Вклад ученных в развитие сварочного производства

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 6Следующая ⇒

Сваркой называется процесс получения неразъёмных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве или пластическом деформировании, или совместном действии того и другого.

В 1802 году впервые в мире профессор физики Санкт-Петербургской медико-хирургической академии В.В.Петров (1761-1834гг.) открыл электрическую дугу и описал явления, происходящие в ней, а также указал на возможность её практического применения.

В 1881 году русский изобретатель Н.Н.Бенардос (1842-1905гг.) применил электрическую дугу для соединения и разъединения стали. Дуга Н.Н. Бенардоса горела между угольным электродом и свариваемым металлом. Присадочным прутком для образования шва служила стальная проволока. В качестве источника электрической энергии использовались аккумуляторные батареи. Сварка, предложенная Н.Н. Бенардосом, применялась в России в мастерских Риго-Орловской железной дороги при ремонте подвижного состава. Н.Н. Бенардосом были открыты и другие виды сварки: контактная точечная сварка, дуговая сварка несколькими электродами в защитном газе, а также механизированная подача электрода в дугу.

В 1888 году русский инженер Н.Г.Славянов (1854-1897гг.) предложил дуговую сварку плавящимся металлическим электродом. Он разработал научные основы дуговой сварки, применил флюс для защиты металла сварочной ванны от воздействия воздуха, предложил наплавку и сварку чугуна. Н.Г.Славянов изготовил сварочный генератор своей конструкции и организовал первый в мире электросварочный цех в Пермских пушечных мастерских, где работал с 1883 по 1897г.

Н.Н.Бенардос и Н.Г.Славянов положили начало автоматизации сварочных процессов. Однако в условиях царской России их изобретения не нашли большого применения. Только после Великой Октябрьской социалистической революции сварка получает распространение в нашей стране. Уже в начале 20-х гг. под руководством профессора В.П.Вологдина на Дальнем Востоке производили ремонт судов дуговой сваркой, а также изготовление сварных котлом, а несколько позже – сварку судов и ответственных конструкций.

Развитие и промышленное применение сварки требовало разработки и изготовления надёжных источников питания, обеспечивающих устойчивой горение дуги. Такое оборудование – сварочный генератор СМ-1 и сварочный трансформатор с нормальным магнитным рассеянием СТ-2 – было изготовлено впервые в 1924 году Ленинградским заводом «Электрик». В том же году советский учёный В.П. Никитин разработал принципиально новую схему сварочного трансформатора типа СТН. Выпуск таких трансформаторов заводом «Электрик» начал с 1927г.

В 1928 году учёный Д.А. Дульчевский изобрёл автоматическую сварку под флюсом.

Новый этап в развитии сварки относится к концу 30-ых годов, когда коллективом института электросварки АН УССР под руководством академика Е.О.Патона был разработан промышленный способ автоматической сварки под флюсом. Внедрение его в производство началось с 1940г. Сварка под флюсом сыграла огромную роль в годы войны при производстве танков, самоходных орудий и авиабомб. Позднее был разработан способ полуавтоматической сварки под флюсом.

В конце 40-ых годов получила промышленное применение сварка в защитном газе. Коллективами Центрального научно-исследовательского института технологий машиностроения и Института электросварки имени Е.О. Патонова разработана и в 1952 году внедрена полуавтоматическая сварка в углекислом газе.

Огромным достижением сварочной техники явилась разработка коллективом ИЭС в 1949 году электрошлаковой сварки, позволяющей сваривать металлы практически любой толщины.

Авторы сварки в углекислом газе плавящимся электродом и электрошлаковой сварки К.М. Новожилив, Г.З. Волошкевич, К.В.Любавский и др. удостоены Ленинской премии.

В последующие годы в стране стали применяться: сварка ультразвуком, электронно-лучевая, плазменная, диффузионная, холодная сварка, сварка трением и др. Большой вклад в развитие сварки внесли учёные нашей страны: В.П.Вологдин, В.П.Никитин, Д.А. Дульчевский, Е.О. Патонов, а также коллективы Института электросварки имени Е.О. Патонова, Центрального научно-исследовательского института технологии машиностроения, Всесоюзного научно-исследовательского и конструктивного института автогенного машиностроения, Института металлургии имени А.А. Байкова, ленинградского завода «Электрик» и др.

БИЛЕТ 20

1. Редукторы для сжатых газов

При газовой сварке и резке металлов рабочее давление газов должно быть меньше, чем давление в баллоне или газопроводе. Для понижения давления газа применяют редукторы. Редуктором называется прибор, служащий для понижения давления газа, отбираемого из баллона до рабочего и для автоматического поддержания этого давления постоянным, независимо от изменения давления газа в баллоне или газопроводе.

