I texnologik qismi 6 I payvandlanayotgan buyumning tavsifi 6

Po’lat St3sp ni kimyoviy tarkibi % (GOST 380-98)

S	Mn	Si	P	S	Sr	Ni	Cu	As
			Ko’pi bilan
0,14-0,22	0,40-0,65	0,12-0,30	0,04	0,05	0,30	0,30	0,30	0,08

3-jadval.
Po’lat St3sp ni mexanik xususiyatlari (GOST 380-98)

Qalinligi mm	Mexanik xususiyatlari
	Vaqtincha qarshilik v, MPa	Oquvchanlik chegarasi ok, MPa	Nisbiy uzayish , %	Zarbiy kovushkokligi KCU, Dj/sm^2 xaroratda, ˚S
				+20	-20
	Kamida
20 mm gacha	370-480	245	26	78	39

Buyumni qo’yiladigan texnik talablar:

1. 
   Buyumni konstruktorlik xujjatlar to’plamiga to’liq mos kelishi kerak.
   
2. 
   Buyumning asosiy parametrlari va gabarit o’lchamlari chizmada ko’rsatilgan talablarga mos kelishi kerak.
   
3. 
   Buyumning asosiy detallari chizmada ko’rsatilgan materiallar markasidan tayyorlangan.
   
4. 
   Buyumni ishlab chikarish uchun ishlatildadigan detallar materiallarining markasi yetkazib beruvchi korxonaning standartlariga to’g’ri kelishi kerak.
   
