Технология металлов и сварка

Листать книгу

Страницы: ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

скачать книгу Технология металлов и сварка

При прессовании труб (рис. 126,е) заготовка 3, помещенная внутрь контейнера 4, сначала прошивается стальной иглой 8. Передний конец иглы проходит через всю заготовку и выходит на некоторое расстояние из отверстия матрицы /. Вследствие этого между стенками отверстия матрицы и наружной поверхностью стальной иглы образуется кольцевой зазор. При движении пуансона 5 вместе с пресс-шайбой 9 в направлении матрицы металл выдавливается через кольцевой зазор и принимает форму трубы 10. Наружный диаметр трубы равен диаметру отверстия матрицы, внутренний — диаметру стальной иглы.
...
Процесс прессования металла включает следующие стадии: 1) подготовка слитка или заготовки к прессованию (удаление наружных дефектов, разрезка заготовки на мерные длины и т. д.); 2) нагрев слитка или заготовки до заданной температуры в пламенной или электрической печи; 3) подача нагретого металла в контейнер; 4) выдавливание металла из контейнера через очко матрицы; 5) отделка полученного изделия — ломка заднего конца для полного удаления пресс-утяжины (окалины и загрязнений, попадающих в осевуто часть прутка), резка прутка на мерные длины, правка на правильных машинах, а также разбраковка и удаление дефектов. При прессовании выход годной продукции обычно составляет 70—80%.
...
Коэдхрициент вытяжки металла при прессовании ^ равен отношению площади сечения контейнера FK к плошади сечения отверстия матрицы FK, т. е.
...
Степень обжатия металла при прессовании X определяется отношением разности площадей поперечного сечения контейнера и отверстия матрицы к площади поперечного сечения контейнера, т. е.
...
При прессовании для уменьшения трения металла о стенки контейнера и достижения более равномерного истечения металла из матрицы применяют смазку — смесь машинного масла с графитом, жидкое стекло или другие смазочные материалы.
...
Прессование металла обычно осуществляют на гидравлических прессах с горизонтальным или вертикальным расположением плунжера. Механические прессы применяют значительно реже.
...
В гидравлических прессах рабочей жидкостью является масло, вода или эмульсия. Насосом высокого давления она сжимается до 2—4 МПа (200—400 кгс/см2) и подается в рабочий цилиндр пресса, оказывая соответствующее давление на плунжер. Давление плунжера передается на пуансон с пресс-шайбой.
...
Скоростью прессования vn называют скорость перемещения пуансона в контейнере. Скорость истечения vn представляет скорость, с которой металл вытекает через очко матрицы:
...
Ковкой и штамповкой изготовляют металлические изделия — поковки, из которых затем получают детали, идущие в сборку машин, приборов, агрегатов и т. п. В ряде случаев штамповкой получают непосредственно готовые детали.
...
Поковка отличается от детали припуском — определенным слоем металла поковки, снимаемом при последующей механической обработке.
...
Ковку и штамповку применяют почти во всех отраслях промышленности и особенно в машиностроении. Процессы штамповки имеют также важное значение при производстве неметаллических изделий.
...
Механические свойства штампованных и кованых изделий выше механических свойств литых изделий или вырезанных из прутка, паюсы и др. Это объясняется тем, что при обработке давлением волокна металла перераспределяются Рис 127 Схема рас-
...
Исходный материал для свободной ковки — слитки, блюмы и прокат различных размеров. Массу заготовки Q3ar определяют исходя из размеров и конфигурации поковки:
...
При ковке слитков отходы составляют 25—30% массы слитка. Угар принимают в размере 2—3% массы слитка или заготовки при нагреве в пламенных печах и 1,5—2% при каждом последующем подогреве. Масса обсечек зависит от сложности поковки и способа ее изготовления; для простых поковок она равна 5—8%, для отдельных сложных поковок — до 30% массы заготовки.
...
Определив массу заготовки, устанавливают ее форму и размеры исходя из чертежа поковки; в нем учтены припуски на обработку (снятие стружки, окалины) и напуски металла для упрощения конфигурации поковки. На чертеже проставляют также допустимые отклонения размеров готовой поковки. Затем выбирают оборудование (молот или пресс) и инструмент, которыми можно выполнить нужные кузнечно-прессовые операции, обеспечивающие хорошую проковку металла по всему сечению заготовки. Обычно ковку оценивают коэффициентом уковки (отношение площадей сечений заготовки и поковки). Для стальных слитков общий коэффициент уковки должен быть не менее 3—5, а для прокатанных заготовок — 1,1—1,5.
...
При осадке (рис. 128,а) площадь поперечного сечения заготовки увеличивается за счет умепьшгния ее высоты. Во избежание продольного изгиба высога осаживаемой заготовки должна составлять не более 2,5 ее диаметра или толщины. Вследствие действия сил трения Т по контактным поверхностям боковая поверхность заготовки приобретает бочкообразною форму.
...
Разгонка металла по длине заготовки (рис. 128,г) достигается путем обработки ее отдельных участков; при этом ось заготовки располагают перпендикулярно к ширине бойка.
...
Для получения сплошных или глухих отверстий в заготовке применяют прошивку (рис. 128,е) прошивнем П. Прошитые заготовки
...
можно подвергать раскатке по диаметру D (рис. 128,ж) с применением оправки О, что приводит к утонению стенки кольца и увеличению его диаметра (длинная ось бойка параллельна оси кольца); или протяжке вдоль оси (рис. 128,з), при которой возрастает длина I кольца вследствие утонения его стенки S (длинная ось бойка перпендикулярна оси кольца).
...
Передачу металла заготовки (рис. 128,и) с одного места на другое применяют при изготовлении коленчатых валов и других поковок.
...
ков-к и. Разработка и осуществление технологического процесса изготовления каждой поковки индивидуальны. На рис. 129 представлена технологическая схема ковки вала (слева) и кольца (справа). Изготовление поковки вала из слитка начинают ковкой цапфы, обжимом ребер и граней и обрубкой поддона (рис. 129, а к б). Для получения надлежащей уковки производят затем двойную осадку (рис. 129, в, г, д). Закапчивают операции протяжкой с наметкой (рис. 129,е) и окончательным оформлением поковки (рис. 129,ж).
...
Технологический процесс изготовления поковки кольца из слитка также начинается ковкой цапфы и обжимом граней (рис. 129,а и б
...
