Сварка взрывом
Сварка взрывом — сравнительно новый перспективный технологический процесс, позволяющий получать биметаллические заготовки и изделия практически неограниченных размеров из разнообразных металлов и сплавов, в том числе тех, сварка которых другими способами затруднена.
Сварка взрывом — процесс получения соединения под действием энергии, выделяющейся при взрыве заряда взрывчатого вещества (ВВ). Принципиальная схема сварки взрывом приведена на рис. 3.49. Неподвижную пластину (основание) 4 и метаемую пластину (облицовку) 3 располагают под углом α = 2–16° на заданном расстоянии h = 2–3 мм от вершины угла. На метаемую пластину укладывают заряд ВВ 2. В вершине угла устанавливают детонатор 1. Сварка производится на опоре 5.
Рис. 3.49. Угловая схема сварки взрывом до начала (а) и на стадии взрыва (б)
В современных процессах металлообработки взрывом применяют заряды ВВ массой от нескольких граммов до сотен килограммов. Большая часть энергии, выделяющейся при взрыве, излучается в окружающую среду в виде ударных волн, сейсмических возмущений, разлета осколков. Воздушная ударная волна — наиболее опасный поражающий фактор взрыва. Поэтому сварку взрывом производят на полигонах (открытых и подземных), удаленных на значительные расстояния от жилых и промышленных объектов, и во взрывных камерах (см. рис. 3.50).
Рис. 3.50. Общий вид камеры для сварки взрывом
После инициирования взрыва детонация распространяется поза-ряду ВВ со скоростью D нескольких тысяч метров в секунду.
Под действием высокого давления расширяющихся продуктов взрыва метаемая пластина приобретает скорость νH порядка нескольких сотен метров в секунду и соударяется с неподвижной пластиной под углом у, который увеличивается с ростом отношения νн/D. В месте соударения возникает эффект кумуляции — из зоны соударения выбрасывается с очень высокой скоростью кумулятивная струя, состоящая из металла основания и облицовки.
Эта струя обеспечивает очистку свариваемых поверхностей в момент, непосредственно предшествующий их соединению. Со свариваемых поверхностей при обычно применяемых режимах сварки удаляется слой металла суммарной толщиной 1–15 мкм.Соударение метаемой пластины и основания сопровождается пластической деформацией, вызывающей местный нагрев поверхностных слоев металла. В результате деформации и нагрева развиваются физический контакт, активация свариваемых поверхностей и образуются соединения.
Исследование пластической деформации в зоне соударения по искажению координатной сетки показало, что прочное соединение образуется только там, где соударение сопровождается взаимным сдвигом поверхностных слоев метаемой пластины и основания. Там же, где взаимный сдвиг отсутствовал, и в частности в зоне инициирования взрыва, прочного соединения не было получено. Очевидно, что «лобовой» удар метаемой пластины в основание без тангенциальной составляющей скорости и сдвиговой деформации в зоне соединения не приводит к сварке.
Соединяемые поверхности перед сваркой должны быть чистыми (в особенности по органическим загрязнениям), так как ни действие кумулятивной струи, ни вакуумная сдвиговая деформация при соударении полностью не исключают вредного влияния таких загрязнений.
Сварка взрывом дает возможность сваривать практически любые металлы. Однако последующий нагрев сваренных заготовок может вызвать интенсивную диффузию в зоне соединения и образование интерметаллидных фаз. Последнее приводит к снижению прочности соединения, которая при достаточно высоких температурах может снизиться практически до нуля. Для предотвращения этих явлений сварку взрывом проводят через промежуточные прослойки из металлов, не образующих химических соединений со свариваемыми материалами. Например, при сварке титана со сталью используют в качестве промежуточного материала ниобий, ванадий или тантал.
Сварка взрывом применяется для плакирования стержней и труб, внутренних поверхностей цилиндров и цилиндрических изделий (рис. 3.51). При плакировании стержней трубу 1 (рис. 3.52, а) устанавливают с зазором на стержень 2. Внутреннюю поверхность трубы и наружную поверхность стержня механически обрабатывают и обезжиривают.
Рис. 3.51. Плакированный взрывом подпятник пресса
На наружную поверхность трубы помещают заряд взрывчатого вещества 3, инициирование которого производят по всему сечению одновременно так, чтобы взрыв распределялся по заряду нормально его оси. Для создания такого фронта используют конус из ВВ с детонатором 4 в его вершине. Для изоляции зазора от продуктов детонации и центрирования трубы относительно стержня в верхней её части устанавливается металлический конус 5. В случае плакирования трубных заготовок 6 внутрь их устанавливается стержень 2. Толщина плакирующей трубы может быть от 0,5 до 15 мм, а диаметр теоретически не ограничивается.
При плакировании внутренних поверхностей используется схема, показанная на рис. 3.52, б. Она предусматривает размещение плакируемой трубы 1 в массивной матрице 2. Внутрь трубы 1 с зазором устанавливают плакирующую трубу 3 с зарядом ВВ 4, инициируемого детонатором 5. Для внутреннего плакирования крупногабаритных труб и цилиндрических изделий ответственного назначения применяют вместо массивной матрицы 2 дополнительный заряд, расположенный на наружной поверхности плакируемого цилиндра и взрываемый одновременно с внутренним зарядом.
Рис. 3.52. Схема плакирования взрывом стержня (а) и внутренней поверхности трубы (б)
Похожие статьи
Плазменная сварка Плазменная дуга характеризуется весьма высокой температурой (до 30000°С) и широким диапазоном регулирования её технологических свойств. Газовая сваркаГазопламенная обработка металлов — это ряд технологических процессов, связанных с обработкой металлов высокотемпературным газовым пламенем.
Электронно-лучевая сваркаСущность процесса состоит в использовании кинетической энергии потока электронов, движущихся с высокими скоростями в вакууме.
Сварка трением это разновидность сварки давлением, при которой нагрев осуществляется трением, вызванным перемещением (вращением) одной из соединяемых частей свариваемого изделия.
Лазерная сваркаПри облучении поверхности тела светом энергия квантов (порций) света поглощается этой поверхностью. Образуется теплота, температура поверхности повышается. Если световую энергию сконцентрировать на малом участке поверхности, можно получить высокую температуру. На этом основана сварка световым лучом оптического квантового генератора — лазера.
Ультразвуковая сварка Соединение при этом способе сварки образуется под действием ультразвуковых колебаний (частотой 20–40 кГц) и сжимающих давлений, приложенных к свариваемым деталям. Сварка прокаткойСварка прокаткой — высокопроизводительный технологический процесс получения биметаллов как из разнородных металлов, так и из металлов, близких по химическому составу, но отличающихся по свойствам.
Диффузионная сваркаСварка взрывом | Учебные материалы
Сварка взрывом и трением относятся к видам сварки давлением и близки к холодной сварке.
Сваркой взрывом называют соединение металлов с образованием металлических связей под действием взрыва в результате быстрой (высокоскоростного соударения) пластической деформации, осуществляемой с помощью энергии взрывчатых веществ либо других источников энергии с большой удельной мощностью.
Принципиальная схема сварки взрывом показана на рисунке 3.13. На поверхность привариваемой (метаемой) детали 3 равномерным слоем распределяется взрывчатое вещество 5, расположенной неподвижной детали (основание 1) на заданном расстоянии h, (тол, гексоген и т.п.) толщиной Н. На нижнем крае метаемой детали располагают детонатор 6. Под действием продуктов взрыва 10 метаемая пластина (облицовка) приобретает скорость порядка несколько сот метров в секунду. При таких скоростях, в зоне соударения металл соединяемых деталей течет подобно жидкости и сливается в одно целое, образуя монолитное соединение. Таким образом, взрыв распространяется в направлении стрелки и происходит как бы выстрел листом 3 в плиту 1. Процесс длится тысячные доли секунды.
Энергию взрыва стали использовать в промышленности прежде всего при обработке металлов. Именно исследования и работы по широкому внедрению в промышленность штамповки взрывом способствовали появлению сварки взрывом.
В нефтехимическом машиностроении этот способ сварки является весьма перспективным для получения биметаллических заготовок, получения многослойных материалов и плакирования крупногабаритных изделий (например, к листу из углеродистой стали, никеля, титана, меди, алюминия и др.
Рисунок 3.13 – Схема сварки взрывом:
а – до начала; б – в процессе взрыва; 1 – жесткое основание;
2 – неподвижная деталь; 3 – метаемая деталь; 4 и 7 – прокладки; 5 – заряд;
6 – детонатор; 8 – кумулятивная струя; 9 – детонационная волна;
10 – продукты горения ВВ
Кому это нужно?
В июне уходящего 2010 года состоялся очередной Х-ый симпозиум «Новые материалы, получаемые взрывом: наука, технологии, бизнес и инновации» (Черногория, Бечичи). Этот форум традиционно собирает ученых и специалистов ведущих компаний многих стран, и около половины всех докладов посвящено сварке взрывом. И, вот уже третий раз в этом форуме принимают участие АО «Энергометалл» и производственная компания “Energometall AVP Ou”.
За истекшие шесть лет накоплен большой научный и практический материал. Часть нашей работы нашла отражение в номерах журнала «Металлы и цены», приуроченных к «Металлэкспо». Этот опыт позволил нам сделать серьезные обобщения, отраженные на симпозиуме в презентации «Энергометалла»: «Сварка взрывом сплава АМг6 с углеродистыми и нержавеющими сталями».