5. 
   Ishlatiladigan materialning sertifikati mavjud bo’lmasa zavod laboratoriyasining kirish nazoratidan o’tishi kerak
   

I.2. Payvandlash usulini tanlash²

Yoy dastakli payvandlash – yoyli payvandlashda, yoy yonishi, elektrod uzatilishi va siljitishi qo’lda bajariladi. Yoyli dastakli payvandlashda, yoy yonishi, payvandlash davrida uni ushlab turish, payvandlanayotgan yuza bo’yicha siljitish payvandchi qo’lda bajaradi. Normal yoy uzunligi 0,5-1,1ga elektrod diametridan oshmaydi. Elektrod diametri 3-6 mm ni tashkil etadi. Payvandlash ishlari asosiy xajmini 90-350 A va 18-30 V kuchlanishda. ( 1 – rasm)
1 – rasm. Yoyli dastakli payvandlash chizmasi:
1 – elektrod o’zagi; 2 – elektrod; 3 –gaz yoqi gaz-щlak himoya; 4 – payvandlash vannasi; 5 – payvandlash choq; 6 – shlak qoplamasi.
Flyus ostida yoyli payvandlash – bu yoyli eritib payvandlashdir, bunda yoy payvandlash flyusi ostida yonadi.
Flyus ostida payvandlash usuli 1939 yilda Ukraina Fanlar Akademiyasining Elektr payvandlash institutida Ye.O. Paton ishtiroki bilan, N.G. Slavyanov g’oyasi asosida ishlab chiqildi, va o’shanda bu usulga «flyus ostida taqir elektrod bilan tezkor avtomatik payvandlash» nomi berilgan.
Payvandlashning avtomatik va yarimavtomatik payvandlashda payvand birikmaning sifatini belgilovchi uchta asosiy yelementlardan biri flyusdir.
Po’latlarni yelektr yoyi yordamida payvandlashga momjallangan flyuslar ko’p hollarda marganes, kaliy yoki magniy asosida tuzilgan shlakli tizimlardan iborat. Keyingi yillarda asosan ftorli tuzlardan tayyorlanuvchi flyuslar, ya’ni ftorli flyuslar paydo boladi.
Flyuslar bir necha belgilariga ko’ra tasniflanishi mumkin:
a) kimyoviy tarkibiga binoan: flyus-silikatlar, ftorli flyuslar. Flyussilikatlar tarkibidagi marganes miqdoriga ko’ra, o’z navbatida, marganessiz, o’rtacha marganesli va ko’p marganesli xillarga ajratilishi mumkin;
b) tarkibiga kiruvchi asosli va kislotali oksidlar nisbatiga binoan: kislotali.
d) vazifasiga ko’ra: kam uglerodli, kam legirlangan va yuqori darajada legirlangan poMatlarni payvandlash uchun flyuslar;
ye) payvandlash jarayoniga binoan: avtomatik, yarimavtomatik va yelektrshlak usulida payvandlash flyuslari;
f) chok metallini legirlash darajasiga binoan: passiv (payvandlash vannasi bilan deyarli reaksiyaga kirishmaydi), kam legirlaydigan (eritib olingan) hamda kuchli legirlaydigan (qizdirib biriktirilgan keramik) flyuslar;g) zarralarining hajmiy ogMrligiga qarab: shishasimon pemzasimon flyuslar.Elektr yoyi yordamida payvandlashda flyuslar bir necha vazifani bajaradi, bulaming ichida asosiylari payvandlash vannasini atmosfera ta’-siridan fizik jihatdan ajratib qo’yish; yoy razryadini barqarorlashtirish; payvand choklaming berilgan kimyoviy tarkibi va xossalarini hosil qilish; chok metallining yaxshi shakllanishini ta’minlash; darzsiz hamda 143gaz g’ovaklarisiz choklar yu/nga kelishini, shlak qobiqning sirtdan oson ajraladigan boMishini ta’minlashdir.
Flyus ostida payvandlashda payvand yoy buyum va payvandlash simi orasida yonadi. Yoy ta’siri bilan sim eriydi va erishuvchanligiga qarab payvandlash zonaga uzatiladi. Yoy flyus qatlami bilan qoplangan. Payvandlash simi (yoy bilan birga) maxsus mexanizm yordamida (avtomatik payvandlash) yoki qo’lda (yarim avtomatik payvandlash) payvandlash yo’nalishiga qarab siljitiladi. Yoy issiqligi ta’sirida asosiy metall va flyus eriydi. Erigan simlar, flyus va asosiy metall payvandlash vannani hosil qiladi. Flyus suyuq parda ko’rinishida payvandlash zonani xavodan ximoyalaydi. Yoy yordamida erigan payvandlash simning metalli payvandlash vannasiga tomchilab o’tadi, u yerda erigan asosiy metall bilan aralashadi. Yoyni uzoqlashtirgan sari payvandlash vannaning metalli sovushni boshlaydi, chunki issiqlik yo’qala boshlaydi, so’ng qotib chok xosil qiladi. Erigan flyus (shlak), chok yuzasida shlakli qatlam xosil qilib qotadi. Erimagan ortiqcha flyus qismi sovutilib qayta ishlatiladi.


2-rasm. Flyus ostida payvandlash chizmasi:³
1 – payvanlanayotgan detal; 2 – flyus qatlami; 3 – payvandlash simi; 4 – payvandlash yoyi; 5 – erigan flyus; 6 – shlak qatlami; 7 – flyus qoldig’i; 8 – payvand choki; 9 – payvandlash vannasi.

Himoya gazlar muhitida payvandlash – bu yoyli payvandlash, bunda yoy va erigan metall, ayrim xollarda sovuyotgan chok, payvandlash zonasiga maxsus qurilma bilan yetkazib berilayotgan himoya gazlar ta’sirida bo’ladi ya’ni xavo ta’siridan himoyalanadi. Himoya gazlar muhitida payvandlash g’oyasini XIX asr oxirida N.N. Benardos taklif etdi. XX asr 20 - yillarida AQShda muxandis Aleksander va fizik Lengmyur gaz aralashmalarida o’zakli elektrod bilan payvandlashni amalga oshirishdi. 1925 yilda Lengmyur erimaydigan volfram elektrod bilan va himoya muhiti sifatida vodorodni ya’ni atom-vodorodli payvandlash usuli sifatida yoyli payvandlashning bilvosita ta’siri orqali payvandlashni ishlab chiqdi. XX asr 40 yillarida Aviatsion Texnikasi Ilmiy Tadqiqot Institutida inert gaz muhitida volfram elektrod bilan payvandlash ishlab chiqildi. 1949 yilda elektr payvandlash institutida ko’mir elektrodi bilan karbonat angidrid gaz muhitida payvandlash ishlab chiqildi.

