Элементы из металла

21 Июл 2013 | Автор: | Комментариев нет »

Элементы из металла - техника дуговой сварки

Прежде чем приступать к собственно сварке, необходимо очистить края соединяемых деталей от грязи, ржавчины, масла, краски и шлака. Выбрав соответствующий виду сварного шва электрод, следует вставить его свободным от обмазки концом в электрододержатель, после чего установить переключатель силы тока в положение, соответствующее нормальному режиму сварки. Как зажечь дугу, уже объяснялось выше.

В местах ее контакта со свариваемой деталью металл плавится мгновенно, поэтому сварку надо начинать тотчас по зажиганию дуги. Процесс плавления происходит в двух зонах, металл в которых смешивается: одна на электроде, другая на краях деталей. Зона смешивания при удалении электрода быстро застывает за счет хорошего теплоотвода из нее. Образующийся при остывании шов называется наплавленным валиком.

Электрод при сварке перемещают по весьма замысловатой траектории: в направлении его оси (для сохранения определенной дуги), вдоль и поперек сварного шва. При слишком быстром движении электрода шов получается узким, неплотным и неровным. Медленное движение может привести к перегреву и пережогу металла. Колебательное (зигзагообразное) перемещение конца электрода не только вдоль, но и поперек шва приводит к образованию широкого валика. Ширина широкого шва должна равняться 6-15 мм, а узкого («ниточного») - на 2-З мм шире диаметра электрода.

Легче всего осуществить сварку в нижнем положении. Надежность такого шва можно повысить подваркой ниточным швом с обратной стороны. Многослойные сварные швы выполняют путем наложения друг на друга многих валиков; при этом перед наплавкой очередного валика надо молотком и металлической щеткой тщательно счистить шлак с валика.

Качество сварки существенно зависит от аккуратности выполнения первого слоя. Это особенно важно для тех конструкций, где нет возможности сделать подварку обратной стороны стыка. При сварке горизонтальных швов обычно скос делают только у верхней детали соединения. Дугу сначала зажигают на нижней горизонтальной кромке, после чего переходят на скошенную верхнюю кромку.

Сложнее сваривать потолочные швы, так как необходимо удержать металл от стекания из кратера вниз. Этого можно добиться только при сварке короткой дугой. Ток дуги и диаметр электрода при сварке этого типа должны составлять на больше, чем при сварке швов в нижнем положении. Сварные швы заполняют двумя способами: по длине и по сечению. В первом способе их выполняют «на проход» и обратноступенчатым способом. Швы, длина которых не более 300 мм, на проход ведут от начала до конца в одном направлении. Швы длиной 300-1000 мм сваривают либо на проход от середины к краям, либо обратно-ступенчатым способом. Последним способом варят и швы большой (более 1000 мм) длины.

Обратноступенчатый способ состоит в том, что длинный шов делят на участки длиной миллиметров, и проваривают их в направлении, противоположном общему направлению шва. Конец каждого участка при этом сваривают с началом предыдущего. Как уже отмечалось, по способу выполнения различают однослойные (однопроходные), многослойные и другие швы. В многослойном шве каждый слой выполняется за один либо за два-три прохода. В любом случае применяется обратноступенчатый способ сварки. Стыковое соединение, а более толстые детали сваривают многослойным (многопроходным) швом. В последнем случае сварку производят ниточными валиками-электродами одного диаметра. В месте поворота шов заваривают без отрыва дуги.

Для сварки встык деталей разной толщины диаметр электрода и ток подбирают по нижним параметрам режима сварки, рекомендуемого для детали большей толщины. На нее же при выполнении сварки направляют электрическую дугу. Стыковое сварное соединение обладает рядом преимуществ по сравнению с соединениями других типов: возможность сварки деталей любой толщины; более высокая прочность; расход металла; надежность и удобство контроля. Имеются следующие стыковые соединения: без скоса кромок, с отбортовкой, с односторонним скосом с двусторонним скосом.

Элементы из металла - тавровые соединения

Тавровые соединения бывают нескольких видов: под прямым углом без скоса кромок, под углом со скосом одной кромки, под прямым углом со скосом одной кромки, под прямым углом с двусторонним скосом. В этом способе соединений внахлестку деталь накладывают на деталь и выполняют шов по кромке верхнего элемента. Преимуществами этого соединения являются простота подготовки деталей под сварку и их сборки в конструкцию; небольшие усадки и коробления. К недостаткам можно отнести повышенный расход металла, необходимость сварки с двух сторон, вероятность возникновения коррозии, трудоемкость и большой расход электродов. Соединения внахлестку обычно применяются для сварки деталей толщиной 1-10 мм из низкоуглеродистых и коррозиестойких сталей.

