Автоматическая сварка металлов

Автоматическая сварка металлов — механизированный способ неразъемного соединения изделий (деталей, полуфабрикатов) из металлов в результате их местного расплавления.

Классификация

Различают такие типы автоматической сварки металлов:

• электродуговая;
• газоэлектрическая;
• электрошлаковая.

В первых двух случаях источником нагрева свариваемых металлов в электрическая дуга, температура которой превышает 5000 ° C. При электрошлаковой сварке источником нагрева является ванна расплавленного шлака, температура которой не превышает 2500 ° C.

В настоящее время в процессе автоматической сварки широко применяется робототехника. Роботы используют как в серийном, так и в мелкосерийном производстве. Один и тот же робот может работать по разным программам, повышая качество сварки. Роботы легче применять для контактной точечной сварки нахлесточных соединений, труднее — для электродуговой сварки угловых и тавровых соединений и электродуговой сварки стыковых соединений.

Электродуговая автоматическая сварка металлов

Электродуговая автоматическая сварка производится открытой или закрытой дугой. Она может быть одно- или многодуговой, одно- или многоэлектродной. При сварке открытой дугой расплавленный металл защищается от кислорода и азота воздуха тонким слоем жидкого шлака и газами, которые образуются в результате плавления обмазки сплошного электрода или порошка, содержащегося внутри трубчатого электрода. Автоматическая сварка металлов закрытой дугой производится под слоем сыпучего зернистого флюса.

Наибольшее распространение в СССР получило автоматическая сварка металлов под флюсом по методу, разработанному Институтом электросварки АН УССР под руководством академика АН УССР Е. О. Патона. В отличие от других видов дуговой сварки, она обеспечивает высокую производительность и качество сварных швов и лучшие условия труда сварщика.

Автоматическая сварка металлов под флюсом

Автоматическую сварку металлов под флюсом применяют в машино- и мостостроении. Например, в городе Киеве построен крупнейший в мире цельносварной автодорожный мост через реку Днепр. Почти все элементы моста сварены на заводе и смонтированы на месте строительства методом автоматической сварки металлов под флюсом. Благодаря этому методу произошел технологический переворот в судо- и котлостроении, производстве стальных труб большого диаметра для магистральных нефте- и газопроводов, в производстве различной аппаратуры. Большое значение имеет автоматическая сварка металлов для новой техники, энергетики, химической промышленности. В результате применения в СССР более 10 000 автоматов и полуавтоматов для сварки под флюсом только за вторую половину 1950-х годов высвободилось в основных отраслях металлообрабатывающей промышленности более 30 000 сварщиков.

Для автоматической сварки металлов под флюсом применяют сварочные тракторы — самоходные аппараты, которые передвигаются непосредственно по сварки изделия, а также сварочные головки. Сварочный трактор или головка возбуждает дугу в начале сварки, автоматически поддерживает устойчивое горение во время ее работы, перемещает дугу вдоль шва (трактор), подает флюс на свариваемые кромки, заваривает кратер в конце шва в момент прекращения процесса сваривания. Питание дуги переменным током осуществляется обычно от сварочного трансформатора. Постоянный ток применяют только для сварки высоколегированных сталей и сплавов алюминия, титана и сплавов на их основе, а также в полевых и монтажных условиях - на строительстве магистральных трубопроводов, мостов, нефтяных резервуаров и тому подобное.

Развитие автоматической сварки происходило быстрыми темпами в 1959 — 1965 годах. В СССР автоматическая сварка использовалась в тяжелом и транспортном машиностроении, производстве металлоконструкций, судостроении, для восстановления изношенных поверхностей валков прокатных станов и других деталей металлургического оборудования, колес и других частей подвижного состава, деталей сельскохозяйственной, землеройной техники, строительных машин, крановых колес, режущего инструмента, для изготовления биметаллических изделий.

При сварке обычных углеродистых и некоторых легированных сталей применяют плавленые флюсы - силикаты, содержащие в себе 35—45% SiO₂, 35—40% MnO, 5—8% CaF₂, а также CaO, MgO, Al₂O₃. При сварке высоколегированных сталей и сплавов (жаропрочных, нержавеющих, кислотостойких и т. п.), а также титана, алюминия, урана и сплавов на их основе применяют бескислородные или галоидные флюсы, состоящие, в основном, из фторидов и хлоридов щелочных и щелочно-земельных металлов.

