Презентация по сварочному производству


Чтобы посмотреть презентацию с картинками, оформлением и слайдами, скачайте ее файл и откройте в PowerPoint на своем компьютере.
Текстовое содержимое слайдов презентации:

Определение и строение дуги Исаева И.В. Сварочной дугой называется мощный устойчивый электрический разряд в газовой среде, образованной между электродами, либо между электродами и изделием. Сварочная дуга характеризуется выделением большого количества тепловой энергии и сильным, световым эффектом. Она является концентрированным источником теплоты и применяется для расплавления основного и присадочного материалов. Катодная зона Столб дуги Анодная зона В сварочной дуге дуговой промежуток разделяется на три основные области: анодную, катодную и столб дуги. Теплота, выделяемая сварочной дугой, не вся переходит в сварной шов. Часть теплоты теряется бесполезно на нагрев окружающего воздуха, плавление электродного покрытия.Мощность сварочной дуги Q зависит от сварочного тока I и напряжения дуги U Общая длина сварочной дуги равна сумме длин всех трех областей: Ld=Lk+Lc+La, где Ld - общая длина сварочной дуги, см; Катодное пятно является источником потока свободных электронов. Температура его для стальных электродов достигает 2400-2600 °С. В катодном пятне выделяется около 38% общей теплоты дуги. Анодное пятно является местом входа и нейтрализации свободных электронов. Оно имеет примерно такую же температуру, как и катодное пятно, но в результате бомбардировки электронами на нем выделяется больше теплоты, чем на катодном (примерно 42%). Столб дуги представляет собой проводник электрического тока. В нем свободные электроны и отрицательно заряженные ионы движутся к аноду, а положительно заряженные ионы - к катоду. В целом столб дуги не имеет заряда. Он нейтрален, так как в каждом сечении столба одновременно находятся равные количества противоположно заряженных частиц. ПРОВЕРКА УСВОЕНИЯ ПРОЙДЕННОГО МАТЕРИАЛА Вставьте пропущенные слова в текст:Сварочной дугой называется мощный (1…) электрический (2…) в (3…) газовой среде, образовавшейся между (4…) и изделием (или двумя электродами). Сварочной дугой называется мощный устойчивый электрический разряд в ионизированной газовой среде, образовавшейся между электродом и изделием (или двумя электродами). Из каких частей состоит сварочная дуга? 3000C 6000-8000C 4000C Какую температуру имеют участки сварочной дуги? Классификация сварочных дуг По среде горения Открытая дуга горит в воздухе (в состав газовой среды зоны дуги входят воздух, пары электрода, электродного покрытия и свариваемого металла) Закрытая дуга горит под флюсом (в состав газовой среды зоны дуги входят пары основного металла, проволоки и флюса) В состав газовой среды зоны дуги, горящей в среде защитных газов, входят пары основного металла, проволоки и флюса По роду тока По длительности горения По полярности(только на постоянном токе) При прямой полярности отрицательный полюс силовой цепи - катод - находится на электроде, а положительный полюс - анод - на основном металле (минус «-» на электроде, плюс «+» на металле) При обратной полярности положительный полюс –катод находится на электроде, а отрицательный-анод – на изделии («плюс» на электроде, а «минус» на изделии). При переменном токе эта смена будет происходить 100 раз в секунду, поэтому дуга на переменном токе горит менее устойчиво, чем на постоянном. При сварке на переменном токе количество теплоты, выделяющиеся на электроде и изделии, будет примерно одинаковым. По типу электрода По принципу работы При длинной дуге процесс плавления металла электрода идет неравномерно. Стекающие с торца электрода капли металла в большей степени могут окисляться кислородом и обогащаться азотом воздуха. Наплавленный металл получается пористым, шов имеет неровную поверхность, а дуга горит неустойчиво. При длинной дуге снижается производительность сварки, увеличивается разбрызгивание металла и количество непроваров или неполного сплавления наплавленного металла с основным. Виды сварочных дуг По среде горения По роду тока По длительности горения По полярности По типу электрода По принципу работы 1.Открытая 2.Закрытая 3. В среде защитных газов 1. Дуга переменного тока 2. Дуга постоянного тока 1. Стационарная 2. Импульсная 1. Прямой полярности 2. Обратной полярности 1. Между плавящимся электродом 2. Между неплавящимся электродом 1. Дуга прямого действия 2. Дуга косвенного действия 3. Дуга комбиниро-ванного действия Какой состав имеет газовая среда в зоне дуги при ручной дуговой сварке плавящимся электродом с обмазкой?