Необходимо отметить, что имеющиеся в арсенале нашей компании ноу-хау позволяют успешно приваривать АМг6 в различных сочетаниях, а многообразие исследованных вариантов позволяет сделать далеко идущие выводы. Главный из них: соединение стали (любой) и алюминия или его сплавов происходит всегда через сплошной переходный слой интерметаллидов железа и алюминия. Впрочем, сами эти интерметаллиды ничего «плохого» не представляют, просто такова природа взаимодействия этих металлов. Это тоже металл, составляющие которого находятся в «химической» пропорции. В большинстве случаев интерметаллиды прочнее и тверже металлов, их образующих. И, если в некоторых случаях их получают специально, то в данном приложении, их свойства никак не увязываются, по крайней мере, с «алюминиевой» составляющей биметалла, а прочность их соединения полностью обусловлена свойствами этого слоя, его толщиной и температурными условиями его образования. Ни соединение АМг6 со сталью через промежуточный слой чистого алюминия, ни непосредственная их сварка или сварка АМг6 с покрытием чистым алюминием не решают проблему в принципе, меняется только толщина интерметаллидной прослойки.
Более тонкий слой интерметаллидов (8-10 мкм), при использовании специально разработанной технологии с интенсивным охлаждением, дает лучший результат прочности соединения (120-190 МПа на отрыв и 110-120 МПа на срез). Все остальное – безусловно результат худший и нестабильный, что косвенно отражается в действующих технических условиях для прокатной технологии. Кроме того, едва контролируемый перегрев такого биметалла при его эксплуатации или сборке конструкции приводит к быстрому увеличению толщины интерметаллидного слоя, который уже никак не контролируется, а прочность соединения уже не отвечает никаким ТУ.
Более того, при сварке взрывом, сталь и АМг6 соединяются друг с другом, имея вследствие мгновенной пластической деформации существенно разные температуры. Именно поэтому до сих пор считалось, что их прямое соединение практически невозможно, особенно для случая сварки с нержавеющей сталью, имеющей низкую теплопроводность. Вследствие последующего теплообмена металлы самопроизвольно отслаивались друг от друга, так как имели разнонаправленную температурную деформацию. Это же явление ограничивает габариты получаемых изделий.
Выход из этой ситуации только один, если мы хотим достичь высоких свойств биметаллических или многослойных соединений, содержащих сталь в непосредственном контакте с алюминием или его сплавами – это высоко-пластичный соединительный слой. И именно над этой «рецептурой», недорогой и достаточной, мы сейчас и работаем и рассчитываем «победить».
К нашему огорчению, стоит заметить, что обращающиеся к нам потенциальные заказчики не имеют ни малейшего представления о предмете своего обращения, но мы и не очень спешим.
В тоже время, за истекший год получены новые результаты по другим видам соединений, позволивших в очередной раз уверенно приподнять планку их прочностных характеристик в собственных технических условиях, которые и так выше действующих стандартов. К «нервущейся» сварке специальной хромо-циркониевой бронзы и нержавеющей стали для проекта ITER, добавилось «нервущееся» соединение титана Gr.1 и конструкционной стали. Только что получено соединение конструкционной стали и одного из самых прочных титановых сплавов ПТ3-В, его свойства проходят сейчас испытания.
Однако, есть один весьма огорчительный факт, мы пока не видим даже потенциальных клиентов на продукцию, которой раньше не было, так как она казалась недостижимой и не предусмотрена в принципе. Не способствует продвижению новинок и то, что мы небольшая коммерческая фирма, а не институт для которого подобные разработки – профессиональная обязанность. И если есть первые обнадеживающие отклики на эти возможности, то они не из России. Но может быть у нашей фирмы просто слишком короткая история?
СВАРКА ВЗРЫВОМ
Количество просмотров публикации СВАРКА ВЗРЫВОМ — 180
В последнее время в технике все более широкое распространение находит процесс сварки с использованием энергии взрыва.
Сварка взрывом находит применение при соединении труб, приварке их к трубным доскам теплообменных аппаратов. К готовым изделиям приваривают различную арматуру, получают заготовки деталей и переходников из разнородных металлов и сплавов.
Схема сварки металлов взрывом представлена на рис. 8.1. На жесткое основание 5 (земляной грунт, дерево, металл и т. п.) устанавливают одну из свариваемых пластин 4. Вторую пластину 3 помещают над первой на расстоянии h от ее поверхности. На всю поверхность пластины 3 укладывают заряд 2 взрывчатого вещества (ВВ) слоем одинаковой толщины Н. Заряд взрывают при помощи детонатора /, находящегося в одном из концов или углов пластины 3. В качестве взрывчатого вещества используют гранулированные аммониты и гранулиты, имеющие плотность около 1,0 г/см3 и скорости детонации D порядка 3–4 тыс. метров в секунду. Заряды ВВ взрывают с помощью электродетонаторов [7, с. 38–46].
После инициирования заряда ВВ детонатором 1 вдоль слоя ВВ распространяется плоская детонационная волна. Позади фронта детонационной волны образуются продукты взрыва, которые в течение очень короткого промежутка времени по инерции сохраняют прежний объём,
Рис.8.1 – Схема сварки взрывом плоских параллельно расположенных элементов |
находясь под давлением 100–200 тыс. атмосфер, а затем со скоростью (0,5–0,75)Dразлетаются в стороны по нормалям к свободным поверхностям заряда. При этом они сообщают находящемуся за фронтом детонации участку металла импульс, под действием которого его элементарные объёмы последовательно с ускорением, движутся к поверхности неподвижной части металла и со скоростью Vсоударяются с ней.
При установившемся процессе сварки метаемая пластина на некоторой длине дважды перегибается и, в случае если соединяемые поверхности перед сваркой были установлены параллельно друг друга, ее наклонный участок со скоростью Vк, равной D,движется за фронтом детонационной волны, а участок, на котором находится непродетонированная часть заряда ВВ, под действием сил инерции остается в исходном состоянии (рис. 8.2). Соударение свариваемых металлов, происходящее под некоторым углом у, вызывает давление в десятки тысяч атмосфер.
Размещено на реф.рф
В местах прикосновения пластин появляется тангенциальная составляющая скорости соударения в направлении движения фронта детонационной волны, вследствие этого происходит совместное деформирование поверхностных слоев свариваемых листов. Такое деформирование имеет характер вязкого течения и способствует тесному сближению свариваемых поверхностей.
Профиль деформированной зоны металла в образующемся сварном соединении обычно имеет волнообразный вид (рис. 8.3). Окисные пленки и другие поверхностные загрязнения дробятся и рассредоточиваются со слоями деформирующего металла аналогично явлению при холодной сварке и частично уносятся в виде тонкой пыли под действием кумулятивного эффекта. Исследования показали, что при сварке взрывом отсутствует зона, состоящая из смеси соединяемых металлов.
При сварке металлов взрывом происходит образование металлических связей по дислокационному механизму. Активация процесса образования металлических связей связана с интенсивностью совместной пластической деформации поверхностных слоев свариваемого металла, которая определяется скоростью распространения пластической деформации и ее величиной, а также величиной давления, развивающегося в зоне соударения.
Скорость пластической деформации металла в зоне соединения, протекающей вследствие перемещения имеющихся и образования новых дислокаций не может превышать скорости распространения в свариваемых металлах пластических волн сжатия С. По этой причине для создания физического контакта и таким образом реализации механизма образования металлических связей скорость перемещения вершины угла встречи γ соударяющихся поверхностей Vк вдоль свариваемого соединения должна быть меньше величины С. При несоблюдении этого условия металл не деформируется и сварка не происходит, Это требование выполняется путем подбора ВВ соответствующего типа, так как D =Vк. Скорость распространения пластических волн сжатия должна быть определена из выражения
где К – модуль объёмного сжатия металла, кгс/см2; р – плотность металла, (кгс/см3) (с2/см).
При сварке некоторых металлов (титана со сталью, алюминия со сталью) установлено, что прочность соединения увеличивается с уменьшением скорости Vк,при этом нижний предел Vк, составляет 1800–2000 м/с и определяется минимально возможной скоростью детонации ВВ.
Металл в зоне сварки подвергается неравномерному всестороннему сжатию; при этом имеется свободная поверхность в направлении процесса сварки. Чтобы в условиях сварки взрывом металл мог пластически деформироваться, давление во фронте пластической волны сжатия должно достигать определенной величины, связанной с прочностью металла.
Особенности процесса сварки взрывом следующие:
1. Сварное соединение образуется в течение миллионных долей секунды, т. е. практически мгновенно. Сварное соединение возникает вследствие образования металлических связей при совместном пластическом деформировании свариваемых поверхностей металла. Малая продолжительность сварки предотвращает возникновение диффузионных процессов.
Эта особенность процесса позволяет сваривать металлы, которые при обычных процессах сварки с расплавлением металлов образуют хрупкие интерметаллические соединения, делающими непригодными швы к эксплуатации.
2. При сварке взрывом можно получать соединения неограниченной площади. При этом процесс сварки осуществляется тем легче, чем больше отношение площади соединения к толщине метаемой части металла. Осуществлены соединения площадью 15–20 м2.
