- Главная
- Разное
- Дизайн
- Бизнес и предпринимательство
- Аналитика
- Образование
- Развлечения
- Красота и здоровье
- Финансы
- Государство
- Путешествия
- Спорт
- Недвижимость
- Армия
- Графика
- Культурология
- Еда и кулинария
- Лингвистика
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Маркетинг
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Сварка алюминия и его сплавов презентация
Содержание
- 1. Сварка алюминия и его сплавов
- 2. Чистый алюминий в виду
- 3. Плотность зависит и от температуры:
- 4. Алюминиевые сплавы Деформируемые Литейные
- 5. Классификация и характеристика промышленных сплавов алюминия
- 6. Теоретической границей является предел растворимости элементов
- 7. Все деформированные сплавы делят на:
- 8. Деформированные сплавы не упрочненные термической обработкой:
- 9. Деформированные термической обработкой сплавы делят на
- 10. Сложности при сварке алюминия и его сплавов
- 11. Поверхность алюминия и его сплавов покрыта плотной и прочной оксидной плёнкой (окисью алюминия).
- 12. Окисная пленка на поверхности
- 13. Важной характеристикой окисной пленки алюминия является ее
- 14. Коэффициент теплового расширения окисной пленки почти в
- 15. Для осуществления сварки должны быть приняты меры
- 16. В условиях электродуговой сварки в инертных защитных
- 17. Водород, в отличие от других газов, обладает
- 18. Изменение растворимости водорода в алюминии при различных температурах
- 19. Основным источником водорода, растворяющегося в сварочной ванне,
- 20. При наличии паров воды в зоне ванны
- 21. Основным источником водорода, растворяющегося в металле шва
- 22. Поэтому основной мерой борьбы с пористостью при
- 23. Выделение водорода с единицы поверхности алюминия при нагреве
- 24. Предупреждению пористости при сварке алюминия может способствовать
- 25. Удаление окисной плёнки
- 26. Механическая зачистка с помощью металлических щеток.
- 27. Смывание остатков щелочи и продуктов реакции сначала
- 28. Подготовленные к сварке детали необходимо сварить в
- 29. Очистка в процессе сварки: Катодное распыление Присутствующие
- 30. Очистка в процессе сварки: Термическая очистка Осуществляется
- 31. Очистка в процессе сварки: Использование очищающих флюсов
- 32. Очистка в процессе сварки: Использование подкладок с
- 33. Схема удаления окисных пленок из корня шва
- 34. На практике обычно применяют подкладки с глубиной
- 35. Сварка алюминия и его сплавов
- 36. Для сварки алюминия и его сплавов применяют
- 37. К числу технологических особенностей сварки алюминия
- 39. Ручная дуговая сварка алюминия
- 40. При толщине 12 мм и более прихватку
- 42. Дуговая сварка в среде инертных газов
- 43. Ручная дуговая сварка вольфрамовым электродом Сварка
- 46. Производительность сварки вольфрамовым электродом можно повысить в
Слайд 2 Чистый алюминий в виду своей низкой прочности (9–12
кГс/мм^2) используется в отдельных случаях пищевой, электротехнической промышленности, химическом машиностроение.
Алюминий высокой чистоты находит применение в ряде отраслей, например в производстве полупроводниковых устройств. Основное назначение: полуфабрикаты из алюминиевых сплавов (листы, профили, трубы).
Алюминий отличается малой плотностью, в зависимости от степени чистоты можно выделить следующие виды:
99,25% Al ρ = 2,727 г/см3,
99,75% Al ρ = 2,700 г/см3.
Алюминий высокой чистоты находит применение в ряде отраслей, например в производстве полупроводниковых устройств. Основное назначение: полуфабрикаты из алюминиевых сплавов (листы, профили, трубы).
Алюминий отличается малой плотностью, в зависимости от степени чистоты можно выделить следующие виды:
99,25% Al ρ = 2,727 г/см3,
99,75% Al ρ = 2,700 г/см3.
Слайд 3 Плотность зависит и от температуры:
Т = 20 0С
99,750% ρ = 2,700 г/см3,
Т = 659 0С (твердое) 99,750% ρ = 2,550 г/см3,
Т = 659 0С (жидкость) 99,750% ρ = 2,380 г/см3.
Этим объясняется сложность сварки из-за особенности усадки, также и при изготовление литых деталей.
Алюминий имеет разную температуру плавления:
Алюминий высокой чистоты – 660 град. С;
Алюминий технический – 658 град. С;
АМг6 – 628 град. С.
