Магнітний, звуковий і інші способи контролю зварних з'єднань
Способи магнітного контролю зварних виробів. З різних способів магнітного контролю для зварних виробів деякий застосування знайшли метод магнітних...Основні заходи щодо зменшення деформацій і напружень при зварюванні
При зварюванні виробів неможливо повністю уникнути залишкових деформацій. При всебічному затисканні зварюється можна лише звести деформації вироби до кінця охолодження до мінімальної величини.
Мал. 1. Деформації в площині зварних з'єднань:
1 - форма з'єднання до зварювання, 2 - після зварювання
Всебічне...
Сутність процесів зварювання тиском
Основною ознакою всіх видів зварювання тиском (контгктная, дифузійна, холодна, тертям і ін.) Є пластична деформація металу в зоні контакту деталей, що з'єднуються, необхідна для освіти зварних з'єднань. При зварюванні відбувається примусове...Фізико-хімічні процеси при зварюванні
Освіта зварного з'єднання в зв'язку з введенням концентрованої енергії в зону з'єднання супроводжується складними фізичними і хімічними процесами.До фізичних відносять процеси, які, змінюючи фізичні властивості речовини, не змінюють...
Нагрівання металу дугою
Інтенсивність нагріву металу дугою визначається в першу чергу потужністю дуги, але вона залежить і від ряду інших факторів, як рід і полярність струму...Металургійні процеси при газов
На відміну від дугового газова, зварювання відбувається з більш низькими швидкостями нагрівання й охолодження металу шва і зварного з'єднання, що сприяє злиттю дрібних зерен у великі і більш тривалого протікання хімічних реакцій в зварювальної ванні й між розплавленим металом і газами зварювального полум'я.При надлишку в полум'я кисню відбуваються інтенсивні реакції окислення заліза, кремнію, марганцю, вуглецю та інших елементів, що входять до складу сталі. Залізо окислюється по реакції...
Очищувачі ацетилену
Ацетилен, що надходить з генератора, забруднений домішками, шкідливими для процесу зварювання. Технічний карбід кальцію містить сірку і фосфор (з вугілля...Устаткування і апаратура дня газового зварювання і різання
Ацетиленові генератори.Теоретично для розкладання 1 Кг карбіду кальцію потрібно 0562 кг води, але так як реакція розкладання йде з великим...
Кристалізація металу шва і утворення тріщин
Кристалізацією називається процес утворення зерен розплавленого металу при переході його з рідкого стану в твердий. Розрізняють первинну і вторинну кристалізацію. Первинна кристалізація протікає при високих швидкостях охолодження і переходу з рідкого в твердий стан з освітою столбчатой структури. Вторинна кристалізація починається з розпаду первинної структури і закінчується при низьких температурах освітою стійких нераспадающіхся мікроструктур.Температури, при яких відбуваються первинна і вторинна кристалізації стали, і характер утворюється при цьому структури металу в залежності від вмісту вуглецю визначають по діаграмі стану залізо - вуглець.
Кристалізація металу зварювальної ванни починається в зоні сплаву від твердих кромок зварювальних деталей. Початком кристалізації є неповністю оплавлені зерна на крайках металу. Вони нарощуються твердіє частинками металу зварювальної ванни і являють собою зародки або центри кристалізації. Такі частинки мають дуже низьку концентрацію вуглецю. У міру зниження температури ванни і наближення до температури затвердіння зародки збагачуються вуглецем, концентрація якого доходить до 007%.
При затвердінні металу відбуваються два явища: початкову освіту зародків зерен і подальший їх зростання приєднанням до них нових зерен зі зварювальної ванни. Зародки з'являються спочатку на осі першого порядку, перпендикулярній площині відведення тепла. Від осі першого порядку під кутом виникають і ростуть зародки на осі другого порядку. Можуть утворитися зародки і на осі третього порядку і т. Д., Утворюючи кристалітів, формою нагадують дерева і звані тому дендритами (від французького слова «дендрон» - дерево). Хімічний склад кожного дендрита може бути неоднаковим, що пояснює хімічну неоднорідність металу шва. Дендрити...