Какая дуга и почему горит стабильнее: дуга переменного или постоянного тока?Что называется прямой полярностью?Какая дуга называется прямой и обратной?5. Нормальная длина дуги? В состав газовой среды зоны дуги входят воздух, пары электрода, электродного покрытия и свариваемого металла Дуга постоянного тока горит стабильнее.При переменном токе дуга горит в меньшей степени стабильно, чем при постоянном токе. Это объясняется тем фактором, что в то время, когда ток опускается до нулевой отметки, ионизация дугового промежутка минимизируется, в результате чего дуга может погаснуть. Прямая полярность - полярность, при которой электрод присоединяется к отрицательному полюсу источника питания дуги, а объект сварки - к положительному. (минус «-» на электроде, плюс «+» на металле) Способы возбуждения дуги два основных способа возбуждения дуги: способ короткого замыкания и способ высоковольтного высокочастотного разряда. Способ короткого замыкания используют в основном при сварке плавящимся электродом. В момент касания электродом поверхности основного металла происходит замыкание электрической цепи вторичного контура источника питания дуги и в этой цепи возникает электрический ток. Из-за шероховатости поверхностей электрода и основного металла короткое замыкание происходит по отдельным выступам, плотность тока в которых оказывается достаточной для почти мгновенного расплавления выступающих участков. Между электродом и свариваемым изделием образуется жидкая перемычка расплава. При отводе электрода перемычка растягивается, сечение ее уменьшается, сопротивление и температура возрастают. Когда расплавленный металл этой перемычки нагреется до температуры кипения, она разрушается, образуя легко ионизируемые пары металла, в которых и развивается дуговой разряд. Дугу можно зажечь путем касания электродом свариваемого изделия и отводом его перпендикулярно вверх.Дугу можно зажечь путем «чиркания» электродом как спичкой по поверхности свариваемого изделия. способ короткого замыкания При втором способе возбуждения дуговой разряд развивается из искрового. Для создания искрового разряда используют специальное устройство - осциллятор, который представляет собой генератор высоковольтного (U = 2000...4000 В) высокочастотного (f= 250 кГц) электрического разряда. Осциллятор подключают или параллельно газовому промежутку между электродом и изделием, или последовательно с этим промежутком. Напряженность электрического поля, создаваемого осциллятором между электродом и изделием, выше потенциала ионизации газа, что ведет к электрическому пробою газового промежутка. Поскольку работающий осциллятор - это мощный источник радиопомех, то после возбуждения дуги его отключают. Условия зажигания и устойчивость горения дуги Условия зажигания и устойчивого горения дуги зависят от таких факторов, как род тока (постоянный или переменный), прямая или обратная полярность при сварке на постоянном токе, диаметр электрода, состав обмазки при сварке штучными электродами, температура окружающей среды. Для зажигания дуги требуется большее напряжение, чем напряжение для горения дуги. Напряжение, подводимое от источника питания к электродам при разомкнутой сварочной цепи, является напряжением холостого хода. При сварке на постоянном токе напряжение холостого хода не превышает 90 В, а на переменном —80 В. В момент горения дуги напряжение, подаваемое от источника питания, значительно снижается и достигает значения, необходимого для устойчивого горения дуги. Условие зажигания и горения дуги Первое условие зажигания и горения дуги — наличие электрического источника питания дуги достаточной мощности, позволяющего быстро нагревать катод до высокой температуры при возбуждении дуги.Вторым условием для зажигания и горения дуги является введение в состав покрытия штучных электродов или в состав флюсов таких элементов, как калий, натрий, барий, литий, алюминий, кальций и др. Эти элементы обладают низким потенциалом ионизации и способствуют быстрому зажиганию дуги.Третьим условием устойчивости горения дуги при сварке является включение в сварочную цепь последовательно с дугой индуктивного сопротивления, что позволяет вести сварочные работы металлическими электродами на переменном токе при напряжении сварочного трансформатора порядка 60*- 65 В и стандартной частоте тока. В процессе горения дуги ток и напряжение находятся в определенной зависимости. Статическая вольтамперная характеристика сварочной дуги Зависимость напряжения в сварочной дуге от ее длины и величины сварочного тока, называют вольтамперной характеристикой сварочной дуги При малых и сверхвысоких величинах тока Ud зависит от величины сварочного тока.