На рис. 8.4, а–д представлены технологические схемы сварки взрывом: а – сварка трех- и многослойных плоских соединений одновременно одним зарядом ВВ; б – приварка двух наружных слоев к листу взрывом из одной точки двух зарядов ВВ; в – наружная облицовка цилиндрических тел кольцевым зарядом ВВ; г – сварка биметаллических цилиндрических заготовок переменного диаметра для изготовления из разнородных металлов бесступенчатых трубных переходников; д – приварка труб к трубным решеткам теплообменников.
Сварка взрывом, начинает применяться для стыковых нахлесточных соединений некоторых готовых элементов конструкций. Перспективно применение сварки взрывом для соединения армированных металлов и получение из порошков монолитных металлов и сплавов.
Рис. 8.4 – Технологические схемы сварки взрывом соединений различного типа: 1 – детонатор; 2 – заряд ВВ; 3 г метаемые пластины; 4 – неподвижная пластина; 5 – подложка; 6 – грунт; 7 – металлическая призма или конус для центрирования заготовок и направления фронта детонационной волны; 8 – облицовываемый цилиндр; 9 – метаемая труба; 10 – центрирующая. шайба; 11 – трубная решетка; 12 – трубка; 13 – буферная пластмассовая цилиндрическая вставка
Разработка процесса сварки взрывом находится в начальной стадии и в связи с этим трудно определить области применения этого метода в будущем.
Сварку взрывом используют при изготовлении заготовок для проката биметалла, при плакировке поверхностей конструкционных сталей металлами и сплавами с особыми физическими и химическими свойствами, а также при сварке заготовок и некоторых деталей из разнородных металлов. Перспективным представляется сочетание сварки взрывом со штамповкой и ковкой.
Читайте также
Сварка взрывом – это сварка, при которой соединение осуществляется за счёт давления, вызванного взрывом, приводящим к соударению свариваемых заготовок, одна из которых неподвижна и служит основанием, а другая – метаемым элементом. При сварке взрывом на отдельных… [читать подробнее].
В последнее время в технике все более широкое распространение находит процесс сварки с использованием энергии взрыва. Сварка взрывом находит применение при соединении труб, приварке их к трубным доскам теплообменных аппаратов. К готовым изделиям приваривают… [читать подробнее].
Способ сварки взрывом позволяет получать соединения на большой площади в течение очень короткого времени и не требует сложного оборудования (рис. 6.14.). При взрыве заготовка 3 движется по направлению к неподвижной пластине 4, со скоростью 2000 м/сек. Прочность соединений… [читать подробнее].
Сварка осуществляется сближением атомов свариваемых изделий на расстояние действия межатомных сил за счёт энергии, выделяемой при взрыве. С помощью данного способа сварки часто получаютбиметаллы. Ультразвуковая сварка металлов Сварка осуществляется сближением… [читать подробнее].
Способ сварки взрывом позволяет получать соединения на большой площади в течение очень короткого времени и не требует сложного оборудования (рис. 6.14.). При взрыве заготовка 3 движется по направлению к неподвижной пластине 4, со скоростью 2000 м/сек. Прочность соединений… [читать подробнее].
Сварка взрывом разработана в СССР в 1946 г. академиком М. А. Лаврентьевым. Принцип сварки. Сварка взрывом — процесс получения соединения под действием энергии, выделяющейся при взрыве заряда взрывчатого вещества (ВВ). Принципиальная схема сварки взрывом приведена на рис…. [читать подробнее].
Сварка осуществляется сближением атомов свариваемых изделий на расстояние действия межатомных сил за счёт энергии, выделяемой при взрыве. С помощью данного способа сварки часто получаютбиметаллы. Ультразвуковая сварка металлов Сварка осуществляется сближением… [читать подробнее].
Сварка взрывом разработана в СССР в 1946 г. академиком М. А. Лаврентьевым. Принцип сварки. Сварка взрывом — процесс получения соединения под действием энергии, выделяющейся при взрыве заряда взрывчатого вещества (ВВ). Принципиальная схема сварки взрывом приведена на рис. … [читать подробнее].
Применение бризантного действия взрыва ВВ. Способы ведения взрывных работ Было замечено, что при взрывах разлетающиеся куски металла, ударяясь об окружающие металлоконструкции, иногда прочно привариваются к ним. Проведенные исследования позволили создать… [читать подробнее].
Делегация ученых Волгоградского опорного технического университета во Вьетнаме
06.07.2017
В составе делегации также проректор по информатизации, профессор кафедры «Оборудование и технология сварочного производства» Сергей Викторович Кузьмин и профессор, заведующий кафедрой «Материаловедение и композиционные материалы» Леонид Моисеевич Гуревич.
Надо сказать, что Волгоградский государственный технический университет и Ханойский технологический институт – партнеры, и деловое сотрудничество между ними уже не первый год. Цель нынешнего визита, как написал руководителю ВолгГТУ В.И. Лысаку в своем письме-приглашении г-н Ву Куок Тоан, «Для продолжения и укрепления нашего совместного сотрудничества мы приглашаем Вас и Ваших коллег посетить Ханойский технологический институт».
Программа визита очень обширна и носит сугубо деловой характер. Кроме непосредственно посещения Ханойского технологического института и встречи с директором института Ву Куок Тоан, состоялся ряд других деловых встреч, во время которых были представлены презентации российской стороны о ВолгГТУ и его научно-производственном потенциале. В рамках проходившего в Ханое Международного семинара «Применение энергии взрыва для обработки и создания новых материалов» были представлены презентации Российской стороны о технологических возможностях использования сварки взрывом для получения слоистых композитов, о технологических возможностях использования энергии взрыва для получения порошковых, полимерных и металло-полимерных материалов. В завершение встречи обсуждались направления сотрудничества, и, в частности возможности изготовления опытных композиционных образцов с помощью взрывных технологий.
В этот же день ученые ВолгГТУ посетили Ханойский архитектурный университет, встретились с его ректором Ле Куань и другими вьетнамскими учеными. Встреча прошла в очень теплой, дружеской атмосфере. Руководители вузов обменялись сувенирами и по традиции сфотографировались на память.
Деловая часть встречи предусматривала развитие сотрудничества между Волгоградским государственным техническим университетом и Ханойским архитектурным университетом. Обсуждались возможные направления сотрудничества в научной деятельности – как, например, проведение совместных исследований, подготовка публикаций, а также подготовке специалистов.
Разговор между вьетнамскими и волгоградскими коллегами шел и о сотрудничестве в области образования, В частности, предусматривается совместная программа подготовки магистров на английском языке (с 3-го семестра во Вьетнаме и 1-го в Волгограде) по информатике.
На снимках
В рамках Международного семинара «Применение энергии взрыва для обработки и создания новых материалов» ректор ВолгГТУ В.И. Лысак представляет достижения университета в области образования и науки, директор Ханойского технологического института Ву Куок Тоан изучает достижения ВолгГТУ, профессор С.В. Кузьмин представляет разработанное программное обеспечение для расчета технологических параметров сварки взрывом композиционных материалов, слушатели семинара знакомятся с разработками ВолгГТУ.
Возврат к списку
Презентация на урок Гидравлический затвор для газовой сварки
Чтобы посмотреть презентацию с картинками, оформлением и слайдами, скачайте ее файл и откройте в PowerPoint на своем компьютере.
Текстовое содержимое слайдов презентации:
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Саратовской области Петровский агропромышленный лицейСВАРОЧНОЕ ДЕЛОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ЗАТВОР Гидравлическими затворами оснащают все ацетиленовые генераторы. Они необходимы для защиты генераторов от попадания в них взрывной волны, если произойдет обратный удар ацетиленокислородного сварочного пламени из газовой сварочной горелки или резака. Предохранительные затворы монтируют между ацетиленовым генератором или ацетиленовым газопроводом и сварочной горелкой или резаком. ОБРАТНЫЙ УДАР СВАРОЧНОГО ПЛАМЕНИ. ЕГО ПРИЧИНЫ И ПОСЛЕДСТВИЯ.Обратным ударом называют возгорание газовой смеси внутри газового резака или горелки в процессе сварки металла или резки и распространение пламени по трубопроводу или рукаву для газовой сварки. В случае возникновения обратного удара, пламя распространяется из горелки или резака в рукав, а далее, при отсутствии предохранительного затвора, оно попадает в ацетиленовый генератор и может стать причиной его взрыва.Обратный удар может произойти в том случае, если скорость подачи газовой смеси меньше скорости ее возгорания. Причинами обратного удара могут быть также засорение каналов внутри мундштука горелки или резака или от сильного перегрева. ВИДЫ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ ЗАТВОРОВ. ВОДЯНЫЕ (ЖИДКОСТНЫЕ) И СУХИЕ ЗАТВОРЫ.Существуют водяные (жидкостные) и сухие предохранительные затворы. Водяные затворы наполняются водой, а в сухие засыпают мелкопористый металлокерамический порошок.Классификация предохранительных затворов может происходить по пропускной способности и по предельному давлению. Пропускная способность у затворов бывает 0,8; 1,25; 2; 3,2 м3/ч.Согласно ГОСТ 8766, по предельному давлению затворы подразделяются:а) низкого давления, в которых максимальное давление горючего газа составляет 10КПаб) среднего давления с максимальным давлением газа 10-70 кПав) высокого давления, с наибольшим давлением газа 70-150 кПа
На рисунке показано устройство и принцип действия водяных предохранительных затворов при нормальной работе (а) и при обратном ударе (б) В корпус предохранительного затвора 3 заливают воду до уровня контрольного крана КК. Подача ацетилена происходит по трубопроводу 1. Ацетилен проходит через обратный клапан 2, расположенный в нижней части корпуса затвора. Проходя через воду и поднимаясь вверх через отражатель 4, ацетилен скапливается в верхней части корпуса 3. Далее проходя через расходный кран РК, ацетилен направляется в сварочную горелку или резак. Вверху корпуса находится трубка 6, выходящая из корпуса наружу. Трубка закрыта мембраной 5 из алюминиевой фольги. При обратном ударе, под давлением газового пламени мембрана разрывается, и горючая смесь выходит наружу. Давление обратного удара передаётся через воду на обратный клапан. Под действием этого давления, клапан закрывается, и подвод ацетилена от генератора прекращается. После выхода горящей газовой смеси, порванную алюминиевую мембрану заменяют. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!!!
