и др; приведены стандарты, испоьзуемые в сварочном производстве.
Год выпуска: 1978
Автор: Г.А. Николаев
Жанр: Технические науки
Издательство: Машиностроение
Язык: Русский
Формат: DJVU
Количество страниц:504+403+567+512
Скачать
Коллективы научно-исследовательских организаций и производственных предприятий СССР, деятельность которых направляется Институтом электросварки им. Е. О. Патона, разрабатывают прогрессивные технологические процессы сварки, совершенствуют сварочное оборудование и аппаратуру, создают на заводах автоматизированные линии, участки и цеха, разрабатывают новые методы соединения и резки всевозможных материалов, совершенствуют организацию и экономическую эффективность производства.
Сварка — ведущий технологический процесс в машиностроении. Объем информации в области сварки особенно увеличился в связи с появлением новых конструкционных материалов, использованием сварки в различных отраслях техники и разработкой прогрессивных способов сварки.
«Сварка в машиностроении» является комплексным межотраслевым справочником. Он подготовлен на основании официальных и литературных данных с учетом опыта передовых машиностроительных предприятий и научно-исследовательских институтов, изменений в действующих стандартах, технических условиях и методах расчета. В справочнике отражены задачи в области совершенствования сварочного производства, поставленные XXV съездом Коммунистической партии Советского Союза.
В составлении, рецензировании и редактировании.справочника участвуют более семидесяти ведущих ученых и высококвалифицированных специалистов.
В первом томе справочника изложена теория сварочных процессов, раскрывающая основные физические и химические явления, сопровождающие различные методы сварки; даны классификация источников энергии и способов сварки и расчеты параметров режима сварки, рассмотрены тепловые и металлургические процессы, а также особенности кристаллизации и свариваемости. Приведены сведения об основных способах сварки (ручной дуговой, автоматической и полуавтоматической дуговой, в защитных газах, электрошлаковой, контактной, газопламенной и др.). Рассмотрены специальные методы сварки: холодная, взрывом, ультразвуковая, трением, диффузионная, электронно-лучевая, дуговая и в вакууме, светолучевая, плазменная, термитная и др.
Во втором томе приведены сведения по материалам для сварки, наплавки и резки, по присадочным материалам, электродам для дуговой сварки, флюсам для сварки и наплавки. Изложены техника и технология сварки сталей различных структурных классов, тугоплавких и цветных металлов, сплавов на основе титана, алюминия, никеля и меди, чугуна, разнородных металлов и сплавов; описана технология наплавки износостойких и специальных сталей и сплавов, а также сварки и пайки неметаллических материалов и неметаллических материалов с металлами. В третьем томе рассмотрены свойства сварных соединений при статических и переменных нагрузках, при низких и высоких температурах, в условиях коррозионного воздействия. Изложены методы расчета и проектирования сварных соединений и конструкций, а также методы определения их прочности и пластичности; даны расчетные нормы, принятые в различных отраслях промышленности, способы определения сварочных деформаций и напряжений, а также приемы их уменьшения. Приведены методики определения сопротивляемости сварных соединений образованию в них трещин при сварке. Описаны рациональные технологические процессы при изготовлении сварных конструкций, принципы механизации и автоматизации сварочного производства. Изложены вопросы технического нормирования и экономики сварочного производства, проектирования сварочных цехов и охраны труда.
В четвертом томе приведены сведения по источникам питания для сварки, наплавки и резки; трансформаторам, генераторам и специальным устройствам для питания и возбуждения дуги, а также по оборудованию для дуговой сварки в защитных газах, сварки под флюсом, электрошлаковой и контактной сварки, для специальных способов сварки и наплавки, газопламенной сварки,газопламенной и дуговой резки. Рассмотрена пайка металлов, технология и оборудование для осуществления этого процесса. Изложены методы контроля качества сварных соединений и конструкций: радиационные, акустические, магнитные, капиллярные и другие; приведены стандарты, используемые в сварочном производстве.
