Технологические процессы и оборудование заготовительных цехов

1). Сварка неплавящимся электродом дугой прямого действия (метод Н.Н. Бенардоста). Электроды из тугоплавких материалов: графитовые (tпл.=40000С) или вольфрамовые tпл.= 34100С). При > 3 мм используется присадочный материал (прямая и обратная полярность).

2). Сварка плавящимся (металлическим) электродом дугой прямого действия (метод Н.Г. Славянова) - основной вид дуговой сварки (Ток постоянный - дуга устойчивая, прямая и обратная полярность; ток переменный - дуга неустойчивая, к.п.д. 0,8-0,85).

3). Сварка косвенной дугой, которая горит между двумя неплавящимися электродами; заготовки нагреваются и расплавляются теплотой столба косвенной дуги, ток постоянный или переменный.

4). Сварка трехфазной дугой, при которой дуга горит между электродами и между каждым электродом и заготовками.

Способы дуговой сварки

- ручная дуговая сварка;

- автоматическая дуговая сварка под флюсом;

- дуговая сварка в защитном газе.

Конструирование сварных заготовок

Последовательность:

1. Анализ конструкции изделия (детали):

- конфигурация и габаритные размеры;

- технические требования;

- эксплуатационные свойства.

2. Разделение изделия (детали) на простые элементы (части). (рис. 1 и рис.2).

3. Выбор способов изготовления заготовок простых элементов (частей). Возможна замена материалов с лучшими технологическими свойствами для выбранного способа. При этом механические свойства нового материала не должны уступать свойствам заменяемого.

4. Выбор способов сварки и видов соединения свариваемых элементов (частей).

5. Разработка чертежей на каждый элемент (часть) конструкции заготовки с указанием технических требований. На чертеже должны быть указаны размеры разделки кромок.

6. Разработка чертежа на сварную заготовку с указанием технических требований, мест сварки, вида и ГОСТа сварки (условными обозначениями).

Типовой технологический процесс сварки

1. Изготовление частей (элементов) заготовки - литье, ковка, штамповка, резка.

2. Подготовка поверхностей под сварку - очистка (галтовка, дробеструйка, шлифование, травление).

3. Обработка кромок - точение, фрезерование, ...

4. Сварка.

5. Отжиг - термообработка.

6. Зачистка сварных швов.

7. Контроль.

8. Испытание.

литье прессование заготовки

Лекция 16. Порошковые заготовки

Из порошков изготавливают готовые детали или заготовки, требующие минимальной механической обработки.

Порошковые заготовки применяются как для изготовления традиционных изделий, так и для изготовления изделий со специальными свойствами (магнитными, коррозионными и др.).

Исходным сырьем служат порошки: железа, углеродистой стали, чугуна, алюминия, меди, магния, титана, молибдена, бериллия (Be), вольфрама и др. металлов и их сплавов.

Порошки характеризуются химическим составом, физическими и технологическими свойствами.

Химический состав металлических порошков зависит от исходного материала. Физические свойства зависят от размера, формы, микротвердости и плотности частиц порошка. К технологическим свойствам относятся:

- текучесть;

- прессуемость (способность металлических порошков образовывать под давлением изделие, имеющее заданные размеры, форму и плотность);

- формуемость (способность сохранять приданные им под давлением формы в заданном интервале значений пористости);

- уплотняемость (способность к уменьшению объема под воздействием давления или вибрации);

- спекаемость (прочность сцепления частиц - как результат термической обработки прессованных заготовок).

По назначению выпускают:

- антифрикционные материалы (с пористостью 15..35%);

- фрикционные материалы;

- конструкционные материалы;

- порошковые твердые сплавы (3-х групп: 1) инструментальные, 2) конструкционные, 3) жаропрочные и жаростойкие).

Антифрикционные материалы.

Антифрикционные материалы (пористость 15..35%) характеризуются хорошей прирабатываемостью, высокой износостойкостью, низким коэффициентом трения (0,3, а при смазке 0,1).