Разгонка металла по длине заготовки (рис. 128,г) достигается путем обработки ее отдельных участков; при этом ось заготовки располагают перпендикулярно к ширине бойка.
...
справа). Потом обрубают прибыльную и донную части слитка (рис. 129,е). Далее— осадка и прошивка отверстия {рис. 129, г и б). Наконец, осуществляют раскатку с промежуточной и окончательной правкой (рис. 129, е, ж и з).
...
Пневматический ковочный молот (рис. 130) имеет два цилиндра: компрессорный 9 и рабочий 8. Поршень 13 компрессорного цилиндра нагнетает воздух, приводящий в движение рабочий поршень 12. Возвратно-поступательное движение поршня компрессорного цилиндра осуществляется криво-шипно-шатунным механизмом 14 от электромотора 11 через редуктор 10.
...
Между компрессорным и рабочим цилиндрами молота имеется воздухораспределительное устройство, состоящее из кранов 7 и б с каналами; через них сжатый воздух направляется в рабочий цилиндр (попеременно снизу и сверху)и соответственно перемещает бабу
...
/ или рукоятки. Управляя распределением воздуха, можно регулировать перемещение бабы молота. Верхний боек 5 и нижний 4 крепятся к бабе молота и к подушке 3 специальными клиньями. Стальная подушка 3 установлена на массивном основании молота— шаботе 2, который не связан со станиной молота.
...
Масса падающих частей пневматических молотов (поршень, шток и баба) изменяется в пределах от 50 кг до 1 т. Масса шабота должна быть в 15—20 раз больше массы падающих частей. Число ударов бабы молота равно 70—190 в минуту.
...
воздух осуществляет только подъем подвижных частей молота. Эти молоты встречаются редко. В молотах второго типа пар или воздух поднимает подвижные части молота и дополнительно увеличивает энергию удара молота.
...
На рис. 131 приведена схема устройства двухстоечного арочного ковочного паровоздушного молота. Пар или воздух в рабочий цилиндр подают через золотник 8, управляемый рукоятью 9. Верхний боек 4 обычно прикреплен к падающей бабе 5, которая связана с нижним концом штока 6. К верхнему концу штока прикреплен поршень 7 рабочего цилиндра. Нижний неподвижный боек 3 укреплен в стальной подушке 2, а последняя — на массивном шаботе 1.
...
Паровоздушный молот может выполнять единичные и множественные (автоматические) удары бойка о поковку, а в необходимых случаях прижимать поковки бойком к наковальне. Подвижные части паровоздушного молота можно также удерживать на весу.
...
Схема гидравлического пресса для ковки металла показана на рис. 132. Рабочий цилиндр гидравлического пресса 1 закреплен в верхней неподвижной поперечине 3, которая колоннами 5 соединена с нижней неподвижной поперечиной 6, установленной на фундаменте. В рабочем цилиндре пресса имеется передвигающийся плунжер 2, к которому прикреплена подвижная траверса 4. Верхний боек 8 и нижний боек 7 размещены соответственно на подвижной траверсе и нижней неподвижной поперечине.
...
Опускание подвижной траверсы с бойком, т. е. рабочий ход гидравлического пресса, происходит под нажимом главного плунжера 2,
...
воздух осуществляет только подъем подвижных частей молота. Эти молоты встречаются редко. В молотах второго типа пар или воздух поднимает подвижные части молота и дополнительно увеличивает энергию удара молота.
...
На рис. 131 приведена схема устройства двухстоечного арочного ковочного паровоздушного молота. Пар или воздух в рабочий цилиндр подают через золотник 8, управляемый рукоятью 9. Верхний боек 4 обычно прикреплен к падающей бабе 5, которая связана с нижним концом штока 6. К верхнему концу штока прикреплен поршень 7 рабочего цилиндра. Нижний неподвижный боек 3 укреплен в стальной подушке 2, а последняя — на массивном шаботе 1.
...
Паровоздушный молот может выполнять единичные и множественные (автоматические) удары бойка о поковку, а в необходимых случаях прижимать поковки бойком к наковальне. Подвижные части паровоздушного молота можно также удерживать на весу.
...
на который воздействует в свою очередь рабочая жидкость. Движение подвижной траверсы 4 вверх совершается под воздействием рабочей жидкости на плунжеры 10 в подъемных цилиндрах 9.
...
Механизмы управления гидравлическим прессом сосредоточены в одном месте — распределителе, имеющем рукоятку и перепускные клапаны.
...
Рабочей жидкостью пресса является вода, некоторые виды эмульсии, минеральное масло под давлением до 29,5 МН/мг (МПа). Рабочая жидкость из бака 13 поступает сначала к насосу //, а затем при помощи аккумулятора 12 и распределительного устройства 14 направляется к прессу 15. Применение жидкостного аккумулятора позволяет иметь насосы меньшей производительности и использовать рабочую жидкость одновременно в нескольких прессах.
...
Объемная горячая штамповка имеет ряд преимуществ по сравнению со свободной ковкой: достигается более высокая производительность труда, уменьшаются отходы металла, обеспечивается белее высокая точность изделия при лучшем состоянии его поверхности. Методом объемной штамповки можно получать поковки различной конфигурации из стали, цветных металлов и других материалов.
...
Исходными материалами являются сортовой прокат различного сечения, некоторые профили периодической прокатки и другие заготовки.
...
чертежу поковки определяют форму и размеры исходной заготовки. Затем проектируют штамп с учетом расположения в нем заготовки, формы и числа промежуточных переходов при штамповке. В технологической карте указывают также режимы нагрева заготовки и термической обработки поковки, заготовительные и отделочные операции.
...
Объемную горячую штамповку осуществляют двумя способами — в открытых и закрытых штампах. В первом случае получают поковку с облоем (заусенец по месту разъема штампов). При штамповке с обло-ем полость штампа хорошо заполняется металлом, так как объем заготовки больше объема по
...
лости штампа. Во втором случае объем заготовки должен быть равен объему полости штампа (безо-блойная штамповка). В настоящее время более распространенным является облойный метод штампов
...
