Одним из увлекательных и многообещающих промышленных применений ультразвука является ультразвуковая сварка (УЗС). Этот метод сварки характеризуется очень ценными технологическими качествами: возможностью соединения металлов без снятия поверхностных пленок и расплавления, в особенности неплохой свариваемостью незапятнанного и сверхчистого алюминия, меди, серебра; возможностью соединения тончайших железных фольг со стеклом и керамикой.Ультразвуком сваривается большая половина узнаваемых термопластичных полимеров. Ультразвуковая сварка пластмасс тем паче ценна, что для ряда полимеров она является единственно вероятным надежным методом соединения. Полистирол один из более всераспространенных полимеров для производства разных изделий крупносерийного производства более правильно сваривать ультразвуком.Повышенное внимание исследователей завлекла возможность внедрения УЗС при производстве изделий микроэлектроники.

Черта механической колебательной системы

Технологическое оборудование для ультразвуковой сварки, независимо от физико-механических параметров свариваемых материалов, которые являются конкретными объектами насыщенного воздействия ультразвуковых колебаний, имеет одну структуру и состоит из последующих узлов: источника питания, аппаратуры управления сварочным циклом, механической колебательной системы и привода давления.Важным узлом, составляющим базу и специфику оборудования и технологии ультразвуковой сварки металлов и пластмасс, является механическая колебательная система. Эта система служит для преобразования электронной энергии в механическую, передачи этой энергии в зону сварки, согласования сопротивления нагрузки с внутренним сопротивлением системы и геометрических размеров зоны ввода энергии с размерами излучателя, концентрирования энергии и получения нужной величины колебательной скорости излучателя. Система должна работать с наибольшим к. п. д. на резонансной частоте независимо от конфигурации сопротивления нагрузки.Типовая колебательная система состоит из электромеханического преобразователя, волноводного звена трансформатора либо по другому концентратора колебательной скорости, акустической развязки системы от корпуса машины, излучателя ультразвука сварочного наконечника и опоры, на которой размещаются свариваемые детали. Обширно известны колебательные системы с внедрением резонирующих стержней, работающих в режиме изгибных колебаний.Электромеханические преобразователи  изготовляются из магнитострикционных либо электрострикционных материалов (никель, титанат бария и др.). Под воздействием переменного электрического поля в преобразователе появляются механические напряжения, которые вызывают упругие деформации материала. Таким макаром, преобразователь является источником механических колебаний. Волноводное звено  служит для передачи энергии к сварочному наконечнику. Это звено должно обеспечить нужное повышение амплитуды колебаний сварочного наконечника по сопоставлению с амплитудой начальных волн преобразователя, трансформировать сопротивление нагрузки и сконцентрировать энергию.Сварочный наконечник является элементом, средством которого осуществляется отбор мощности, поглощаемой в зоне сварки. По существу это звено, определяющее площадь и объем конкретного источника ультразвука. Потому что в процессе сварки наконечник внедряется в зону сварки. Типовые колебательные системы: продольная; продольно-поперечная; продольная для сварки пластмасс свариваемую деталь, то он является также и согласующим волноводным звеном меж нагрузкой и колебательной системой.

Разработка ультразвуковой сварки

При вводе механических колебаний в свариваемые металлы изделие начинает вибрировать с ультразвуковой частотой. Форма колебаний определяется геометрическими размерами изделия. В более ординарном и всераспространенном случае сварка листа прямоугольной формы в последнем устанавливается стоячая волна с соответствующим чередованием узлов и пучностей плоской волны изгибных колебаний. Уровень напряжении, возникающих в пучностях, определяется мощностью энергии, вводимой в зону сварки. При всем этом появляется опасность возникновения микро-и макротрещин в зоне сварки. Образование трещинок при достаточном уровне энергии характерно металлам, владеющим малой пластичностью, имеющим местные недостатки, лишний наклеп и т. п. Для понижения вредного эффекта вибрации свариваемого изделия используют струбцины с резиновыми прокладками, предварительное снятие заусенцев, округление углов, если это может быть по условиям производства детали, подготовительный отжиг места соединения и т. п. Более рациональной мерой является понижение амплитуды колебаний сварочного наконечника.При использовании неких колебательных систем наблюдается самопроизвольное разворачивание деталей относительно друг дружку во время сварки. Это значит, что нужно применение особых кондукторов, обеспечивающих фиксированное положение деталей в процессе сварки. Ранее было установлено, что закрепление образцов для предотвращения их перемещения во время сварки понижает качество сварки. Но позже, исследуя это явление, сделали вывод, что дополнительное “прокручивание” образцов увеличивает крепкость сварки до 60%.Предпосылкой прокручивания, по-видимому, является последующее. При условии насыщенного наружного трения меж свариваемыми деталями и относительно низком зажимном усилии в процессе образования сварного соединения появляются и разрушаются единичные узлы схватывания. Полностью естественно, что в некий момент времени на данной половине приполированного пятна может образоваться узел, в то время как на другой нет. Так как амплитуда колебаний меж деталями в узле схватывания значительно меньше амплитуды проскальзывания меж деталями зоны сварки, в какой еще не появились узлы схватывания, то наличие результирующей пары сил относительно вертикальной оси узла схватывания полностью возможно.При УЗС неких металлов наблюдается насыщенное сцепление сварочного наконечника со свариваемым металлом. Исходя из убеждений передачи энергии в зону сварки исследователи [3] считают, что это правильно. С технологической же точки зрения это совсем неприемлемо, потому что приварка сварочного наконечника к детали исключает нормальную эксплуатацию сварочной машины. Как выявлено, налипание свариваемого металла на сварочный наконечник и износ наконечника имеет сложную природу. По существу это задачка оборотная УЗС. Потому для сварочного наконечника нужен материал, который обладал бы наибольшей когезией поверхностного слоя относительно свариваемого материала. Один из главных характеристик процесса, определяющий выделение энергии в зоне сварки сопротивление нагрузки, фактически неуправляем. Механические колебательные системы, являющиеся источниками ультразвука, частотно зависимы. Изменение реактивности в системе приводит к изменению своей частоты системы. Работа системы вне резонанса, обычно, нецелесообразна. Таким макаром, нельзя допускать случайного конфигурации геометрических размеров системы , а именно стержней, передающих энергию в зону сварки.Изложенные особенности ряда технологических причин очень существенны. Хоть какой из этих недочетов, выраженный в последней форме, может поставить под колебание необходимость внедрения УЗС. Совместно с тем УЗС характеризуется очень ценными технологическими особенностями. Так, микросмещения деталей относительно друг дружку вызывают дробление жестких окислов и выгорание жировых пленок, что приводит к самопроизвольной чистке поверхностей свариваемых металлов и к следующей их сварке. Это позволяет более отлично решать делему присоединения токоотводов в различного рода электро- и радиотехнических устройствах, потому что УЗС обеспечивает переходное сопротивление на уровне сопротивления свариваемых металлов. Температура в зоне соединения составляет 0,4-0,6 от температуры плавления металла. Это обеспечивает малое искажение начальной структуры, отсутствие выплесков и брызг металла.В силу специфики процесса при УЗС отлично свариваются металлы, владеющие малым электронным сопротивлением: электротехническая медь, незапятнанный и сверхчистый алюминий, серебро.При УЗС в принципе нет ограничений по нижнему лимиту свариваемых толщин разных металлов. Может быть также соединение с значимым перепадом толщин и параметров свариваемых металлов (металл стекло; отношение толщин 1 : 1000 и больше).Для УЗС также свойственна: 1) малая энергоемкость; 2) возможность питания нескольких сварочных головок от 1-го генератора и возможность выноса их на существенное расстояние;3) простота автоматизации процесса работы колебательной системы; 4) гигиеничность процесса. Зона доступа к сварочному наконечнику