Himoya gazlar muhitida payvandlash eriydigan va erimaydigan elektrodlar bilan amalga oshirsa bo’ladi.
Himoya gazlar muhitida erimaydigan elektrod bilan payvandlash – bu jarayonda issiqlik manbai sifatida yoyli razryad qo’llaniladi, yoyli razryad buyum va volframli, ko’mirli, grafitli elektrodlar orasida qo’zg’atiladi.
Himoya gaz muhitida eriydigan elektrod bilan payvandlash – bu yoyli payvandlashda eriydigan elektrod qo’shimcha metall sifatida xizmat qiladi.
Himoya gaz muhitida eriydigan elektrod bilan payvandlashda yoyli razryad, eriyotgan sim uchida va buyumda hosil bo’ladi. Sim payvandlash muhitiga maxsus mexanizm yordamida uning erish tezligi baravarida uzatiladi; bu bilan yoy uzunligi oralig’i uzliksiz bo’ladi. Erigan elektrod simining metalli payvandlash vannasiga o’tadi va shu bilan chok hosil bo’lishida ishtiroq etadi.
Elektr-shlak payvandlash – bu eritib payvandlash usuli bo’lib, bunda chokni qizdirish uchun, issiqlik, erigan shlak orqali o’tayotgan elektr tok yordamida qizdirladi.
Plazmali payvandlash – bu eritib payvandlash usuli bo’lib, bunda metall qizishini siqilgan yoy ta’minladi. Plazmali payvandlashda issiqliq manbai sifatida elektr yoy qo’llaniladi, uning ustuni ishlanayotgan buyumning issiqliq energiyasini tarkibini oshirish maqsadida iloji boricha qisilgan. Plazmali payvandlashda asosiy uskuna bo’lib plazmatron - plazmaning generatori ya’ni yuqori haroratga ega bo’lgan ionlashgan gaz.
1921 yilda Ximes yoyli gorelkaga patent oldi. Yoyli gorelka kimyoviy moddalarni sintez qiladi va bu zamonaviy plazmotronlarni avlodi hisoblanadi. Shu davrda Gerdien va Lots yoy ustunida, turg’unlashgan suv to’lqini yordamida xaroratni 50000ºS gacha ko’tara olishdi. Payvandlash texnikasida plazmatronlarni qo’llash XX asr 50-yillarda boshlandi.
Plazmatronning razryadli kamerasida yonayotgan yuqori quvvatli yoy, yoy bilan issiqliq almashinuvi natijasida gaz qiziydi, ionlashadi va soplo orqali plazmali sharra ko’rinishda oqadi. Payvandlash uchun mo’ljallangan plazmatronlarda soplodan oqayotgan plazmali shara yoy ustuni bilan yonma-yon oqadi, tayanch nuqta bo’lib (ikkinchi elektrod) ishlanayotgan metall xisoblanadi. Shunday qilib plazmali payvandlashda, payvandlanayotgan metallga issiqliq o’tkazish jarayoni plazmali sharaning qizishi natijasida, xamda tayanch nuqtadan issiqliq ajralishi xisobiga issiqliq o’tkaziladi, buning natijasida ushbu jarayonlarning energetik foydali ish koefitsienti yuqori bo’lishiga sharoit yaratiladi.
Elektron-nurli payvandlash – bu eritib payvandlash usuli bo’lib, bunda metall qizishi elektr maydon ta’sirida tez xarakatlanuvchi elektron nurlar oqimi natijasida qiziydi. Elektronlar buyum yuzasiga tegib o’zining kinetik energiyasini berib issiqliq energiyasiga aylanadi va metallni 5000-6000 0S gacha qizdiradi. Ushbu jarayon odatda germetik yopiq kamerada bajariladi (vakuum ushlanib turilishi kerak). Elektron nur yordamida payvandlashda tanovarlar qalinligi 0,01 dan 100 mm va bundan ham qalinroq bo’lishi mumkin.