Приложенные файлы
Сварка взрывом Сварка / 3.3 Сварка взрывом.
Презентация на тему: «Сварка взрывом / 3.3 Сварка взрывом» — стенограмма презентации:
1 Сварка взрывом Сварка / 3.3 Сварка взрывом
2 Сварка взрывом Сварка взрывом — это твердотельный процесс, который обеспечивает высокоскоростное взаимодействие разнородных металлов за счет контролируемой детонации. Оксиды, обнаруженные на поверхностях материалов, должны удаляться стиранием или диспергированием. Сварочная техника / 3.3 Сварка взрывом
3 Преимущества Отсутствие зоны термического влияния (HAZ) Только незначительное плавление
Температуры плавления материала и коэффициенты разницы теплового расширения не влияют на конечный продукт Фронт удара сжимает и нагревает взрывчатый материал, который превышает среднюю скорость невзорвавшихся взрывчатых веществ Технология сварки / 3.3 Сварка взрывом
4 Терминология компонента
Базовый компонент, соединенный с оболочкой Остается неподвижным Опирается на опору Металлическая оболочка Тонкая пластина в прямом контакте с взрывчатыми веществами Может быть экранирована листовой пластиной Welding Technology / 3. 3 Сварка взрывом
5 Компонент Терминология
объявления пластина Жертвенная пластины помещен между взрывчатым веществом и cladder пластиной используется для защиты cladder металлического Межслойных тонкого усиливает металлический слой стыковки cladder к опорной плите наковальня поверхности которой Поддерживающие остатки во время взрыва Standoff Расстояния между cladder и опорной плитой до взрыва Окно соединения Диапазон переменных в процессе, таких как скорость, динамический изгиб и расстояние зазора, которые приводят к успешной сварке Сварка Сварка Детонация взрывчатых веществ, что приводит к технологии сварки / 3.3 Сварка взрывом
6 Принцип взрыва
Cladder металла могут быть размещены параллельно или под углом к опорной плите Взрывной материал распределен поверх cladder металла при детонации, наталкивается cladder пластина с опорной плитой с образованием сварки Сварочное оборудование / 3.3 Взрывчатые Сварка
7 Размещение плакировки параллельно металлу
Расстояние зазора заранее определено и уникально для комбинации материалов. Достигается путем размещения регулировочных шайб между пластинами. Прокладки предназначены для поглощения волной взрыва и не влияют на технологию сварки / 3.3 Сварка взрывом
8 Размещение плакировки — под углом
Сварка / 3.3 Сварка взрывом
9 Взрывчатое вещество Высокая скорость (14750-25000 фут / с)
Тринитротолуол (TNT) Циклотриметилентринитрамин (RDX) Тетранитрат пентаэритрита (PETN) Средне-низкая скорость (фут / с) Нитрат аммония Перхлорат аммония Технология сварки аматолом / 3. 3 Сварка взрывом
10 Обеспечение хорошего сварного шва Три типа сварных швов с взрывной волной
Ударная волна возникает, если скорость звука превышает 120% звуковой скорости материала (тип 1) Отрывная ударная волна возникает, когда скорость детонации составляет от 100% до 120% звуковой скорости материала (тип 2) Ударная волна не возникает, если скорость детонации меньше скорости звука материала (тип 3) Сварочная технология / 3.3 Сварка взрывом
11 Обеспечение хорошего сварного шва Тип 1
Материал за ударной волной сжимается до пикового давления и плотности Создает значительную пластическую деформацию локально и приводит к значительному «ударному упрочнению» Тип 2 и 3 Давление создается перед точкой столкновения металлов При воздействии больших под давлением металл перед точкой столкновения течет в пространство между пластинами и принимает форму высокоскоростной струи. Эродированный материал удаляет нежелательные оксиды и другие нежелательные поверхностные пленки. Отсутствие объемной диффузии и только локализованное плавление. Технология сварки / 3.3 Сварка взрывом
12 Области применения Можно соединять любой металл с достаточной прочностью и пластичностью. Можно сваривать большие площади металла. Можно сваривать внутренние и внешние поверхности труб. Можно выполнять переходные соединения.
13 Общепромышленные отрасли, в которых применяется сварка взрывом
Химическая обработка Нефтепереработка Гидрометаллургия Выплавка алюминия Судостроение Электрохимия Нефтегазовая промышленность Электроэнергетика Криогенная обработка Целлюлозно-бумажная промышленность Кондиционирование воздуха и охладители Производство металлов Сварочные технологии / 3. 3 Сварка взрывом
14 Примеры Медь / нержавеющая сталь Узел сверхвысокого вакуума 12 дюймов Диаметр 3 дюйма Кольцо AI / SS
Сварка / 3.3 Сварка взрывом Медь / нержавеющая сталь Узел сверхвысокого давления 12 дюймов Кольцо AI / SS диаметром 3 дюйма
Сварка взрывом ppt.pptx — [PPTX Powerpoint]
ВЗРЫВНАЯ СВАРКА Механический отдел KIET, GZB 3RD Yr
Prashant kashyap Vaibhav mishra Sandeep pathak
Rohit yadav Vivek yadav
Сварка твердого состояния 9000D Definition Vivek
процесс, который производит коалесценцию за счет высокоскоростного взаимодействия деталей, производимого контролируемой детонацией.
Взрывоопасное вещество
Расстояние зазора
основной компонент Базовый компонент
Расположение компонентов для сварки взрывом
Принципы сварки взрывом Детонатор
Сварочное устройство состоит из трех компонентов Базовый компонент Основной компонент Взрывоопасный. Основной компонент Базовый компонент
Взрывоопасный
Базовый компонент остается неподвижным, опираясь на наковальню.
Расположение компонентов для сварки взрывом
Принципы сварки взрывом Основной компонент размещается параллельно или под углом к основанию.Взрывчатое вещество распределяется по верхней поверхности основного компонента. При детонации основной компонент сталкивается с основным компонентом для завершения сварки. Детонация
Сварка
Основной компонент Jet Базовый компонент
Взаимодействие между компонентами во время сварки взрывом.
Переменные процесса и элементы управления Переменные Скорость столкновения Угол столкновения Первичная скорость компонента Давление взрывчатого вещества
1 2 PV 4 пластина _ плотность
V = скорость заряда
Они контролируются: Компонент Массовый заряд взрывчатого вещества Исходная геометрия — расстояние или угол зазора
Стол Облицовочный металл Нержавеющая сталь, серия 300 Углеродистая сталь Нержавеющая сталь, 410 Cr-Mo-легированная сталь Никелевые сплавы Поковки Дуплексная нержавеющая сталь Нержавеющая сталь Медные сплавы Металлическая подложка Алюминиевая углеродистая сталь Титановая нержавеющая сталь Циркониевые поковки Танталовая легированная сталь
ПАРАЛЛЕЛЬНО Противостояние = 1/2 к 1. 0 раз плакированный
УГЛОВОЕ РАСПОЛОЖЕНИЕ Угол = от 1 до 8 градусов
Взрывчатые вещества, используемые для сварки Высокая скорость 14750-25000 фут / с Тринитротолуол (TNT) Циклотриметилентринитрамин (RDX) Пентаэритрит Тетранитрат C (Low0004) Состав 9000 Состав Bord 9000 Скорость 4750 фут / с Нитрат аммония Нитрат аммония, сенсибилизированный мазутом Перхлорат аммония Amatol Amatol и натрий, разбавленные каменной солью до 30-35% Динамит Нитрогуанидин Разбавленный PETN
Выбор процесса Выбор процесса сварки в твердом состоянии зависит от следующих факторов: сварочные процессы в существующих условиях Преимущества применяемых процессов Долговечность полученных сварных швов Свариваемые материалы Экономическая жизнеспособность процесса
Преимущества сварки в твердом состоянии Устранение жидких фаз Делает возможным соединение множества разнородных комбинаций металлов Может выполняться с минимальными затратами или без деформация n в некоторых случаях Может выполняться при очень низких температурах в некоторых случаях Некоторые процессы в твердом состоянии позволяют сваривать большие площади за одну операцию сварки Некоторые процессы являются относительно быстрыми
Преимущества сварки в твердом состоянии Делает возможным соединение множества разнородных комбинаций металлов Пример: сварка трением, сварка взрывом, диффузионная сварка.