Процесс собственно сварки узлов и деталей начинают с их взаимной фиксации прихватками - точечными швами, иначе соединяемые элементы при сваривании могут «разбежаться» в разные стороны. Прихватки запрещается делать в острых углах, на окружностях малого радиуса, в местах резких переходов, а также вблизи отверстий и на расстоянии менее 10 мм от них или от края детали. Фланцы, цилиндры, шайбы, трубчатые соединения фиксируют, располагая прихватки симметрично.

Если необходимо делать двустороннюю прихватку, эти точечные «швы» надо располагать в шахматном порядке. В любом случае последовательность расположения прихваток должна сводить до минимума коробление листов. Кроме того, при выполнении прихваток сварочный ток должен быть на уровне необходимого для сварки тех же материалов; электроды, напротив, следует выбрать тоньше; длина дуги при выполнении прихваток должна быть малой - не более диаметра электрода; дуга отрывается не в момент образования кратера, а после полного его заполнения. Трудности при выполнении сварочных работ:

  1. Прилипание электрода - это, по существу, короткое замыкание, в результате которого сварочный аппарат испытывает перегрузку. Прилипший электрод удаляют из шва резким рывком.
  2. Другим дефектом, часто возникающим при сварке, является увод дуги от сварного шва; методы борьбы с ним описаны выше.
  3. Швы получаются непрочными в следующих случаях: при сваривании многопроходного шва не полностью удален шлак с поверхности наплавленных валиков; слишком большой или малый разрядный ток.

Элементы из металла - техника безопасности при дуговой сварке

 

При проведении сварочных работ всегда существует вероятность получения травм той или иной степени тяжести: удар током, ожог электродом или раскаленными частицами металла, ожог сетчатки световым излучением дуги и др., поэтому при выполнении таких работ строжайшее выполнение правил электробезопасности становится не только условием успешного их проведения, но и выживания сварщика. Прежде всего, необходимо тщательнейшим образом проверить целостность изоляции электрических цепей. Корпус источника питания обязательно должен быть заземлен, а еще лучше - «занулен». Любые работы с источником - перемещения, ремонт и т. д. - должны производиться при отключении его от сети. И последнее: неплохо ознакомиться (в том числе и практически) с основными приемами оказания помощи при электротравмах.

Обратим особое внимание на то, как обращаться с собственно электрической дугой, которая представляет собой наибольшую опасность для глаз, и при сильном воздействии вызывает катаракту (помутнение хрусталика). Ясно, что без защитной маски сваркой заниматься нельзя. Здесь проблема состоит в подборе светофильтра. Для этого рекомендуется провести пробную сварку; если в свете дуги через фильтр виден подлежащий сварке стык, т.е. на 1-2 см видно, куда вести электрод - фильтр годится.

Если видимость хуже, значит, фильтр слишком темный, а если видно очень далеко - слишком светлый. Но даже при правильном подборе светофильтра маски неопытные сварщики частенько «налавливают зайчиков» от излучения дуги. Вечером или ночью после работы со сварочным агрегатом человек начинает ощущать, что его глаза словно наполнены движущимся крупнозернистым песком. Помимо «зайчиков», можно получить ожоги открытых частей тела. Для предотвращения подобных травм следует надевать одежду сварщика, состоящую из брюк и куртки из брезентовой ткани, а также сапоги или ботинки. Брюки надо надевать поверх обуви с тем, чтобы уберечь ноги от ожогов брызгами металла и горячими огарками.

Элементы из металла - отделка металлических изделий

После проведения всех слесарных и иных работ поверхности готовых металлических изделий необходимо не только защищать от коррозии и прочих вредных воздействий, но и придать им красивый внешний вид, в чем и состоит цель отделки. Все эти процессы классифицируются по трем основным видам: механическая отделка - шлифование и полирование; нанесение декоративно-защитных покрытий - чернение, эмалирование, окрашивание красками, лаками и эмалями; химическая или электромеханическая обработка - анодирование, химическое окрашивание и др.

Подготовка к отделке

Какую бы операцию отделки ни предстояло выполнить, металлическое изделие должно быть очищено от всего инородного - масла, ржавчины, окалины и т. д. Прежде всего надо удалить ржавчину. Толстые (толще 100 мкм) и рыхлые слои можно удалять с помощью металлической щетки, грубой наждачной бумаги, стальной мочалки. Тонкие слои ржавчины удобнее устранять химическими средствами, в состав которых входят кислоты, способные растворять ржавчину. Это такие средства, как «Преобразователь ржавчины», «Антикор», «Русас» и др. Выпускаются такие средства в виде порошков, жидкостей и паст и часто содержат абразивы и моющие добавки, которые очищают поверхность металла не только от ржавчины, но и от иных загрязнений.

