Анализ и экономическая оценка сборочного производства

| Категория реферата: Рефераты по предпринимательству
| Теги реферата: доклад, доклад по географии на тему
| Добавил(а) на сайт: Antrop.

5.Сварка давлением

Холодная сварка металлов. В сварочном производстве длительное время применяются процессы, связанные с использованием высокочастотных источников тепла, при этом металл в местах соединения доводится до плавления или пластического состояния, в последние годы установили, что сварку можно производить при комнатных температурах, не нагревая металл,—холодной сваркой.

При холодной сварке соединения получаются в результате взаимодействия электронов и ионов, находящихся в узлах кристаллической решетки и определяющих прочность кусков металла. При сближении двух металлических поверхностей происходит объединение электронов, в результате чего возникают силы взаимодействия между поверхностями. При достаточном сближении образуется общее «электронное облако» и, следовательно, единое соединение из двух кусков металла.

В реальных условиях все металлы покрыты окислами и имеют неровности на поверхности, что существенно изменяет характер взаимодействия поверхностей при их сближении. При сближении поверхностей с неровностями сначала возникают сближения в отдельных, наиболее высоких точках.

При достижении определенной степени деформации происходит объединение отдельных точек контакта в общую площадь контакта. При этом важно чтобы в области контакта не возникали большие напряжения, способные разрушить соединение после удаления внешней нагрузки. На всех металлах, кроме благородных (золото, платина и др.), в атмосферных условиях очень часто образуются пленки окислов, которые препятствуют образованию металлической связи. Большую вредность соединяемым металлам приносят органические соединения (масла).

Для осуществления холодной сварки необходимо со свариваемой поверхности удалить окислы и загрязнения и сблизить эти поверхности на расстояние параметра критической решетки, что на практике приводит к значительным деформациям соединяемых металлов.

Методом холодной сварки можно осуществлять соединения встык, внахлестку и в тавр. Перед сваркой поверхности, подлежащие соединению, обезжиривают и очищают вращающейся проволочной щеткой — шабрением. Встык свариваются проволоки; внахлестку — листы толщиной 0,2—15 мм. Соединения выполняются в виде отдельных точек путем вдавливания в металл с одной или двух сторон пуассонов или непрерывного шва (вдавливанием штампа или прокатыванием ролика).

Холодная сварка нашла широкое применение в производстве бытовых приборов
(чайников, кастрюль и т. п.), в приборостроении, для заварки оболочек алюминиевых кабелей, при изготовлении теплообменников, для холодильников и в других отраслях.

Ультразвуковая сварка металлов. В настоящее время ультразвук находит широкое применение для исследования некоторых физических явлений и свойств веществ. Ультразвуковые колебания используют также для обработки металлов и дефектоскопии. В сварочном производстве ультразвук можно использовать в различных целях. Например, воздействуя им на сварочную ванну в процессе кристаллизации, можно улучшить механические свойства металла шва; его можно использовать и для удаления газов. Ультразвук может быть источником энергии для создания точечных и шовных соединений.

Сварка взрывом. В последние годы проведены исследовательские работы по использованию энергии взрыва для соединения (сварки) однородных и разнородных металлов в твердом состоянии. Сущность этого способа сварки состоит в том, что на жесткое основание укладывают пластину, к которой нужно приварить вторую с расположенным на ней зарядом взрывчатого вещества.
Пластины в момент взрыва устанавливаются не параллельно, а под небольшим углом друг к Другу. Энергия взрыва сообщает большую скорость верхней пластине и в результате удара пластин образуются зеркально-чистые поверхности и пластины соединяются.

Разработка процесса сварки взрывом находится в начальной стадии, и поэтому трудно определить области применения этого способа. Однако уже сейчас сварку взрывом можно использовать для проката биметалла, т. е. металла, состоящего из двух слоев, при сварке заготовок и некоторых деталей из разнородных металлов.

Диффузионная сварка. Диффузионная сварка осуществляется в твердом состоянии металла при повышенных температурах с приложением сдавливающего усилия к месту сварки.

Использование повышенных температур при диффузионной сварке позволяет уменьшить сопротивление металлов пластическим деформациям. Вследствие этого имеющиеся в зоне действительного контакта выступы на металле деформируются при значительно меньших нагрузках, что облегчает сближение атомов металла на всей площади свариваемой поверхности.

Сварка металлов трением. Сварка металлов трением происходит в твердом состоянии при воздействии тепла, получаемого от трения поверхностей свариваемого изделия. Трение поверхностей осуществляется путем вращения или возвратно-поступательного перемещения свариваемых деталей, сжимаемых определенным усилием.

6. Специальные методы сварки

На современном этапе развития физики широкое применение в различных областях находит энергия электронов. Свободные электроны получаются в термоэлектрических катодах. В этих катодах металлы нагреваются до таких температур, при которых электроны приобретают скорость, достаточную чтобы покинуть металл и перейти в окружающее катод пространство.

Свободные электроны под действием электрических или магнитных полей могут перемещаться и им могут быть сообщены большие ускорения.

Сущность процесса сварки электронным лучом состоит в использовании кинетической энергии электронов, быстро движущихся в вакууме.

Электронный луч, используемый для сварки, получается в специальной электронной пушке. Электронная пушка представляет собой устройство, с помощью которого получают узкие электронные пучки с большой плотностью энергии. Пушка имеет катод , который нагревается до высоких температур.

Для увеличении энергии в луче после выхода, анода фиксируются магнитным полем в специальных магнитных линзах. Летящие электроны, сфокусированные в плотный пучок ударяются с большой скоростью о малую, резко ограниченную площадку на изделии 6; при этом кинетическая энергия электронов в следствии торможения в веществе превращается в тепло. Нагревая металл до очень высоких температур.

Для перемещения луча по свариваемому; изделию на пути электронов находится магнитная отклоняющаяся система, позволяющая устанавливать луч точно по линии сварки. Сварочный процесс ведется в глубоком вакууме, чтобы обеспечить полную безопасность работы установки.

Электронный луч является легкоуправляемым источником тепла. Он позволяет в широких пределах и очень точно регулировать температуру нагрева изделия, легко перемещать зону нагрева по изделию и переносить энергию на значительные расстояния.

Электроннолучевая сварка находит применение как для соединения малогабаритных изделий электроники и приборостроения, так как для соединения различных крупногабаритных изделий — длиной и диаметром в несколько метров. Поэтому область применения электронно-лучевой сварки практически не ограничена.

Квантовые генераторы оптического диапазона появились совсем недавно. Но уже сейчас с их помощью можно получать интенсивные и остронаправленные пучки света, сконцентрировав энергию на очень малые площадки, равные тысячным долям миллиметра. Созданное на этом принципе технологическое оборудование позволяет обрабатывать различные материалы и производить сварку основу принципа действия квантового генератора и усилителя положено индуцированное излучение, которое поглощает электромагнитные волны или фотоны атомными системами. При поглощении фотона его энергия передается атому, который переходит в «возбужденное» квантовое состояние. Этот атом может испускать фотон под действием внешнего фотона. В результате падающая волна усиливается волной, излучаемой атомом. Важным в этом процессе является то, что испускаемая волна в точности совпадает по фазе с той, под действием которой она возникает. Это явление используется в квантовых усилителях.

В квантовых генераторах в качестве основного энергетического элемента используется рубин. Квантовый генератор света на кристалле рубина питается от импульсной лампы, при вспышке которой большинство атомов хрома в рубине переводится в возбужденное состояние. Однако к. п. д. квантовых генераторов на рубине невелик в настоящее время ведутся разработки квантовых генераторов на полупроводниках.