Открытые и закрытые штампы могут быть одно- или многоручьевые. Одноручьевой штамп применяют для получения поковок простой формы. Поковки сложной формы изготовляют методом многоручьевой штамповки. Заготовку обрабатывают сначала в подготовительных ручьях, а затем в чистовом ручье. Подготовительные и чистовые ручьи размещают в одном общем или в нескольких отдельных штампах (комбинированный процесс штамповки). При проектировании технологических процессов штамповки выгоднее применять одноручьевые штампы с использованием заготовок фасонной формы.
...
Штамповку осуществляют иа молотах, кривошипных, гидравли ческих и фрикционных прессах, горизонтально-ковочных и других машинах.
...
Штампы могут быть открытые или закрытые, одноручьевые или многоручьевые. Для повышения производительности молота при одноручьевой штамповке применяют штампы с 2—-3 чистовыми ручьями. При многоручьевой штамповке в штампе может быть один или несколько заготовительных ручьев.
...
Предварительно нагретую заготовку 8 укладывают в нижнюю половину штампа на торец. При ударах верхней половины штампа по заготовке металл заполня
...
Наиболее трудно за-пол няются металлом углы штампа. Их заполнению способствует заусенец 10, образующийся при штамповке. Заусенец удаляют в обрезных штампах на кривошипных прессах.
...
тяжной ручей 1, в котором она вытягивается. В подкатном ручье 2 происходит перераспределение металла: поперечное сечение заготовки в одних частях увеличивается за счет уменьшения других. Затем заготовка поступает в гибочный 5 и черновой 6 ручьи. Черновой ручей, предварительно формируя поковку, уменьшает износ чистового ручья. В чистовом ручье 3 ноковка получает окончательную форму. Заусенечную канавку 4 предусматривают только вокруг чистового ручья.
...
В кузнечно-штамповочном производстве широко применяют прогрессивный метод изготовления поковок на кривошипных штамповочных прессах. При штамповке на прессах но сравнению со штамповкой на молотах обеспечивается более высокая точность изделия, уменьшается расход металла, упрощается обслуживание пресса.
...
При штамповке на прессе деформация металла существенно отличается от его деформации при штамповке на молоте. При ударах молота деформируются в основном поверхностные слои поковки; в прессе на
...
грузка па поковку возрастает постепенно и деформация распространяется на весь объем металла. Это необходимо учитывать при конструировании штампов для прессов.
...
Штампы конструируют так, чтобы формирование поковки происходило за несколько переходов в предварительных ручьях. Однако число этих ручьев должно быть минимальным. Для штамповки на прессах рекомендуется применять
...
ляется ножной педалью. Ленточный тормоз 10 предназначен для остановки кривошипно-шатунного механизма после выключения пневматической муфгы. Верхняя половина штампа крепится к ползуну пресса, нижняя — к столу, снабжаемому двух клиновым устройством 13 для регулирования высоты штампового пространства.
...
Горячую объемную штамповку металла или отдельные ее операции (гибку, протяжку, прошивку и др.) можно осуществлять на гидравлических и фрикционных прессах. На гидравли
...
ческих прессах штампуют в основном поковки массой 100—350 кг и более. В последнее время на гидравлических прессах применяют штамповку поковки частями (секционная штамповка). Фрикционные прессы применяют обычно для штамповки мелких поковок.
...
Штамповкой на горизонтально-ковочных машинах обычно производят поковки типа кольца и стержня с головкой или утолщением (болты, гайки, шайбы и т. д.). Типичным для горизонтально-ковочных машин является процесс многоручьевой штамповки прутковой заготовки в закрытом штампе, состоящем из пуансона и разъемных матриц.
...
На рис. 138 представлена схема штамповки изделия на горизонтально-ковочной машине. Конец нагретого прутка укладывают в неподвижную половину матрицы / до упора 4. Пуансон 3 в это время находится в левом положении (рис. 138,а). Подвижная часть матрицы 2 зажимает пруток и одновременно образует полость для деформации выступающей части прутка. При этом упор 4 автоматически переходит в другое положение (рис.
...
Общий вид и кинематическая схема горизонтально-ковочной машины представлены на рис. 139. Электромотор / при помощи клиноремен-ной передачи 2 приводит в движение маховик 3. Через муфту 4 вращение сообщается передаточному валу 5. Последний посредством зубчатых колес 8 соединяется с главным коленчатым валом 7, кривошип которого шатуном 9 связан с главным ползуном 11. Кроме того, главный коленчатый вал двумя эксцентриками 6 соединяется с боковым зажимным ползуном 17 через шатун и систему рычагов 16.
...
Штамп состоит из неподвижной многоручьевой полуматрицы 14, укрепляемой в станине пресса; подвижной многоручьевой полуматрицы 15, укрепляемой в боковом зажимном ползуне 17; пуансонов 12,
...
ляется ножной педалью. Ленточный тормоз 10 предназначен для остановки кривошипно-шатунного механизма после выключения пневматической муфгы. Верхняя половина штампа крепится к ползуну пресса, нижняя — к столу, снабжаемому двух клиновым устройством 13 для регулирования высоты штампового пространства.
...
Горячую объемную штамповку металла или отдельные ее операции (гибку, протяжку, прошивку и др.) можно осуществлять на гидравлических и фрикционных прессах. На гидравли
...
При работе горизонтально-ковочной машины нагретый пруток закладывают в первый ручей полуматрицы 14 и продвигают до упора 13, связанного с роликом 10. Ролик 10 находится на направляющей, скрепленной с главным ползуном 11.
...
_ При рабочем ходе главного ползуна // выступ на направляющей заставляет ролик 10 подняться и, повернув ось упора, сдвинуть конец упора в сторону, освободив тем самым ход пуансону 12. В этот же момент подвижная часть полуматрицы 15 соединяется с полуматрицей 14 и образует полость для формирования поковки. Деформация поковки осуществляется пуансоном 12.
...
Производительность горизонтально-ковочных машин высокая (400— 600 поковок в час). Усилие при штамповке поковок составляет 0,1— 30 МН. Усилие штамповки на горпзонталыю-ковочных машинах приближенно определяют по формуле.
...
где ft — поправочный коэффициент, равный в среднем 4; о — предел прочности металла при температуре конца штамповки, Н.'м2 (кГс/мм2); F„
...
При открытой штамповке на молотах и прессах образующиеся заусенцы удаляют па кривошипных прессах обрезными штампами. Если штампуют поковки с отверстиями, то внутри них образуется пленка металла, которую удаляют при обрезке заусенцев.