Т = 659 0С (твердое) 99,750% ρ = 2,550 г/см3,
Т = 659 0С (жидкость) 99,750% ρ = 2,380 г/см3.
Этим объясняется сложность сварки из-за особенности усадки, также и при изготовление литых деталей.
Алюминий имеет разную температуру плавления:
Алюминий высокой чистоты – 660 град. С;
Алюминий технический – 658 град. С;
АМг6 – 628 град. С.
Слайд 5Классификация и характеристика промышленных сплавов алюминия
1) Деформированные сплавы;
2) Литейные сплавы;
3)
Деформированные, не упрочняемые термической обработкой сплавы;
4) Деформированные, упрочняемые термической обработкой сплавы.
4) Деформированные, упрочняемые термической обработкой сплавы.
Слайд 6 Теоретической границей является предел растворимости элементов в твердом растворе. Деформированные
сплавы имеют концентрацию легирующих элементов меньше предела растворимости и при нагреве могут быть приведены в однофазное состояние, которым обеспечивается высокая деформационная способность.
Концентрация легирующих элементов в литейных сплавах превышает их предельную растворимость в алюминии, поэтому эти сплавы имеют эвтектики, что сообщает сплавам хорошие литейные свойства: жидкотекучесть, хорошая заполняемость формы, но ухудшает их способность к деформации.
Концентрация легирующих элементов в литейных сплавах превышает их предельную растворимость в алюминии, поэтому эти сплавы имеют эвтектики, что сообщает сплавам хорошие литейные свойства: жидкотекучесть, хорошая заполняемость формы, но ухудшает их способность к деформации.
Слайд 7Все деформированные сплавы делят на:
– не упрочняемые термической обработкой (твердые
растворы, имеющие концентрацию легирующих элементов ниже предела растворимости при комнатной температуре);
– термически упрочняемые деформированные (концентрация легирующих элементов свыше этого предела).
– термически упрочняемые деформированные (концентрация легирующих элементов свыше этого предела).
Слайд 8 Деформированные сплавы не упрочненные термической обработкой:
1) технический алюминий (95,25%);
2) АМц;
3)
сплавы типа магналий;
4) АМг1, АМг2, АМг3, АМг5, АМг6, АМг61;
4) АМг1, АМг2, АМг3, АМг5, АМг6, АМг61;
Слайд 9 Деформированные термической обработкой сплавы делят на 6 групп:
1) Дуралюмины –
сплавы типа Д1, Д16, Д19, ВАД1, ВД17, М40, Д18 (система Al–Cu–Mg);
2) Авиали –АВ, АД31, АД33, АК6, АК8 (система Al–Mg–Si; Al–Cu–Mg–Si): АВ, АД31, АД33, АД35, АК6, АК6-1, АК8;
3) Сплавы на основе системы Al–Cu–Mg–Fe–Ni: АК2, АК4, АК4-1.
4) Сплавы на основе системы Al–Cu–Mn: Д20, Д21, ВАД23.
5) Сплавы на основе системы Al–Zn–Mg–Cu: В93, В94, В95, В96.
6) Сплавы на основе системы Al–Mg–Zn: В92, В92Ц, АМц.
2) Авиали –АВ, АД31, АД33, АК6, АК8 (система Al–Mg–Si; Al–Cu–Mg–Si): АВ, АД31, АД33, АД35, АК6, АК6-1, АК8;
3) Сплавы на основе системы Al–Cu–Mg–Fe–Ni: АК2, АК4, АК4-1.
4) Сплавы на основе системы Al–Cu–Mn: Д20, Д21, ВАД23.
5) Сплавы на основе системы Al–Zn–Mg–Cu: В93, В94, В95, В96.
6) Сплавы на основе системы Al–Mg–Zn: В92, В92Ц, АМц.
Слайд 11Поверхность алюминия и его сплавов покрыта плотной и прочной оксидной плёнкой
(окисью алюминия).
Слайд 12 Окисная пленка на поверхности алюминия и его сплавов
затрудняет процесс сварки. Обладая высокой температурой плавления (2050° С), окисная пленка не расплавляется в процессе сварки и покрывает металл прочной оболочкой, затрудняющей образование общей ванны.
Слайд 13Важной характеристикой окисной пленки алюминия является ее способность адсорбировать газы, в
особенности водяной пар. Последний удерживается окисной пленкой до температуры плавления металла.
Слайд 14Коэффициент теплового расширения окисной пленки почти в 3 раза меньше коэффициента
расширения алюминия, поэтому при нагреве металла в ней образуются трещины. Оксидная плёнка разрушается в виде отдельных кусков, которые попадая в сварочную ванну образуют опасный вид дефекта – оксидное включение.