Фізичні основи зварювання
Зварюванням металів називається процес їх з'єднання за рахунок сил взаємодії атомів. Шматок твердого металу можна розглядати як гігантську молекулу з атомів, розміщених в строго визначеному, часто дуже складному порядку і міцно пов'язаних в...Процесс контактной сварки
При электрической контактной сварке, или электрической сварке сопротивлением, нагрев осуществляют пропусканием электрического тока достаточной силы через место ссоры, оказывающему омическое сопротивление прохождения электрического тока...Коротка характеристика дугового зварювання
Розвиток зварювання. Основоположниками дугового зварювання є В. В. Петров, Н. Н. Бенардос і Н. Г. Славянов. Василь Володимирович Петров (1761-1834)...Порядок проектування пристосувань
З метою досягнення комплексної механізації робіт, пов'язаних зі складанням та зварюванням, для всього технологічного процесу складаються у вигляді відомості дані для визначення типів оснащення по кожній з цих операцій із зазначенням кількості виробів, що випускаються в зміну, трудомісткості, робочих місць, приводу і т. П . Потім по зведеної відомості складаються технічні завдання на кожне з пристроїв. До завданням повинен бути прикладений креслення готового вузла з усіма розмірами і технічними умовами на нього.Проектування пристроїв зазвичай виконується в наступному порядку:
а) за складального креслення виробу визначається базова деталь і встановлюються базові поверхні деталей для фіксації або кріплення їх в пристосуванні;
б) визначаються орієнтовно зусилля, діючі на пристосування в процесі його використання;
в) розробляється принципова схема пристосування;
г) розробляється конструктивна схема або ескізна компоновка пристосування і розрахунком або конструктивно визначаються розміри його основних деталей;
д) остаточно оформляється конструкція пристосування в загальному вигляді;
е) проводиться розрахунок пристосування на економічність;
ж) при сприятливих результатах розрахунку на економічність складаються робочі креслення пристосування.
При розробці ескізної компонування необхідно ретельно вивчити умови роботи майбутнього пристосування і досвід створення існуючих пристосувань для аналогічних операцій. Розробляючи ескізний компонування, конструктор повинен завжди прагнути до того, щоб пристосування безумовно забезпечувало необхідну якість виконання операції і в той же час було найбільш простим по конструкції.
Кінематичні розрахунки складально-зварювального оснащення найчастіше нескладні. Велику складність представляють розрахунки деталей і вузлів на працездатність.
Основними умовами, що визначають працездатність деталей складально-зварювальних пристосувань, є:
а) достатня міцність при дії постійних навантажень (силові гвинти, упори, затискачі, корпуси і т. п.);
б) опірність до механічного зносу (підстава, елементи затискних і розпірних пристроїв і т. п.);
в) необхідна жорсткість (підстава, елементи затискних і розпірних пристроїв і т. п.) відповідно до встановлених навантаженнями.
Методи розрахунку деталей складально-зварювальних пристосувань в більшості випадків не відрізняються від відомих методів розрахунку деталей машин, викладених у відповідних курсах і довідниках. Коротка методика розрахунку окремих елементів наводиться нижче.
Стійкість поверхонь деталей пристосувань щодо зносу і викришування гарантується призначенням відповідних, перевірених в аналогічних умовах, питомих навантажень або застосування спеціальних конструктивних і технологічних рішень (місцева підвищена твердість, змінні робочі елементи і т. П.). Жорсткість конструкції перевіряється шляхом визначення деформації її елементів під дією розрахункових навантажень.