...
Схемы штампов для обрезки заусенцев и удаления пленок приведены па рис. 140. В обоих случаях штампы состоят из матрицы 1 и пуансона 2. Инструмент для удаления заусенцев имеет режущую кромку на матрице, а для удаления пленки — на пуансоне. Остальные части штампа выполняют роль толкающих или опорных деталей, форма которых соответствует конфигурации поковки по месту соприкосновения.
...
Матрица 1 крепится клином к башмаку 5, установленному на столе пресса; пуансон 2 через державку 4 связывается с ползуном пресса. Съемник 3 предназначен для удаления заусенцев (или поковок в случае их прошивки) с пуансона.
...
Заусенцы обрезают с поковок в горячем и холодном состояниях. Горячую обрезку осуществляют непосредственно после штамповки на прессе, входящем в состав штамповочного агрегата. Заусенцы, образующиеся после обрезки облоя, удаляют абразивным кругом на наждачном станке.
...
(рис. 141,6) изделиям или отдельным их частям придают окончательные размеры. Эту операцию производят обычно в открытых штампах с образованием заусенца, который затем обрезают.
...
производят в открытых и закрытых штампах. На рис. 141,в показана формовка в открытых штампах, при которой часть металла заготовки переходит в заусенец; на рис. 141,г — формовка в закрытых штампах, при которой объем исходной заготовки равен или несколько больше объема поковки, течение металла ограничено объемом, образуемым пуансоном и матрицей.
...
шарнирно-рычажных чеканочных прессах. Общий вид такого пресса и его кинематическая схема показаны на рис. 142. Коленчатый вал 4, приводимый в движение от электромотора, при помощи шатуна 3 и рычагов 2 перемещает ползун 5, к которому крепится верхняя половина штампа /. Благодаря такому устройству пресса создается возможность получать большое усилие в конце рабочего хода ползуна при небольшом крутящем моменте на валу привода. Номинальные усилия чеканочных прессов составляют 0,1—80 МН и более.
...
На рис. 143 показано холодное выдавливание (прессование) изделия прямым и обратным способами. Некоторые изделия получают комбинированным выдавливанием (прямым и обратным). Процесс выдавливания осуществляют на кривошипных или специальных прессах.
...
Холодную в ы с а д-к у металла широко применяют при производстве мелких массовых деталей — гаек, заклепок, гвоздей и т. п. В качестве заготовок для этих деталей используют проволоку или калиброванные прутки диаметром 0,6— 40 мм из углеродистой стали, цветных металлов и их спла
...
через матрицу / подают до упора 2. Матрица перемещается в новое положение, отрезая при этом заготовку от прутка. Для высадки головки изделия матрица фиксируется пуансоном 3.
...
Процесс высадки металла за один или несколько переходов осуществляют обычно на высадочных автоматах, производящих 20—250 изделий в минуту.
...
а — прямым Способом; 6 — обратным способом
...
6 мм в виде ленты, полос и листов из цветных металлов и сплавов, малоуглеродистой и легированной стали (например, нержавеющей) и др. Заготовки толщиной более 5—6 мм штампуют обычно в горячем состоянии.
...
Холодную штамповку листового материала производят за одну или несколько последовательных операций (разделительные и операции изменения формы).
...
бой формы. Кроме того, кромки заготовок получаются низкого качества; поэтому для фасонных листовых заготовок применяют вырубку в штампах.
...
При вырубке в штампах (рис. 145) для уменьшения отходов и повышения выхода годных заготовок применяют шахматное или наклонное их расположение. Выход годных изделий при разделительных операциях составляет 70—80%.
...
Рис 145. Схема штампа Рис. 146. Штамп для вытяжки листового для вырубки:
...
При вытяжке за один проход можно получить колпачок диаметром в 1,8—2. раза меньше диаметра исходной заготовки. При большей деформации усилие вытяжки возрастает настолько, что металл разрушается (отрывается дно колпачка). Дальнейшее уменьшение диаметра колпачка достигается последующими вытяжками (рис. 146, б).
...
При холодной листовой штамповке толщина обрабатываемого металла практически остается почти неизменной. Исключение составляют вытяжки с большими степенями деформации. В этом случае толщина колпачка около дна уменьшается примерно на 20—30%
...
величине, большей на 10% толщины заготовки. При штамповке с утонением стенок заготовки зазор между пуансоном и матрицей меньше толщины листа.
...
Для холодной листовой штамповки применяют кривошипные прессы различной конструкции, из которых наиболее распространены одно-и двухстоечные.
...
Для массового производства деталей способом холодной листовой штамповки широко применяют прессы-автоматы, выполняющие за один ход несколько операций — вырубку, вытяжку, гибку, чеканку и пр.
...
Большую группу составляют специальные штампы для получения поковок посредством резины, жидкости, газов, сыпучих тел и взрывчатых веществ (импульсная штамповка).
...
При штамповке резиной лист 3 (рис. 147, а) помещают на шаблон /. Ползуном пресса прижимают слой резины 2 и придают листу рельеф шаблона. Под пресс можно укладывать несколько шаблонов и получать соответствующее число изделий. Если шаблон имеет отверстие с острыми краями, то происходит пробивка или вырубка заготовки.
...
Штамповкой жидкостью или га:ани получают как пустотелые изделия, так и плоские. На рис. 147, б приведена схема преобразования стаканообразной заготовки в сфероидальную. Заготовку 2 помещают в разъемную матрицу / и через приемное устройство (канал 4) подается под давлением жидкость или газ.
...
В последние годы получила большое распространепиевзршнйл штамповка. Схема такой штамповки представлена на рис. 147, е. На матрицу 5 укладывается заготовка 3, которую закрепляют прижимным кольцом—
...
бассейном 2 при помощи болтов 1. Матрицу вакуумируют через штуцер 6. Посредством взрыва заряда 4 происходит формовка заготовки в матрице.
...
Горячую листовую штамповку применяют для изготовления крупных поковок — котлов, цистерн, корпусов кораблей и др. Исходный материал для горячей штамповки — лист толщиной более 5—6 мм, разрезаемый на мерные заготовки (обычно газсвой резкой). Заготовки нагревают в нагревательных печах. Детали штампуют на гидравлических ковочных и фрикционных винтовых прессах, а иногда на кривошипных штамповочных прессах.
