для чего предназначена литейная форма при сварке
Для чего предназначена литейная форма при сварке
Сущность литейной сварки в чем-то похожа на кузнечную или даже газовую сварку. Скорее, это некая смесь между этими двумя видами сварок, и заключается она в том, что к месту сварки подводят горячее сварочное пламя, и в этом участке происходит моментальное расплавление металла изделия, после чего образуется сварочная ванна. В этой ванне вы уже непосредственно выполняете те сварочные работы, которые необходимы.
При использовании литейной сварки, расплавленные металлы получают, как правило, в специальных нагревательных печах, после чего, его заливают в заранее сформированные соединения деталей и изделий. Так, во время литейной сварки, в качестве присадочного материала, а также источником теплоты, является перегретый и расплавленный металл – это может быть и сталь, и железо, и различные виды сплавов, в общем, в этой роли могут выступать множество типов металлов. Так вот, его заливают в сформированные изделия (иными словами, детали выставляют так, как необходимо, то есть, установить определенный угол, соединить два конца и так далее), после чего их кромки сплавляются и, таким образом, происходит соединение присадочных и основных металлических материалов.
Литейный способ сварки является весьма подходящим при соединении чугунных изделий. Однако здесь следует понимать, что такой способ соединения чугуна, несколько устарел, потому как существует высший процент вероятности выпадения белого чугуна, чем в остальных доступных видах сварки (например, газосварке или электродуговой). Поэтому, литейная сварка чугунных изделий сегодня проводиться лишь в единичных случаях, когда нет возможности использования других видов сварок.
Таким образом, процесс литейной сварки, несколько похож на метод производства отливок. Также, отметим виды металлов, которые могут применяться при литейной сварке. В этом процессе могут быть задействованы такие металлы, как:
Однако литейная сварка не подходит для работы с железом. Именно поэтому, ранее использовалась именно горновая сварка, потому как литейная, просто напросто не работала. На сегодняшний день, литейная сварка все же используется, пусть и очень редко, но, в модернизированном варианте. Так, используются современные методы подогрева, очистки и подготовки металлических изделий, жидкого металла, которые в процессе работы, могут дать весьма немалую производительность.
Литейная сварка
Литейная сварка – это разновидность сварочной технологии, которая отлично зарекомендовала себя на промышленных производствах. Сущность этого метода заключается в использовании перегретого металла, и его заливки в места сцепления. То есть, проводится отлив, который и становится швом между заготовками.
Стадии проведения работ
Для выполнения поставленных задач сварочная горелка не требуется, все производится с использованием специальных печей и форм, в которые заливают расплав. Обычно процедура осуществляется в несколько стадий:
Преимущества и недостатки эксплуатации
Применение литейной сварки определяется ее достоинства и недостатками. К первым следует отнести:
Что касается минусов, то газовые сварочные аппараты более гибкие. Их можно эксплуатировать в самых разнообразных ситуациях. В дополнение к гибкости нужно указать на возможность эксплуатирования в домашних условиях.
Где купить оборудование для сварки?
В большинстве случаев литейная технология недоступна для обывателей или небольшого производства. Поэтому важно рассматривать альтернативные предложения на рынке. Если вам потребовалось купить оборудование для сварки, в магазине «Intera» наиболее приемлемые предложения. Здесь доступен существенный ассортимент товаров, которые можно заказать онлайн. Условия и нюансы можно уточнить у специалистов по контактному телефону или через специальную форму на сайте.
Справочник сварщика
Сущность литейной сварки, в чем-то похожа на кузнечную или даже газовую сварку. Скорее, это некая смесь между этими двумя видами сварок, и заключается она в том, что к месту сварки подводят горячее сварочное пламя, и в этом участке происходит моментальное расплавление металла изделия, после чего образуется сварочная ванна. В этой ванне, вы уже непосредственно выполняете те сварочные работы, которые необходимы.
При использовании литейной сварки, расплавленные металлы получают, как правило, в специальных нагревательных печах, после чего, его заливают в заранее сформированные соединения деталей и изделий. Так, во время литейной сварки, в качестве присадочного материала, а также источником теплоты, является перегретый и расплавленный металл – это может быть и сталь, и железо, и различные виды сплавов, в общем, в этой роли могут выступать множество типов металлов. Так вот, его заливают в сформированные изделия (иными словами, детали выставляют так, как необходимо, то есть, установить определенный угол, соединить два конца и так далее), после чего их кромки сплавляются и, таким образом, происходит соединение присадочных и основных металлических материалов.