Рекомендуем приобрести: Установки для автоматической сварки продольных швов обечаек — в наличии на складе! Сварочные экраны и защитные шторки — в наличии на складе! Большинство деталей машиностроения можно выполнить сварными из отдельных заготовок более простой формы. Применительно к индивидуальному производству деталей тяжелых: машин такой подход, как правило, оправдывается. Однако для деталей, выпускаемых в условиях серийного, а тем более массового производства, целесообразность изготовления детали составной с помощью сварки не является бесспорной. Эта целесообразность существенно зависит от технологичности ее конструкции, т. е. от характера расчленения детали, метода получения заготовок, их обработки, удобства выполнения и трудоемкости сборочно-сварочных операций, возможности механизации процесса изготовления, величины искажений размеров и формы от сварки, необходимости и характера последующей термической и механической обработки и т. п. Так, например, в условиях серийного и массового производства широко применяют сварку заготовок, штампованных из листа. Технологичность таких штампосварных деталей достигается относительна высокой точностью размеров и формы штамповок, позволяющей исключить предварительную механическую обработку, удобством сборки и сварки тонких листов не только встык, но и внахлестку и по отбортовке, а также возможностью получения весьма жестких деталей малого веса. Характерным примером штампосварной детали может служить бензиновый бак автомобиля, свариваемый из двух штампованных половиц с перегородками для уменьшения гидравлических ударов (рис. 22-15, а). Вначале к половинкам корпуса точечной сваркой приваривают штуцеры, шайбы, перегородки. Эта операция выполняется на специальной многоточечной машине (рис. 22-15, б), где перегородки 2 и 3 закрепляются на подъемном столе 1, а корпус 4 устанавливается сверху. Затем собранный бак устанавливают на тележку 1 другой многоточечной машины (рис. 22-15, в) и подают под электроды 2 для прихватки. Роликовая сварка замыкающего герметичного шва по фланцу выполняется при расположении бака на плите 1, соединенной шарнирно с корпусом машины (рис. 22-15, г). При вращении сварочных роликов 2 и 3 плита 1 перемещается в горизонтальной плоскости, и ролики обкатывают изделие по фланцу. Расстояние до края выдерживается за счет пальца 4, скользящего в пазу плиты 1. Положение плиты по высоте регулируется винтом 5. После сварки шва производится припайка горловин. Примером штампосварной детали, изготовляемой с применением иных методов сварки, является балка заднего моста легкового автомобиля «Москвич» модели 407. Две половины кожуха 1и 2 (рис. 22-16, а) штампуются из листа стали 20 толщиной 3 мм, кованые фланцы 3 и 4 подвергаются предварительной механической обработке. Половины кожуха устанавливают в приспособление и закрепляют зажимами, как показано на рис. 22-16, б. Эти пневмозажимы 8 установлены на раме 3 (рис. 22-16, в), которая может поворачиваться в подшипниках тележки 12. Медные оправки 5 и 13 вводятся внутрь собранного кожуха пневмоцилиндрами 1 и 2 и поджимаются снизу к стыку пневмоцилиндрами 7, 9 а 11 (рис. 22-16, г). Тележка 12 вместе с собранной деталью перемещается на место сварки пневмоцилиндрами 6 и 10 и сверху с помощью коленчатого рычага пневмоцилиндром опускается коробка, удерживающая флюс (рис. 22-16, е). Сварка выполняется двумя сварочными головками под флюсом. Затем рама 3 с закрепленным изделием поворачивается пневматическим устройством 4 (его схема дана на рис. 22-16, д), и производится сварка двух швов с противоположной стороны кожуха. После рельефной сварки кольцевого усилителя (рис. 22-16, ж) к концам балки заднего моста на стыковой машине приваривают фланцы (рис. 22-17, а). Балка устанавливается на машину так, что ее выемка совмещается с фиксатором 1, конец балки 2 и фланец 3 закрепляются в медных губках пневмозажимами 4 и 5 и свариваются методом оплавления. Дальнейшей операцией является приварка штампованного колпака (риc. 22-17, б). Изделие располагается на вращающемся шпинделе 2 с фиксатором 3. Колпак 4 устанавливается сверху, закрепляется прижимом и сваривается неподвижной автоматической головкой 1 под флюсом. Определенные достоинства штампосварных деталей, естественно, не исключают эффективное использование заготовок, получаемых другими технологическими методами. В качестве характерных машиностроительных деталей, подлежащих рассмотрению, как и в предыдущем параграфе, возьмем станины, валы и колеса. На рис. 22-18 и 