Техніка зварювання

 

 

2.1. Технічна характеристика виробу 

2.2. Характеристика матеріалу виробу 

2.3. Зварювальні матеріали 

2.4. Оцінка зварюваності матеріалу 

2.5. Зварювальне обладнання і інструмент 

2.6. Підготовка до зварювання 

2.7. Зборка деталей під зварювання 

2.8. Вибір режиму зварювання 

2.8.1. Ручне дугове зварювання 

2.8.2. Напівавтоматичним у середовища захисних газів наплавленим вольфрамовим електродом 

2.9. Техніка зварювання

2.10. Термічна обробка 

2.11. Дефекти, контроль якості зварних з’єднань

 

Зварюванням називається процес здобуття нероз’ємних з’єднань з допомогою установлювання міжатомних зв’язків між зварюваними частинами при їх місцевому чи спільному нагріванню чи пластичному деформуванню чи спільним діянням одного та другого.

Сутність зварювання плавленням полягає в тому, що метал по крайках зварюваних деталей піддається плавленню від нагріву сильної концентрації джерела теплоті: електричної дуги, газового полум’я, хімічної реакції, розплавленого шлаку, енергії електричного проміння, плазми, енергії лазерного проміння. В усіх цих випадках утворювання від нагріву рідкий метал однієї кромки самоволі з’єднується з рідким металом іншої кромки. При цьому утворюється загальний об’єм рідкого металу, котрий має назву зварної ванни. Після охолодження метала зварних ванн виходить метал зварного шва. Метал шва може утворюватися тільки за рахунок переплавлення метала по кромках чи додаткового приладного металу.

Зона оплавлених зерен металу на границі кромки зварюваної деталі і шва має назву зонного сплаву, в якому досягається міжатомний зв'язок Метал шва тісно торкається металу зварюваних частин, а забруднення, які були на поверхні зварюваних частин, випливають на поверхню, утворюючи шлак.

Сутність зварювання тиском полягає в тому, що в пластичності деформації метала в місці з’єднання під впливом сили. Забруднення, які знаходяться на з’єднуваних поверхнях різки, витискаються на верх, а поверхні зварюваних частини мають бути чистими, рівними і зближеними по всьому перерізу на відстані атомного зчеплення. Зона, у якій встановлюється міжатомний зв'язок, має назву зони з’єднання. Ширина зони з’єднання вимірюється десятками мікрон.

Пластичну деформації кромок деталей здійснювати легко, якщо нагрівати місце з’єднання. Джерело тепла (при зварюванні з місцевим нагрівом) є електричний струм, газове полум’я, хімічна реакція, механічне тертя, при зварюванні з загальним нагрівом – катальний горн.

Процес зварювання ділять на три класи (ГОСТ 19521-74) : термічний, термомеханічний і механічний.

Термічний клас об’єднує види зварювання, що здійснюються сплавленням металу. Термомеханічний клас включає види зварювання, що здійснюються тиском з використанням теплової енергії. До механічного класу відносяться види зварювання, що виконуються тиском додатковою механічною енергією:

• тиск загального нагріву: копальна прокатка;
• тиск місцевого нагріву: контактне, індукційне, термічно-пресове;
• тиск без нагріву метала зовнішнім джерелом тепла: ультразвукове, холодне, тертям, вибухом, магнітно-імпульсове;
• плавленням: дугове, газове, термічне, електрошлакове, електричним променем, лазерним променем, плазмове.

 

 

Металургія – це галузь науки і техніки, галузь промисловості, яка охоплює отримання металів із руд, а також процеси пов’язані із зміною фізико-хімічних властивостей металів. В сучасних умовах для отримання сталі із рідинного чавуна використовують киснево-конверторний спосіб.

Киснево-конверторний спосіб передбачає продувку рідинного чавуну технічно-чистим киснем без затрат пального. Продувка киснем розвиває температури до 1800 ºС, що сприяє швидкому утворенню основного шлаку та виділенню з нього сірки та фосфору, а також окисленню С, Mn. Найбільше поширення отримав спосіб продувки чавуна киснем зверху в глухо-донних конверторах.

У сталеплавильному виробництві в залежності від необхідності виконання технологічних операцій використовують такі види фурм:

• киснева фурма для подачі кисню та продувки плавки;
• фурма-пальник для сушки футеровки печей, ковшів, конверторів;
• торкрет-фурма для нанесення футеровки шару з метою збільшення стійкості;
• фурма для ошлакування конвертора азотом.

В даній роботі розглядається технологічний процес ремонту наконечника 6-ти соплового для фурми верхнього продуву з витратами кисню до 1200 м3/год.

 

  

 

Кисень, необхідний для продувки конвертора, подають на поверхню ванни за допомогою фурми, яку опускають у піч зверху, маючи на кінці сопло. Фурма представляє собою трубу, проміжок між стінками якої служить (починаючи з зовнішньої сторони) для відводу води та подачі кисню, а центральна трубка – для подачі води. Кінцеву частину фурми виготовляють з чистої міді та виконують у вигляді наконечника із соплами для досягнення понадзвукової швидкості подачі кисню, з метою більш ефективного використання енергії тиску як кінетичної енергії. Для підводу кисню до охолоджуючої води до верхньої частини фурми в більшості випадків використовують гумові шланги. Використовуються одно- та багатосоплові фурми. При використанні багатосоплової фурми зменшується характер перемішування та руху ванни у період продувки, робоча ефективність продувки при цьому підвищується, глибина проникнення струменя зменшується, а вихідного збільшується. Розсредоточена подача кисню в конвертор знижує інтенсивність циркуляційних газових потоків коло стінок робочого простору та послаблює енергію вихрових потоків, які виникають під час розбризкування та викиду металу. Продувка через багатосоплову фурму приводе до скорочення втрат металу і зниженню складу азоту в сталі. При використанні багатосоплових фурм поліпшуються всі техніко-економічні показники процесу. Подача кисню приводе до більш рівномірного виділення газів (СО) по перерізу ванни,