Газоэлектрическая автоматическая сварка металлов

Газоэлектрическая автоматическая сварка металлов представляет собой разновидность дуговой электросварки, при котором электрическая дуга горит в защитной газовой атмосфере водорода, аргона, гелия или углекислого газа.

Электрошлаковая автоматическая сварка металлов

Электрошлаковая автоматическая сварка металлов — новый способ бездуговой сварки металлов плавлением, основанный на использовании в качестве источника нагрева расплавленного шлака, через который проходит переменный электрический ток.

Различают одно- и многоэлектродную, одно- и многофазную автоматическую сварку металлов. Обязательным условием начала электрошлаковой сварки является использование шлаковой ванны глубиной 10-50 мм. Такая сварка осуществляется без обработки кромок, но с обязательным зазором между ними (ширина зазора 25-40 мм). Удобнее выполнять ее при вертикальном положении шва. С помощью электрошлаковой автоматической сварки металлов можно соединять за один проход металл практически неограниченной толщины. Так, в 1958 году на Новокраматорском машиностроительном заводе (г. Краматорск, Донецкая область) впервые в мировой практике была осуществлена однопроходная автоматическое электрошлаковая сварка заготовок сечением 2 x 3 м.

Автоматическая электрошлаковая сварка металлов имеет следующие преимущества:

• простота технологии и техники сварки;
• исключения обработки кромок;
• минимальные затраты флюса (в десятки раз меньше, чем при автоматической сварке металлов под флюсом)
• минимальные затраты труда;
• минимальные угловые деформации;
• высокое качество сварных швов.

Электрошлаковая сварка широко применяется в тяжелом машиностроении и производстве больших металлоконструкций, дает значительную экономию средств и металла, а также сокращает производственный цикл и исключает строительство мощных литейных и кузнечно-прессовых цехов. С помощью него можно соединять между собой крупные отливки, поковки или заготовки из толстого проката стыковыми, угловыми и тавровыми швами. Для автоматического электрошлаковой сварки используют аппаратуру двух типов:

• Рельсовые аппараты используют для сварки металлов большой толщины. Рельсовый аппарат А-372-р удостоен золотой медали «Гран-При» на Всемирной выставке в Брюсселе 1958 года. Им можно сваривать за один проход проволочными или пластинчатыми электродами металл толщиной до 650 мм.

• Безрельсовые аппараты бывают двух типов: бегунковые и магнитные. Типовой безрельсовый аппарат А-501 удостоен золотой медали «Гран-При» на Брюссельской выставке.

Электрошлаковый процесс использовали в СССР не только в сварочной технике, но и в металлургическом производстве (с 1957 г.) для улучшения качества легированных сталей и сплавов способом переплавки электродов в водоохлаждаемом кристаллизаторе. Широко применяется автоматическая электрошлаковая сварка в промышленности Чехословакии, ГДР, КНР.

См. также

• Сварка
• Сварка роботами
• Автоматическая дуговая сварка под флюсом

Литература

• Украинская советская энциклопедия  : [в 12 т.] / Гл. ред. М. П. Бажан  ; редкол .: А. К. Антонов и др. - 2-е изд. - К . : Голов. ред. Уре, 1974-1985.
• Автоматическая электродуговая сварка. Под ред. Е. О. Патона. К., 1953.
• Руководство по электродуговой сварке под флюсом. Под ред. Б. Е. Патона. К., 1957.
• Руководство по электрошлаковой сварке. Под ред. Б. Е. Патона. К., 1956.
• Спыну Г. А. Промышленные роботы: конструирование и применение. — Киев: Вища школа, 1985. — 176 с.