22-19 показан блок цилиндров тепловозного дизеля, выполненный из листовых элементов, усиленных приварными деталями и соединенных между собой в жесткую пространственную конструкцию. Большое количество элементов, составляющих блок, делает целесообразным предварительное укрупнение их в подузлы. Этим обеспечивается доступность и удобство выполнения отдельных сварных соединений. Однако для сложной пространственной конструкции чередование сборочных и сварочных операций может привести к неблагоприятному суммированию погрешностей и росту отклонений размеров и формы детали. В условиях серийного производства это крайне нежелательно, так как требует увеличений припусков на последующую механическую обработку или проведения операции правки. Поэтому укрупнение элементов в подузлы ограничено приваркой различных деталей (опор коленчатых валов, фланцев, усиливающих элементов) к плоским листовым заготовкам. Общая сборка выполняется в жестком приспособлении, и в этом же приспособление блок цилиндров подвергается сварке. Для этой цели используют специальные сборочно-сварочные стенды (рис. 22-20). Вращающаяся часть стенда представляет собой кондуктор, в котором собирают под сварку все подузлы блока. Для точного расположения собираемых элементов и надежного их фиксирования нижняя рама кондуктора 5 и верхняя съемная балка 1 имеют стойки и фиксаторы для установки вертикальных листов и валы для их расцентровки. Для выверки и установки горизонтальных листов предусмотрены стойки с линейками. Боковые стенки кондуктора 3 и 10 для установки торцовых листов блока оснащены откидными кронштейнами. Базовые места стенда рассчитаны на сборку и сварку по технологическим размерам, обеспечивающим в результате усадки при сварке нужные размеры блока. Кантователь выполнен в виде двух колец 2, жестко соединенных платформой 5 и установленных на роликах 4 и 9. Привод вращения от мотора 8 через редуктор 7 и вал 6 с помощью цевочного зацепления осуществляется с двух сторон, что предотвращает возможность скручивания платформы 5 и повышает точность сборки. В процессе эксплуатации блок дизеля подвергается значительным вибрационным нагрузкам и поэтому требования к качеству выполнения швов весьма жесткие. Большинство швов блока угловые; целесообразно выполнять их под флюсом в положении «в лодочку». С помощью кантователя (рис. 22-20) такое положение обеспечивается только при выполнении горизонтальных швов, а сварку вертикальных швов производят в другом приспособлении. Если рассмотренный выше кантователь расположить на платформе, наклоняющейся в другой плоскости на угол в 30° в каждую сторону, то такой манипулятор позволяет выполнять в положении «в лодочку» угловые швы обоих направлений. При изготовлении столь сложных деталей в поточной линии большая продолжительность сборочно-сварочных работ на одном рабочем месте заставляет одновременно использовать несколько одинаковых стендов, работающих параллельно. Примером иной организации поточного производства сложной сварной детали типа станины может служить изготовление коробки бортовых фрикционов трактора Т-130. В этом случае жесткость собранной коробки оказывается достаточной для выполнения сварочных операций без закрепления. Поэтому общая сборка производится, как и в случае изготовления блока, целиком, на одном из трех работающих параллельно сборочных стендах, а сварка расчленена на ряд операций и выполняется на разных рабочих местах линии тележечного конвейера. Механизация сварочных операций обеспечивается тем, что изделия на тележках конвейера закрепляются в кантователях, а каждое рабочее место оснащено оборудованием, соответствующим выполняемой сварочной операции (рис. 22-21). При серийном производстве деталей, подобных рассмотренному блоку цилиндров, существенным является вопрос: необходима ли термообработка изделия после сварки. Для прочности конструкции термообработка блока цилиндров не нужна. Однако высокие требования к прямолинейности оси коленчатого вала вызывают опасения, что могут возникнуть искажения в результате механической обработки детали, имеющей остаточные сварочные напряжения, и накапливания деформаций с течением времени после сварки. Для снятия остаточных напряжений и стабилизации структуры сварных соединений термообработка является полезной. В условиях поточного производства наличие операции термообработки вызывает весьма большие трудности, так как нарушает поток и создает необходимость задела готовых деталей из-за продолжительности цикла нагрева, выдержки и последующего