Реферат: Анализ и экономическая оценка сборочного производства

Опав — операции по повторной разборке и сборке, вызванные кон­струкцией изделия (невозможность) постановки на место предвари­тельно собранного и отлаженного узла, без частичного снятия неко­торых деталей и т. д.

4. Сварка плавлением

Дуговая электрическая сварка. Дуговая электрическая сварка является наиболее распространенным способом. При дуговой сварке тепло для нагрева и расплавления металла полу­чают за счет электрических разрядов (дуги), образующихся между электродами или электродом и свариваемым металлом, присоединяемым к источнику питания электрическим током.

Электрическая дуга представляет собой непрерывный поток электронов, образующийся между электродами в газовой среде, который сопровождается выделением большого количества тепла и света. Тем­пература электрической дуги находится в пределах: при угольных электродах для катода 3200, для анода — 3900°С; соответственно при металлическом (стальном) 2400—2600° С. В центре столба дуги по его оси температура достигает 6000—8000° С, вполне достаточная для рас­плавления металла и осуществления процесса сварки.

Возбуждение (зажигание) дуги производится при мгновенном со­прикосновении концов электродов с последующим разведением их при соединении электродов в электрической цепи, подключенной источнику питания током, образуется короткое замыкание и концы электродов нагреваются, а при отведении они расплавляются.

Пространство между электродами заполняется парами металла — ионами, которые являются частичными переносчиками электронов.

Величина напряжения электрической дуги зависит от теплового состояния дугового пространства длины дуги и от степени ионизации) электродного пространства. Для поддержания устойчивой дуги необходима беспрерывная ионизация дугового промежутка. Эта иони­зация обеспечивается соответствующим материалом электродов, сос­тавом газон, давлением окружающей среды, видом тока и его силой, но в основном она определяется длиной дуги.

Сварочную дугу можно питать постоянным и переменным токами. Дуга, питаемая переменным током, менее устойчива вследствие того, что ток в ней при частоте 50 периодов изменяет свое направление 100 раз в секунду, и в эти моменты при малой ионизации дуга может обор­ваться. Для повышения устойчивости дуги, питаемой переменным током, применяют ионизирующие покрытия на электродах и на дугу от осциллятора пропускают токи высокой частоты.

Ручная сварка металлическими электродами. Для ручной сварки металлическим электродом ха­рактерны три движения первое — непрерывное и равномерное вдоль его оси по мере расплавления металла для поддержания постоянной длины дуги 5; второе - вдоль оси шва под углом 15 -30° и третье — поперечное колебательное движение электрода, осуществляемое для получения валика шва 2.

Электрошлаковая сварка. Сущность процесса электрощлаковой сварки состоит в том, что тепловая энергия выделяется в расплавленном шлаке при прохождении через него электрического тока. Поэто­му шлаки должны обладать электропроводностью.

Процесс электрошлаковой сварки ведут как на пере­менном, так и на постоянном токе. Особенность этого про­цесса по сравнению с элект­родуговой сваркой заключа­ется в следующем:

1. При прохождении тока через слой шлака газы выде­ляются, не образуя разбры­згивания шлака и металла, как при дуговом разряде. Это позволяет вести сварку с открытой поверхностью шла­ковой ванны и при таком ко­личестве шлака, которое не­обходимо для образования шлаковой корки.

2. Под шлаковым слоем исключается образование газовых ра­ковин и пор даже при влажном флюсе и окисленных кромках сваривае­мых деталей; поэтому этот процесс сварки можно вести на открытом воздухе и при любой погоде, получая качественное сварное соеди­нение.

3. Можно сваривать металл любой толщины без предварительной подготовки кромок для сварки.

Атомно-водо­родная сварка. Атомно-водородную сварку ведут при помо­щи двух вольфрамовых или угольных электродов. Об­разующаяся дуга между электродами и свариваемыми деталями горит в атмосфере водорода. Водород по специальным каналам электродержателей направляется в область сварочной ванны. Водород, поступающий в область высокой температуры дуги, диссо­циирует на атомы. Процесс диссоциации протекает по реакции H₂ ->2H—100600 кал!г-моль с поглощением большого количества тепла. Атомы водорода в месте сварки, соприкасаясь с менее нагретым метал­лом, вновь соединяются в молекулу, выделяя при этом поглощенное тепло, которое в основном нагревает свариваемый металл. Во время сварки образуется растянутая дуга веерообразной формы; температура в средней части дуги достигает 4000° С.