Ссылки

• [promplace.ru/svarka-metallov-staty/avtomaticheskaya-svarka-1593.htm Автоматическая сварка]
• [tehnoarticles.ru/svarka/37.html Техника автоматической сварки под флюсом]
• [rus-robot.com/articles/ispolzovanie_promyshlennyh_robotov_na_proizvodstve/ Сварка с использованием роботов]

К:Википедия:Изолированные статьи (тип: не указан)

Отрывок, характеризующий Автоматическая сварка металлов

Весь этот день 25 августа, как говорят его историки, Наполеон провел на коне, осматривая местность, обсуживая планы, представляемые ему его маршалами, и отдавая лично приказания своим генералам.
Первоначальная линия расположения русских войск по Ко лоче была переломлена, и часть этой линии, именно левый фланг русских, вследствие взятия Шевардинского редута 24 го числа, была отнесена назад. Эта часть линии была не укреплена, не защищена более рекою, и перед нею одною было более открытое и ровное место. Очевидно было для всякого военного и невоенного, что эту часть линии и должно было атаковать французам. Казалось, что для этого не нужно было много соображений, не нужно было такой заботливости и хлопотливости императора и его маршалов и вовсе не нужно той особенной высшей способности, называемой гениальностью, которую так любят приписывать Наполеону; но историки, впоследствии описывавшие это событие, и люди, тогда окружавшие Наполеона, и он сам думали иначе.
Наполеон ездил по полю, глубокомысленно вглядывался в местность, сам с собой одобрительно или недоверчиво качал головой и, не сообщая окружавшим его генералам того глубокомысленного хода, который руководил его решеньями, передавал им только окончательные выводы в форме приказаний. Выслушав предложение Даву, называемого герцогом Экмюльским, о том, чтобы обойти левый фланг русских, Наполеон сказал, что этого не нужно делать, не объясняя, почему это было не нужно. На предложение же генерала Компана (который должен был атаковать флеши), провести свою дивизию лесом, Наполеон изъявил свое согласие, несмотря на то, что так называемый герцог Эльхингенский, то есть Ней, позволил себе заметить, что движение по лесу опасно и может расстроить дивизию.
Осмотрев местность против Шевардинского редута, Наполеон подумал несколько времени молча и указал на места, на которых должны были быть устроены к завтрему две батареи для действия против русских укреплений, и места, где рядом с ними должна была выстроиться полевая артиллерия.
Отдав эти и другие приказания, он вернулся в свою ставку, и под его диктовку была написана диспозиция сражения.
Диспозиция эта, про которую с восторгом говорят французские историки и с глубоким уважением другие историки, была следующая:
«С рассветом две новые батареи, устроенные в ночи, на равнине, занимаемой принцем Экмюльским, откроют огонь по двум противостоящим батареям неприятельским.
В это же время начальник артиллерии 1 го корпуса, генерал Пернетти, с 30 ю орудиями дивизии Компана и всеми гаубицами дивизии Дессе и Фриана, двинется вперед, откроет огонь и засыплет гранатами неприятельскую батарею, против которой будут действовать!
24 орудия гвардейской артиллерии,
30 орудий дивизии Компана
и 8 орудий дивизии Фриана и Дессе,
Всего – 62 орудия.
Начальник артиллерии 3 го корпуса, генерал Фуше, поставит все гаубицы 3 го и 8 го корпусов, всего 16, по флангам батареи, которая назначена обстреливать левое укрепление, что составит против него вообще 40 орудий.
Генерал Сорбье должен быть готов по первому приказанию вынестись со всеми гаубицами гвардейской артиллерии против одного либо другого укрепления.
В продолжение канонады князь Понятовский направится на деревню, в лес и обойдет неприятельскую позицию.
Генерал Компан двинется чрез лес, чтобы овладеть первым укреплением.
По вступлении таким образом в бой будут даны приказания соответственно действиям неприятеля.
Канонада на левом фланге начнется, как только будет услышана канонада правого крыла. Стрелки дивизии Морана и дивизии вице короля откроют сильный огонь, увидя начало атаки правого крыла.
Вице король овладеет деревней [Бородиным] и перейдет по своим трем мостам, следуя на одной высоте с дивизиями Морана и Жерара, которые, под его предводительством, направятся к редуту и войдут в линию с прочими войсками армии.
Все это должно быть исполнено в порядке (le tout se fera avec ordre et methode), сохраняя по возможности войска в резерве.
В императорском лагере, близ Можайска, 6 го сентября, 1812 года».
Диспозиция эта, весьма неясно и спутанно написанная, – ежели позволить себе без религиозного ужаса к гениальности Наполеона относиться к распоряжениям его, – заключала в себе четыре пункта – четыре распоряжения. Ни одно из этих распоряжений не могло быть и не было исполнено.
В диспозиции сказано, первое: чтобы устроенные на выбранном Наполеоном месте батареи с имеющими выравняться с ними орудиями Пернетти и Фуше, всего сто два орудия, открыли огонь и засыпали русские флеши и редут снарядами. Это не могло быть сделано, так как с назначенных Наполеоном мест снаряды не долетали до русских работ, и эти сто два орудия стреляли по пустому до тех пор, пока ближайший начальник, противно приказанию Наполеона, не выдвинул их вперед.
Второе распоряжение состояло в том, чтобы Понятовский, направясь на деревню в лес, обошел левое крыло русских. Это не могло быть и не было сделано потому, что Понятовский, направясь на деревню в лес, встретил там загораживающего ему дорогу Тучкова и не мог обойти и не обошел русской позиции.
Третье распоряжение: Генерал Компан двинется в лес, чтоб овладеть первым укреплением. Дивизия Компана не овладела первым укреплением, а была отбита, потому что, выходя из леса, она должна была строиться под картечным огнем, чего не знал Наполеон.
Четвертое: Вице король овладеет деревнею (Бородиным) и перейдет по своим трем мостам, следуя на одной высоте с дивизиями Марана и Фриана (о которых не сказано: куда и когда они будут двигаться), которые под его предводительством направятся к редуту и войдут в линию с прочими войсками.
Сколько можно понять – если не из бестолкового периода этого, то из тех попыток, которые деланы были вице королем исполнить данные ему приказания, – он должен был двинуться через Бородино слева на редут, дивизии же Морана и Фриана должны были двинуться одновременно с фронта.
Все это, так же как и другие пункты диспозиции, не было и не могло быть исполнено. Пройдя Бородино, вице король был отбит на Колоче и не мог пройти дальше; дивизии же Морана и Фриана не взяли редута, а были отбиты, и редут уже в конце сражения был захвачен кавалерией (вероятно, непредвиденное дело для Наполеона и неслыханное). Итак, ни одно из распоряжений диспозиции не было и не могло быть исполнено. Но в диспозиции сказано, что по вступлении таким образом в бой будут даны приказания, соответственные действиям неприятеля, и потому могло бы казаться, что во время сражения будут сделаны Наполеоном все нужные распоряжения; но этого не было и не могло быть потому, что во все время сражения Наполеон находился так далеко от него, что (как это и оказалось впоследствии) ход сражения ему не мог быть известен и ни одно распоряжение его во время сражения не могло быть исполнено.