1879 yilda Kruks katodli nurlar yordamida platinani qizdirishni ko’rsatdi. Tompson katod nurlari elektr zaryadlangan zarralarni tashkil etishini aniqladi. Milliken 1905-1917 yillarda elektronlarni o’ziga xos tabiyatini va zaryadini aniqladi va isbotladi. Elektron – nur payvandlash texnika va texnologiyasini D.A Stor nomi bilan bog’liq, u fransuz atom energiyasi komissiyasida ishlab o’zining tadqiqot natijalarini 1957 yilda chop etdi.
Lazerli payvandlash – bu eritib payvandlash usuli bo’lib, bunda detalni qizdirish uchun lazer nurlanish energiyasi qo’llaniladi.
XX – asrning 60 – chi yillarida fiziklar N.G. Basov va A.M. Proxorov va amerikalik fizik Ch. Taunslarning ishlari asosida optik kvant generatorlar yoki lazerlar ishlab chiqildi. Birinchi bo’lib metallarni lazerli payvandlash ma’lumotlari 1962 yilga tegishli. 1964-1966 yillarda rubinli qattiq jismli lazerlar ishlab chiqilgandan so’ng, lazer qurilmalari ishlab chiqildi. Lazerli payvandlashda issiqliq manbai sifatida, maxsus qurilmadan olinadigan texnologik lazer deb ataluvchi kuchli konsentratlashgan yorug’lik nuri ishlatiladi.
Qattiq jismli texnologik lazer – bu silindrik o’zak shaklidagi rubin kristall; yaltiratib kumushlangan yuzalari optik nur qaytargichlar bo’lib xisoblanadi. O’zakning chiqib turuvchi qismi yorug’lik nurlari uchun qisman shofof. Pushti rangli rubin Al₂O₃, xrom atomlari tashkil etadi, ularning xar biri uchta energetik darajasi mavjud. Nurlanuvchi trubkaning ksenon lampa chaqnashida xrom atomlari yonib yuqori energetik darajasi bilan tavsiflanadi. Taxminan 0,05 mikro daqiqadan keyin qizil rangli fotonlarni tartibsiz nurlatib o’yg’ongan atomlarning bir qismi avvalgi energetik xolatiga qaytadi. Kristall bo’ylab nurlayotgan bu fotonlarning ayrim qismlari, yangi fotonlarni nurlanishini qo’zg’atadi. Boshqa yo’nalish bo’ylab tushayotgan fotonlar yon tekisliklar orqali kristallni tark etadi. Qizil fotonlar oqimi kristall o’zagi bo’ylab oshib boradi. Ular navbatma navbat shishali yon tomonlar chegarasida aks etadi, toki ularning tezligi kristallning yarim shafof yon tekisligi chegarasidan o’tib tashqariga chiqishga yetarli bo’lmagancha. Natijada kristallning chiqish tomonidan kogerent monoxromatik nurlanish ko’rinishida qizil yorug’lik oqimi nurlanadi.
XX asrning 30 – 40-yillarida metallarni payvandlash uchun yuqori chastotali tok ishlatish qo’llanib ko’rilgan. 1944-yilda professor V.P. Vologdin tomonidan uni laboratoriyasida quvurlani uchma-uch payvandlash uchun yuqori chastotali tok ishlatila boshlandi. (3-rasm)