Одной из особенностей технологии сварки ультразвуком является ограниченность спектра форм свариваемых деталей. Это разъясняется тем, что геометрические размеры частей колебательной системы зависят от данной частоты. Случайного конфигурации размеров резонирующих частей, средством которых энергия подводится к зоне сварки, создавать нельзя. Тут УЗС обладает значительно наименьшими технологическими способностями, чем, к примеру, контактная сварка.Зона доступа к сварочному наконечнику, а поточнее, вероятный спектр форм изделий, которые можно сварить УЗС, в разных вариантах построения механических колебательных систем складывается из сочетаний нескольких частей. К примеру, известны системы, состоящие из преобразователя, волновода продольных колебаний и сварочного выступа. Зона доступа к сварочному наконечнику в данном случае определяется длиной волновода продольных колебаний и высотой сварочного выступа в купе с конусностью волновода и точкой его закрепления. Сварочный выступ (выступает от образующей концентратора на 25 мм) является нерезонансным элементом случайной формы. Свариваемые детали размещаются на громоздкой опоре. Технологические способности таковой механической колебательной системы ограничиваются относительно ординарными формами изделий.Более совершенной является модификация этой системы. Зона доступа в данном случае увеличена за счет внедрения резонансного звена и удлинения плеча поворота системы. Такими же способностями владеют системы с продольно-поперечной схемой волноводов . Но при всем этом необходимо подчеркнуть, что передача усилия сжатия средством перемещения опорного элемента. Варианты механических колебательных систем для точечной сваркинерациональна. Опора перемещается совместно со свариваемыми изделиями. Изделия нужно фиксировать дополнительным устройством. Такая кинематическая схема ограничивает верхний

предел производительности сварочной машины. Колебательная система, разработанная компанией “Сонобонд К°”, работает в купе с резонансной опорой, которая позволила существенно прирастить рабочее место у сварочного наконечника. Во ВНИИЭСО при проектировании оборудования была использована схема, показанная в ряде всевозможных случаев применение продольно-поперечной системы со стержнем неизменного сечения также не позволяет решить такую задачку, потому что при УЗС зависимо от механических параметров и соотношения толщин свариваемых металлов положение деталей относительно сварочного наконечника имеет огромное значение. Решить такие задачки можно при применении модификаций стержня колебательной системы.Для сварки изделий в недоступных местах можно пользоваться стержнем с Г-образным наконечником. Экспериментально была установлена возможность внедрения выступа в границах Уд длины волны в стержне. Смещение точки съема энергии относительно оси стержня значительно наращивает вероятный спектр форм свариваемых деталей.Рис. 3. Формы стержней, передающих энергию в зону сваркиВесьма принципиальным обстоятельством, характеризующим способности УЗС, является сварка по контуру как на машинах с продольной системой, так и с резонирующим стержнем, работающим в режиме изгибных и крутильных колебаний. Такая сварка получена за счет выбора сварочных наконечников специальной формы, соответственной данной конструкции изделия. Одним из недочетов такового приема является изменение своей частоты стержня в силу конфигурации его формы. Это затрудняет расчет его характеристик.

Заместо стержня может быть применение рабочего инструмента в виде пустотелой резонансной трубки, работающей в режиме изгибных либо крутильных колебаний. Ее рациональные геометрические размеры подбираются зависимо от частоты, конструктивных особенностей и мощности сварочной машины. Кромка сварочного наконечника на внутренней и внешней сторонах срезана с расчетом получить рабочую дорожку шириной 0,51,5 мм.Приварку токоотводов к внутренней либо внешней поверхности стакана целенаправлено выполнить средством составного стержня с переменным сечением. При таковой конструкции стержня, во-1-х, сохраняется довольно огромное сечение опорной части резонирующего стержня, чем обеспечивается нужная твердость и, во-2-х, возрастает зона доступа к сварочному наконечнику. Такая конструкция резонирующего стержня позволила, к примеру, приварить железные токоотводы к корпусу аккума.

В текущее время сварка с применением таких стержней фактически отдала обнадеживающие результаты. Полностью возможно, что они могут отыскать применение при изготовлении полупроводниковых частей, в особенности при использовании систем крутильных колебаний.

Технологические способности шовной УЗС в отношении свариваемых форм можно в некой степени сопоставить с способностями машин для контактной сварки. Варианты построения механических колебательных систем для шовной сварки

Шовная ультразвуковая сварка металлов может быть осуществлена средством колебательной системы со сварочным роликом в виде нерезонансного выступа (рис. 4, а). Но, как установлено, применение нерезонансного выступа в виде ролика при шовной УЗС в ряде всевозможных случаев не нужно. Технологические способности такового устройства очень ограничены и могут быть применены исключительно в личных случаях, тем паче, что в качестве опорного элемента употребляются мощные ролики.

Применение в качестве излучателя ультразвука резонансного диска позволяет прирастить технологические способности шовной УЗС.Во ВНИИЭСО разработана колебательная система, в какой в качестве опоры применен также резонансный диск. Это увеличивает эффективность использования шовной УЗС.