...
Технологический процесс обработки давлением цветных и редких металлов и сплавов состоит примерно из тех же операций, что и обработка стали. Однако в зависимости от свойств металла и его сплавов, размеров и назначения готовой продукции, типа и характеристики оборудования одни операции могут повторяться несколько раз, а другие — отсутствовать.
...
Исходным материалом при производстве листов и лент из меди и ее сплавов являются слитки, технологический процесс прокатки которых может осуществляться по различным схемам:
...
ОБРАБОТКА ДАВЛЕНИЕМ ЦВЕТНЫХ И РЕДКИХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ
...
Нагретые слитки поступают на прокатку на двух-трехвалковые станы. Устройство и принцип работы этих стапов аналогичны ранее рассмотренным. Валки чугунные с отбеленной поверхностью. Прокатку плоских слитков, например, сечением 100 X
...
Полученные карточки загружают на поддоны, нагревают до указанных выше температур и направляют на вторую горячую прокатку. По пути движения карточек от печи к стану их очищают от окалины и загрязнений на специальных дисковых щеточных машинах, находящихся в технологическом потоке стана. Прокатку ведут на станах кварто до готового размера по установленному режиму обжатия.
...
Затем полученные листы разрезают на гильотинных ножницах на заданные длины и подвергают травлению в 7— 12%-ном растворе серной кислоты при температуре 60—80°С. При этом горячекатаные листы устанавливают на ребро в специальные металлические корзины, которые при помощи крана погружают в травильные ванны. Протравленные листы промывают в холодной и горячей воде, просушивают и разбраковывают, обращая внимание на соответствие геометрических размеров заданным и на состояние поверхности листов.
...
По второйтехнологическойсхеме листы и ленты прокатывают карточным и рулонным способами. Последний более целесообразен, поскольку обеспечивает высокую производительность и увеличивает выход годного.
...
Технологический процесс прокатки медных листов из слитков, отлитых в горизонтальные изложницы, состоит из горячей и холодой прокатки. После удаления поверхностных дефектов слитки подвергают нагреву и горячей прокатке с исходной толщины 150—200 мм до 10— 15 мм с получением заготовки (раската). На отводящем рольганге стана горячей прокатки на гильотинных ножницах отрезают передний конец, раскат свертывают в рулон и направляют его на травление.
...
Протравленные рулоны далее поступают иа холодную прокатку до готового размера (1,0—1,5 мм) на станы кварто. Холодную прокатку проводят с применением смазки (машинное масло, керосин, их смеси, эмульсия и т. д.). После этого листы подвергают резке, правке, отжигу, травлению, окончательной правке и разбраковке.
...
При прокатке лент (толщиной 0,01—0,20 мм) из меди и ее сплавов после горячей прокатки и соответствующей отделки подката (толщиной 5—6 мм) последний подвергают четырем-пяти операциям холодной прокатки, чередующимся с отжигом для снятия наклепа и травлением для удаления окалины. При этом первые операции холодной прокатки осуществляют на станах кварто, а последние — на шести- и двенад-цативалковых станах. Этим способом получают рулоны длиной 10— 15 км.
...
При прокатке листов и лент из бронзы по третьей схеме исходные слитки подвергают обдирке и высокотемпературному отжигу (при 630—
...
Нагретые слитки поступают на прокатку на двух-трехвалковые станы. Устройство и принцип работы этих стапов аналогичны ранее рассмотренным. Валки чугунные с отбеленной поверхностью. Прокатку плоских слитков, например, сечением 100 X
...
Полученные карточки загружают на поддоны, нагревают до указанных выше температур и направляют на вторую горячую прокатку. По пути движения карточек от печи к стану их очищают от окалины и загрязнений на специальных дисковых щеточных машинах, находящихся в технологическом потоке стана. Прокатку ведут на станах кварто до готового размера по установленному режиму обжатия.
...
Затем полученные листы разрезают на гильотинных ножницах на заданные длины и подвергают травлению в 7— 12%-ном растворе серной кислоты при температуре 60—80°С. При этом горячекатаные листы устанавливают на ребро в специальные металлические корзины, которые при помощи крана погружают в травильные ванны. Протравленные листы промывают в холодной и горячей воде, просушивают и разбраковывают, обращая внимание на соответствие геометрических размеров заданным и на состояние поверхности листов.
...
После удаления дефектов слитки или прессованные заготовки нагревают в методических печах до заданной температуры и подвергают горячей прокатке но режиму обжатия согласно калибровке. Прокатку обычко осуществляют на станах линейного типа с расположением основного оборудования в две-три линии, а также на полу непрерывных станах.
...
Путем холодной прокатки из меди и ее сплавов получают также трубы круглого, квадратного или прямоугольного сечения с постоянным пли переменным диаметром подлине периода. Последнее достигают изменением профиля калибра, а также изменением порядка работы механизма подачи и поворота трубы в процессе прокатки. Холодную прокатку труб осуществляют на станах специальной конструкции.
...
Обработке давлением подвергают деформируемые алюминиевые сплавы типа АМц, дуралюмины марок Д1, Д6, Д16, сложные алюминиевые сплавы ВК2, АК4, АК4-1 и др., а также сплав алюминия с добавками цинка, магния и меди (сплав В95 и др.).
...
Прокаткой из алюминиевых сплавов получают листы и ленты. Исходный материал — слитки высотой 200—400 мм, шириной 1000— 1500 мм и длиной 3000—7000 мм.
...
У полученного раската обрезают оба конца и разрезают его на заготовки мерной длины; после нагрева до 400—450ПС полученные заготовки подвергают горячей прокатке до толщины 3—6 мм.
...
Горячекатаные плиты, листы и ленты из алюминиевых сплавов, как правило, подвергают холодной прокатке. Практически холодную прокатку металла с 6 до 0,5—0,6 мм проводят без отжига. Холодную прокатку листов выполняют на станах кварто.
...
После прокатки листы подвергают отделочным операциям: разрезке, термической обработке, правке, травлению, обезжириванию, электрохимическому и химическому оксидированию, окрашиванию, контролю, маркировке и упаковке.
...