3-rasm. Quvupni yuqori chastotali tok bilan payvandlash:
1 – payvandlanayotgan quvur; 2 – induktor; 3 – magnit o’tkazgich; 4 – payvandlanayotgan quvurlarni qotirib qo’yish va cho’kish uschun qismlar.⁴

Yuqori chastotali tok bilan payvandlash ham, bosim bilan payvandlash bo’lib, bunda payvandlanadigan yuzalarni qizdirish uchun yuqori chastotali toklardan (YuChT) foydalaniladi. Bu tok payvandlanayotgan detallarga ikki usulda keltirilishi mumkin:

- payvandlanayotgan detallarni YuChT manbayiga ulovchi o’tkazgichlar (konduktor) yordamida (energiya uzatishning konduktiv usuli);
- payvandlanayotgan detallarda YuChT manbayiga ulangan tok o’tkazuvchi o’ram (induktor) yordamida yuqori chastotali tokni induksiyalash yevaziga (energiya uzatishning induksion usuli).
O’tkazgichdan yuqori chastotali tok o’tkazilganda o’tkaz-gichning atrofi va ichida magnit maydoni hosil bo’lib, u yelektromagnit induksiyasi qonuniga ko’ra o’tkazgichda o’z induksiya YeYuKni yuzaga keltiradi, bu YeYuK ta’minlash manbayining YeYuKga qarama-qarshi yo’nalgan bo’ladi. Bunda ichki tok liniyalariga ta’sir qiladigan o’zinduksiya YeYuK sirtqi tok liniyalariga ta’sir yetuvchi o’zinduksiya YeYuKdan katta bo’ladi. Bu hol o’tkazgichning sirtida tokning zichligi uning ichidagidan kattaroq bo’lishiga olib keladi. Bunday notekislik tok chastotasi ortganda, ya’ni o’zinduksiya YeYuK miqdori tok chastotasiga mutanosib bo’lganda oshadi. Shunday qilib, tok chastotasi ortishi bilan o’tkazgichning sirtidagi tok miqdori oshib boradi. Bu yeffekt sirtqi yeffekt deyiladi.⁵
Sirtqi yeffekt kuchli namoyon bo’lganda tok o’tkazgichninig markaziy qismidan deyarli oqmaydi, bu yesa o’tkazgichning aktiv qarshiligi ortishi va qizish kuchayishiga olib keladi.
Yaqinlik yeffekti qo’shni o’tkazgichlardan oqayotgan tok liniyalari qayta taqsimlanishidan iborat bo’lib, bunga ularninig o’zaro ta’sir ko’rsatishi sabab bo’ladi. Bu hodisa sirtqi yeffekt ancha kuchli namoyon bo’lgandagina, ya’ni tokning singish chuqurligi o’tkazgichning ko’ndalang o’lchamlariga nisbatan ancha kichik bo’lganda va o’tkazgichning ko’ndalang kesimi faqat qisman tok bilan band bo’lgandagina yuz beradi.
Agar yuqori chastotali tokli o’tkazgich (induktor) o’tkazuvchi plastina tepasida joylashtirilsa, plastinadagi tokning yeng yuqori zichligi induktor ostida bo’ladi. Plastina sirtidagi tok go’yo induktor ketidan yergashgandek bo’ladi. Bu hodisa payvandlanayotgan jismlarda tokning qayta taqsimlanishini boshqarib turish imkonini beradi va yuqori chastotali tok bilan payvandlashda muhim ahamiyat kasb yetadi.
Payvandlanaetgan material qalinligini xisobga olgan xolda, ya’ni qalinligi 3 mm quvur diametri ø 220 mm – yuqori chastotali payvandlash usulini tanlaymiz.

I.3. Kam uglerodoli po’latlarni payvandlash mohiyati⁶

Payvandlanuvchanligi deganda po’latni biron usulda payvandlaganda darz ketmasdan, g’ovaklashmasdan va boshqa nuqsonlarsiz yuqori sifatli payvand birikma hosil qila olishi tushuniladi.

Po’latning payvandlanuvchanligiga po’lat tarkibidagi uglerod va legirlangan ko’shilmalar miqdori katta ta’sir qiladi. Ma’lum kimyoviy tarkibdagi po’latning payvandlanuvchanligini aniqlash uchun uglerodning ekvivalent tarkibi (Sekv) quyidagi formula bo’yicha aniqlanadi:

Elementlarning simvollari ularning po’latdagi foiz hisobidagi miqdorini ifodalaydi. Titan va niobiy payvandlanuvchanlikni yaxshilaydi va qushilmalarni hisoblashda xisobga olinmaydi.