Воздействие на сварку формы и материала сварочного наконечника

Сварочный наконечник в процессе сварки находится в сложном термомеханическом состоянии. Попеременный нагрев и остывание, механические нагрузки и простое истирание в зоне контакта со свариваемым металлом приводят к его насыщенному износу. Растрескивание и выкрашивание центра наконечника сказывается на качестве сварных соединений. Не считая того, в процессе сварки происходит налипание свариваемого материала на поверхность сварочного наконечника. Время от времени это налипание так очень, что его зачистку нужно создавать после одной-двух сварных точек. Такая степень налипания ставит под колебание необходимость внедрения ультразвука. Употребляют различные формы сварочных наконечников при УЗС, к примеру, сферической формы (рис. 5, а). Но внедрение такового наконечника понижает стабильность сварки, ибо сфера предназначает резкое и неравномерное рассредотачивание напряжения в зоне сварки. Позднее были высказаны суждения о необходимости внедрения наконечника с усеченной сферой (рис. 5, б), которая позволяла в некой степени стабилизировать удельное контактное давление, по последней мере в исходный период сварки.

Формы сварочных наконечников  

    Анализ напряжений, возникающих в зоне сварки, и механизма сварки позволяет сделать вывод о бесспорной необходимости внедрения сварочного наконечника в виде усеченной конусообразной площадки. Такая форма наконечника, как это следует из очень бессчетных экспериментальных данных, обеспечивает более высшую пластичность и стабильность прочности сварных соединений. Было признано также целесообразным наличие на сварочном наконечнике обжимной кромки К, так как сферический сварочный наконечник приводит к появлению существенного зазора меж свариваемыми деталями. Это в значимой мере сказывается при сварке разнотолщинных металлов, в особенности если какой-то из них более пластичен. Работа кромки заключается в последующем. После начала сварочного цикла наконечник начинает внедряться в свариваемый металл, который пластически деформируется. После того как сварочный наконечник углубился на расстояние, равное высоте конусной площадки, которая, кстати, выбирается исходя из толщины свариваемого металла, обжимная кромка под действием контактного давления обжимает по периметру резонирующего стержня свариваемые детали.Рекомендуемая форма наконечника для сварки металлов микротолщин ординарна.
Ряд создателей считает, что состояние поверхности сварочного наконечника является одним из принципиальных причин, влияющих на образование сварного соединения (на его механическую крепкость). Так, к примеру, в работе [2] приведены данные об использовании сварочных наконечников с различной степенью обработки поверхности. Установлено, что при сварке сплавов АМцАМ шлифованным наконечником, сварные соединения обладали низкой прочностью. Удовлетворительные соединения были получены при помощи наконечника, поверхность которого была грубо обработана на наждачном камне. Подобные результаты были приведены и в работе [3]. Лучшие результаты по сварке ряда материалов были получены при использовании сварочного наконечника с шероховатой поверхностью. Обработка экспериментальных результатов позволила сделать вывод [3], что чем прочнее сцепление сварочного наконечника с деталью, тем лучше передача энергии ультразвука в зону сварки и прочнее сварное соединение.Но некие приводят обратные резоны, считая, что в случае шероховатости наконечника утраты на соединение уменьшаются, потому что шероховатость предутверждает скольжение меж наконечником и свариваемыми эталонами. Мировоззрение, что обволакивание сварочного наконечника металлом свариваемого изделия содействует передаче энергии, навряд ли справедливо. Дело в том, что при обволакивании исчезает граница раздела меж сварочным наконечником и деталью. Исходя из общих принципов распространения плоской волны в жестком теле следует, что энергопотери на границе их раздела в таком случае резко миниатюризируется. Означает нужно полагать, что источником ультразвуковых колебаний должна являться деталь, сцепившаяся со сварочным наконечником. Так как она обладает массой, то это вызывает изменение частоты колебательной системы и выход ее из резонанса. Таким макаром рациональные условия переноса энергии будут нарушены (технологически такое сцепление неприемлимо).Были проведены экспериментальные работы по выявлению воздействия степени обработки поверхности сварочного наконечника на механическую крепкость соединений при сварке меди М1.Установлено, что при сварочном наконечнике, обработанном грубым наждачным камнем, среднее разрушающее усилие при испытании образцов Рср = 24 кГ. Внешний облик сварной точки полностью соответствует грубо обработанной поверхности наконечника.В другом случае наконечник был кропотливо обработан тонкодисперсной наждачкой. При испытании этой группы образцов Рср = 24,5 кГ (по 20 образчикам). Значимой различием меж сварными соединениями было состояние внешней поверхности сварной точки: при сварке наконечником с обработанной поверхностью сварная точка имела шлифованный вид.Таким макаром, судить по состоянию поверхности сварной точки о качестве соединения в данном случае было нельзя. Есть сведения, которые молвят о воздействии материала сварочного наконечника на крепкость сварных соединений. В работе [3] приведены результаты об использовании в качестве материала сварочных наконечников сталей: ЭВ, НЖ-1, 45, Р-18, ШХ15 и др. Установлено, что при сварке меди М1, твердость наконечника значительно оказывает влияние на крепкость соединения.Б. Б. Золотарев и др. [2] приводят несколько другие данные. Сварочные наконечники были сделаны из сормайта, сталей ШХ15 и 45. Сваривалась медь М1. Материал наконечника воздействия на крепкость соединений не оказал.Можно было бы привести достаточное число примеров, результаты которых исключают друг дружку.Износоустойчивость сварочного наконечника, способность его не свариваться с деталью, которой он передает энергию ультразвука, является в текущее время одной из главных заморочек, в области освоения ультразвука для целей сварки.При работе сварочный наконечник, как уже было сказано выше, находится в сложном термомеханическом состоянии.Наконечник сразу подвержен цикличному тепловому нагружению, знакопеременным механическим напряжениям и очень насыщенному наружному трению о свариваемый материал. Нагрев наконечника до температуры рекристаллизации свариваемых металлов происходит приблизительно за 0,51,5 сек, а остывание после окончания сварки в течение 35 сек.Истирание поверхности сварочного наконечника о свариваемую деталь происходит за счет его возвратно-поступательного движения со скоростью относительного перемещения до 24 м/сек и усилия сжатия до 10 кГ/мм2.Следствием такового взаимодействия на поверхности сварочного наконечника, если не происходит процесса его соединения со свариваемым металлом, начинается его разрушение, т. е. появление микротрещин, разрастание их до макроразмеров, выкрашивание кусков металла и т. п. В таких критериях в силу пластического деформирования внешней поверхности свариваемого металла последний вроде бы запрессовывается в эти трещинкы. Появляется налипание его на поверхности наконечника. И чем больше и поглубже трещинкы, тем это налипание выражено посильнее. Воздействие на сварку состояния поверхности свариваемых металлов