Однак величини діючих зусиль не завжди піддаються точному визначенню. Багато розміри деталей пристосувань пу-, тим розрахунку на міцність взагалі не можуть бути визначені, так як діючі на них зусилля незначні, а випадкові навантаження важко піддаються обліку; крім того, на розміри деталей складально-зварювального оснащення впливає ряд інших чисто практичних факторів, часто є вирішальними (можливість ремонту і заміни зношених деталей, безпеку використання пристосувань, зручність складання пристосування і т. п.).
У процесі конструювання оснащення вживаються два методи розрахунку:
1) визначення розмірів деталей оснастки з умов міцності при навантаженнях;
2) визначення напружень в деталях оснастки з відомими розмірами і величинами діючих навантажень.
Перший спосіб застосовується порівняно рідко; більш зручний другий спосіб, за яким фактично виконується говерочний розрахунок. Маючи в своєму розпорядженні усіма необхідними розмірами деталей з ескізної компонування, конструктор в цьому випадку визначає величини діючих напружень, і, зіставляючи їх з допустимими, перевіряє правильність обраних розмірів.
При конструюванні пристосувань необхідно дотримуватися ряду загальних умов, основними з яких можна назвати наступні:
1. Вимірювальні бази вузла (поверхні базових деталей, від яких задаються розміри сполучених елементів) повинні по можливості збігатися з установочними базами пристосування.
2. Установчі бази пристосувань потрібно прагнути поєднувати з поверхнями, які пройшли механічну обробку, або з поверхнями, хоча і не обробленими механічно, але гладкими і чистими.
3. При виборі схеми базування необхідно забезпечити можливість легкого і зручного знімання зібраного або звареного вузла з пристосування.
4. Необхідно забезпечити вільний доступ до місць установки деталей, до місць зіткнення їх з затискними пристроями та до місць зварювання.
5. Необхідно забезпечити можливість ремонту пристосування, відновлення його розмірів і безпеку роботи.
...
Розрахунок зварних швів на міцність
При проектуванні зварних конструкцій міцність їх визначається на підставі розрахунків, які зводяться до визначення напружень, що виникають в елементах...Притиски
Это наиболее распространенный элемент сборочно-сварочной оснастки. Прижимы предназначаются для закрепления в фиксированном положении деталей при сборке и прихватке и для удержания узла от смещения в процессе сварки или пайки.По конструктивному исполнению различают постоянные, поворотные и откидные зажимы. Последние два типа используются, когда съем прихваченного или сваренного изделия с приспособления затруднен. Конструктивное исполнение прижимов очень многообразно, однако по способу получения усилия зажатия все их можно разбить на группы: механические, пневматические, гидравлические и магнитные.
Механические прижимы. К ним относятся клиновые, винтовые, рычажные и др.
Клиновые прижимы являются наиболее простыми в изготовлении и позволяют создавать большие усилия зажатия. По производительности этот тип зажимов относится к медленнодействующим. Клиновые зажимы, не связанные с другими звеньями (пневматическими, рычажными, винтовыми и др.), должны изготовляться самотормозящими, т. е. с углом скоса клина меньше угла трения между клином и деталью. Чисто клиновые прижимы в авиационной промышленности используются очень редко. Более широкое применение находят комбинированные клиновые устройства.
Рис. 1. Установочные пальцы и призмы:
а — постоянно запрессованный палец, б — вставной палец, в — откидной палец, г — раздвижная призма, б — ложемент.
Клиновые механизмы в сочетании с пневматикой широко применяются в приспособлениях в виде одностороннего призматического клина, многогранной усеченной пирамиды или конуса. Клиновые механизмы просты в изготовлении, надежны в работе и имеют небольшие размеры.
Рис. 2. Схема комбинированного пневморычажноп> прижима с плоским односкосным клином:
1 — рычаг, 2 — клин, 3 — ролик, 4 — пневмоцилиндр
Сила зажатия, создаваемая клиновым механизмом, возрастает по мере уменьшения угла наклона клина а, но при этом значительно увеличивается перемещение клина, необходимое для зажатия детали. Кроме того, увеличиваются потери на трение и уменьшается к. п. д. передачи. Для уменьшения потерь на трение следует устанавливать роликовую опору для клина и ролик на конце передающего плунжера или рычага.