Литейный способ сварки является весьма подходящим при соединении чугунных изделий. Однако здесь следует понимать, что такой способ соединения чугуна, несколько устарел, потому как существует высший процент вероятности выпадения белого чугуна, чем в остальных доступных видах сварки (например, газосварке или электродуговой). Поэтому, литейная сварка чугунных изделий сегодня проводиться лишь в единичных случаях, когда нет возможности использования других видов сварок.
Таким образом, процесс литейной сварки, несколько похож на метод производства отливок. Также, отметим виды металлов, которые могут применяться при литейной сварке. В этом процессе могут быть задействованы такие металлы, как:
— н изкоуглеродные стали.
Однако литейная сварка не подходит для работы с железом. Именно поэтому, ранее использовалась именно горновая сварка, потому как литейная, просто напросто не работала. На сегодняшний день, литейная сварка все же используется, пусть и очень редко, но, в модернизированном варианте. Так, используются современные методы подогрева, очистки и подготовки металлических изделий, жидкого металла, которые в процессе работы, могут дать весьма немалую производительность.
Для чего предназначена литейная форма при сварке
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
СВАРКА РЕЛЬСОВ ТЕРМИТНАЯ
Thermite welding of rails.Technological process
Дата введения 2017-06-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Закрытым акционерным обществом «СНАГА»
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 210 «Технологическое обеспечение создания и производства изделий»
5 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Февраль 2020 г.
6 Настоящий стандарт может быть применен на добровольной основе для соблюдения требований технических регламентов
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает основные требования к технологии выполнения сварных соединений рельсов различных типов и назначения термитной сваркой.
Настоящий стандарт содержит общие рекомендации и определения для термитной сварки рельсов железнодорожных, трамвайных желобчатого типа и других типов для городского электротранспорта.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 2.312 Единая система конструкторской документации. Условные изображения и обозначения швов сварных соединений
ГОСТ 12.0.003 Система стандартов безопасности труда. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация
ГОСТ 12.0.004 Система стандартов безопасности труда. Организация обучения безопасности труда. Общие положения
ГОСТ 12.1.004 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования
ГОСТ 12.2.003 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности
ГОСТ 166 (ИСО 3599-76) Штангенциркули. Технические условия
ГОСТ 427 Линейки измерительные металлические. Технические условия
ГОСТ 4121 Рельсы крановые. Технические условия
ГОСТ 15108 Гидроприводы объемные, пневмоприводы и смазочные системы. Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение
ГОСТ 15150 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды
ГОСТ 15467 Управление качеством продукции. Основные понятия. Термины и определения
ГОСТ 19200 Отливки из чугуна и стали. Термины и определения дефектов
ГОСТ 21014 Прокат черных металлов. Термины и определения дефектов поверхности
ГОСТ 23279 Сетки арматурные сварные для железобетонных конструкций и изделий. Общие технические условия
ГОСТ 23829 Контроль неразрушающий акустический. Термины и определения
ГОСТ Р ИСО 857-1 Сварка и родственные процессы. Процессы сварки металлов. Термины и определения
ГОСТ Р ИСО 4063 Сварка и родственные процессы. Перечень и условные обозначения процессов
ГОСТ Р ИСО 5817 Сварка. Сварные соединения из стали, никеля, титана и их сплавов, полученные сваркой плавлением (исключая лучевые способы сварки). Уровни качества
ГОСТ Р ИСО 6520-1 Сварка и родственные процессы. Классификация дефектов геометрии и сплошности в металлических материалах. Часть 1. Сварка плавлением
ГОСТ Р ИСО 17659 Сварка. Термины многоязычные для сварных соединений с иллюстрациями
ГОСТ Р 51045 Рельсы для путей промышленного железнодорожного транспорта. Общие технические условия
ГОСТ Р 51685 Рельсы железнодорожные. Общие технические условия
ГОСТ Р 55941 Рельсы трамвайные желобчатые. Технические условия
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
термитная сварка: Сварка заливкой жидкого металла между свариваемыми кромками, при которой используют энергию экзотермической реакции смеси оксидов металла и измельченного алюминиевого порошка, в результате чего образуется расплавленный присадочный металл.
технологическое оборудование: Средства технологического оснащения, в которых для выполнения определенной части технологического процесса размещают материалы или заготовки, средства воздействия на них, а также технологическая оснастка.