Одним из принципиальных преимуществ УЗС является возможность получения надежных сварных соединений, владеющих высочайшими эксплуатационными чертами, без подготовительной об работки поверхностей перед сваркой.Мировоззрение исследователей относительно способности получения соединений зависимо от материалов и толщин покрытия разделились.Некие исследователи, не отрицая в принципе способности образования соединений, на основании экспериментальные результатов сделали вывод, что наличие различного рода покрытий препятствует образованию сварных соединений. Другие считают, что очень достигаемая крепкость соединений вообщем не может быть получена на необработанных образчиках. Но имеются и другие представления. Были проведены опыты, которые указывают на возможность получения равнопрочных сварных соединении металлов с обезжиренными поверхностями и поверхностями, покрытыми жировыми пленками; был изготовлен вывод, что ультразвуковые соединения могут быть выполнены через многие покрытия, к примеру клейкие вещества, бумагу. Но при всем этом требуется несколько больше энергии для сварки.В одной из работ по этому вопросу высказались полностью точно. Создатели считают, что независимо от начального состояния поверхности можно получить прочные соединения с малозначительным отклонением его от среднего значения разрушающей нагрузки. Только для получения равнопрочных соединений, по воззрению создателей, для образцов с разным состоянием поверхностей нужно неодинаковое количество энергии ультразвуковых колебаний, так как она расходуется не только лишь на деформирование сварной точки, да и на устранение поверхностных пленок. Так, к примеру, для получения соединений схожей прочности из меди М1 шириной b = 1,0 + 1,0 мм на образчиках с обезжиренной и протравленной поверхностью нужно было время сварки 2,3 сек, в то время как на образчиках с поверхностью в состоянии поставки листов 4 сек. При разных временах сварки были получены также однообразные значения срезающего усилия сварных соединений, приобретенных из холоднокатаной меди М1 шириной b= 1,0+ 1,0 мм с обезжиренной поверхностью, травленой и с нанесением на нее слоя из консистенции технического вазелина с графитом.Создателем в этом направлении была проведена работа, в итоге которой установлено, что нрав покрытия и его толщина оказывают существенное противодействие образованию неразъемного соединения металлов. Таким макаром было установлено, что при мощности системы рэл == 4,0 кет и амплитуде сварочного наконечника Acв= 16 мкм вероятна сварка металлов, имеющих довольно толстые пленки естественных окислов. Понижение прочности сварных соединений меди МЗ при испытаниях на срез по сопоставлению с эталонами, протравленными перед сваркой в 50-процентном растворе НМОз, составляет 1520%; получены удовлетворительные соединения и при сварке металлов с жировыми покрытиями. Крепкость соединений при всем этом снизилась на 1015%.Покрытие меди оловом, никелем и цинком дает понижение прочности соединений до 50%. Изменение режима сварки (давления контактного и времени) не улучшает прочностные свойства соединения.Были изготовлены пробы получить неразъемные соединения из анодированных материалов. Установлено, что анодирование с шириной пленки 5 мкм резко понижает возможность соединения. Но анодирование не всегда является препятствием для получения сварного соединения. Так, к примеру, была получена сварка анодированной танталовой фольги шириной 14 мкм и шириной пленки 1,5 2 мкм. Разрушение во всех случаях (20 образцов) происходило по основному металлу.

Для получения высококачественного сварного соединения нужно сделать условия контактирования свежеочищенных участков металлов. Это может быть обеспечено при условии насыщенного перемещения деталей относительно друг дружку. Величина такового перемещения зависит от амплитуды смещения сварочного наконечника Асв. Износ пленок находится в зависимости от их параметров и степени сцепления с металлом.

Систематизация оборудования для УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СВАРКИ 

Машины для ультразвуковой сварки металлов можно систематизировать: по методу преобразования электронной энергии в механическую (магнитострикционный либо пьезоэлектрический), по нраву распространения энергии в свариваемых материалах (направленный ультразвук и не неправленный), по видам дополнительных источников энергии в зоне сварки (нагрев, давление); по методу сварки (точечная, многоточечная, рельефная, шовная); по нраву установки (стационарная, переносная, навесная); по степени автоматизации (полуавтомат, автомат) и предназначению (общего внедрения и спец); по кинематической схеме и конструктивным особенностям и т. д. На данном шаге оборудование для УЗС целенаправлено систематизировать и по мощности. Принимая во внимание ГОСТ 986568, регламентирующий выходную мощность генераторов, сварочные машины можно разбить на группы малой мощности (0,01 0,25 кет), средней (0,44,0 кет) и большой (выше 4,0 кет).Исследование процесса сварки, оборудования, технологии УЗС и опыт эксплуатации сварочных машин в индустрии позволяют сконструировать последующие главные технические требования к механической колебательной системе:1) большая износоустойчивость сварочного наконечника и отсутствие налипания свариваемого материала на его поверхности;2) возможность резвой подмены сварочного наконечника либо механической колебательной системы в целом;3) надежное крепление механической колебательной системы;4) высочайшие акустико-механические характеристики системы (малые утраты, отменная смачиваемость припоями, отсутствие микротрещин в металле и его однородность и т. д.);5) оптимальный коэффициент усиления концентратора, порядок резонирующих стержней и точек сопряжения волноводных звеньев;6) высочайшее качество соединения всех частей колебательной системы;7) довольно большая зона доступна к сварочному наконечнику;8) отсутствие разворачивания свариваемых деталей относительно сварочного наконечника и друг дружку;9) рациональное остывание электромеханического преобразователя.Механическая часть машины (корпус, охлаждающая система, привод давления и т. п.) обязана иметь: достаточную твердость корпуса, исключающую непроизвольное смещение и перекосы сварочного наконечника относительно свариваемых деталей; малую инерционность привода давления с плавным опусканием сварочного наконечника (для сварки металлов с металлизированным стеклом, керамикой, полупроводниковыми материалами). Конструкция десктопа должна позволять создавать совмещение свариваемых изделий с нужной точностью, а для сварки микротолщин манипуляторы, оптика, подогревательные колонки и другие устройства должны соответствовать определенным требованиям, обусловленным типом свариваемого изделия.Непременно, что к машинам для УЗС полностью относятся и общие требования: наибольший к. п. д., малые габариты и вес, простота при наладке и эксплуатации, надежность в работе, высочайшая производительность, патентная чистота, соответствие требованиям эргономичности. Важным обстоятельством является цена оборудования.Конструктивно-технологические особенности машины в значимой степени определяются и принятой кинематической схемой.Зависимо от положения механической колебательной системы относительно свариваемых деталей сварочные машины можно поделить на последующие главные группы:1) машины, в каких механическая колебательная система применена в качестве исполнительного элемента привода давления 2) машины, в каких резонирующий стержень механической колебательной системы употребляется в качестве упрямого либо опорного элемента и бездвижно закреплен в корпусе машины. Этот признак в значимой степени определяет плюсы либо недочеты сварочной машины