Рис. 3. Схемы винтовых прижимов:
а — откидной, б — поворотный, в — конструкция башмака с плоской опорой
Винтовые прижимы являются наиболее распространенным типом механических прижимов. Конструктивно такие прижимы состоят из корпуса, винта и гайки. Чаще при зажатии вращается винт, реже гайка. Для предохранения от повреждения поверхности зажимаемой детали и увеличения площади соприкосновения концы винтов снабжаются специальными башмачками.
Винтовые прижимы являются силовыми звеньями приспособления, а поэтому должны обладать достаточной прочностью и жесткостью. В связи с этим при конструировании основные элементы прижима рассчитываются.
Винты в прижимных устройствах изготовляются с треугольной, прямоугольной и трапецеидальной резьбой и при работе испытывают напряжения сжатия или растяжения и кручения.
Соответствующим образом рассчитывается гайка. Корпус прижима проверяется на изгиб и, если нужно, на сжатие или растяжение.
Рычажные прижимы очень разнообразны по конструкции и являются весьма быстродействующими. Рычажные прижимы обычно широко применяются в специальных приспособлениях. В конструкции такого прижима почти всегда необходимо иметь регулируемое звено, позволяющее при данной рычажной системе закреплять детали различных толщин или компенсировать отклонения в толщинах сопрягаемых элементов. На рис. 4, а показан один из распространенных видов рычажных прижимов. Рычаг крепится с помощью пальца в стойке, а пальца — в стойке. В средней части рычага имеется упорный винт, являющийся регулируемым звеном прижима.
Очень часто рычажные механизмы используются в качестве усилителей приводов. Поэтому распространены комбинированные ры-чажно-винтовые, пневмо-рычажные и другие прижимы, повышающие усилия зажима на закрепляемом звене при прижиме элементов конструкций больших сечений и сложной конфигурации.
Эксцентриковые прижимы чаще применяются в оснастке в серийном производстве. Основное их достоинство — быстрота действия. В сборочно-сварочных приспособлениях применяются только круглые эксцентрики, устанавливаемые в горизонтальной или вертикальной плоскости (рис. 80, а). В силовом отношении действие круглого эксцентрика аналогично клиновому зажиму.
Рис. 4. Схемы рычажных прижимов:
а — рычажный прижим с регулируемым звеном, б — комбинированный рычажно-винтовой прижим
Рис. 5. Схема эксцентрикового прижима
Пневматические и гидравлические прижимы. В сборочно-сварочной оснастке этот тип прижимов используется очень широко. Основные достоинства таких устройств заключаются в быстроте действия и возможности дистанционного управления, когда одновременно требуется провести зажатие в нескольких точках детали. Особенно часто они используются для закрепления крупногабаритных деталей или свариваемых кромок большой протяженности. Пневматические и гидравлические прижимы изготовляются специализированными (при крупносерийном производстве) и универсальными со сменными рабочими элементами (в мелкосерийном производстве).
Конструкция пневмоприжимов зависит от типа приспособления, характера зажатия детали, способа подачи воздуха и т. п. Например, в неподвижных приспособлениях воздух подводится к прижимам непосредственно от распределительного крана, а в поворотных — через цапфу поворотного приспособления. Если поворот приспособления производится вместе с пневмоцилиндром, то воз-Дух подается с помощью гибкого шланга или через специальную пневмораспределительную муфту.
Пневматические прижимные устройства для сборочно-сварочной оснастки обычно состоят из силового пневматического привода, механизма передачи зажимающего действия от привода к изделию и аппаратуры управления.
В качестве силового привода в современных пневматических прижимных устройствах наиболее часто используются поршневые цилиндры и диафрагменные пневмокамеры.