Слайд 15Для осуществления сварки должны быть приняты меры по разрушению и удалению
пленки и защите металла от повторного окисления. С этой целью используют специальные сварочные флюсы или сварку осуществляют в атмосфере инертных защитных газов. Вследствие большой химической прочности соединения А12О3 восстановление алюминия из окисла в условиях сварки практически невозможно. Не удается также связать А12О3 в прочные соединения сильной кислотой или основанием.
Слайд 16В условиях электродуговой сварки в инертных защитных газах удаление окисной пленки
происходит в результате электрических процессов, происходящих у катода (катодное распыление).
Слайд 17Водород, в отличие от других газов, обладает способностью растворяться в алюминии
и при определенных условиях образовывать поры в металле швов.
Слайд 19Основным источником водорода, растворяющегося в сварочной ванне, является реакция взаимодействия влаги,
содержащейся в окисной пленке, с металлом:
2Al + 3H2O = Al2O3 + 6H
2Al + 3H2O = Al2O3 + 6H
Слайд 20При наличии паров воды в зоне ванны концентрация растворенного в металле
водорода может оказаться намного больше равновесной.
При охлаждении растворенный водород в связи с понижением растворимости стремится выделиться из металла. Пузыри выделяющегося водорода, не успевая всплыть из ванны, остаются в шве, образуя поры.
При охлаждении растворенный водород в связи с понижением растворимости стремится выделиться из металла. Пузыри выделяющегося водорода, не успевая всплыть из ванны, остаются в шве, образуя поры.
Слайд 21Основным источником водорода, растворяющегося в металле шва при аргонодуговой сварке, является
влага, адсорбированная поверхностью металла и входящая в состав окисной пленки в виде гидратированных окислов. Количество ее определяется состоянием поверхности металла и зависит от обработки его перед сваркой.
Слайд 22Поэтому основной мерой борьбы с пористостью при сварке алюминия является снижение
концентрации растворенного в нем водорода до предела ниже 0,69 – 0,7 см^3/100 г металла.
Слайд 24Предупреждению пористости при сварке алюминия может способствовать сокращение удельной поверхности присадочной
проволоки за счет увеличения ее диаметра и уменьшения доли участия присадочного металла в образовании шва.
Рациональную обработку поверхности проволоки и основного металла применяют с целью уменьшения толщины окисной пленки и запаса имеющейся в ней влаги.
Рациональную обработку поверхности проволоки и основного металла применяют с целью уменьшения толщины окисной пленки и запаса имеющейся в ней влаги.
Слайд 26Механическая зачистка с помощью металлических щеток.
Обезжиривание в водном растворе следующего
состава: 40-50 г/л тринатрийфосфата (Na3PO4 · 12H2O), 35-50 г/л кальцинированной соды (Na2CO3), и 25-30 г/л жидкого стекла (Na2SiO3). Время обезжиривания примерно 5 минут температура раствора 60-70°С.
Травление в течении 1 – 3 мин в 5% растворе щелочи NaOH или КОН.
Слайд 27Смывание остатков щелочи и продуктов реакции сначала горячей, а потом холодной
водой
Пассивация 20% азотной кислотой (HNO3), нагретой до температуры 60 град.
Промывка деталей холодной, затем горячей водой и их сушка
Слайд 28Подготовленные к сварке детали необходимо сварить в течение
24 часов, а сварочную проволоку использовать в течение 8 часов.
Различие в сроке хранения подготовленных к сварке деталей и проволоки обусловлено тем, что непосредственно перед сваркой соединяемые кромки деталей дополнительно очищают от окисных пленок механическим путем - проволочной щеткой, а затем шабером
Слайд 29Очистка в процессе сварки: Катодное распыление
Присутствующие в дуге положительные ионы инертных
газов разгоняются катодным напряжением и ударяют в поверхностный слой окисной пленки, разрушая его.
Результаты этого процесса остаются в виде беловатых полос по сторонам шва.
Результаты этого процесса остаются в виде беловатых полос по сторонам шва.
Слайд 30Очистка в процессе сварки: Термическая очистка
Осуществляется при сварке на прямой полярности
Окись
алюминия в этом случае разрушается при взаимодействии с расплавленным алюминием. В результате образуется газообразный субокисел Al2O.
Поскольку эта реакция возможна только при температурах свыше 1700 °С, область очищенной поверхности практически ограничена анодным пятном.