стыковое соединение: Тип соединения, при котором детали лежат в одной плоскости и примыкают друг к другу торцовыми поверхностями.
дефект: Каждое отдельное несоответствие продукции установленным требованиям.
температура предварительного подогрева : Температура деталей в зоне сварки непосредственно перед сварочной операцией.
зазор: Кратчайшее расстояние между кромками собранных для сварки деталей.
зона термического влияния при сварке: Участок основного металла, не подвергшийся расплавлению, структура и свойства которого изменились в результате нагрева при сварке или наплавке.
свариваемость: Металлический материал считается поддающимся сварке до установленной степени при данных процессах и для данной цели, когда сваркой достигается металлическая целостность при соответствующем технологическом процессе, чтобы свариваемые детали отвечали техническим требованиям как в отношении их собственных качеств, так и в отношении их влияния на конструкцию, которую они образуют.
условия сварки: Условия, при которых осуществляют сварку; они включают в себя факторы окружающей среды (например, погоду), стресс и эргономические факторы (например, шум, жару, стесненные условия работы) и факторы, относящиеся к заготовкам (например, основной металл, форма разделки, положение шва в пространстве).
[ГОСТ Р ИСО 857-2009*, статья 5.2.2]
3.10 технологический процесс: Организованный процесс изготовления продукции (изделий) или оказания услуг заданного качества, состоящий из отдельных технологических операций, выполняемых людьми с применением материально-технических средств в соответствии с определенной технологией.
3.11 технологическая операция: Законченное технологическое действие по изменению формы или состояния (структуры) объекта воздействия, предусмотренное определенной технологией.
3.12 сварочные материалы: Все материалы, такие как присадочные материалы, литейный компонент, газ, форма, паста и другие, расходуемые в процессе сварки и способствующие формированию сварного шва.
3.13 облив: Часть литого металла сварного шва, выступающая над видимой поверхностью соединяемых деталей, определяемая в месте наибольшей выпуклости.
3.14 заказчик: Организация, ответственная за установление для сварного изделия технических требований, требований к качеству и приемочных процедур, отвечающих настоящему стандарту.
3.15 производитель работ: Организация, которая использует сварку для изготовления сварных стыков рельсов или их обслуживание (включая ремонт).
3.16 производитель сварочных материалов: Организация, которая производит сварочные материалы.
3.17 производитель сварочного оборудования: Организация, которая производит сварочное оборудование.
3.18 национальный орган по безопасности: Государственный орган, ответственный за установление или согласование требований безопасности путей: железных дорог, городского хозяйства и специальных эксплуатирующих организаций.
3.19 аттестация: Доказательство после обучения профессиональных знаний, умения и опыта персонала, необходимых для выполнения требуемых заданий.
3.20 квалифицированный специалист: Специалист, имеющий свидетельство об обучении, профессиональных знаниях, умении и допуск к проведению работ.
3.21 приемочный орган: Организация, ответственная за приемку продукции.
Сварка отливок из литейной стали
 |
 |
|
Свойства сварных соединений на отливках из литейных сталей
Как известно, в стальных отливках в целом ряде случаев появляются различные дефекты: раковины, трещины, недоливы и т. д. Большинство этих дефектов может быть исправлено сваркой. До последнего времени наибольшее распространение при исправлении дефектов в стальном литье имела ручная электродуговая сварка, которая характеризуется относительно низкой производительностью и экономичностью.
Попытки некоторых научно-исследовательских организаций и заводов автоматизировать заварку дефектов, с целью повышения производительности труда, снижения стоимости сварочных работ и улучшения условий труда, не дали желаемых результатов. Например, использование полуавтоматической сварки под флюсом, как правило, не обеспечивает требуемого качества при заварке глубоких дефектов и дефектов сложной конфигурации, вследствие залегания шлака в зоне сплавления с основным металлом и между слоями наплавленного металла.
Проведенное в ЦНИИТМАШе опробование некоторых способов сварки (ванного способа сварки под флюсом, сварки под магнитным флюсом, сварки в углекислом газе и др.) показало, что наиболее приемлемым для автоматизации заварки дефектов в стальном литье является метод сварки в углекислом газе, сочетающий высокую производительность с маневренностью ручной сварки.
Согласно техническим условиям стальное литье по химическому составу и механическим свойствам должно удовлетворять требованиям, приведенным в табл. ниже.