охлаждения. Изложенные соображения являются достаточно общими и применимы не только к блоку цилиндров, но и к станинам станков, и к другим сварным деталям типа станин, к которым предъявляются требования точности и неизменяемости размеров. Для подобных деталей решение вопроса о необходимости термообработки должно приниматься на основе конкретных наблюдений и измерений и сопоставления их результатов с требованиями технических условий. Для сварных деталей типа валов, осей и роликов характерным является наличие кольцевых швов, соединяющих отдельные заготовки друг с другом. В зависимости от размеров деталей, материала заготовок и конструктивного оформления сварных соединений методы их сварки могут быть различны. Так, на рис. 22-22 показан карданный вал автомобиля, свариваемый из трех частей электродуговой сваркой. Шлицованный конец 1 и вилка кардана 3 выполняются горячей штамповкой из стали 40 и 40Х, труба 2 — из стали 35 и 45. Карданные валы диаметром более 40 мм сваривают под флюсом, диаметром 40 мм и менее — в среде СО2. Сборка осуществляется по посадочным поверхностям механически обработанных заготовок, а для их сварки используют специальные установки. Из-за малой протяженности кольцевых швов производительность таких установок существенно зависит от затрат времени на вспомогательные и установочные операции. С целью их сокращения стараются совмещать операции во времени, выполняя однотипные кольцевые швы несколькими сварочными головками одновременно, и стремятся автоматизировать весь цикл работы. Для подачи изделия под сварочные головки используют четырехпозиционное приспособление, схематически показанное на рис. 22-23. Собранные карданные валы 1 устанавливают в приспособление на позицию А. При повороте барабана 2 на угол 90° изделие поступает под сварочные головки 4 на позицию Б. При этом одновременно включают привод вращения детали с помощью муфты 3 и питание сварочных головок. После завершения сварки обоих швов барабан сноваповорачивается на 90°, подавая под сварку следующий вал. Весь цикл автоматизирован за исключением установки и съема деталей. Другим примером сварной детали с кольцевым швом является опорный ролик трактора (рис. 22-24). Сварочный станок располагают в линии механической обработки литых или горячештампованных заготовок. Предварительно обработанные половинки роликов подают в загрузочное устройство, представляющее собой гравитационный транспортер с отсекателями для штучной выдачи заготовок. Наличие в заготовках обработанной поверхности отверстия позволяет механизировать не только сварочную, но и сборочную операцию и обходиться без постановки прихваток. Половинки роликов одеваются на оправку и прижимают друг к другу так, что стык оказывается в плоскости расположения сварочной головки. Вращение оправки обеспечивает сварку кольцевого шва, освобождение ролика от закрепления и съем с оправки — выдачу сваренного изделия. Полная автоматизация этих операций достигается при использовании автомата роторного типа. Выбор метода выполнения кольцевого шва деталей типа валов и осей часто диктуется их конструктивным оформлением. Так, наличие в надставке полуоси трактора МТЗ-7 (рис. 22-25) внутренних шлиц заставляет расчленять деталь на две части с целью получения этих шлиц протяжкой. Однако сварка такой составной детали на стыковой машине затрудняется опасностью повреждения шлиц сварочным гратом, а использование дуговой сварки — возможностью искажений прямолинейности оси отсварочных деформаций. Поэтому при изготовлении таких осей используют сварку трением на специальной машине. Зубчатые колеса, шкивы, барабаны и другие детали подобного типа изготовляют с помощью дуговой сварки. Применительно к зубчатым колесам расчленение детали на части и выбор метода их соединения определяются как различием требований к свойствам металла обода, центра и ступицы, так и соображениями облегчения точной обработки зубьев. Так, например, блоки шестерен авиационных двигателей расчленяют из-за необходимости обеспечить доступность зубьев для шлифовки. При последующем объединении шестерен в блок искажения точно обработанных поверхностей должны быть минимальны. Поэтому дуговая сварка для этой цели оказывается малопригодной. Перспективной является электронно-лучевая сварка, позволяющая получать швы с глубоким и узким проплавлением при минимальных остаточных деформациях. Пример таких шестерен, соединенных электронно-лучевой сваркой показан на рис. 22-26. Такое решение можно также использовать и для присоединения