Оцінка зварюваність сталі. Технологія контактно-теплового зварювання пластмас. Сварка пластмас за допомогою розчинників. Склеювання металів.
Оцінка зварюваність сталі.
Мета роботи . Навчитися оцінювати свариваемость сталей.
Під зварюваністю металу розуміється властивість металу або поєднання металів утворювати встановленої технології зварювання з'єднання, що відповідають вимогам, обумовленим конструкцією і експлуатації виробу.
Важлива вимога при зварюванні стали - забезпечення равнопрочності зварного з'єднання з основним металом і відсутність дефектів у зварному шві.
Еквівалент вуглецю металу низьковуглецевих низьколегованих сталей:
Величина еквівалента вуглецю вуглецевих марок сталі:
Cu, Ni, Cr містяться в трубних сталях як домішки, при підрахунку не враховуються.
якщо <0,46 для толщины металла до 8 мм, то подогрев не требуется; если толщина металла больше 8 мм, то необходимо подсчитать эквивалент углерода с учетом толщины по формуле:
= +,
де - хімічний еквівалент вуглецю;
- розмірний еквівалент вуглецю.
Хімічний еквівалент вуглецю визначається за формулою:
360 · = 360 · С + 40 · Mn + 40 · Cr + 20 · Ni + 28 · Mo
Розмірний еквівалент вуглецю визначається за формулою:
де S - товщина стали, мм
Визначивши повний еквівалент вуглецю, можна знайти необхідну температуру попереднього підігріву з виразу:
Для розрахунку схильності стали до утворення гарячих тріщин використовується показник Ітамури, який визначається за формулою:
Якщо отримане значення <4, то сталь не склонна к образованию горячих трещин.
Розглянемо сталь на прикладі Варіанта № 9 20Х з товщиною заготовки 4 мм,
1). Обчислимо еквівалент вуглецю
2) Скористаємося показником Ітамури, для розрахунку схильності стали до утворення гарячих тріщин:
Висновок: Так як <0,46 и толщина металла 4 мм, то подогрев для стали 20Х не требуется, а также HCS = 1,24 <4, то сталь не склонна к образованию горячих трещин.
Лабораторна робота № 2
Технологія контактно-теплового зварювання пластмас
Мета роботи . Вивчення технології контактно-теплового зварювання пластмасових труб. Дослідження впливу режимів зварювання на якість з'єднань.
Пластмаси є перспективними конструкційними матеріалами. Їх використовують як замінники металів і інших матеріалів, а також як самостійний конструкційний матеріал, що володіє багатьма позитивними властивостями.
Пластичні маси - різноманітні матеріали, отримані на основі синтетичних або природних полімерів. В полімери вводять різні добавки: стабілізатори, пластифікатори, наповнювачі, барвники.
Стабілізатори служать для підвищення стійкості полімерів при впливі світла, підвищених температур і інших чинників.
Пластифікатори - для підвищення технологічних і експлуатаційних властивостей.
Наповнювачі - для збільшення міцності, поліпшення діелектричних і експлуатаційних властивостей.
Властивості пластмас визначаються їх основою - полімером.
Пластмаси з лінійною структурою макромолекул характеризується високою міцністю, значною пружністю і здатністю до високопластичний деформаціями.
У полімерів з розгалуженою структурою міцність і термостійкість зменшуються.
З просторовою структурою - повна нерозчинність, відсутність еластичності і пластичності при підвищеній температурі, висока твердість і крихкість.
Термопласти отримують на основі полімерів, молекули яких пов'язані слабкими міжмолекулярними силами.
Реактопласти отримують на основі полімерів, молекули яких поряд з міжмолекулярними силами можуть зв'язуватися хімічно.
Способи зварювання пластмас:
1. Безпосереднє використання різних джерел теплоти (зварювання газовим теплоносієм);
2. Перетворення різних джерел енергії в теплоту (зварювання струмами високої частоти).
Процес з'єднання відбувається при температурі вище температури розм'якшення, але нижче температури розкладання при в'язко-текучому стані полімеру під тиском.
Контактно-теплова зварювання пластмас
Лабораторна робота № 2
При контактно-теплової зварюванні термопластів освіту з'єднання відбувається за рахунок нагріву поверхонь, що з'єднуються нагрівальним інструментом і додатком тиску. Існує два способи контактно теплового зварювання: зварювання оплавленням і проплавлением.
При зварюванні оплавленням нагрівач щільно прилягає до поверхонь, що підлягають зварюванню, і оплавляє їх. Потім інструмент видаляють із зони зварювання, деталі з'єднують, прикладають тиск і витримують деякий час до охолодження зварного шва.
Основні параметри контактного зварювання оплавленням:
- час нагрівання (оплавлення);
- величина тиску при нагріванні і осаді;
- час опади і витримки під тиском;
- величина і швидкість осідання;
Температуру нагрівального елементу зазвичай встановлюють на 100 - 120 ° С вище температури плавлення термопласту. Міцність по перетині. Шва має максимальне значення в середині стику. Для інтенсифікації руйнування поверхневих плівок і перемішування розплаву в початковій
Лабораторна робота № 2
стадії опади рекомендується однієї з деталей, що зварюються повідомляти осьові або поперечні коливання частотою 1,5-2 Гц з амплітудою 1-3 мм або УЗ коливання.
Зварювання оплавленням застосовують для з'єднання листів, труб, пластин і блоків з підготовкою кромок механічної різкою. Різновид контактного зварювання оплавленням є метод зварювання заставними деталями.
При контактному зварюванні проплавлением нагрівальний елемент контактує з зовнішніми поверхнями деталей і теплота передається до зварювальних поверхонь за рахунок теплопровідності крізь товщу.
Залежно від властивостей зварюваного матеріалу, товщини прокладок, температури інструменту тривалість зварювання становить 3-5 с.
Контактно-теплової зваркою проплавлением з'єднують листи і плівки товщиною до 2-3 мм в напустку. Змінюючи величину нахлестки можна змінювати міцність зварного шва в широких межах.
Розрізняють звалище в тривалому (статичному) режимі, (час зварювання може бути тривалим) і термоімпульсную (швидке нагрівання імпульсному струму).