Анализ прочности сварных соединений

Установлено, что средством УЗС можно получать соединения, удовлетворяющие самым высочайшим требованиям. А именно, некие создатели, исследуя этот вопрос, сделали вывод, что по статической и динамической прочности сварные соединения удовлетворяют требованиям эталона в авиастроении. Более 90% образцов при испытании на срез проявили более высочайшие прочностные данные, чем это требуется по имеющимся нормам.Более показательным тут являются бессчетные примеры удачного внедрения УЗС в индустрия.При разработке механических колебательных систем и технологии сварки ряда изделий до их промышленного освоения выполнялась сварка однородных, разнородных и разнотолщинных металлов. Возможность получения разброса прочности сварных соединений подсчитывалась как математическими способами, так и экспериментально. При экспериментальных работах, в особенности в промышленных критериях, число контролируемых сварных соединений доводилось до 30 тыс. В лабораторных критериях, обычно, при сварке более 100 образцов практиковалось получение контрольных значений прочности соединений (по трем образчикам), к примеру через 100, 200 либо 500 сварных точек. Гистограмма прочности сварных соединений при испытании на срез наглядно охарактеризовывает устойчивость процесса сварки (рис. 6). Подавляющее большая часть образцов (более 95%) имеет разброс в прочности 510% от среднего значения разрушающей нагрузки Рср.Была также проведена оценка вероятности ожидаемых отклонений механической прочности сварных соединений от среднего значения Рср при сварке партий образцов. Установлено, что отклонение от среднего значения Рср не будет больше ±25% с вероятностью 0,99905.Подобные результаты по механической прочности сварных соединений получены и при шовной УЗС. Результаты тесты алюминия b=0,2+0,2 мм (режим сварки: Рев = 50 кГ, v = 3 м/мин) демонстрируют, что коэффициент варианты находится в границах 510%.

Из приведенных данных следует, что процесс ультразвуковой сварки в текущее время фактически освоен. Размеренная работа колебательных систем дает разброс в прочности сварных соединений менее, чем это наблюдается при использовании контактной сварки. При всем этом следует увидеть, что УЗС позволяет получить надежные сварные соединения разнотолщинного алюминия без подготовительного снятия окисных пленок, электротехнической меди и других металлов, где внедрение контактной сварки фактически затруднено.

Перечень литературы

1. Холопов Ю. В. Ультразвуковая сварка. Л., “Машиностроение”, 1972.2. Золотарев Б. Б., Волков Ю.Д. Точечная сварка металлов ультразвуком. -“Сварочное создание ”, 1982, №93. Силин Л.Л., Баландин Г.Ф. Ультразвуковая сварка. М., Машгиз, 1982.

Такие выпуклости размещены в направлении подачи и образуют поперечную шероховатость в отличие от продольной шероховатости (рис. 1, б), образуемой неровностями в направлении скорости резания v.

Рис. 1. Поперечная (а) и продольная (б) шероховатости, получающиеся при токарной обработке.

При токарной обработке наибольшее значение имеет поперечная шероховатость, характеризуемая формой и размерами винтообразных выступов, образующих выпуклости. Высота таких неровностей находится в зависимости от очень многих причин, участвующих в процессе резания и действующих в различных случаях по-разному, и потому не может, быть определена при помощи расчетов, а находится только опытным методом.

Предпосылки образования шероховатостей

1. Термообработка материала. Если материал подвергнут тепловой обработке, то шероховатость его поверхности миниатюризируется, т.к. увеличивается однородность его структуры.

2. Величина подачи. При больших подачах высота неровностей существенно отличается от расчетной и превосходит ее в пару раз.

3. Скорость резания. При скорости резания до 3-5 м/мин размеры неровностей малозначительны; с ускорением резания выпуклости растут; при повышении скорости резания до 60-70 м/мин высота неровностей миниатюризируется, и при скорости около 70 м/мин шероховатость поверхности выходит меньшей. Предстоящее увеличение скорости резания некординально оказывает влияние на шероховатость обработанной поверхности.

4. Состав смазочно-охлаждающей воды, используемой при токарной обработке. Лучшие результаты получаются, если жидкость содержит минеральные масла, мыльные смеси и другие вещества, повышающие ее смазочные характеристики.

5. Степень затупления резца. При маленьком затуплении резца обработанная поверхность нередко выходит даже несколько чище, чем при остром резце. При предстоящем затуплении резца шероховатость поверхности возрастает.

6. Материал режущего инструмента. К примеру, резцами из жестких сплавов очень тяжело получить неплохую поверхность при обработке вязких материалов.

7. Вибрации, возникающие в процессе резания. Особенное значение в данном случае получают лишние зазоры в направляющих суппорта и в подшипниках, некорректности зубчатых передач станка, нехорошая балансировка крутящихся частей станка, недостающая твердость обрабатываемой детали, углы резца, его вылет и т.д. Все эти вредные явления при токарной обработке вызывают продольную шероховатость поверхности.

По материалам веб-сайта www.tehno-line.ru

Температура поверхности резания определяет также величину и направление остаточных напряжений в поверхностном слое детали после ее обработки. Так высочайшие термические нагрузки обусловливают появление напряжения в обработанной поверхности, что, в свою очередь, может привести к появлению волосяных трещинок в поверхности детли.

Какие режимы резания обусловливают малое тепло резания?

Понятно, что при скоростной обработке резанием миниатюризируется часть тепла, поступающего в обрабатываемую деталь, так как большая часть тепла резания отводится стружкой. Непременно, что при увеличении скорости резания возрастает и общий объем тепла резания. Сведения о том, какая часть общего тепла резания практически перебегает в обрабатываемую деталь при обработке с высочайшей скоростью резания были получены в ходе экспериментального скоростного фрезерования инструментальной стали с высочайшими прочностью и твердостью. Таковой опыт позволил выявить воздействие скорости резания и подачи на температуру поверхности резания конкретно в процессе фрезерования. Не считая того, может быть найти рациональные режимы резания, надлежащие наименьшему переносу тепла резания в обрабатываемую деталь.

Для практического использования в уравнениях температура поверхности резания обрабатываемой детали выражается в зависимости от общего тепла резания. Реальное обоснование подобного математического выражения заключается в том, что температура поверхности резания находится в зависимости от части общего тепла резания, которая перебегает в обрабатываемую деталь. В свою очередь, общее тепло резания определяется как произведение скорости резания vc и силы резания Fc. Силу резания определяли в процессе тестов сразу с температурой поверхности резания.