Поршневые цилиндры применяются (рис. 6) двухстороннего действия, в которых перемещение поршня в обе стороны в цилиндре осуществляется за счет подачи сжатого воздуха, и одностороннего, в которых движение поршня в одну сторону (рабочее) осуществляется за счет подачи сжатого воздуха, а возвращение обратно — за счет пружины или собственного веса рабочих элементов прижима. Расчет пневмоприжима сводится в первую очередь к определению диаметра поршня с целью создания определенного усилия.
Рис. 6. Схемы пневмоцилиндров:
а — двухстороннего действия, б — одностороннего действия, 1 — корпус цилиндра, 2 — шток, 3 — поршень, 4 — крышка, 5 — уплотнение
При установке пневмодилиндров особое внимание необходимо уделять состоянию уплотнений.
На рис. 6 представлена схема прижимного устройства с диа-фрагменным приводом.
Диафрагменные силовые приводы представляют собой замкнутую камеру, разделенную на две полости эластичной диафрагмой из плотной резины на тканевой основе. Диафрагма опирается на диск, скрепленный со штоком, связанным в свою очередь с механизмом зажатия. Сжатый воздух, поступая в рабочую часть камеры, воздействует на диафрагму, деформирует ее и перемещает диск и шток. Такие приводы имеют ряд положительных качеств по сравнению с цилиндрическими. В них исключается утечка воздуха из рабочей части камеры; изготовление камеры проще и дешевле, так как отсутствуют сальниковые уплотнения; камеры имеют меньший вес и габариты, долговечны и несложны для ремонта, менее прихотливы в работе. Основным недостатком таких приводов является небольшой ход штока (40 — 50 мм).
Рис. 7. Схема прижимного устройства с диафрагменным приводом
Наиболее часто используются пневморычажные и пневмоклиновые зажимные устройства. Примерные схемы таких устройств приведены на рис. 8.
Кроме указанных устройств со своим силовым приводом в виде цилиндров и камер, в приспособлениях используются также пневмо-прижимные устройства с гибким шлангом.
Рис. 8. Схемы комбинированных пневморычаж-ных прижимов
Рис. 9. Схема пневмошлангового прижимного устройства
Воздух из сети подается в эластичный шланг, который, распрямляясь, приводит в движение рабочие элементы прижимного устройства и создает усилие зажатия. Такие устройства позволяют существенно уменьшить габариты приспособления и применяются в местах, где размещение пневмоцилиндров и пневмокамер невозможно или нерационально. Примером такого устройства являются широко распространенные приспособления с
пневмоприжимами клавишного типа для сварки тонких материалов, поджатия сварочной подкладки в приспособлениях для сварки плавлением и т. п. В некоторых случаях создание усилия прижима достигается с помощью вакуума за счет разности давлений во внутренней и наружной полости пневматического устройства.
Близкими по принципу действия к пневматическим прижимам являются прижимные устройства с гидравлическим приводом. Они применяются в тех случаях, когда требуется создавать большие усилил зажатия и применение пневмоцилиндров нерационально, так как их диаметры доходили бы до 300 мм и более.
Гидравлические приводы могут работать при значительно большем входном давлении рабочей среды, а следовательно, при меньшем диаметре поршня могут создавать весьма значительные усилия. По сравнению с пневматическими устройствами они являются более медленнодействующими. Рабочей средой обычно является масло. В авиационной промышленности этот тип зажимных устройств применяется сравнительно редко и в основном для зажатия массивных деталей.
Магнитные прижимы. Кроме отмеченных выше прижимных устройств, в сборочно-сварочной оснастке для изделий из ферромагнитных материалов используются магнитные прижимы. Они весьма компактны и удобны в работе.
Особенно хорошо они применимы при сборке и сварке листовых деталей большой протяженности. Однако в производстве летательных аппаратов такие прижимы используются редко в связи со сложностью конструктивных форм изготовляемых узлов и применением большого количества немагнитных материалов...