Согласно ГОСТ 6268—78, редукторы для газопламенной обработки классифицируются:

· по принципу действия — на редукторы прямого и обратного действия;

· по назначению и месту установки — баллонный (Б), рамповый (Р), сетевой (С), центральный (Ц), универсальный высокого давления (У);

· по схемам редуцирования — одноступенчатый с механической установкой давления (О), двухступенчатый с механической установкой давления (Д), одноступенчатый с пневматической установкой давления (У);

· по роду редуцируемого газа — ацетиленовый (А), кислородный (К), пропан-бутановый (П), метановый (М).

Редукторы отличаются друг от друга цветом окраски корпуса и присоединительными устройствами для крепления их к баллону. «Редукторы, за исключением ацетиленовых, присоединяют накидными гайками, резьба которых соответствует резьбе штуцера вентиля. Ацетиленовые редукторы крепят к баллонам хомутом с упорным винтом.

Редукторы для сжатых газов: а — обратного действия, б — прямого действия

Принцип действия редуктора определяется его характеристикой. У редуктора прямого действия. — падающая характеристика, т. е. рабочее давление по мере расхода газа из баллона несколько снижается, у редукторов обратного действия — возрастающая характеристика, т. е. с уменьшением давления газа в баллоне рабочее давление повышается.

Редукторы различаются по конструкции, принцип действия и основные детали одинаковы для каждого редуктоpa. Более удобны в эксплуатации редукторы обратного действия.

2. Назначение и устройство сварочной головки АБС

Сварочная головка типа АБС, разработанная ИЭС им. Е.О. Патона, для сварки под флюсом состоит из трех комплектов: А-подвесной сварочной головки с пультом управления; Б-подъемного механизма с флюсоаппаратом и кассетой для проволоки; С-самоходной тележки. В комплектах А или АБ, используемых отдельно, головка является подвесной, в комплекте АБС – самоходной.

Скорость подачи проволоки регулируется в пределах 28, 5 – 225 м/ч при помощи сменных шестерен. Самоходное устройство велосипедного типа. Скорость движения головки (скорость сварки) регулируется сменными шестернями в пределах 13, 5 – 112 м/ч. При маршевом перемещении головки бегунки отключают от привода с помощью фрикционного устройства. Управление автоматом осуществляется сдвоенным пультом, состоящим из 3-х кнопочного пульта головки и двухкнопочного пульта передвижения.

Головка АБС выпускается как с постоянной, так и с регулируемой скоростью подачи проволоки диаметром 2-6 мм и рассчитана на силу тока до 2000 А.

Автоматы типа АРК предназначены для сварки в защитных газах плавящимися или вольфрамовыми электродами. Состоят они из самоходной сварочной головки с постоянной скоростью подачи проволоки, колонны с консолью для передвижения головки и шкафа электроаппаратуры.

Сварочные тракторы типа ТС разработки ИЭС им. Е.О. Патона широко распространены в строительстве.

Трактор ТС-17МУ – легкий переносной автомат для сварки прямолинейных стыковых и угловых швов в нижнем положении, а также кольцевых швов цилиндрических конструкций проволокой диаметром 1, 6-5 мм. Механизм подачи проволоки и перемещения автомата вдоль шва приводятся в движение от одного электродвигателя. Скорость подачи проволоки в процессе сварки постоянная, но может изменяться при настройке на заданный режим с помощью сменных пар шестерен соответствующих редукторов.

Схема трактора ТС-17МУ. Обрезиненные бегунки ходового механизма фрикционно (за счет сил трения) связаны с ведущим валом, что позволяет отключить их при маршевом перемещении трактора. Универсальность трактора обеспечивается сменными комплектами опорных бегунков (передних) и большим углом поперечного наклона сварочной головки автомата.

Трактор ТС выпускается заводами также в моделях ТС-17Р, ТС-17С, ТС-17М и др., мало отличающимися от базовой модели. Для сварки под флюсом и в среде защитных газов проволокой диаметром 1-5 мм используется трактор ТС-35 с независимым приводом подающего механизма и ходовой тележки. Используют и другие типы тракторов.

Трактор ДТС-24М предназначен для двухдуговой сварки в раздельных или общей ванне проволокой диаметром 1, 6-4 мм; питание трактора от однофазных или трехфазных источников тока.

От тракторов типа ТС существенно отличаются по конструкции тракторы завода " Электрик" типа АДС.

Сварочные тракторы АДС-1000-2 и АДС-2000-1 имеют электрическую схему сварочной головки, обеспечивающую регулируемую скорость подачи проволоки в зависимости от напряжения дуги. В автоматах используют сварочную проволоку диаметром 3-6 мм. Перемещение тракторов и подача проволоки осуществляется электродвигателями постоянного тока. Пульт управления имеет кнопочную панель, электроизмерительные приборы и потенциометры для регулирования напряжения дуги и скорости сварки.