Температура миниатюризируется при увеличении подачи на зуб

Экспериментальным методом были выведены последующие закономерности:

• повышение температуры поверхности резания носит дегрессивный нрав до скорости резания 500 м/мин, а потом имеет место примерно линейное повышение;
• предстоящее прогрессивное повышение температуры наступает при скорости резания выше 1000 м/мин (тут проявляется также воздействие роста ширины ленточки износа по задней поверхности фактически до критичной величины 0,25 мм);
• температура поверхности резания ниже при обработке с большей подачей;
• температура поверхности резания в процессе обработки имеет довольно низкие значения, т.е. под воздействием тепла резания не происходит отпуск закаленной структуры обрабатываемого материала.

Не считая того, на основании экспериментальных данных были получены надлежащие эмпирические уравнения для расчета температуры поверхности резания. Это уравнение выражается в виде функции Тповерхности резания = f(vc,fz) либо в виде полинома y = b + c₁ x + c₂ x² + c₃ x³, где b и с₁,c₂,c₃ — неизменные.

Работа резания и тепло резания

Техно величина <механическая работа>, которая соответствует одной секунде обработки (резание), примерно эквивалентна общему объему тепла, выделяющегося за то же время.

Эмпирическое уравнение для определения механической работы А, которая совершается за секунду обработки, имеет последующий вид: А [J/s] = Fc[N] x v [м/с].

Механическая работа, соответственная полному времени обработки, принимается за работу резания. Механическая работа позволяет оценивать процесс резания с энергетической точки зрения и определять требуемую мощность привода металлорежущего станка. Энергозатраты при фрезеровании растут пропорционально повышению подачи. Фрезерование с подачей fz, равной 0,05 мм/зуб, является менее энергозатратным.

Мощность резания (механическая работа в единицу времени) возрастает при увеличении скорости резания. Большая часть механической работы при резании преобразуется в тепло. Вопрос заключается в том, как часть общего объема тепла резания, поступающего в обрабатываемую деталь, меняется в зависимости от скорости резания и подачи. Объем тепла, поступающего в обрабатываемую деталь, неизвестен. Но, меж температурой поверхности резания и объемом тепла, поступающего в обрабатываемую деталь, существует прямо пропорциональная зависимость.

При фрезеровании с подачей 0,05 мм/зуб отношение этих характеристик возрастает при увеличении скорости резания. При фрезеровании с подачей 0,125 мм/зуб отношение этих характеристик возрастает еще больше очевидно при увеличении скорости резания, т.е. часть тепла резания, поступающего в обрабатываемую деталь, также миниатюризируется при одновременном линейном увеличении производительности обработки резанием.

Относительное изменение работы и температуры при резании

Работа резания возрастает фактически линейно при увеличении скорости резания, хотя сила резания Fc миниатюризируется при увеличении скорости резания. При увеличении скорости резания на 228% сила резания миниатюризируется «всего» на 40%. Это позволяет прийти к выводу о том, что уменьшение силы резания оказывает только малозначительное воздействие.

На основании экспериментальных данных можно сделать последующие выводы:

• работа резания возрастает при увеличении скорости резания относительно значения работы, соответственного скорости резания 300 м/мин (vc,min); при скорости резания 1150 м/мин (vc) работа резания на 227% выше независимо от избранной подачи;
• повышение температуры поверхности резания обрабатываемой детали добивается малого значения при наибольшей подаче;
• часть тепла резания, поступающего в обрабатываемую деталь, очевидно зависит от подачи; при увеличении подачи эта часть тепла миниатюризируется;
• расхождение кривых относительной температуры и относительной работы резания свидетельствует об изменении части тепла резания, поступающего в обрабатываемую деталь;
• при скорости резания от 500 до 1000 м/мин миниатюризируется часть тепла резания, поступающего в обрабатываемую деталь; при скорости резания выше 1000 м/мин эта часть тепла резания возрастает.

Выводы

Экспериментальная обработка металлов с высочайшими прочностью и твердостью показала, что при скорости резания от 500 до 1000 м/мин миниатюризируется часть тепла резания, поступающая в обрабатываемую деталь. Подача оказывает более насыщенное воздействие на эту часть тепла резания, чем скорость резания. При большой подаче часть тепла резания, поступающего в обрабатываемую деталь, миниатюризируется сверх пропорционально, а температура поверхности резания обрабатываемой детали снижается (хотя общий объем тепла резания возрастает). Отсюда делается вывод, что при обработке с большенными подачами (обработка с огромным съемом материала детали) поверхность обработанной детали подвергается наименьшим термическим нагрузкам.

Было выявлено, что температура поверхности резания возрастает при увеличении скорости резания, невзирая на уменьшение части тепла резания, поступающего в обрабатываемую деталь. Как следует, общий объем тепла резания повсевременно возрастает при увеличении скорости резания.

По материалам веб-сайта www.stankoinform.ru

Для начала нужно дать определение понятию «обработка с ударом». Обработка с ударом — это такая обработка, при которой в силу геометрических особенностей заготовки процесс резания прерывается и возобновляется в течение цикла обработки.

Разные виды ударов

При фрезеровании — каждый переход представляет собой процесс резания с ударом, но существует ряд главных различий удара при фрезеровании от удара при точении.

1-ое отличие — количество пластинок, которые сразу снимают стружку в процессе резания. При фрезеровании в контакте с заготовкой сразу находятся как минимум две пластинки, а при точении всегда одна.

2-ое отличие заключается в рассредотачивании нагрузки по длине режущей кромки. При фрезеровании взаимодействие инструмента и заготовки начинается с середины режущей кромки (находится в зависимости от головного угла в плане), а при точении, обычно, с верхушки (зависит также от головного угла в плане).

Существует огромное количество разных типов точения с ударом, но укрупнено все их можно поделить на две группы. К первой группе относится предварительное точение заготовок с неравномерным припуском (отливки, поковки). В каталоге инструмента такие условия обработки именуют томными. При предварительном точении пластинки довольно стремительно изнашиваются, но когда приходит время ее поменять, довольно легко ослабить прижим и повернуть пластинку, потому что допуски на предварительную обработку не являются жесткими. Не считая того, на шаге предварительный обработки на детали еще как бы нет пазов либо отверстий. При таковой обработке употребляют инструмент без задних углов из крепкого сплава, а обработку ведут на низких и средних скоростях.

Чистовое точение с ударом может быть очень сложным. При износе инструмента, обычно, недостаточно повернуть пластинку либо поменять ее на новейшую, может пригодиться размерная поднастройка. В зависимости от вида удара и марки обрабатываемого материала инструмент может изнашиваться так стремительно, что вы можете обработать одной пластинкой всего несколько деталей. Это ведет к тому, что тратится много времени на смену инструмента, мучается производительность, а также возрастает количество брака, если оператор впору не поменяет инструмент.

Что делать в таковой ситуации? Давайте разглядим несколько примеров.