Недостатки сварки взрывом Перед тем, как можно будет пытаться выполнить эту процедуру, необходимы обширные знания о взрывчатых веществах. Поэтому сварка взрывом используется гораздо реже, чем альтернативная сварка плавлением.
Применение сварки взрывом Можно соединить любой металл с достаточной прочностью и пластичностью. Облицовка плоских пластин является основным коммерческим применением. Может использоваться для облицовки цилиндров на внутренней или внешней поверхности. Могут быть выполнены переходные швы. Соединения труб с трубными решетками в теплообменниках.
Готовый корпус из взрывозащищенного листа.
Стальное трубчатое переходное соединение диаметром 12 дюймов, сваренное взрывом.
(PDF) Волнообразные механизмы при сварке взрывом
Волнообразные механизмы при сварке взрывом
E. P. Carton
TNO-Prins Maurits Laboratory, P.O. Box 45, 2280AA Рейсвейк, Нидерланды
Ключевые слова: сварка взрывом, граница раздела, гидродинамическое поведение, волны, нестабильность потока
Аннотация.Представлены экспериментальные результаты волнистых поверхностей раздела металлов, полученные сваркой взрывом
, которые используются для определения механизма формирования волны. Было обнаружено
, что для малых углов столкновения (менее примерно 20 °) возникает механизм вдавливания Фон Кармана или jet
, в то время как для больших углов столкновения получается прямая металлическая граница раздела
. Однако для металлов с небольшими значениями прочности на сдвиг, сталкивающихся под большими углами
(более 30 °), может возникать механизм неустойчивости Кельвина-Гельмгольца, приводящий к волнам
относительно большой длины и амплитуды.
Введение
Хотя исходные материалы представляют собой плоские пластины, после сварки взрывом или плакирования у металлов
часто наблюдается волнистая граница раздела. Экспериментально было обнаружено, что волны
длиннее и увеличиваются по амплитуде с увеличением как толщины листовой пластины
, так и угла столкновения. Точка, в которой две пластины впервые встречаются, — это
, называемая точкой столкновения, скорость этой точки (Vc) должна быть дозвуковой, так как волны давления
должны проходить впереди этой точки.Только при достаточно высокой скорости столкновения
пластины летательного аппарата давление вокруг точки столкновения будет достаточно высоким в
, чтобы заставить металл реагировать гидродинамически. Для этого давление в зоне столкновения
должно в несколько раз превышать предел текучести металла. В этих условиях
металлы будут подвергаться ударной сварке, поскольку оксидный слой и другие поверхностные загрязнения
удаляются с обеих поверхностей за счет эффекта самоочистки струи.
Струя — это гидродинамический эффект, который обычно наблюдается только в текучих жидкостях
или газах. На рис. 1а показан эффект струи воды, обтекающей препятствие (при
Re = 26), а на рис. 1б тот же эффект показан при сварке взрывом металлов
(видно человеку, движущемуся со скоростью точки столкновения ). Линии, проведенные на рис. 1а
, представляют собой линии потока, и можно ясно видеть, что вода справа от точки столкновения
(S) течет обратно в виде высокоскоростной струи.Те же линии потока материала
можно идентифицировать на чертеже сварки взрывом на рис. 1b. Здесь также можно увидеть
, что струя состоит из материала с бывшей площади поверхности металлических пластин.
Форум по материаловедению Тт. 465-466 (2004) pp. 219-224
онлайн на http://www.scientific.net
© 2004 Trans Tech Publications, Швейцария
Лицензия на право собственности E.P. Картонная коробка ([email protected]) — Лаборатория TNO-Prins Maurits — Нидерланды
Все права защищены.Никакая часть содержания этого документа не может быть воспроизведена или передана в любой форме и любыми средствами без письменного разрешения
издателя: Trans Tech Publications Ltd, Швейцария, www.ttp.net. (ID: 134.221.128.7-03 / 11 / 04,11: 22: 25)
[PDF] Сварка взрывом — скачать бесплатно PDF
Скачать Сварка взрывом …
Сварка взрывом Кейт Пауэлл Майкл Фернандес Стэтон БарреллОсновы • Сварка взрывом — это твердотельный процесс, который обеспечивает высокоскоростное взаимодействие разнородных металлов за счет контролируемой детонации • Оксиды, обнаруженные на поверхностях материалов, должны быть удалены стиранием или рассеянием • Поверхностные атомы двух соединение металлов должно входить в плотный контакт для достижения металлической связи
Преимущества • Отсутствие зоны термического влияния (HAZ) • Только незначительное плавление • Температуры плавления материалов и коэффициенты температурного расширения не влияют на конечный продукт • Фронт удара сжимается и нагревается взрывчатое вещество, превышающее скорость звука неразорвавшихся взрывчатых веществ
Терминология компонента • Базовый компонент — Соединен с оболочкой — Остается неподвижным — Поддерживается опорой
• Металлическая оболочка — Тонкая пластина в прямом контакте с взрывчатым веществом — Может быть защищена листовой пластиной
• Флаер-пластина — Жертвенная пластина, помещенная между взрывчатым материалом л и cladder пластина — Используется для защиты cladder металла
• Прослойка — металлический слой тонкий — усиливает присоединение cladder к опорной плите
• Наковальня — поверхность которого Поддерживающий остатки при взрыве
• Гильза — расстояние между cladder и опорной плитой до взрыва
• Окно соединения — диапазон переменных в процессе, таких как скорость, динамический изгиб и расстояние зазора, которые приводят к успешному сварному шву
• Операция соединения — Детонация взрывчатых веществ, приводящая к сварке
Принцип взрыва • Плакировка металл может быть размещен параллельно или под углом к опорной плите • Взрывной материал распределен поверх cladder металла • При детонации, наталкивается cladder пластина с опорной плитой с образованием сварить
Размещение cladder металл-параллельно • Гильза расстояние предопределено и уникальным для материала Комбинация — Достигается размещением регулировочных шайб между пластинами — Прокладки предназначены для поглощения волной взрыва и не влияют на сварной шов • U окончательно колеблется между 0. В 5-2 раза больше толщины пластины оболочки • Оболочка должна достичь критической скорости до удара
Установка оболочки под углом
VD
Vc Vp
Где: Vc = скорость столкновения VD = скорость детонации Vp = скорость столкновения пластины α = задано угол β = угол динамического изгиба γ = угол столкновения
Взрывчатое вещество • Высокая скорость (14750-25000 фут / с) — Тринитротолуол (TNT) — Циклотриметилентринитрамин (RDX) — Пентаэритритолтетранитрат (PETN)
• Средне-низкая скорость (4900 -47500 фут / с) — Аммиачная селитра — Перхлорат аммония — Amatol
Обеспечение хорошего сварного шва • Три типа сварных швов с взрывной волной — Ударная волна возникает, если скорость звука превышает 120% скорости звука материала (тип 1) — Отдельный удар волна возникает, когда скорость детонации составляет от 100% до 120% звуковой скорости материала (тип 2) — Ударная волна не создается, если скорость детонации меньше звуковой скорости материала (тип 3)
хороший сварной шов •
•
Тип 1 — Материал за ударной волной сжимается до пикового давления и плотности — Создает значительную пластическую деформацию локально и приводит к значительному «ударному упрочнению» Типы 2 и 3 — Давление создается перед точкой столкновения металлов — Под воздействием большого давления металл перед точкой столкновения перетекает в промежутки между пластинами и принимает форму высокоскоростной струи — Удаляет материал и удаляет нежелательные оксиды и другие нежелательные поверхностные пленки — Отсутствие объемной диффузии и только локальное плавление
Обеспечение хорошего сварного шва • Скорость детонации зависит от — типа взрывчатого вещества — состава взрывчатого вещества — толщины слоя взрывчатого вещества — можно найти в таблицах
Обеспечение хорошего качества сварки • Звуковая скорость материала оболочки может быть рассчитана по формуле:
Где: K = адиабатический модуль объемной упругости ρ = плотность облицовочного материала E = модуль Юнга облицовочного материала = ע коэффициент Пуассона облицовочного материала
Области применения • Можно соединять любой металл с достаточной прочностью и пластичностью.
Области применения • Может сваривать большие площади металла • Может сваривать внутренние и внешние поверхности труб • Можно выполнять переходные соединения
История • Арнольд Хольцман и команда DuPont в Делавэре заявили много исследований по разработке процесса.• В 1962 году Хольцман подал в США патент на сварку взрывом, получил патент в 1964 году и в 1965 году начал коммерческое производство биметаллической плакировки, сваренной взрывом. • Компания Detaclad получила лицензию на этот процесс и была куплена корпорацией Dynamic Materials Corporation (DMC). • Другие компании объединились с DMC и приобрели нынешнее название DMC Groupe SNPE, что сделало их всемирной компанией.