Po’latni sovitishda uning martensit juda ko’p (60 — 80 % va bundan ortiq) bo’lgan strukturadagi qisman toblangan zonalarida sovuqlayin darz ketish hollari ro’y berishi mumkin. Martensitdan qanchalik ko’p bo’lsa, darz ketish shunchalik osonlashadi. Martensit 25 — 30% dan kam bo’lganda, odatda, darz hosil bo’lmaydi. Tarkibida erkin (karbidlar ko’rinishida bog’lanmagan) uglerod miqdori 0,3—0,35% dan ortiq bo’lgan po’lat sovuklayin kuproq darz ketadi. Tarkibida 0,18 — 0,25% uglerod bo’lgan va nikel bilan legirlangan po’latlar sovuqlayin darz ketmaydi, chunki martensit hosil bo’lishi tugallanadigan haroratda (550 — 400°S va 270 — 140°S da) chok yaqinidagi zona yetarli darajada plastik bo’ladi.
Payvandlanuvchanlik alomatiga qarab po’latlarning hammasini shartli ravishda 4 guruxga bo’linishi mumkin:
1. Ekvivalent uglerod mikdori (S_ekv) 0,25 dan oshmaydigan yaxshi payvandlanadigan po’latlar; bunday po’latlar oddiy usulda payvandlanganda darz ketmaydi.
2. S_ekv 0,25—0,35 atrofida bo’lgan, qoniqarli payvandlanadigan po’latlar. Bunday po’latlar normal ishlab chiqarish sharoitlaridagina, ya’ni atrofdagi harorat 0°S dan ortiq, shamol esmayotgan va boshqa hollarda darz ketmasdan payvandlanadi.
3. S_ekv 0,35—0,45 atrofida bo’lgan va payvandlanuvchanligi cheklangan po’latlar. Bunday po’latlarni odatdagi sharoitlarda payvandlaganda ular darz ketishi mumkin. Ularni payvandlash uchun darz ketishiga yo’l qo’ymaslik choralarini ko’rish kerak. Bu choralar jumlasiga oldindan yoki ish davomida qizdirish, payvandlashdan oldin yoki undan keyin termik ishlash, chetlarini maxsus ishlab tayyorlash, maxsus usul yoki tartibda payvandlash va boshqalar kiradi.
4. Yomon payvandlanadigan po’latlar. Bunday po’latlarning S_ekv 0,45 dan ortik buladi. Bunday po’latlarni payvandlashda ular darz ketishi mumkin. Odatda ularni mavjud po’lat xili uchun ishlab chiqilgan va ishlatiladigan maxsus usullar bilangina payvandlash mumkin.
Quvur materiali – oddiy sifatli kam uglerodli po’lat St3 birinchi guruxga oiddir.
Bunday po’latlar yaxshi payvandlanadi. Kam uglerodli po’latlarni payvandlashda elektrodning turi va rusumi quyidagilarga asosan topiladi:
- payvand birikmasining mustahkamligi asosiy metall mustahkamligi bilan bir xil bo’lishini ta’minlashi;
- nuqsonsiz payvand choklari hosil qilishi;
- chok metalli kerakli kimyoviy tarkibda bo’lishi;
- vibratsion va zarbiy yuklamalarda, shuningdek yuqori va past haroratlarda payvand birikmalarining mustahkamligini ta’minlashi kerak.
I.4. Payvandlash materiallarini tanlash
Shtripslarni uchun asosiy payvandlash materiali sifatida payvandlash simi va ximoya gazi xisoblanadi.
1) Payvandlash simi rusumi Sv08G2S GOST 2246-70 bo’yicha;
4 - jadval.
GOST 2246-70 bo’yicha Sv08G2S payvandlash simining kimyoviy tarkibi, % ⁷

Sim rusumi	C	Si	Mn	Cr	Ni	Mo	Ti	S	P	Prochie elemen.
								Ne bolee
Sv-08G2S	0,05-0,11	0,70-0,90	1,80-2,10	<0,20	<0,25	-	-	0,025	0,030

Payvandlash simining belgisi Sv (payvandlash) harfi bilan va uning tarkibini bildiruvchi harfiy-raqamli belgi bilan belgilanadi. Birinchi ikki raqam simda uglerodning foizining yuzdan bir ulushlaridagi miqdorini ko’rsatadi. So’ngra harf va raqam (raqamlar) bilan navbati bilan legirlovchi elementlarning nomi va foizlardagi miqdori ko’rsatilgan bo’ladi. Legirlovchi element mikdori 1 % dan kam bulsa, bu elementning nomini bildiruvchi harfning o’zigina qo’yiladi. Legirlovchi elementlarning shartli harfiy belgilari 5 - jadvalda ko’rsatilgan.