Слайд 31Очистка в процессе сварки: Использование очищающих флюсов
Действие флюсов для сварки алюминия
основано на процессах растворения и смывания диспергированной окисной пленки расплавленным флюсом, поскольку:
восстановление алюминия из окисла в условиях сварки практически невозможно;
не удается связать А12О3 в прочные соединения сильной кислотой или основанием.
восстановление алюминия из окисла в условиях сварки практически невозможно;
не удается связать А12О3 в прочные соединения сильной кислотой или основанием.
Слайд 32Очистка в процессе сварки: Использование подкладок с канавками
Форма поперечного сечения канавки:
а
– прямоугольная, б – квадратная со скругленными кромками, в – квадратная наклонная.
Для устранения окисных включений в металле швов используют удаляемые подкладки из коррозионно-стойкой стали, других металлов с повышенной температурой плавления, а также меди, благодаря ее высокой теплопроводности.
Слайд 33Схема удаления окисных пленок из корня шва при односторонней сварке стыковых
соединений на подкладке с канавкой
1 – электрод; 2 – свариваемый металл; 3 – расплавленный металл сварочной ванны; 4 – окисные плёнки на поверхности соединяемых кромок; 5 – подкладка с канавкой; 6 – металл шва.
Слайд 34На практике обычно применяют подкладки с глубиной канавки 1,2 – 2
мм. При правильно выбранном и стабильном режиме сварки такая глубина канавки более чем в 1,5 раза превышает высоту оставшихся под дугой окисных пленок и обеспечивает их полное удаление в поверхностный слой нижнего усиления шва.
Слайд 36Для сварки алюминия и его сплавов применяют следующие основные способы сварки:
Ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом;
Автоматическая аргонодуговая сварка неплавящимся электродом;
Ручная дуговая покрытыми электродами;
Автоматическая аргонодуговая сварка плавящимся электродом;
Механизированная аргонодуговая сварка плавящимся электродом;
Автоматическая сварка под слоем флюса.
Автоматическая аргонодуговая сварка неплавящимся электродом;
Ручная дуговая покрытыми электродами;
Автоматическая аргонодуговая сварка плавящимся электродом;
Механизированная аргонодуговая сварка плавящимся электродом;
Автоматическая сварка под слоем флюса.
Слайд 37 К числу технологических особенностей сварки алюминия необходимо отнести предварительный подогрев,
снижающий вероятность порообразования из-за снижения кол-ва влаги в окисной плёнке.
Нагрев производят используя газовые горелки (восстановительное пламя), горячий воздух или электроконтактные нагреватели.
Температуру контролируют с помощью контактных термопар или термокарандашей.
Слайд 40При толщине 12 мм и более прихватку и сварку производить с
подогревом до 250-350°С.
Прихватку и сварку производят на постоянном токе обратной полярности.
Зазор при сборке устанавливается в зависимости от толщины металла в пределах до 3 мм.
При длине шва более 500 мм рекомендуется применять обратно-ступенчатый способ сварки.
Прихватку и сварку производят на постоянном токе обратной полярности.
Зазор при сборке устанавливается в зависимости от толщины металла в пределах до 3 мм.
При длине шва более 500 мм рекомендуется применять обратно-ступенчатый способ сварки.
Слайд 42Дуговая сварка в среде инертных газов
Сварку осуществляют неплавящимися (вольфрамовыми чистыми,
лантанированными и иттрированными) и плавящимися электродами.
Используемые инертные газы: аргон высшего и первого сорта по ГОСТ 10157-79, гелий повышенной чистоты, смесь аргона с гелием.
Выбор конкретного способа сварки определяется конструкцией изделия и условиями производства.
Используемые инертные газы: аргон высшего и первого сорта по ГОСТ 10157-79, гелий повышенной чистоты, смесь аргона с гелием.
Выбор конкретного способа сварки определяется конструкцией изделия и условиями производства.
Слайд 43Ручная дуговая сварка вольфрамовым электродом
Сварка осуществляется при питании дуги от
источников питания переменного тока (установки типа УДГ, УДГУ).
Расход аргона составляет 6 ... 15 л/мин. При переходе на гелий расход газа увеличивается примерно в 2 раза. Напряжение дуги при сварке в аргоне 15 ... 20 В, а в гелии 25 ... 30 В.
Слайд 46Производительность сварки вольфрамовым электродом можно повысить в 3 ... 5 раз,
если использовать трехфазную дугу. Благодаря более интенсивному прогреву за один проход на подкладке сваривают листы толщиной до 30 мм. Сварку осуществляют как ручным, так и механизированным способом.