Ковка и штамповка сплавов тина дуралюмина проводится при температуре около 380°С. Так как сопротивление деформации сплавов на алюминиевой основе в области температур горячей обработки давлением довольно высокое, степень деформации при свободной ковке равна 3—5%, а при безоблойпой штамповке — 2—3%. Чтобы зерна структуры получились одинаковыми но величине, нельзя допускать снижении температуры ниже заданного предела.
...
Прессованием алюминиевых сплавов получают прутки, проволоку и трубы. Прессуют в основном сплавы, обладающие пониженной пластичностью (упрочняющиеся сплавы Д16, В95 и др.). Считки после отжига фрезеруют, нагревают до 350—450°С и прессуют. Для уменьшения брака по поверхностным дефектам прессование ведут с рубашкой. Коэффициент вытяжки при прессовании составляет 4—100. Для уменьшения трения при прессовании применяют смазку (смесь графита с машинным маслом).
...
Волочением получают проволоку диаметром 1—6 мм из катаной алюминиевой заготовки диаметром 6,5—7 мм; более толстую проволоку получают из заготовки диаметром 10—42 мм. При волочении дуралюмина. для снятия наклепа металла и восстановления его пластичности, после каждых двух протяжек проводят отжиг при 350—400ПС. Алюминиевая проволока после волочении должна иметь гладкую поверхность без грубых следов протяжек, плен, закатов и т. д.
...
Деформируемые магниевые сплавы MAI, МА2, МА5, МА8 и ВМ65-1 широко применяют в автомобильной и авиационной промышленности в вице листов, прутков, труб, поковок и фасонных профилей. Перед обработкой давлением слитки магниевых сплавов подвергают гомогенизирующему отжигу при 400—420° С (с выдержкой 10—15 ч) для выравнивания концентрации элементов по объему слитка.
...
Ставы магния при обычных методах обработки давлением обладают пониженной пластичностью. Для увеличения пластичности и уменьшения анизотропности слитки магниевых сплавов перед прокаткой предварительно прессуют. При такой деформации (измельчение зерен) пластичность металла улучшается. Это позволяет получать штамповкой детали сложной конфигурации.
...
У полученного раската обрезают оба конца и разрезают его на заготовки мерной длины; после нагрева до 400—450ПС полученные заготовки подвергают горячей прокатке до толщины 3—6 мм.
...
Горячекатаные плиты, листы и ленты из алюминиевых сплавов, как правило, подвергают холодной прокатке. Практически холодную прокатку металла с 6 до 0,5—0,6 мм проводят без отжига. Холодную прокатку листов выполняют на станах кварто.
...
После прокатки листы подвергают отделочным операциям: разрезке, термической обработке, правке, травлению, обезжириванию, электрохимическому и химическому оксидированию, окрашиванию, контролю, маркировке и упаковке.
...
Ковка и штамповка сплавов тина дуралюмина проводится при температуре около 380°С. Так как сопротивление деформации сплавов на алюминиевой основе в области температур горячей обработки давлением довольно высокое, степень деформации при свободной ковке равна 3—5%, а при безоблойпой штамповке — 2—3%. Чтобы зерна структуры получились одинаковыми но величине, нельзя допускать снижении температуры ниже заданного предела.
...
Прессование. При прессовании слитков магниевых сплавов обжатие должно быть не менее 85—90%. В этом случае изделия полу, чаются
...
Перед прессованием слитки магниевых сплавов нагревают в электрических печах до 340—410° С, а контейнер пресса —до 280—300° С. Магниевые сплавы прессуют со смазкой (смесь машинного масла с
...
Прокатка. Этим способом получают листы толщиной 0,8— 10 мм из прессованных брусков магниевых сплавов. Листы прокатывают в основном в горячем состоянии на станах дуо и трио. Температура нагрева металла для прокатки — 280—320° С. После прокатки листы подвергают рекристаллизационному отжигу при 300—350° С.
...
При деформировании магниевые сплавы под молотами могут разрушаться вследствие недостаточной пластичности и большой скорости деформации. Поэтому их куют под прессами с малыми скоростями деформации. Оптимальная температура нагрева металла — 340—420° С. Изделия из листов магниевых сплавов получают листовой штамповкой.
...
В результате роста зерен при высоких температурах (особенно выше 870° С) пластичность титана снижается. Рекомендуется большую часть операций ковки титана и его сплавов проводить при температурах около 790° С, чтобы не снизить их механические свойства. Для улучшения этих свойств готовую поковку подвергают отжигу.
...
отличается от объемной штамповки стали. Титан имеет меньшую усадку, чем сталь. Поэтому для обработки титана нельзя использовать штампы, предназначенные для получения стальных поковок. При конструировании штампов для титана необходимо применять большие уклоны (10%) и большие радиусы в переходах. При объемной штамповке титана необходимо умеренное обжатие с небольшими скоростями деформации и предварительный подогрев штампов. Заготовки из титана и его сплавов нагревают до 870—980° С, что обеспечивает хорошее заполнение штампов.
...
применяют для изготовления листов, фасонных профилей проката и труб. Прокатку обычно осуществляют после ковки титановых слитков. При этом используют то же оборудование, что и при прокатке стали.
...
При прокатке толстых листов заготовки нагревают до 1050—1100° С, а тонких — не выше 1000° С. Заканчивают прокатку обычно при 700— 850° С. За один нагрев заготовки можно достигнуть суммарного обжатия 80% и выше.
...
графит, слюду и другие добавки. Матрицы, изготовленные из карбида титана, устраняют налипание металла к их поверхности и обеспечивают хорошее качество изделий.
...
применяют для последующей обработки прессованой проволоки, прутков и труб и осуществляют на том же оборудовании, что и для других цветных металлов и сплавов. Волочение проволоки и труб из титана затрудняется налипанием и задиранием металла. Для избежания этого на поверхность титановых заготовок анодированием наносят окисную пленку, предотвращающую контакт титана с металлом очка волоки.
...
графит, слюду и другие добавки. Матрицы, изготовленные из карбида титана, устраняют налипание металла к их поверхности и обеспечивают хорошее качество изделий.
...
применяют для последующей обработки прессованой проволоки, прутков и труб и осуществляют на том же оборудовании, что и для других цветных металлов и сплавов. Волочение проволоки и труб из титана затрудняется налипанием и задиранием металла. Для избежания этого на поверхность титановых заготовок анодированием наносят окисную пленку, предотвращающую контакт титана с металлом очка волоки.
...