Обычные отрасли, в которых используется сварка взрывом • • • • • • • • • • • •
Химическая переработка Нефтепереработка Гидрометаллургия Выплавка алюминия Судостроение Электрохимия Нефтегазовая промышленность Электроэнергетика Криогенная обработка Целлюлозно-бумажная промышленность Кондиционирование воздуха и чиллеры Производство металлов
Примеры
Примеры
Кольцо AI / SS диаметром 3 дюйма
Медь / нержавеющая 12-дюймовая сверхвысоковольтная сборка
Примеры • Даймы и четвертинки Соединенных Штатов в настоящее время представляют собой плакированный «сэндвич» из меди внутреннего сердечника и медно-никелевого сплава серебристого цвета
цитируемых работ • http: // www.Annualreviews.org/doi/pdf/10.1146/annurev.ms.05.08017 5.001141 • http://www.authorstream.com/Presentation/rock354-421051explosive-welding-final-unconventional-machining-mp-iii-educationppt-powerpoint/ • Янг, G (2004). «Сварка взрывом, технический рост и коммерческая история» (PDF). Корпорация Dynamic Materials. http://www.dynamicmaterials.com/data/brochures/1%20Young%20Paper%20on%20EXW%20History.pdf. Проверено 29 ноября 2010 г.
ВЗРЫВНАЯ / ВЗРЫВНАЯ СВАРКА — [PPTX Powerpoint]
Slide 1
ДОБРО ПОЖАЛОВАТЬ В НАШУ ПРЕЗЕНТАЦИЮ
Сварка взрывом
Сварка взрывом — это твердотельный процесс, который обеспечивает взаимодействие разнородных металлов с высокой скоростью управляемой детонацией. IntroductionThis устраняет проблемы тепловых эффектов и микро-структурных changes.Oxides, найденные на поверхности материала должен быть удален путем стирания или дисперсиями
3 Принципа ExplosionCladder металл может быть размещен параллельно или наклонным к основанию plate.Explosive материал распределяется по вершина cladder metal.Upon детонации, сталкивается с cladder пластины опорной плиты для формирования weld.Waves генерируются так, за счет механического сцепления присоединения принимает place.A одного детонационного крышка может быть использована, чтобы зажечь взрывчатое вещество.
4
Рис. Сварка взрывом
Скорость детонации зависит от типа взрывчатого вещества Состав взрывчатого вещества Толщина слоя взрывчатого вещества
ПАРАМЕТР СВАРКИ6 = Плотность пластины V = скорость заряда
612/29/2016
4572- / с) Тринитротолуол (TNT) Циклотриметилентринитрамин (RDX) Тетранитрат пентаэритрита (ТЭН) Лист данных Примакорд Средне-низкая скорость (1524-4572 м / с) Нитрат аммония Перхлорат аммония Аматол Нитрогуонидин 5000 шт.Материалы (Al + Steel) можно сваривать. Может связывать многие разнородные, обычно несвариваемые металлы. Температуры плавления материалов и коэффициенты температурного расширения не влияют на конечный продукт. Процесс компактен, портативен и прост в обслуживании.
8
Сварка может быть достигнута быстро на больших площадях. Отсутствие проплавления поверхности. Несущая пластина не имеет ограничений по размеру. Недорого. Прочность сварного соединения равна или превышает прочность более слабого из двух соединенных металлов. .Без зоны термического влияния (HAZ).
9
Недостатки сварки взрывом Металлы должны иметь достаточно высокую ударопрочность и пластичность Свариваемая геометрия должна быть простой — плоской, цилиндрической, конической. Облицовочная пластина не может быть слишком большой.
10
Области применения Наплавка неблагородных металлов более тонкими сплавами, например наплавка титана низкоуглеродистой сталью. шовные и нахлесточные швы. армирование аэрокосмических материалов разнородными металлическими ребрами.Теплообменники. Трубчатые переходные соединения. Используются в качестве инструмента для ремонта протекающих стыков труб с трубной решеткой. Точечная сварка. Плоские пластины. Соединение труб в раструбных соединениях.
Примеры
Примеры
3 диаметра AI / SS RingCopper / Stainless 12 UHV Assembly
ПРЕДСТАВЛЕНА: 145009 MASHRUFA TANGINA NOSHIN145019 MD. ITTEHAD MUSTAKIM145029 SABHASACHI SAHA145038 MD.MUSA KHAN145047 MD. TENVER SAHARIAR UTSO145056 JESMIN NAHAR JUI
CSB: DuPont упустила из виду опасности смертельного взрыва при сварке
By SafeTraces
На фоне срочности возобновления работы работодатели сталкиваются с двумя серьезными проблемами — пресловутым кризисом безопасности на рабочем месте и общеизвестным кризисом безопасности на рабочем месте.Новые технологии безопасности могут дать мощный импульс на обоих фронтах.
Во-первых, президент Байден продемонстрировал более надежный подход к регулированию и обеспечению соблюдения OSHA, чем его предшественник. Предстоящие правила Чрезвычайных временных стандартов (ETS) для работодателей, предписываемые указом, изданным в первый день президентства Байдена, будут сопровождаться недавно объявленной Национальной программой акцента (NEP) для принудительных мер по COVID-19 в отраслях повышенной опасности и обновленный план реагирования на принудительные меры (ERP) для «определения приоритета инспекций, связанных с COVID-19, в случае смерти или множественных госпитализаций из-за профессионального облучения».” [1]
Во-вторых, широко цитируемый опрос 3400 респондентов в семи странах, проведенный компанией Edelman в конце 2020 года, дал поразительные результаты. Лишь половина сотрудников считала офисные помещения безопасными. Сотрудники меньше всего доверяли генеральным директорам и старшим менеджерам, которые возглавят их по возвращении на работу (14%). Большинство респондентов получали большую часть информации о вирусах из основных и социальных сетей, но сомневались в ее фундаментальной достоверности. [2]
По мере того, как работодатели готовятся к возвращению на работу в условиях пандемии и постпандемии, как им следует ориентироваться в этой сложной нормативно-правовой среде и преодолевать дефицит доверия со стороны сотрудников? Рискуя показаться чересчур упрощенным, ответ очевиден: им необходимо создать безопасное рабочее место на основе передовых практик и правил, и им необходимо сообщать сотрудникам единообразную, высококачественную и надежную информацию.
Как создать безопасное рабочее место? В отношении патогена, переносимого по воздуху, такого как SARS-CoV-2, передовая практика и нормативные акты все чаще подчеркивают критическую важность вентиляции, фильтрации и технических средств контроля для снижения риска заражения, передаваемого по воздуху. Американская ассоциация промышленной гигиены (АМСЗ) заявляет: «Технические средства контроля, которые могут удерживать инфекционные аэрозоли на очень низком уровне в помещениях, дают большие надежды для защиты немедицинских работников и других уязвимых групп населения, поскольку мы вновь открываем наши предприятия и рабочие места.» [3]
АМСЗ рекомендует« эффективные, простые в использовании и недорогие »инструменты для оценки риска патогенного воздействия и проверки эффективности технических средств контроля в реальных условиях. [4] Однако реальность такова, что существующие инструменты не соответствуют этим трем критериям, включая прикладные инструменты, такие как индикаторные газы, анемометры и балометры для вентиляции и методы контроля частиц для фильтров, а также теоретические инструменты, такие как вычислительное гидродинамическое моделирование. и расчет объемного расхода воздуха.
С точки зрения эффективности существующие инструменты имеют два основных недостатка: (1) они не основаны на аэрозолях и поэтому ограничены в их способности проверять эффективность вентиляции и фильтрации для аэрозольных загрязнителей, таких как SARS-CoV-2; и (2) ни один из них не обеспечивает комбинированную оценку эффективности вентиляции и фильтрации в одном тесте, требуя триангуляции между несколькими методами для целостной проверки технических средств управления. Помимо эффективности, большинство существующих инструментов также слишком сложны и дороги, что в конечном итоге препятствует регулярной эффективной проверке.
Как однажды сказал гуру менеджмента Питер Друкер, «если вы не можете измерить это, вы не сможете его улучшить». По сути, ограничения набора инструментов ставят под угрозу нашу способность точно и регулярно измерять риск воздействия и управлять усилиями по предотвращению и информированию, напрямую подрывая безопасность на рабочем месте, соответствие нормативным требованиям и доверие сотрудников. Оценки часто не дают надежных данных высокого качества и, таким образом, создают ответственность для работодателей. Более того, ограниченная способность работодателей передавать данные четко, убедительно и последовательно увековечивает недоверие сотрудников к безопасности на рабочем месте.
Хотя пандемия выявила критические ограничения набора инструментов, она также стимулировала революционные инновации, которые подтолкнули нас к эффективным, простым в использовании и недорогим решениям, которые повышают безопасность на рабочем месте, соответствие нормативным требованиям и доверие сотрудников. Например, наша компания SafeTraces разработала первое коммерчески доступное диагностическое решение на основе аэрозолей для проверки эффективности вентиляции и фильтрации в реальных условиях.
Разработанное при поддержке Национальных институтов здравоохранения и технических экспертов ведущих исследовательских университетов, таких как Стэнфорд и Массачусетский технологический институт, решение veriDART TM от SafeTraces использует запатентованные меченые ДНК частицы-индикаторы, которые безопасно имитируют подвижность аэрозоля и воздействие, чтобы идентифицировать высокие уровни воздействия. — выявить очаги заражения и пути передачи, регулярно оценивать производительность системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха по доступной цене и простоте использования, а также информировать о средствах устранения с помощью строгой научно обоснованной методологии, основанной на данных.