Из всего комплекса марок стального углеродистого литья по ГОСТ (15Л-55Л) детальное изучение свойств сварных соединений, выполненных в углекислом газе, было проведено на отливках из наиболее распространенных марок сталей (25Л, 30Л, 35Л и 45Л).
Сварка образцов производилась на полуавтомате током 400-420 а обратной полярности при напряжении на дуге 30-32 в и расходе газа 1000-1200 л/час.
Свойства сварных соединений на отливках из стали 35Л
Применение проволоки Св-10ГС при сварке стали 35Л не обеспечивает после термической обработки необходимых по ТУ прочностных свойств наплавленного металла. В связи с этим заварка дефектов в отливках из этой стали производилась проволокой Св-08ГС, отличающейся от проволоки Св-10ГС более высоким содержанием марганца. Химический состав металла, наплавленного проволокой Св-08ГС, приведен в табл. ниже.
Химический состав металла, наплавленного проволокой Св-08ГС на сталь 35Л:
Результаты испытаний механических свойств сварного соединения (табл. 56) показывают, что наплавленный металл и сварное соединение удовлетворяют требованиям технических условий на отливки из стали 35Л.
Измерения показали неравномерное распределение твердости по сечению наплавки, не прошедшей термообработки (рисунок ниже).
Максимального значения твердость достигает в нижнем слое наплавки, что объясняется высокой скоростью охлаждения металла этого слоя (сварка производилась без предварительного подогрева), а также более высоким содержанием углерода по сравнению с другими слоями.
Верхний слой имеет столбчатую структуру (рисунок ниже) и также обладает повышенной твердостью.
После нормализации с отпуском твердость основного и наплавленного металла практически выравнивается (рис. выше).
На рисунке ниже (а и б) и под ним (а и б) представлены, соответственно, микроструктуры наплавки в исходном состоянии и после нормализации с отпуском (верхний слой и зона сплавления).
Испытания образцов, вырезанных из зоны сплавления и не прошедших термообработки, показали в ряде случаев низкие пластические свойства. После термообработки эти свойства повышались и достигали значений, необходимых по техническим условиям. Поэтому при исправлении дефектов в отливках из стали 35Л сварные соединения необходимо, как правило, подвергать последующей термообработке.
Проволока Св-08ГС может быть также использована при заварке дефектов в отливках из сталей 25Л и 30Л.
Механические свойства сварного соединения, выполненного на стали 35Л проволокой Св-08ГС:
Режимы и техника заварки дефектов стального литья
Подготовка дефектов под сварку. Подготовка дефектов под сварку в углекислом газе принципиально не отличается от подготовки их для ручной сварки. Разделка дефектов может производиться с помощью пневматического зубила, строганием, фрезерованием, сверлением, а также посредством газовой кислородной резки с последующим удалением с поверхности реза слоя окислов, окалины и наплывов. Остатки наплывов шлака и окалины после резки могут вызвать образование трещин и пор в наплавке (фиг. 75).
Поверхность разделанного дефекта должна быть чистой и иметь плавные очертания. Стенки подготовленных дефектов должны быть пологими (угол наклона не более 70°) с плавным переходом к основанию, чтобы обеспечить провар по всей поверхности дефекта. При заварке дефектов с вертикальными стенками могут быть непровары, а в местах, где отсутствуют плавный переход от стенки дефекта к основанию, трещины. При заварке сквозных дефектов необходимо применять подкладки из малоуглеродистой стали толщиной 5-7 мм, которые после заварки дефектов удаляются.
Режимы и техника заварки наиболее характерных дефектов
Наплавка на горизонтальные плоскости (исправление недоливов и больших раковин) в отливках из сталей, содержащих до 0,30% углерода, не вызывает серьезных затруднений, связанных с возможностью получения швов без горячих трещин. В этом случае наплавку можно производить на токе 400-420 а узкими валиками с быстрым перемещением горелки (40-50 м/час), причем каждый последующий шов должен во избежание несплавления между валиками перекрывать предыдущий не менее чем на 1/3 ширины (рис. ниже слева). В отливках из сталей с концентрацией углерода 0,30-0,40% вследствие быстрой кристаллизации наплавленного металла при скорости сварки 40-50 м/час в нижних слоях могут появиться трещины.