В настоящее время нет ни одной стройки, пи одного предприятия строительной индустрии и промышленности, где бы не применялась сварка, пайка или огневая резка металлов.
...
Широкое применение сварки в строительстве и на предприятиях строительной индустрии объясняется ее технико-экономическими преимуществами но сравнению с другими способами соединения металлических заготовок и деталей. Экономия металла, ускорение производственного процесса, снижение стоимости продукции и высокое качество сварных соединений сделали сварку прогрессивным технологическим процессом. Например, при замене клепеных конструкций сварными расход металла сокращается на 15—30%. Сварка позволяет получать более рациональные конструкции, используя различные профили проката. Стоимость сварных конструкций значительно снижается, так как уменьшается трудоемкость таких подготовительных работ, как резка, пробивка или сверление отверстий, чеканка.
...
Некоторые литые изделия можно заменить более легкими сварными; при этом экономия металла может достигать 40—50% массы изделия.
...
Изготовление, монтаж металлических и сборных железобетонных конструкций и сооружений во многих случаях неразрывно связаны с применением различных сварочных процессов.
...
Сварка — это процесс получения неразъемных соединений металлических деталей в узлах и целых конструкциях, осуществляемый за счет межатомных сил сцепления. По своей природе сварка — сложный и разнообразный по форме металлургический процесс. Образование сварных соединений происходит в большинстве случаев при нагреве в узкой зоне кристаллизации с образованием сварного шва, за счет свариваемого металла или при помощи промежуточного, называемого присадочным.
...
Все способы сварки (рис. 148} можно разделить па две группы: сварка совместной пластической деформацией соединяемых деталей (стыков) (сварка давлением); сварка совместным плавлением этих стыков.
...
Существуют также промежуточные методы сварки с применением одновременно пластической деформации и плавления. К ним относят три метода элетсггжческой контактной сварки: точечную, роликовую (шовную) и стыковую.
...
Для быстрого нагрева и плавления металлов в процессе сварки используют различные источники тепловой энергии. Основными из них являются электрический ток и газовое пламя.
...
В зависимости от способа подачи присадочного металла и флюсов к месту сварки (соединения деталей) различают ручной, автоматический и пачуавтоматический способы сварки.
...
Стыковые соединения (рис. 149,й—ж) различают по виду предварительной подготовки кромок. В зависимости от толщины сваривае-
...
мого металла производят различную подготовку кромок, которая для ручной электродуговой сварки и автоматической сварки под слоем флюса регламентируется соответственно ГОСТ 5264—58 и ГОСТ 8713— 58. При толщине металла до 3 мм применяют дтбортовку без зазора (рис. 149, а), высота бортика h — 2 s; при толщине металла до 4 (иногда до 8 мм) сварку производят без разделки кромок (скосов) при зазоре до 2 мм (рис. 149, б). Металл толщиной 13—15 мм
...
Существуют также промежуточные методы сварки с применением одновременно пластической деформации и плавления. К ним относят три метода элетсггжческой контактной сварки: точечную, роликовую (шовную) и стыковую.
...
Для быстрого нагрева и плавления металлов в процессе сварки используют различные источники тепловой энергии. Основными из них являются электрический ток и газовое пламя.
...
При толщине металла больше 15 мм рекомендуется двусторонняя Х-образная разделка кромок (рис. 149, г). Металл толщиной более 20 мм сваривают с чашеобразной разделкой кромок, которая может быть односторонней и двусторонней (рис. 149, д, е).
...
Соединения внахлестку (рис. 149,ж) выполняют угловыми швами, величина нахлестки равна трех-пятикратной толщине свариваемых элементов.
...
Тавровые соединения выполняют приваркой одного элемента изделия к другому (рис. 149, и). Без скоса кромок сваривают конструкции с малой нагрузкой. При изготовлении ответственных конструкций с элементами толщиной 10—20 мм
...
применяют односторонний скос, а при толщине более 20 мм — двусторонний. Подготовка кромок для ручной сварки регламентируется ГОСТ 5264—69; для автоматической — ГОСТ 8713—70.
...
Строение сварного шва после затвердевания и распределения температуры малоуглеродистой стали показаны на рис. 152. Наплавленный металл 2 получается в результате перевода присадочного и частично основного металлов в жидкое.состояние, образования жидкой ванночки и последующего затвердевания, в процессе которого расплавленный металл соединяется с основным 1. В узкой зоне сплав-Лення-З кристаллизуются зерна, принадлежащие основному и наплавленному металлу. Во всяком сварном шве образуется зона тсрмиче-ского__влияния 4, которая располагается в толще основного металла. В этой зоне под влиянием быстрого нагрева и охлаждения в процессе сварки изменяется лишь структура металла, а его химический состав остается неизменным.
...
Рис. 152. Строение сварочного шва (о) и структурные превращения малоуглеродистой стали в зоне термического влияния (б): 3oiibJ / — неполного расплачленин; // — перегрева; /// — нормализации; /V — неполной перекристаллизации:
...
определяются условиями плавления, металлургической обработки основного и присадочного металлов и кристаллизации металла шва при охлаждении.
...
/ — неполного расплачленин; // — перегрева; /// — нормализации; /V — неполной перекристаллизации:
...
С целью повышения качества наплавленного металла вокруг жидкого металла создают специальную газовую атмосферу, защищающую его от воздействия воздуха, раскисляют и прикрывают жидкую ванночку специальными шлаками.
...
Строение сварного шва после затвердевания и распределения температуры в малоуглеродистой стали показаны на рис. 152, 6. Зона / примыкает непосредственно к металлу шва. Основной металл на этом участке в процессе сварки частично расплавляется и представляет собой смесь твердой и жидкой фаз.
...
Наплавленный металл имеет столбчатое (дендритное) крупнозернистое строение, характерное для литой стали. Если наплавленный металл или соседний с ним участок был сильно перегрет, то при охлаждении на этом участке (зона //) зерна основного металла (малоуглеродистой стали) образуют грубоигольчатую так называемую видманшге-товую структуру.
...
Металл этой зоны обладает наибольшей хрупкостью и является самым слабым местом сварного соединения. В зоне /// температура металла не превышает П00°С. Здесь наблюдается структура нормализованной стали с характерным и мелкозернистым строением. Металл в этой зоне имеет более высокие механические свойства (в сравнении с металлом первых двух зон).
...