В качестве газа при атомноводородной сварке обычно применяют азотно-водородную смесь, получаемую путем диссоциации аммиака. Диссоциированный аммиак взрывобезопасен.

Контактную сварку производят на специальных сварочных маши­нах, поэтому она представляет собой высокопроизводительный про­цесс. Эту сварку делят на три основных вида: стыковую, точечную роликовую (шовную).

При стыковой сварке свариваемые детали соединяются теми по­верхностями, на которых образуется сварное соединение. На стыко­вых сварочных установках производят сварку деталей из низкоуглеродистой стали и цветных металлов, площадь сечения которых не более 1000 мм²

5.Сварка давлением

Холодная сварка металлов. В сварочном произ­водстве длительное время применяются процессы, связанные с исполь­зованием высокочастотных источников тепла, при этом металл в мес­тах соединения доводится до плавления или пластического состояния, в последние годы установили, что сварку можно производить при ком­натных температурах, не нагревая металл,—холодной сваркой.

При холодной сварке соединения получаются в результате взаи­модействия электронов и ионов, находящихся в узлах кристалличес­кой решетки и определяющих прочность кусков металла. При сбли­жении двух металлических поверхностей происходит объединение электронов, в результате чего возникают силы взаимодействия между поверхностями. При достаточном сближении образуется общее «элек­тронное облако» и, следовательно, единое соединение из двух кусков металла.

В реальных условиях все металлы покрыты окислами и имеют не­ровности на поверхности, что существенно изменяет характер взаимо­действия поверхностей при их сближении. При сближении поверхностей с неровностями сначала возникают сближения в отдельных, наиболее высоких точках.

При достижении определенной степени деформации происходит объединение отдельных точек контакта в общую площадь контакта. При этом важно чтобы в области контакта не возникали большие на­пряжения, способные разрушить соединение после удаления внешней нагрузки. На всех металлах, кроме благородных (золото, платина и др.), в атмосферных условиях очень часто образуются пленки окислов, которые препятствуют образованию металлической связи. Большую вредность соединяемым металлам приносят органические соединения (масла).

Для осуществления холодной сварки необходимо со свариваемой поверхности удалить окислы и загрязнения и сблизить эти поверх­ности на расстояние параметра критической решетки, что на практи­ке приводит к значительным деформациям соединяемых металлов.

Методом холодной сварки можно осуществлять соединения встык, внахлестку и в тавр. Перед сваркой поверхности, подлежащие сое­динению, обезжиривают и очищают вращающейся проволочной щет­кой — шабрением. Встык свариваются проволоки; внахлестку — лис­ты толщиной 0,2—15 мм. Соединения выполняются в виде отдельных точек путем вдавливания в металл с одной или двух сторон пуассонов или непрерывного шва (вдавливанием штампа или прокатыванием ро­лика).

Холодная сварка нашла широкое применение в производстве бы­товых приборов (чайников, кастрюль и т. п.), в приборостроении, для заварки оболочек алюминиевых кабелей, при изготовлении теплообмен­ников, для холодильников и в других отраслях.

Ультразвуковая сварка металлов. В настоя­щее время ультразвук находит широкое применение для исследования некоторых физических явлений и свойств веществ. Ультразвуковые колебания используют также для обработки металлов и дефектоско­пии. В сварочном производстве ультразвук можно использовать в раз­личных целях. Например, воздействуя им на сварочную ванну в про­цессе кристаллизации, можно улучшить механические свойства ме­талла шва; его можно использовать и для удаления газов. Ультразвук может быть источником энергии для создания точечных и шовных сое­динений.

Сварка взрывом. В последние годы проведены исследо­вательские работы по использованию энергии взрыва для соединения (сварки) однородных и разнородных металлов в твердом состоянии. Сущность этого способа сварки состоит в том, что на жесткое основа­ние укладывают пластину, к которой нужно приварить вторую с рас­положенным на ней зарядом взрывчатого вещества. Пластины в мо­мент взрыва устанавливаются не параллельно, а под небольшим углом друг к Другу. Энергия взрыва сообщает большую скорость верхней пластине и в результате удара пластин образуются зеркально-чистые поверхности и пластины соединяются.

Разработка процесса сварки взрывом находится в начальной ста­дии, и поэтому трудно определить области применения этого способа. Однако уже сейчас сварку взрывом можно использовать для проката биметалла, т. е. металла, состоящего из двух слоев, при сварке заго­товок и некоторых деталей из разнородных металлов.