При медленном перемещении горелки (10-15 м/час), когда под основанием сварочной дуги находится значительный слой жидкого металла, уменьшается глубина проплавления, улучшается форма шва и предупреждается появление трещин.
Заварка дефектов в отливках из стали 45Л сильно осложняется возникновением, как правило, горячих трещин в первом или втором слое. Снижение скорости сварки до 10-15 м/час уже не обеспечивает получения швов без трещин. Даже при сварке на токе 250-280 а в нижних слоях часто появляются горячие трещины. В связи с этим сварку нижних слоев на стали 45Л в углекислом газе нельзя производить без предварительного подогрева. При этом необходимо сварочный ток снизить до 200-250 а, а линейную скорость сварки до 12 м/час. Целесообразно сварку нижних слоев (1-3 слоев) производить вручную качественными электродами, а последующие слои наплавлять уже в углекислом газе на токе 400-420 а с быстрым перемещением горелки.
При сварке на плоскостях с большими углами наклона (30-60°) сварочный ток необходимо снизить до 250-280°. Сварка на плоскостях с наклоном более 60° и на вертикальных плоскостях возможна на токе менее 160-180 а (проволока диаметром 1,6 мм).
Заварку небольших раковин чашеобразной формы (объемом 50-500 см 3 ) целесообразно производить следующим образом (рис. справа): дуга зажигается на дне раковины и перемещается медленно по спирали на 3-5 оборотов; после этого, не прерывая процесса сварки, производится обратное перемещение дуги по спирали к середине раковины. В дальнейшем сварка производится по той же схеме с постепенным увеличением количества накладываемых по спирали швов до полного заполнения раковины наплавленным металлом. В этом случае, так же как и при наплавке на поверхность, во избежание залегания шлака между слоями необходимо их перекрывать на 1/3 ширины шва. Указанный способ заварки раковин позволяет, не прерывая процесса, полностью заварить дефект и обеспечивает получение наплавки без пор, трещин и шлаковых включений. При заварке чашеобразных раковин большего объема (свыше 500 см 3 ) необходимо периодически после наложения 3-4 слоев по высоте прерывать процесс для охлаждения наплавленного металла, а также для удаления с поверхности наплавки шлака.
Заварку дефектов большой протяженности и глубины так же, как и при ручной сварке необходимо осуществлять методом «горки» (рис. ниже). При этом методе дефект по всей длине размечается на участки протяженностью по 150-200 мм. Сварка производится в следующем порядке: сначала наплавляется первый слой на первом участке; затем первый слой на втором участке и второй слой на первом участке. После этого наплавляется первый слой на третьем участке, второй слой на втором участке и третий слой на первом участке и т. д.
При заварке глубоких трещин в отливках из стали 35Л нижние слои необходимо наплавлять на малых токах (до 300 а) с небольшой скоростью сварки (до 12 м/час) и манипулированием электрода поперек шва. В дальнейшем скорость сварки можно повысить до 30-40 м/час, а ток до 400-420 а. В отливках из стали 45 заварку таких трещин необходимо производить с предварительным местным или общим подогревом до температуры 250-280° С, причем 2-3 нижних слоя наплавлять вручную качественными электродами. Дальнейшую заварку трещины можно производить на токе 400-420 а со скоростью до 15-20 м/час. После наплавки в углекислом газе 2-3 слоев скорость сварки можно повысить до 40- 50 м/час.
Для предотвращения стекания металла из сварочной ванны при заварке дефектов, расположенных на краю отливки, необходимо установить планки из малоуглеродистой стали толщиной 4-5 мм. Высота планки не должна превышать 18-20 мм для того, чтобы обеспечить удобство работы держателем и качественную наплавку (чрезмерное увеличение вылета может вызвать появление пор в металле шва).
Если глубина дефекта, расположенного на краю детали, превышает 20 мм, то необходимо произвести наплавку до уровня первой планки, после чего поставить вторую планку и продолжать сварку.
После заварки дефекта эти планки вырубаются или сострагиваются при последующей механической обработке. Макрошлиф дефекта, расположенного на краю детали и заваренного в углекислом газе в помощью планок, приведен на рис. слева.
Заварка сквозных дефектов также должна производиться с помощью планок из малоуглеродистой стали.
При этом следует руководствоваться технологическими приемами, которые рекомендуются для исправления недоливов, больших раковин и глубоких трещин при ручной сварке качественными электродами.
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
 |
 |
 |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
Стыковка профильных и круглых труб без использования сварки