В зоне IV происходит неполная перекристаллизация стали, нагретой до температуры, лежащей между критическими точками Ас> и j
...
В зоне V структурных изменений в стали не происходит, если сталь перед сваркой не подвергалась пластической деформации. В противном случае на этом участке наблюдается рекристаллизация.
...
В зоне VI сталь не претерпевает видимых структурных изменений. Однако на этом участке наблюдается резкое падение ударной вязкости (синеломкость).
...
Структурные изменения основного металла в зоне термического влияния незначительно отражаются на механических свойствах малоуглеродистой стали при сварке ее любыми способами. Однако при сварке некоторых конструкционных сталей в зоне термического влияния возможно образование закалочных структур, которые резко снижают пластические свойства сварных соединений и часто являются причиной образования трещин.
...
Размеры зоны термического влияния зависят от способа и технологии сварки и рода свариваемого металла. Так, при ручной дуговой сварке стали тонкообмазанными электродами (обмазку применяют в виде покрытия для защиты сварного шва от воздействия внешней среды) и при автоматической сварке стали под слоем флюса размеры зоны термического влияния минимальны (2—2,5 мм); при сварке электродами с толстой обмазкой протяженность этой зоны равна 4— 10 мм, а при газовой сварке — 20—25 мм.
...
С целью повышения качества наплавленного металла вокруг жидкого металла создают специальную газовую атмосферу, защищающую его от воздействия воздуха, раскисляют и прикрывают жидкую ванночку специальными шлаками.
...
Строение сварного шва после затвердевания и распределения температуры в малоуглеродистой стали показаны на рис. 152, 6. Зона / примыкает непосредственно к металлу шва. Основной металл на этом участке в процессе сварки частично расплавляется и представляет собой смесь твердой и жидкой фаз.
...
Наплавленный металл имеет столбчатое (дендритное) крупнозернистое строение, характерное для литой стали. Если наплавленный металл или соседний с ним участок был сильно перегрет, то при охлаждении на этом участке (зона //) зерна основного металла (малоуглеродистой стали) образуют грубоигольчатую так называемую видманшге-товую структуру.
...
Электродуговая сварка — наиболее распространенный способ соединения металлических деталей, использующий тепло электрической дуги. Электрическая дуга представляет непрерывный поток электронов и jiohob
...
Для создания и поддержания дуги необходимо ионизировать воздушный промежуток или специально созданную газообразную среду. Непрерывная ионизация воздуха или газа обеспечивается электронами, вылетающими с поверхности отрицательно заряженного электрода. Эти электроны сталкиваются с атомами или молекулами газообразных веществ, находящихся в пространстве между электродами, возбуждают или ионизируют их.
...
В дуговом разряде выбрасывание (эмиссия) электронов с катода происходит под влиянием двух факторов: высокой температуры (термоэлектронная эмиссия) и напряженности электрического поля (авто-электронная эмиссия).
...
Отрицательно заряженные частицы бомбардируют анод, а положительно заряженные — катод. Взаимная бомбардировка ионсв при соответствующем напряжении дуги превращает кинетическую энергию этих частиц в тепловую и световую; электроны превращаются в электроны проводимости, а ионы нейтрализуются.
...
Тепловая и световая энергия в сварочной дуге выделяется неравномерно. На аноде выделяется около 43% тепла за счет бомбардировки его электронами, имеющими более высокую кинетическую энергию, чем ионы, бомбардирующие катод; на катоде выделяется около 36% общего количества тепла сварочной дуги. Остальное тепло (~21%) образуется в столбе дуги.
...
Температура электрической дуги зависит от материала электродов; при угольных электродах она составляет на катоде около 3200° С, на аноде — около 3900° С; при метаплических электродах — соответственно 2400 и 2600° С. В центре дуги, по ее оси, температура достигает 6000—7000° С.
...
При электродуговой сварке на нагревание и расплавление металла используется 60—70% тепла. Остальное его количество (30—40%) рассеивается в окружающем пространстве.
...
На рис. 153 изображена схема ручной дуговой сварки. Дуга возникает при пропускании тока между металлическим (проволочным) электродом 4 и основным металлом 1. Дуговой разряд (пламя дуги) имеет форму расширяющегося к поверхности изделия столба, у основания которого в толще изделия образуется кратер дуги или сварочная ванна 3. Для зажигания (возбуждения) дуги электрод под током соприкасают с изделием. Вследствие высокой плотности тока в месте контакта конец электрода и соприкасающийся с ним участок изделия
...
Под влиянием автотермоэлсктронной эмиссии конец электрода и находящийся под ним участок изделия расплавляются, па изделии возникает сварочная ванна, в которую по каплям стекает расплавленный металл 6
...
воздуха, паров металла и обмазки 5, которые образуются при высоких температурах в процессе взаимодействия материала электрода и его обмазки 5 с воздухом. Электрод, перемещаясь в направлении стрелки, оставляет слой наплавленного металла 2.
...
Устойчивое горение, необходимое для высокого качества сварки, достигается при длине дуги а — 3—5 мм. Величину проплавления свариваемого металла называют глубиной сварки.
...
Обычно в сварочную ванну с электрода в виде капель стекает до 90% всего металла плавящегося электрода; остальной металл не достигает сварочной ванны вследствие частичного разбрызгивания, испарения и окисления и уходит в окружающую среду.
...
При любом способе сварки и положения шва в пространстве металл всегда переходит с электрода на изделие в виде капель (рис. 154). Капли / жидкого металла переносятся от электрода 3 к сварочной ванне 5 в результате совместного действия силы тяжести, сил поверхностного натяжения, давления образующихся в металле газов и сжимающего действия электромагнитных сил 2 па металл (пинч-эффект), способствующих образованию шейки 4.
...
Силы поверхностного натяжения придают каплям сферическую форму, доводя их размер перед отрывом до критической величины. Это облегчает стекание капель в ванночку.
...

Необычные свойства обычных металлов
Физические методы исследования металлов и сплавов
Ручная дуговая сварка
Технология металлов и сварка
Технология конструкционных материалов и материаловедение: Учебное пособие
Сварка, резка, пайка металлов
Сварка, резка и пайка металлов

"Сварка-ЛИБ" - Техническая библиотека сварщика | Сварка, термообработка, материалы, металлы и сплавы

admin

Технология металлов и сварка