Следующая операция по очистке поверхности - ее обезжиривание, т. е. удаление жиров и масел, которые обычно смывают мылом, содой или раствором едкого натра, а также смесью жженой извести с содой. Чтобы не касаться обрабатываемых поверхностей руками, изделие рекомендуется подвязать к проволоке из того же металла и опустить на ней в обезжиривающий раствор. Если жир с поверхности удален полностью, то вода будет смачивать всю поверхность равномерно; если же нет, то на пятнах жира вода собирается в крупные капли. После полной очистки поверхности ее тщательно промывают.

На поверхностях металла нередко наблюдаются тонкие слои оксидов, особенно после термической обработки. Их удаляют с помощью протрав - кислотных смесей: деталь погружают на определенное время в такую смесь, а затем промывают водой. Для удаления тонких слоев оксидов протравой может служить раствор винного камня. Для удаления оксидов с поверхностей металлов применяют различные протравы, о которых можно получить сведения в специальной литературе, посвященной этому вопросу. Здесь мы приведем самые простые рецепты протрав лишь для некоторых материалов.

Элементы из металла - железо, сталь, чугун

 

В концентрированную азотную кислоту добавить небольшое количество сосновой сажи и опустить туда изделие на несколько минут, затем промыть водой, погрузить в раствор соды и вновь промыть. Окислы на стали удаляют также погружением детали в раствор, состоящий из четырех массовых частей (м. ч.) концентрированной серной кислоты и одной массовой части воды.

  1. Алюминий. Изделие опускают в раствор каустической соды (1:10) и держат там до момента выделения пузырьков водорода. После этого изделие извлекают, промывают водой и погружают в 1% раствор соляной кислоты, затем опять промывают и сушат.
  2. Олово, свинец. Раствор соды плюс очистка щеткой. Цинк. 1 м. ч. концентрированной серной кислоты и 16 м. ч. воды.
  3. Медь, латунь, бронза. Протрава состоит из 2 кг азотной кислоты, 1 кг концентрированной серной кислоты, 10 г поваренной соли и 15-40 г цинкового купороса. Чем дольше изделие находится в такой среде, тем более матовой становится его поверхность.

Шлифование и полирование

Это чистовая обработка поверхностей изделий абразивными материалами и инструментами. При шлифовании поверхность получается ровной и гладкой, при полировании - зеркальной. Ясно, что четкой границы между этими двумя операциями нет. В домашних условиях они применяются чаще всего для удаления ржавчины и получения ровной поверхности, на которую затем обычно наносится защитное покрытие - краска, эмаль, лак.

При шлифовании сначала используют грубые, а далее все более мелкие абразивы. Осуществляют этот процесс либо вручную, либо с помощью специальных станков, шлифуя закрепленными (наждачная бумага, абразивные бруски и камни) и свободными (какое-либо приспособление - носитель абразивных частиц, не связанных жестко с носителем абразивами).

При полировании используют только свободные абразивы, носителями которых служат эластичные круги, щетки и полировники. Наиболее распространены волосяные, нитяные, суконные, фетровые щетки. На поверхность круга наносят полировочные пасты, круг приводится во вращение и касается обрабатываемого изделия. Из полировочных паст особенно популярны пасты на основе оксида хрома (паста ГОИ) и оксида железа (крокусная паста). Для тонкого полирования металлов применяют порошок «Блеск», разведенный машинным маслом.

Полировники бывают стальными и на основе оксида железа, и имеют округлую и отполированную рабочую часть. Кроме механического полирования, применяется также химическое полирование. В этом случае изделие погружают в полировальный раствор следующего состава: центрированная фосфорная кислота (350 мл), концентрированная азотная кислота (50 мл), концентрированная серная кислота (100 мл), сернокислая или азотнокислая медь (0,5 г). Рабочая температура раствора составляет время обработки - 0,5-4 мин. Особенно хорош такой раствор для полировки алюминия и его сплавов, хотя годится и для обработки других металлов, но с другими временем обработки и температурой.

Элементы из металла - эмалирование

Эмалирование - процесс нанесения эмали на поверхность детали или изделия и закрепления ее обжигом. Эмалью покрывают посуду, ювелирные изделия, украшения, фурнитуру и т. д. В состав эмалей входят специальные легкоплавкие стекла с различных красителей и некоторых других веществ (оксиды свинца, никеля, кобальта, сурьмы, марганца, кремния и других). Эмали бывают различных цветов, прозрачные и непрозрачные. Покрытие эмалью производится следующим образом: исходное вещество тщательно дробят до состояния мелкой крошки, после чего растирают водой до образования однородной кашицы, наносят на предмет, затем обжигают в муфельной печи при температуре 600-800 °С.