Многие историки говорят, что Бородинское сражение не выиграно французами потому, что у Наполеона был насморк, что ежели бы у него не было насморка, то распоряжения его до и во время сражения были бы еще гениальнее, и Россия бы погибла, et la face du monde eut ete changee. [и облик мира изменился бы.] Для историков, признающих то, что Россия образовалась по воле одного человека – Петра Великого, и Франция из республики сложилась в империю, и французские войска пошли в Россию по воле одного человека – Наполеона, такое рассуждение, что Россия осталась могущественна потому, что у Наполеона был большой насморк 26 го числа, такое рассуждение для таких историков неизбежно последовательно.
Ежели от воли Наполеона зависело дать или не дать Бородинское сражение и от его воли зависело сделать такое или другое распоряжение, то очевидно, что насморк, имевший влияние на проявление его воли, мог быть причиной спасения России и что поэтому тот камердинер, который забыл подать Наполеону 24 го числа непромокаемые сапоги, был спасителем России. На этом пути мысли вывод этот несомненен, – так же несомненен, как тот вывод, который, шутя (сам не зная над чем), делал Вольтер, говоря, что Варфоломеевская ночь произошла от расстройства желудка Карла IX. Но для людей, не допускающих того, чтобы Россия образовалась по воле одного человека – Петра I, и чтобы Французская империя сложилась и война с Россией началась по воле одного человека – Наполеона, рассуждение это не только представляется неверным, неразумным, но и противным всему существу человеческому. На вопрос о том, что составляет причину исторических событий, представляется другой ответ, заключающийся в том, что ход мировых событий предопределен свыше, зависит от совпадения всех произволов людей, участвующих в этих событиях, и что влияние Наполеонов на ход этих событий есть только внешнее и фиктивное.