SafeTraces поддерживает широкий круг корпоративных клиентов, клиентов из сферы коммерческой недвижимости и государственных учреждений, которые интегрировали veriDART в важнейшие процессы принятия решений в области здравоохранения, безопасности и финансов, а также в текущие программы по охране окружающей среды и безопасности. Клиенты используют veriDART, чтобы ответить на два универсальных вопроса: (1) безопасен ли воздух и воздушный поток? (2) как и куда я должен направить планирование и расходы на инфекционный контроль для повышения безопасности?
На практике veriDART обеспечивает базовую оценку риска патогенного воздействия в реальных пространствах с возможностью регулярной проверки одних и тех же мест.Он анализирует снижение относительного риска воздействия, обеспечиваемое увеличением интенсивности вентиляции, обновлением фильтров уровня MERV, использованием автономных блоков HEPA, включением вентиляторов, установкой физических барьеров и т. Д. Более того, наши данные являются независимыми, научными, эмпирическими, представлены в тепловых картах и других визуальных форматах. ценно для внутреннего принятия решений, соблюдения нормативных требований и коммуникации с сотрудниками в кризисных ситуациях.
В заключение, быстро развивающаяся нормативно-правовая среда и повсеместный дефицит доверия сотрудников к безопасности на рабочем месте означает, что бездействие работодателей обходится дорого.Возникающие нормы и правила OSHA вынуждают работодателей действовать незамедлительно, чтобы соответствовать требованиям, избегать цитат и штрафов, а также ограничивать юридическую ответственность с помощью достоверных данных. Между тем, работодатели должны проявлять инициативу в повышении безопасности на рабочем месте и, как никогда раньше, сообщать о своих усилиях сотрудникам с помощью высококачественных и надежных данных. Новые технологии, такие как VeriDART, являются мощным решением для этих важных целей.
Спонсор:
https: // www.safetraces.com/
[1] https://www.ehstoday.com/print/content/21159300
[2] https://www.edelman.com/research/workplace-trust-coronavirus
[ 3] https://aiha-assets.sfo2.digitaloceanspaces.com/AIHA/resources/Guidance-Documents/Reducing-the-Risk-of-COVID-19-using-Engineering-Controls-Guidance-Document.pdf
[4 ] https://aiha-assets.sfo2.digitaloceanspaces.com/AIHA/resources/Fact-Sheets/Joint-Consensus-Statement-on-Addressing-the-Aerosol-Transmission-of-SARS-CoV-2-Fact-Sheet .pdf
Автор Биография Эрик Мальмстром — генеральный директор SafeTraces, технологической компании Bay Area и ведущего поставщика диагностических решений на основе ДНК для определения качества воздуха в помещениях для снижения риска воздействия инфекционных аэрозолей. Узнайте больше на www.safetraces.com или напишите по адресу [email protected], чтобы запросить дополнительную информацию о veriDART сегодня. |
welding.ppt — Welding Technology (Типы Испытание дефектов оборудования Введение Метод неразъемного соединения металлов Четыре компонента:
Предварительный просмотр неформатированного текста: Welding Technology (Типы, оборудование, дефекты и испытания) Введение Метод неразъемного соединения металлов Четыре компонента — это основной металл или заготовка, источник тепла, наполнитель, и какой-то щит от воздуха.Микроструктура и размер зерна зависят от температуры. Качество сварного шва зависит от геометрии, наличия трещины, остаточные напряжения, включения и оксид фильмы. Свариваемость металлов «Возможность вваривания в особую конструкцию, имеющую определенные свойства и характеристики и будут удовлетворительно соответствовать требованиям к обслуживанию ». Такие факторы, как прочность, ударная вязкость, пластичность, эластичность модуль, удельная теплоемкость, температура плавления, тепловое расширение, характеристики поверхностного натяжения расплавленного металла, коррозия сопротивление.Сталь легче всего сваривается и имеет наименьшее количество проблемы. Нержавеющая сталь хорошо сваривает, но требует гораздо большего мастерства. и подготовка чем сталь. Алюминий труднее поддается сварке. Алюминий легко сваривает с помощью процессов TIG и MIG, но также может быть сварка другими процессами Различные сварные соединения и символы Различные символы сварки Зона термического влияния Зона термического воздействия находится внутри самого металла Свойства зависят от скорости подводимого тепла и охлаждения. Температура, до которой была поднята зона Исходный размер зерна, ориентация зерна, степень предварительной обработки в холодном состоянии. Прочность и твердость частично зависят от исходной формы. разработаны прочность и твердость основного металла. перед сваркой Зона сварки плавлением Рис. Характеристики типичной зоны сварки плавлением в кислородном топливе газовая и дуговая сварка.Классификация сварки Классификация сварочных процессов сварка Сварка твердого тела Сварка плавлением Сварка сопротивлением Химическая энергия Холодная сварка Сварка трением Диффузионная сварка Сварка оплавлением Ацетиленовая сварка Электроэнергия Газовая сварка на кислородном топливе Плавящийся электрод Ультразвуковая сварка Дуговая сварка металлическим газом Сварка взрывом Экранированная металлическая дуга сварка Сварка под флюсом Дуговая сварка порошковой проволокой Электрогазовая сварка Электрошлаковая сварка Не расходные материалы электрод Газовая вольфрамовая дуговая сварка Сварка атомарным водородом Плазменная сварка Другие процессы Лазерная сварка Термитная сварка Электронно-лучевая сварка Дуговая сварка Основы дуговой сварки Дуговая сварка: соединение двух или более металлических частей друг с другом. с использованием тепла, выделяемого при электродуговой сварке машина.Между электродом и металлом зажигается дуга. Это затем нагревает металл до температуры плавления. Электрод затем удалили, прервав дугу между электродами и металл. Это позволяет расплавленному металлу «замерзнуть» или затвердеть. Как образуется дуга? Дуга подобна пламени сильное тепло, которое генерируется по мере прохождения электрического тока через очень стойкий воздух зазор. Различные процессы дуговой сварки SMAW (дуговая сварка защищенного металла) GMAW (газовая дуговая сварка металла) GTAW (газовая дуговая сварка вольфрамом) SMAW Процесс дуговой сварки, который производит слияние металлы нагреванием дугой между покрытым металлом электрод и заготовки.упоминается «Сварка палкой» Используется для всего, начиная с сварка трубопроводов, ремонт фермы и сложное изготовление. Использует форму «палки» электрод. Можно сваривать: сталь, чугун, нержавеющая сталь и др. SMAW Примеры оборудования SMAW Сварные швы SMAW Дефекты сварного шва-продолж. Трещины на пальцах ног: Чрезмерный нагрев и быстрое охлаждение. Трещины под бортиком: Избыточный водород в сварочной ванне Микротрещины: Вызывается напряжениями при остывании сварного шва. Неполный сплав: Неправильные параметры сварки или методы сварки. Дуговая сварка под флюсом (SAW) Процесс дуговой сварки который использует дугу между неизолированный металлический электрод и сварочная ванна.В дуга и расплавленный металл защищен одеялом из гранулированный флюс. Дуга под флюсом GMAW (газовая дуговая сварка металла) Также называется сваркой «MIG». Использует защитный газ и сплошной проволочный электрод. Используется для всех типов изготовления Отлично подходит для тонких металлов до ¼ ” Отличная скорость осаждения Используется для таких металлов, как: сталь, алюминий и нержавеющая сталь. сталь. Используемое оборудование GMAW Welds MIG Welding Преимущества: Возможность любого положения Более высокая производительность наплавки, чем SMAW Требуется меньше навыков оператора Длинные сварные швы можно выполнять без запусков и остановок Требуется минимальная очистка шва после сварки GTAW • Также называется сваркой TIG. • Использует защитный газ, неплавящийся вольфрамовый электрод. и присадочный стержень с ручной подачей • Отлично подходит для сварки тонких металлов, сварки трубопроводов и экзотические металлы • Для этого процесса требуется высококвалифицированный персонал. Используемое оборудование. Сварка GTAW. Преимущества Сварочные швы высшего качества. Сварочные швы можно выполнять с присадочным металлом или без него. найдено в домах, на фермах, и т.п.Подходит для ремонта фермы, легкие рабочие места. Недорогие сварочные аппараты на постоянном токе Часто тип генератора машины Дизельный или бензиновый двигатель ведомый Портативный Дорогие сварочные аппараты переменного / постоянного тока Может сваривать в переменном или постоянном токе полярность Дешевле, чем DC машина Тише, чем аппарат постоянного тока, газовая сварка, кислородная / топливная сварка Использует кислород и топливный газ для нагрева металла до тех пор, пока он не попадет в в расплавленном состоянии и сплавить вместе несколько кусков металла. Может использоваться с наполнителем или без него. Отлично подходит для пайки разнородных металлов вместе. Старая технология, которую можно заменить оборудованием GTAW Сварка сопротивлением Сварка сопротивлением Процесс, при котором тепло, необходимое для сварка производится с помощью электрического сопротивление между двумя компонентами RW не требует следующего: Расходуемые электроды Защитные газы Флюс Сопротивление Точечная сварка RSW использует наконечники двух противоположных сплошных цилиндрических электроды Давление прикладывают к стыку внахлестку до тех пор, пока сила тока выключено, чтобы получить прочный сварной шов Рис. Последовательность выполнения контактной точечной сварки Контактная точечная сварка Поверхности должны быть чистыми Точный контроль и синхронизация электрического тока и давление необходимо при контактной сварке Рис. сварной шов, показывающий сварной шов самородок и вмятины электрод на листе поверхности.