Из таких материалов изготавливают пористые подшипники скольжения, которые работают бесшумно, просты в изготовлении и экономичны.

Изготавливают подшипники из:

- пористого железа (марка Ж), железографита - ЖГр2 (2% графита, остальное Fe), железографита с медью - ЖГр1,5Д2,5 (1,5% графита, 2,5 меди, остальное Fe);

- спеченной бронзы (с содержанием олова от 8 до 12%) и бронзографита - Бр010Гр4 (10% олова, 4% графита, остальное Сu).

Освоено производство металлостеклянных антифрикционных материалов (0,03...0,05), состоящие из порошков никеля или железа и стекла.

Фрикционные материалы.

Применяются в конструкциях передающих крутящий момент и тормозных устройств ( ).

Фрикционные порошковые материалы обеспечивают стабильный коэффициент трения, прочность, хорошую прирабатывемость, высокую коррозийную стойкость и износостойкость.

Основой фрикционных материалов являются:

- медь и ее сплавы (раб. температура до 500 ... 6000С);

- железо и никель и их сплавы (раб. температура до 1000 ... 12000С).

К ним добавляются порошки из олова (Sn), висмута(Bi), графита, сульфидов молибдена, а также кварцев, песок, асбест, оксиды хрома (Cr), алюминия (Al), карбиды кремния, титана и др.

Марки фрикционных порошковых материалов:

- МК5 (основа - железо, 6...8% графита, 7..9% свинца (Pb), 8..10% олово, 3...5% железо);

- ФАБ, - А140 - имеют ту же основу;

- ФМК-11, - МКВ-50А имеют основу Fe и компоненты медь, асбест, сульфиды молибдена и др.

Конструкционные материалы.

Получают спеканием порошков Fe и графита; легированных сталей с различными добавками.

Такие материалы характеризуются прочностью, износостойкостью и экономичностью.

Используются для изготовления зубчатых колес, кулачков, дисков, втулок, корпусов подшипников и др.

Порошковые твердые сплавы подразделяются на три группы:

1 группа - инструментальные твердые сплавы - твердый раствор карбидов вольфрама (Wc), титана (TiC), и тантала (TaC) в металлическом кобальте (Co).

Инструментальные твердые сплавы обладают высокой твердостью (HRA86...92), высокой износостойкостью и красностойкостью (tкр.ст. = 800...10000С). Три группы: ВК (однокарбидные, ВК2, ВК4, ВК6, ВК8), ТК (2-х карбидные, ТБК10, Т14К8, Т15К6, Т30К4) и ТТК (3-х кабидные, ТТ7К12, ТТ8К6, ТТ20К9).

Изготавливаются цельнотвердые сплавы, режущий инструмент и пластины различной конфигурации к сборному режущему инструментую.

2 группа - конструкционные твердые сплавы изготовляются из твердых сплавов типа ВК с различными добавками.

Используются для изготовления подшипников, калибров и оправок к металлорежущим станкам и прокатным валкам, направляющих изделий и др.

3 группа - жаропрочные и жаростойкие твердые сплавы изготавливаются из спеченных твердых сплавов с различными добавками (Cr,Ni,Mo и др.). Обладают высокой прочностью, нечувствительностью к перепадам температур и жаропрочностью. Используются для изготовления деталей машин, измерительных устройств, работающих при повышенных температурах. а также изготавливаются различные сопла горелок, фильтры и др.

Технологический процесс изготовления порошковых заготовок.

1. Получение металлических порошков.

2. Термообработка (отжиг).

3. Сортировка порошков по фракциям.

4. Смешивание порошков.

5. Формование металлических порошков.

6. Спекание формованных изделий.

7. Дополнительная обработка (Т/о - отжиг; хим.-терм. обработка; масляная пропитка пористых подшипников).

8. Механическая обработка.

9. Контроль.

Размещено на Allbest.ru