шестерни к валу. В колесах из штампованных или гнутых тонкостенных элементов наряду с дуговой сваркой эффективно используют контактную сварку. Примером могут служить автомобильные колеса, производство которых с использованием как дуговой, так и контактной сварки осуществляется в условиях массового производства. Колесо грузового автомобиля (рис. 22-27, а) состоит из диска1и обода 2. В поточной линии изготовления обода заготовка, поступающая из заготовительного цеха в виде полосы специального профиля, проходит ряд операций: вальцовку I, выправку II, спрямление концов для облегчения их зажима при сварке III, обрезку кромок с целью обеспечения их параллельности IV, сведение концов V, сварку встык методом оплавления VI, снятие грата VII, скругление обода VIII, обдирку грата наждачным кругом и калибровку IX (рис. 22-27, б). Диск колеса штампуется из листа и имеет по отбортованному краю меньшую толщину за счет специальной операции раскатки. Диск запрессовывается в обод на прессе и сваривается под флюсом непрерывным угловым швом в автоматической линии. Ободы и диски колес легковых автомобилей имеют меньшую толщину и свариваются точками на специальных многоэлектродных машинах типа ТМК-6-300. Обод с запрессованным в него диском укладывается на приемное устройство машины, и все операции осуществляются автоматически. Шесть сварочных клещей машины с помощью подъемноповоротного стола ставят на каждом изделии 12 точек за два приема. Производительность машины ТМК-6-300 составляет 120—200 колес в час в зависимости от толщины свариваемых элементов. |
Сварка в машиностроении, Николаев Г.А., DJVU
Справочник предназначен для инженеров и техников, работающих в области сварочного производства на заводах, в исследовательских и проектных институтах, строительных и монтажных организациях. Также рекомендуем почитать справочник строителя.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Развитие науки и техники в области сварки достигло значительных успехов. Сварщики СССР к концу девятой пятилетки добились производства 58 млн. тонн сварных конструкций в год и повысили уровень автоматизации сварочных процессов в народном хозяйстве до 60%.
Десятая пятилетка требует от сварщиков дальнейшего повышения эффективности и качества всех сварочных работ, увеличения производительности труда на основе внедрения в производство комплексной автоматизации и механизации и передовой технологии, а также достижений науки.
Коллективы научно-исследовательских организаций и производственных предприятий СССР, деятельность которых направляется Институтом электросварки им. Е. О. Патона, разрабатывают прогрессивные технологические процессы сварки, совершенствуют сварочное оборудование и аппаратуру, создают на заводах автоматизированные линии, участки и цеха, разрабатывают новые методы соединения и резки всевозможных материалов, совершенствуют организацию и экономическую эффективность производства.
Сварка — ведущий технологический процесс в машиностроении. Объем информации в области сварки особенно увеличился в связи с появлением новых конструкционных материалов, использованием сварки в различных отраслях техники и разработкой прогрессивных способов сварки.
«Сварка в машиностроении» является комплексным межотраслевым справочником. Он подготовлен на основании официальных и литературных данных с учетом опыта передовых машиностроительных предприятий и научно-исследовательских институтов, изменений в действующих стандартах, технических условиях и методах расчета. В справочнике отражены задачи в области совершенствования сварочного производства, поставленные XXV съездом Коммунистической партии Советского Союза.
В составлении, рецензировании и редактировании справочника участвуют более семидесяти ведущих ученых и высококвалифицированных специалистов. В первом томе справочника изложена теория сварочных процессов, раскрывающая основные физические и химические явления, сопровождающие различные методы сварки; даны классификация источников энергии и способов сварки и расчеты параметров режима сварки, рассмотрены тепловые и металлургические процессы, а также особенности кристаллизации и свариваемости. Приведены сведения об основных способах сварки (ручной дуговой, автоматической и полуавтоматической дуговой, в защитных газах, электрошлаковой, контактной, газопламенной и др.). Рассмотрены специальные методы сварки: холодная, взрывом, ультразвуковая, трением, диффузионная, электронно-лучевая, дуговая и в вакууме, светолучевая, плазменная, термитная и др.