Это один из наиболее часто используемый процесс в производстве листового металла и в автомобильной сборке Сварка швов сопротивлением RSEM — это модификация точечной сварки, в которой электроды заменены вращающимися колесами или роликами. Электропроводящие ролики производят точечную сварку. RSEM может производить непрерывный шов и соединение, которое является жидким и газонепроницаемый. Рис. (A) Процесс шовной сварки, в котором вращающиеся валки действуют как электрод. (b) Места нахлеста в сварном шве. (c) Роликовая точечная сварка (d) Бензиновый бак, сваренный сопротивлением Сварка контактной проекцией RPW разработан введение высоких электрическое сопротивление на стыке тиснение одного или больше прогнозов на поверхность, чтобы быть сваренный Сварные самородки бывают похоже на пятно Сварка Рис.: a) Сварка с выступом сопротивлением, b) Сварной кронштейн, c) и d) Выпуклая сварка гаек, шлангов с резьбой и пакета Резистивная сварка под выступом Электроды оказывают давление, чтобы сжать прогнозы.Таким образом, гайки и болты можно приваривать к листу и пластине. процесс. Металлические корзины, решетки для духовки и тележки для покупок можно Сделано RPW. Неправильный заход на посадку Неправильный заход на посадку Безопасность Меры по устранению дефектов сварки Перебои в сварке могут быть вызваны ненадлежащим или неосторожное применение. Основными неоднородностями, влияющими на качество сварного шва, являются пористость. Включения шлака Неполное сплавление и проникновение Профиль сварного шва Трещины Повреждение поверхности Остаточные напряжения Пористость Вызывается газами, выделяющимися при плавлении зоны сварного шва, но в ловушке при затвердевании, химических реакциях, загрязнителях Они имеют форму сфер или удлиненных карманов. Пористость можно уменьшить, правильно подобрав электроды. Улучшенные методы сварки Правильная очистка и предотвращение загрязнения Пониженная скорость сварки Включения шлака Такие соединения, как оксиды, флюсы и электродные покрытия. материалы, попавшие в зону сварного шва Профилактика может быть достигнута следующими способами: Очистка поверхности сварного шва перед нанесением следующего слоя. Обеспечение достаточного количества защитного газа Редизайн сустава неполного слияния и проникновения Из-за отсутствия сварных швов Способы улучшения качества сварки: Повышение температуры основного металла Очистка зоны сварки перед сваркой Изменение конструкции соединения и типа электрода Обеспечение достаточного проникновения защитного газа: Неполное проникновение происходит, когда глубина залегания сварное соединение недостаточно Проникновение можно улучшить с помощью следующих приемов: Увеличение подводимого тепла Снижение скорости движения во время сварки Изменение конструкции сустава Обеспечение правильной посадки соединяемых поверхностей Профиль сварного шва: Недостаточные результаты заполнения, когда стык не заполнен необходимое количество наплавленного металла.Подрезание происходит в результате плавления основы металл и последующее создание канавки в форме резкой выемки или выемки. Перекрытие — это неоднородность поверхности, обычно вызванная плохой сварочная практика и выбор неподходящего материала. Разрывы в сварных швах плавлением Рис. Схематическое изображение различных разрывов в сварных швах плавлением. Трещины Трещины возникают в разных направлениях и в разных местах. Факторы, вызывающие трещины: Температурные градиенты, вызывающие термические напряжения в зона сварки Вариации состава зоны сварного шва.Охрупчивание границ зерен Невозможность сжатия металла шва при охлаждении Трещины Рис. Типы трещин (в сварных соединениях), вызванные возникающими термическими напряжениями во время затвердевания и сжатия сварного шва и окружающей среды состав. (а) Кратерные трещины (б) Различные типы трещин в стыковых и тавровых соединениях. Трещины Трещины классифицируются как горячие или холодные. Горячие трещины — возникают при повышенных температурах Холодные трещины — возникают после затвердевания. Основные меры предотвращения трещин: Измените конструкцию соединения, чтобы минимизировать напряжения от усадка при охлаждении Измените параметры, процедуры, последовательность сварочный процесс Предварительно нагрейте свариваемые детали. Избегайте быстрого охлаждения свариваемых деталей. Остаточные напряжения: Вызвано из-за локального нагрева и охлаждения во время сварка, расширение и сжатие зоны сварного шва вызывает остаточные напряжения в заготовке.Деформация, коробление и коробление свариваемых деталей Коррозионное растрескивание под напряжением Дальнейшая деформация, если часть сварной конструкции впоследствии удален Снижение усталостной долговечности Деформация после сварки Рис. Деформация деталей после сварки: (а) стыковые соединения; (б) угловые швы. Искажение вызвано дифференциальное тепловое расширение и сжатие различных частей сварного узла. Снятие напряжений сварных швов: Предварительный нагрев уменьшает проблемы, вызванные предварительным нагревом основной металл или свариваемые детали Нагрев может осуществляться электрически, в печи, для тонких поверхности лучистая лампа или струя горячего воздуха Некоторые другие методы снятия стресса: Пилинг, молотком или прокаткой. Испытание сварных соединений • Качество сварного соединения определяется по сварному соединению. • У каждой техники есть возможности, ограничения и чувствительность. надежность и потребность в спецтехнике и операторское мастерство.Разрушительные методы Испытание на растяжение: Выполняются испытания на продольное и поперечное растяжение. Получены кривые напряжения-деформации, испытание на растяжение-сдвиг. Специально подготовлен для моделирования реальных сварных швов и процедуры. Образец подвергался растяжению и прочности на сдвиг металл шва Испытание на изгиб: Определяет пластичность и прочность сварных соединений. Сваренный образец сгибают вокруг приспособления. Образцы испытывают на трехточечный поперечный изгиб. Эти испытания помогают определить относительную пластичность и прочность сварных швов. Разрушающие методы. Рис. Два типа образцов для испытания сварных соединений на сдвиг.Рис. (А) Метод испытания на изгиб по периметру. (б) Трехточечный изгиб свариваемых образцов. Прочие разрушающие испытания Испытание на вязкость разрушения: Испытания на коррозию и ползучесть Испытание точечных сварных швов Напряжение-Слушать Перекрестное натяжение Крутить Неразрушающий контроль отслаивания • Часто сварные конструкции необходимо быть протестированным без разрушения • К неразрушающим испытаниям относятся: • Визуальный • Радиографический • Магнитно-частицы • Проникающая жидкость • Ультразвуковой контроль точечной сварки Рис. (A) Испытание на растяжение-сдвиг для точечной сварки. (б) Испытание на перекрестное натяжение.(c) Испытание на скручивание. (d) Испытание на отслаивание Дизайн сварного шва и выбор процесса Соображения: Конфигурация свариваемых компонентов или конструкции, и их толщина и размер Методы изготовления компонентов Требования к обслуживанию, тип нагрузки и возникающие напряжения Расположение, доступность и простота сварки Эффекты искажения и обесцвечивания Появление Соответствующие затраты Рекомендации по проектированию сварки Рис. Рекомендации по проектированию для сварки NDT (неразрушающий контроль) Рентгенологические и ультразвуковой контроль сварных швов «Очевидным преимуществом обоих этих методов тестирования является их способность помочь установить внутреннюю целостность сварного шва без разрушения сварной детали.”RT (радиографическое обследование) использование рентгеновских лучей, Основной принцип: проникающее излучение проходит через твердое тело. объект, в данном случае сварной шов, на фотопленку, в результате чего изображение внутренней структуры объекта, наносимого на пленку. Количество энергии, поглощаемой объектом, зависит от его толщина и плотность. Энергия, не поглощенная объектом, вызовет воздействие рентгенографическая пленка. Эти области будут темными, когда пленка развитый. Области пленки, подвергшиеся воздействию меньшего количества энергии, остаются более светлыми.Следовательно, области объекта с измененной толщиной из-за неоднородностей, таких как пористость или трещины, будет темным контуры по фильму. Включения низкой плотности, такие как шлак, будут проявляются в виде темных участков на пленке, в то время как включения высокой плотности, такие как вольфрам, будут отображаться в виде светлых участков. Все неоднородности обнаруживаются путем просмотра формы и изменения плотность обрабатываемой пленки. UT (ультразвуковой контроль) Луч ультразвуковой энергии направляется в объект, который необходимо проверено.Этот луч проходит через объект с незначительный урон, кроме случаев перехвата и отражения разрывом. Отражение ультразвукового контактного импульса техника используется. В этой системе используется преобразователь, изменяющий электрическую энергию. в механическую энергию. Преобразователь возбуждается высокочастотным напряжением, которое заставляет кристалл вибрировать. механически. Кристаллический зонд становится источником ультразвуковая механическая вибрация. Эти колебания передается в образец через связующую жидкость, обычно масляная пленка, называемая связующим веществом.Когда пульс ультразвуковой волны ударяют по неоднородности в образце, он отражается назад к исходной точке. Таким образом, энергия возвращается в преобразователь. Преобразователь теперь служит приемником для отраженная энергия. Первоначальный сигнал или главный удар, возвращенный эхо от неоднородностей, а эхо тыла поверхность испытательного образца отображается в виде следа на экран электронно-лучевого осциллографа.