Сварочные тракторы типа АДСП предназначены для сварки плавящимся электродом диаметром 1-3 мм в среде защитных газов. Скорость подачи проволоки у тракторов этого типа регулируется автотрансформаторами.

Разновидностью этих автоматов является автомат для сварки неплавящимся вольфрамовым электродом типа АДСВ, использующий вольфрамовую проволоку диаметром 2-6 мм, имеющий устройство для плавного гашения дуги.

Применяются в сварочном производстве для сварки под флюсом автоматы конструкции ЦНИИТМаш:

1. подвесные сварочные головки – Б, Г, В, Л;

2. сварочные тракторы –УТ (200М-1; 1250-1; 1250-3);

3. полуавтоматы – ПГШ-3М.

БИЛЕТ 21

1. Сварочные горелки, их назначение и устройство

Сварочная горелка является основным инструментом газосварщика при сварке и наплавке. Сварочной горелкой называется устройство, служащее для смешивания горючего газа или паров горючей жидкости с кислородом и получения сварочного пламени. Каждая горелка имеет устройство, позволяющее регулировать мощность, состав и форму сварочного пламени. Сварочные горелки согласно ГОСТ 1077—79 подразделяются следующим образом:

· по способу подачи горючего газа и кислорода в смесительную камеру — инжекторные и безынжекторные;

· по роду применяемого горючего газа — ацетиленовые, для газов-заменителей, для жидких горючих и водородные;

· по назначению — на универсальные (сварка, резка, пайка, наплавка) и специализированные (выполнение одной операции);

· по числу пламени — однопламенные и многопламенные; по мощности пламени — горелки микромощности (расход ацетилена 5—60 л/ч), малой мощности (25—700 л/ч), средней мощности (50—2500 л/ч), большой мощности (2500—7000 л/ч);

· по способу применения — ручные и машинные. Сварочные горелки должны быть просты и удобны в эксплуатации, обеспечивать безопасность в работе и устойчивое горение сварочного пламени.

2. Сварочный трактор ТС-17М

Сварочный трактор являстся более эффективным и маневренным сварочным аппаратом. Он представляет собой автоматическую головку, установленную на самоходной тележке, которая перемещается с помощью электродвигателя по свариваемому изделию или по направляющему рельсовому пути вдоль свариваемого шва.

Трактор ТС-17М применяется при изготовлении и монтаже различных строительных конструкций (ферм, мачт, балок), при сварке под флюсом наружных и внутренних кольцевых швов, при сварке груб и резервуаров диаметром более 800 мм. Им можно производить сварку всех видов швов в нижнем положении. Трактор имеет один электродвигатель трехфазного тока, который приводи! в движение механизм подачи электродной проволоки и механизм передвижения трактора вдоль свариваемого шва. Подающий механизм состоит из понижающего редуктора и двух роликов (ведущего и прижимного), между которыми протаскивается электродная проволока. Механизм передвижения трактора состоит из редуктора и двух ведущих бегунов, вал которых соединен с редуктором фрикционной муфтой. Наличие сменных шестерен позволяет в широких пределах изменять скорость подачи электродной проволоки и скорость передвижения трактора в соответствии с режимом сварки. В комплекте трактора имеется два токоподводящих мундштука..Для электродной проволоки диаметром 1, 6—2, 0 мм применяют трубчатый мундштук с бронзовым наконечником, смешенным к оси трубки, который обеспечивает хороший электрический контакт с электродной проволокой. Для электродной проволоки большего диаметра применяют мундштук с двумя бронзовыми контактами, между которыми перемещается проволока. Правка электродной проволоки осуществляется специальным правильным механизмом.

Трактор снабжен двумя бункерами для флюса: один бункер применяют при сварке вертикальным электродом, а второй при сварке наклонным электродом. Толщина насыпаемого слоя флюса устанавливается вертикальным перемещением патрубка, по которому подается флюс в разделку кромок. Если сваривают стыковой шов без разделки кромок, то трактор направляется вручную.

Если сваривают шов с разделкой кромок, то на одну из штанг подвески устанавливают копир, состоящий из двух последовательно расположенных роликов, которые при сварке катятся по разделке кромок и тем самым направляю! трактор вдоль свариваемого шва.

При сварке угловых швов «в лодочку» копировальным элементом служит ролик, закрепленный на специальной штанге и катящийся по углу свариваемого шва.

Трактор имеет трехкнопочный пульт управления. Кроме того, есть дополнительный пульт управления, используемый при сварке кольцевых швов на цилиндрических изделиях (котлы, цистерны, резервуары), для управления электродвигателем стенда. На стенде вращается свариваемое изделие.

БИЛЕТ 22

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 Следующая ⇒