Чернение

Чернение - это образование на поверхности детали или изделия легкоплавкого сплава черного цвета. Чаще других чернят бронзу, латунь, серебро и золото. В состав черневого сплава обязательно входят серебро, медь, свинец и сера. Чернь закладывают в заранее подготовленные углубления на поверхности изделия (так называемый рисунок) глубиной не менее 0,2 мм, после чего изделие обжигают в печи при температуре 300-4000С до полного расплавления черни.

После обжига и охлаждения изделие опиливают, шабрят и полируют, в результате чего чернь приобретает характерный оттенок и блеск. Для изделий из стали чернение имеет несколько иной характер; в этом случае под чернением понимается создание на их поверхности оксидной пленки черного цвета для повышения коррозионной стойкости или в декоративных целях. Процесс заключается в погружении стального изделия в расплавленные соли либо в обработке в водных растворах кислот, щелочей или солей.

Окрашивание металлических изделий

Стальные изделия можно покрывать любыми красками, лаками и эмалями. Как правило, сначала необходимо удалить ржавчину и обезжирить поверхность, которую предполагается красить. Поскольку сталь на воздухе окисляется, очищенную поверхность необходимо как можно быстрее загрунтовать, так как грунт хорошо сцепляется с поверхностью металла, обеспечивая тем самым и прочность всего покрытия (грунта и краски).

Грунт накладывают на поверхность изделия слоем толщиной не более 0,2 мм, дают ему высохнуть, после чего шлифуют шкуркой до получения ровной поверхности. Окрашивание производят мягкими кистями в два взаимно перпендикулярных слоя. Можно и удобно окрашивать с помощью краскораспылителя.

На изделия из цветных металлов (алюминия, цинка, меди) также нередко наносят защитные покрытия из краски. Алюминий перед окрашиванием очищают бензином или нитрорастворителями. В качестве грунтов для этого металла употребляют: грунты ВЛ-02 и ВЛ-88; глифталевые ГФ-030, ГФ-031, ГФ-032; акриловые АГ-1 ОС; эпоксидные Э-402 І и ЭП-09Т. Загрунтовав поверхность, ее красят в два слоя красками на основе эпоксидных или синтетических смол.

Оцинкованные листы металла перед нанесением защитного слоя очищают шлифовкой с помощью аммиака (0,5 л нашатырного спирта на 10 л воды), затем наносят адгезионное покрытие на основе синтетических смол. Спустя год на это покрытие можно нанести слой лака на основе синтетических смол.

Медные поверхности готовят к покрытию краской или лаком так: очищают уайт-спиритом либо нитрорастворителем, шлифуют тонкой шкуркой, предварительно промазывают грунтовкой на основе затвердевающей краски. Поскольку естественный цвет меди желательно сохранить, покрывать ее лучше прозрачными лаками, скажем, акриловым. Стальные изделия можно окрасить и совсем иным способом - нагреванием.

При этом цветовая гамма весьма широка - от оранжевого цвета до темно-синего. «Технология» состоит в том, что изделие из стали равномерно и медленно нагревают с помощью любого источника - плиты, горячего песка, углей и т. п. При этом цвет изделия будет изменяться в зависимости от его температуры: при 230°С металл желтого цвета; при 275°С - пурпурного; при 288°С -голубого; при 295°С - синего; При 315°С - черно-синего. Как только изделие приобрело требуемый цвет, его тотчас вынимают, обмывают и сушат. Металлические изделия красят и химическими способами, которые достаточно сложны, и познакомиться с ними при желании можно в более специальной литературе.

Лужение

Назначение этого способа обработки изделий состоит в предохранении их поверхностей от окисления путем покрытия изделий слоем олова, на которое почти не действуют влага, кислоты, щелочи. Изделие очищают от грязи и оксидов и погружают в расплав олова, а достав его, удаляют лишнее олово и распределяют защитный слой по горячему изделию тряпкой или щеткой, смоченной горячим маслом. Иначе лудят медные изделия: их нагревают на углях, посыпают нашатырем, наливают на поверхность немного расплавленного олова и с помощью пакли распределяют его по всей поверхности изделия.

Элементы из металла - видео

 

Здесь вы можете написать комментарий к записи "Элементы из металла".

* Обязательные для заполнения поля
Все отзывы проходят модерацию.
Facebook
Комментарии
< ?php sp_top_commentator(); ?>
Читать нас
Связаться с нами
Наши контакты

batyanya2009@gmail.com

+380500208172

batya271

556809466

О сайте

Обширный цикл статей и обзоров по теме ремонта: ремонтно-строительные технологии, инструменты и материалы, профессиональные советы дизайнеров, отзывы специалистов-ремонтников. Нормативные документы по строительству, реконструкции и ремонту помещений. Галерея ремонтных работ и интерьеров в городских квартирах и загородных домах. Бесплатное размещение авторских статей.