В области I увеличение тока до 80 А приводит к резкому падению напряжения дуги, которое обусловливается тем, что при маломощных дугах увеличение тока вызывает увеличение площади сечения столба дуги, а также его электропроводности. Форма статической характеристики сварочной дуги на этом участке падающая. Сварочная дуга, имеющая падающую вольт-амперную характеристику, имеет малую устойчивость.В области II (80-800 А) напряжение дуги почти не изменяется, что объясняется увеличением сечения столба дуги и активных пятен пропорционально изменению величины сварочного тока, поэтому плотность тока и падение напряжения во всех участках дугового разряда сохраняются постоянными. В этом случае статическая характеристика сварочной дуги жесткая. Такая дуга широко применяется в сварочной технике.При увеличении сварочного тока более 800 А (область III) напряжение дуги снова возрастает. Это объясняется увеличением плотности тока без роста катодного пятна, так как поверхность электрода уже оказывается недостаточной для размещения катодного пятна с нормальной плотностью тока. Дуга с возрастающей характеристикой широко применяется при сварке под флюсом и в защитных газах. Перенос металла может быть различным:крупнокапельный (характерен сварочная ванна для ручной дуговой сварки покрытым электродом)мелкокапельный (наблюдается при сварке под флюсом и в защитных газах — аргоне, углекислом газе и пр.)струйный (имеет место при сварке в аргоне на больших токах) При струйном переносе образуются мелкие капли, которые следуют друг за другом в виде непрерывной цепочки (струи). Струйный процесс переноса электродного металла возникает при сварке проволокой малого диаметра с большой плотностью тока. Мелкокапельный и струйный переносы электродного металла обеспечивают более устойчивый процесс сварки и лучшее формирование сварного шва. Плавление и перенос электродного материала В процессе горения дуги жидкий металл с конца электрода переходит в сварочную ванну в виде отдельных капель (капельный способ) и при полуавтоматической сварке струйно.Перенос капель осуществляется под действием:• силы тяжести;• силы поверхностного натяжения;• электромагнитных сил.Размер капель зависит от плотности сварочного тока и напряжения дуги. При увеличении плотности сварочного тока происходит уменьшение размера капель жидкого металла, а число их увеличивается. При повышении напряжения дуги размер капель жидкого металла увеличивается, а число их уменьшается При сварке покрытыми электродами наблюдается в основном крупнокапельный и мелкокапельный перенос .Тип переноса зависит от состава и толщины покрытия, режимасварки, рода тока и полярности. Для электродов с основным покрытием характерен крупнокапельный перенос металла в широком диапазоне режимов сварки, что обусловлено высоким поверхностным натяжением металла на границе со шлаком, поскольку и шлак, и металл хорошо раскислены.Для сварки электродами с кислым и рутиловым покрытиями характерен мелкокапельный перенос. Струйный процесс переноса металла характерен для сварки плавящимся электродом в инертных газах. Схемы крупнокапельного (а) и струйного (б) переноса электродного металла на заготовку при короткой дуге:dk — диаметр капля, dэ диаметр электрода Магнитное дутье Отклонение столба дуги под действием магнитного поля, наблюдаемое в основном при сварке постоянным током(недостаток), называют магнитным дутьем.При сварке переменным током, когда полярность меняется с частотой тока, это явление выражено значительно слабее.Магнитное дутье вызывает непровары и ухудшает формирование швов. Что называется сварочной дугой?Какие процессы происходят в сварочной дуге?Какова температура в столбе дуги( в анодной, катодной зоне)?Как классифицируются сварочные дуги по способу подключения?Как классифицируются сварочные дуги по степени сжатия?Как классифицируются сварочные дуги по полярности?Как классифицируются сварочные дуги по длине дуги?Какой металл рекомендуется варить обратной полярностью и почему?Каково условие устойчивого горения сварочной дуги?Как определяется мощность сварочной дуги?Что такое магнитное дутьё?Назовите причины магнитного дутья.Назовите методы предотвращения магнитного дутья?

Приложенные файлы


Добавить комментарий