Во втором томе приведены сведения по материалам для сварки, наплавки и резки, по присадочным материалам, электродам для дуговой сварки, флюсам для сварки и наплавки. Изложены техника и технология сварки сталей различных структурных классов, тугоплавких и цветных металлов, сплавов на основе титана, алюминия, никеля и меди, чугуна, разнородных металлов и сплавов; описана технология наплавки износостойких и специальных сталей и сплавов, а также сварки и пайки неметаллических материалов и неметаллических материалов с металлами.
В третьем томе рассмотрены свойства сварных соединений при статических и переменных нагрузках, при низких и высоких температурах, в условиях коррозионного воздействия. Изложены методы расчета и проектирования сварных соединений и конструкций, а также методы определения их прочности и пластичности; даны расчетные нормы, принятые в различных отраслях промышленности, способы определения сварочных деформаций и напряжений, а также приемы их уменьшения. Приведены методики определения сопротивляемости сварных соединений образованию в них трещин при сварке. Описаны рациональные технологические процессы при изготовлении сварных конструкций, принципы механизации и автоматизации сварочного производства. Изложены вопросы технического нормирования и экономики сварочного производства, проектирования сварочных цехов и охраны труда.
В четвертом томе приведены сведения по источникам питания для сварки, наплавки и резки; трансформаторам, генераторам и специальным устройствам для питания и возбуждения дуги, а также по оборудованию для дуговой сварки в защитных газах, сварки под флюсом, электрошлаковой и контактной сварки, для специальных способов сварки и наплавки, газопламенной сварки, газопламенной и дуговой резки. Рассмотрена пайка металлов, технология и оборудование для осуществления этого процесса. Изложены методы контроля качества сварных соединений и конструкций: радиационные, акустические, магнитные, капиллярные и другие; приведены стандарты, используемые в сварочном производстве.
Николаев Г. А. Сварка в машиностроении. Справочник. 4 тома — Сварка, пайка, резка металлов
Автор: Николаев Г. А. и др.
Год: 1979 г.
В первом томе приведены сведения по физическим основам и металлургии сварки, расчету тепловых процессов, определению режимов сварки, свариваемости и структуре сварного соединения, сварке плавлением, контактной сварке, резке и специальным видам сварки металлов.
Во втором томе справочника приведены сведения по материалам для сварки, наплавки и резки, по присадочным материалам, электродам для дуговой сварки, флюсам для сварки в наплавки. Изложены техника и технология сварки стали различных структурных классов, тугоплавких и цветных металлов, сплавов на основе титана, алюминия, никеля и меди, чугуна, разнородных металлов и сплавов, описана технология наплавки износостойких и специальных сталей и сплавов, а также сварки и пайки неметаллических материалов с металлами.
В третьем томе справочника рассмотрены свойства сварных соединении при статических переменных нагрузках при низких и высоких температурах, в условиях корзинного воздействия, изложены методы расчета и проектирования сварных соединений и конструкций, а также методы определения их прочности и пластичности; даны расчетные нормы, принятые в различных отраслях промышленности, способы определения сварочных деформаций и напряжений.
Описаны рациональные технологические процессы при изготовлении сварных конструкций, принципы механизации и автоматизации сварочного производства.
В четвертом томе справочника приведены сведения по источникам питания
для сварки, наплавки и резки; трансформаторам, генераторам и специальным устройствам для питания и возбуждения дуги, а также по оборудованию для дуговой сварки в защитных газах, сварки под флюсом, электрошлаковой и контактной сварки, для специальных способов сварки и наплавки, газопламенной и дуговой резки. Рассмотрена пайка металлов, технология и оборудование для осуществления этого процесса. Изложены методы контроля качества сварных соединений и конструкций;
радиационные, акустические, магнитные, капиллярные и другие; приведены
стандарты, используемые в сварочном производстве.
Справочник предназначен для инженеров и техников, работающих в области сварочного производства на заводах, в исследовательских и проектных институтах, строительных и монтажных организациях.
Первый том по ссылке «Скачать», остальные ниже.
http://www.hobbycnc.ru/docs/svarka-v-mashi…t2-nikolaev.rar — 9мб
http://www.hobbycnc.ru/docs/svarka-v-mashi…t3-nikolaev.rar — 9мб
http://www.hobbycnc.ru/docs/svarka-v-mashi…t4-nikolaev.rar — 12 мб