Обработка кольца с внутренними пазами

В качестве обрабатываемой детали выступает кольцо из нержавеющей стали, твердостью до 35 HRC с внутренними пазами. Производится чистовая обработка внутреннего поперечника с допуском по H7 и чистотой поверхности Ra0,32. Руководствуясь советами производителя инструмента и беря во внимание, что на внутреннем поперечнике размещены пазы, избираем сплав для получистовой обработки нержавеющей стали и снижаем скорость резания на 30% от рекомендованной. Очень очень снижать скорость резания не следует, потому что это приведет к уменьшению стойкости инструмента.

Растачивание дюралевой заготовки с пазом

Молвят, что обработка алюминия не вызывает заморочек, даже в случае прерывающегося резания. В данном случае это будет ошибочно. Производится чистовое растачивание дюралевой заготовки из деформируемого алюминия с пазом, основное требование — шероховатость поверхности Ra0,32. В данном случае мы сталкиваемся с наростообразованием, возникающим вследствие прерывающегося резания. Стандартным приемом борьбы с наростообразованием является ускорение резания, что в данном случае нереально: из-за прерывающегося резания инструмент стремительно выкрашивается и не производится требование по чистоте поверхности. В данном случае нужно поменять жесткий сплав поликристаллическим алмазом, к нему фактически не пристает нарост, и он обладает достаточной прочностью для чистовой обработки с ударом.

Растачивание сырых кулачков

Еще одним примером может служить растачивание сырых кулачков, с этой задачей операторы сталкиваются фактически каждый денек. Задачка эта не из легких, потому что высоки требования к точности обработки и шероховатости поверхности кулачков.

Кулачки, обычно, имеют маленькое изменение поперечника в том месте, где заготовка своим торцем упирается в кулачок. Это позволяет не делать на заготовке фаски и при всем этом обеспечивать ее довольно четкое базирование в трехкулачковом патроне. Для сотворения этого конфигурации поперечника оператор в конце прохода перемещает инструмент в направлении X+, для этого требуется инструмент с возможностью профильной обработки.

В большинстве случаев употребляют пластинки из чистового сплава с возможностью профильной обработки. Как же прирастить стойкость чистового сплава при обработке с ударом? Как ни удивительно, необходимо прирастить скорость резания.

Также операторы нередко пользуются последующим приемом: для того, чтоб не писать программку, рабочая подача задается вручную — в итоге выкрашивания возникают фактически сходу же из-за нестабильного уровня подачи.

Самый обычный метод в данном случае — один раз написать программку для растачивания кулачков.

При обработке с ударом не советуют использовать охлаждающую жидкость, потому что в процессе резания режущая кромка то охлаждается, то греется, и на пластинке возникают тепловые трещинкы. Но обработка без СОЖ обычно просит внедрения более износоустойчивого сплава, а как следует и наименее крепкого. Самое наилучшее решение в данном случае — приобрести несколько пластинок из различных сплавов для проведения испытаний и отладки режимов.

По материалам веб-сайта www.mirstan.ru

Токарные работы являются более всераспространенным способом обработки деталей резанием. Производятся они на токарных металлорежущих станках обычно при вращательном движении изделия и поступательном движении резца. Токарная обработка предполагает срезание с заготовки излишнего слоя металла до получения детали требуемой формы, размеров и шероховатости поверхности.

Проводятся токарные работы для обработки внешних, внутренних, цилиндрических, конических, фасонных, торцевых поверхностей, вытачивания пазов и канавок, отрезки заготовки, нарезания внешних и внутренних резьб. На токарных станках обрабатываются детали типа тел вращения: валы, зубчатые колеса, втулки, кольца, муфты, гайки и т.д.

Различают предварительное и чистовое точение. При предварительном точении обработку проводят с очень допустимыми по условиям обработки глубиной резания и подачей резца. Чистовым точением получают детали с окончательными размерами и поверхностью высочайшего класса шероховатости

Более нередко применяемыми инструментами в токарных станках являются резцы. Резец состоит из рабочей части — головки и державки. Державка создана для закрепления резца в суппорте станка. Есть проходные, отрезные, расточные, резьбовые, подрезные и фасонные резцы. Проходные резцы, как прямые, так и отогнутые употребляют для точения внешних поверхностей, снятия фасок. Подрезные — для подрезания торцов заготовки, резьбовые — для нарезания внешних и внутренних резьб, отрезные — для отрезания заготовки. Для растачивания сквозных и глухих отверстий употребляют расточные резцы.

Металлообработка в Старой Руси

Источником для исследования технологии обработки металла в Старой Руси послужила продукция древнерусских кузнецов в виде различных изделий из железа и стали. Исследуя огромное количество ремесленного инструмента, утвари и иных изделий из металла стало может быть обобщить отдельные технические свойства и выявить различные технологические приемы обработки металла в древности. Главным способом исследования послужил металлографический анализ, для которого у каждого исследуемого изделия вырезался эталон.

Как проявили исследования, главным видом обработки металла в Старой Руси была обработка металла давлением, т.е. обработка в жарком состоянии методом ковки и штамповки. Вместе с этим существовали операции обработки металла резанием (опиловка ратфилем, обточка на точильном кругу, рубка зубилом и т. д.), которые почти всегда имели доводочное предназначение.

Еще одним обширно всераспространенным технологическим приемом обработки металла была обточка металла, относящаяся к технологии прохладной обработки резанием. Ее применяли, когда нужно было придать предмету светлую и гладкую поверхность, также выточить отдельные элементы в изделиях. Эта операция аккомпанировала изготовка практически каждого предмета. При изготовлении неких видов ножей, кос, копий, клинков и других изделий операция обточки являлась основной в придании формы изделию (к примеру, при изготовлении ножей с мультислойными лезвиями).

Обточка металла, т. е. снятие маленькой железной стружки, выполнялась точильными кругами и брусками. Материалом кругов и брусков служил естественный камень. Посреди кругов и брусков, отысканных в процессе археологических раскопок, встречается некоторое количество видов камешков — песчаник, наждак, корунд. Для более мягенького шлифования применяли искусственные материалы.

Очень нередко находимые в погребениях и культурных слоях мелкие точильные бруски — оселки — могли служить только для заточки затупленных во время потребления лезвий ножей, ножниц, кос и других орудий и инструментов.

Опиловка металла ратфилем — основная операция слесарной обработки — была также обширно всераспространенной в Старой Руси, сначала при изготовлении сложных и разнообразных замочных устройств. Употреблялся ратфиль и при производстве пил, отделке стрел и т.д.

По материалам веб-сайта www.ostmetal.info

Для автоматической и автоматической сварки используют
приспособления, предназначение и конструкция которых определяются принятым методом
сварки и конструкцией сварного соединения.

Флюcоyдерживающие устройства служат для сотворения нужного
слоя флюса в тех случаях, когда этот слой не удерживается кромками свариваемых
деталей. Флюсоудерживающие устройства могут быть недвижными и подвижными.
Схемы неких из их показаны на рис. 1.

Флюсовые подушки служат для предотвращения утечки
расплавленного металла в зазор меж кромками. Слой флюса прижимается к нижней
стороне шва, удерживая при всем этом сварочную ванну и формируя оборотный валик (рис.
2). Поджатие флюса может осуществляться своей массой детали, без
принудительного деяния (рис. 2, а). При сварке длинноватых швов флюс умеренно
прижимается рядом толкателей и гибким прорезиненным шлангом, в который подается
сжатый воздух (рис. 2,6). При сварке кольцевых швов для удержания сварочной
ванны используют флюсоременную подушку (рис. 2, в). На рис. 2, г показана флюсомедная подушка.

Рис. 1. Флюсоудерживающие устройства:

а - картонный ограничитель флюса, б - ограничитель с древесными брусками, в -
подвижные щеки для прямых швов, г - то же, для угловых швов, д - то же, для
кольцевых швов

Рис. 2. Схемы флюсовых подушек

Рис. 3 Схема деяния газовых подушек

Газовые подушки служат для предотвращения контакта меж
нагретой поверхностью активных металлов с воздухом. К газовым подушкам относятся
защитные фартуки 1 (рис. 3) и камеры 2 для защиты оборотной стороны шва. Для
равномерного рассредотачивания слоя защитного газа фартуки и камеры заполняют
пористой массой либо сетчатыми прослойками.

Недвижные
приспособления созданы для формирования исходного участка шва - исходный
кокиль 5 (рис. 4), погонного и, в конце концов, конечного участков - выходной кармашек
4. Конструкция формирующих устройств определяется типом швов (продольные,
кольцевые), методом крепления и т. д. Обычно, это медные пластинки
фигурного сечения, охлаждаемые водой, прижатые клиньями 3 и скобами 2.

Приспособления для подготовительного и сопутствующего
обогрева свариваемых и наплавляемых деталей используют при сварке и наплавке во
избежание образования трещинок. Обогрев деталей осуществляется многопламенными
горелками либо, в большинстве случаев, индукторами.

Рис. 4. Недвижные формирующие устройства:

1 - формирующая подкладка - пластинка, 2 - скоба, 3 - клин, 4 - выходной кармашек,
5 - исходный кокиль

В кабине для ручной и автоматической сварки маленьких
деталей расположен сварочный стол. Крышка стола производится из стали
либо чугуна шириной 2.0 - 25 мм, сплошной либо в виде решетки. Высота рабочей
поверхности стола обычно находится в границах 0,6 - 0,8 м. Столы делаются
прямоугольными и круглыми. Размеры прямоугольного стола 0,8 - 1,25X0,8.
Место под сеточной декой употребляется для размещения вентиляционных
устройств, потому что вредные газы, образующиеся при сварке идеальнее всего отсасывать
снизу. Время от времени стол снабжается местным освещением, шкафчиком для инструмента,
колчаном для электродов и т. п. Круглый стол (рис. 1) предназначен для
установки изделий и поворота их в процессе сварки вокруг вертикальной оси. Стол
имеет поворотную деку 1, которая крутится вокруг стойки основания 4. Для
поворота стола в процессе сварки служит диск 2. Сварщик ногой поворачивает диск
совместно со столом. Стол снабжается токосъемником 3 и колчаном 5 для электродов.

Рис. 1. Стол сварщика;

1 - поворотная дека, 2 - диск, 3 - токосъемник, 4 - основание, 5 - колчан для
электродов

Более комфортны столы - позиционеры

При сварке больших деталей сварщик работает конкретно у
изделия либо на нем. В данном случае рабочее место ограждается переносными щитами
либо ширмами, а инструмент и электроды находятся в сумке либо в ящике. Для
выполнения сварочных работ снутри конструкций, к примеру при изготовлении котлов,
емкостей, судов и т.д., рабочее место должно быть оборудовано резиновым
ковриком, кошмой либо древесным полом и иметь приточную и вытяжную вентиляцию.
При сварке снутри замкнутых сосудов либо в местах с нехороший вентиляцией сварщики
используют нередко маски и щитки с подачей в зону дыхания незапятнанного воздуха. При
сварке на морозе к щитку подается воздух, нагретый до температуры 20 - 25° С.
Сварка металлоконструкций при монтаже на открытом воздухе просит, чтоб рабочее
место было защищено от атмосферного воздействия (солнце, ветер, снег),
ухудшающего условия работы сварщика.

Инструмент сварщика

Инструмент сварщика - это совокупа орудий, употребляемых
им в "производстве, а конкретно: сварочный инструмент (электрододержатели, горелки
и др.), инструмент для зачистки шва и свариваемых кромок, для подгонки
соединяемых деталей, инструмент для наладки сварочного оборудования и
приспособлений и мерительный инструмент.

Для зачистки шва и свариваемых кромок в сварочном
производстве используются: молоток - шлакоотделитель (рис. 2, а), представляющий из себя
инструмент с наточенными и узенькими рабочими поверхностями. Он предназначен для
удаления шлаковой корки, в особенности с угловых швов либо швов, расположенных в
узенькой, глубочайшей разделке меж кромками;

проволочные щетки (рис. 2,б) употребляются для зачистки кромок перед сваркой и для удаления с поверхности
шва остатков шлака. Щетки могут быть плоскими (широкими либо узенькими) либо
цилиндрическими (в виде кисти) для зачистки швов, расположенных в узеньком зазоре.

Рис. 2. Инструмент для зачистки шва и
свариваемых кромок:

а - молоток - шлакоотделитель, б - щетка

Вместе с ручным для зачистки применяется и механизированный
инструмент.

Ручные шлифовальные машинки с пневматическим либо
электроприводом. Зачистка кромок перед сваркой производится шлифовальным кругом,
закрепленным на шпинделе мотора либо в ручном приспособлении. В последнем
случае шлифовальный круг крутится с помощью гибкого вала, что упрощает
условия работы сварщика.

Для удаления с железных поверхностей некрепко сцепленной
окалины, брызг, краски и для других работ используются также проволочные щетки
(дисковые либо торцовые).

Пневматические молотки созданы для зачистки сварных
швов от шлака и брызг, для удаления дефектных участков шва и т. п.

К инструменту сварщика относят слесарный инструмент для
подгонки соединяемых деталей (вилки, струбцины, кувалды), для кантовки жарких
деталей, также инструмент для наладки сварочного и технологического
оборудования.