7-mavzu: mashina detallarini va metall konstruksiyalarini payvandlash usulida ta’mirlash. Payvandlash turlari

7.3. Detallarni payvandlash va suyuqlantirib qoplash jarayonlarini avtomatlashtirish
Elektr yoyi vositasida payvandlash gaz alangasida payvandlash kabi, eritib payvandlashga kiradi. Bunda elektrod bilan detal o‘rtasida hosil bo‘lgan elektr yoyi ta’sirida detalning metali suyuqlanib, payvandlash amalga oshiriladi.
Oddiy sharoitlarda elektrod bilan detal oralig‘idagi havoli (gazli) muhit elektr tokini o‘tkazmaydi. Gazli muhit tok o‘tkazuvchan bo‘lishi uchun uni ionlashtirish kerak, ya’ni mazkur gazli muhitda etarli darajada ozod elektronlar va ionlar hosil qilish kerak. Elektr yoyi vositasida payvandlashda gaz oralig‘ining ionlashishi va elektr yoyining hosil bo‘lishi quyidagicha sodir bo‘ladi.
Elektr payvandchi elektrodni detalga tegizishi bilan elektr yoyi yonganda elektrod uchi bilan detal yuzasi orasida nozik kantakt hosil bo‘ladi, natijada elektrod uchining detal yuzasiga tegib turgan nuqtasi yuqori temperaturagacha qizib ketadi. Payvandchi elektrodning detaldan ajratgan paytda detal bilan elektrod orasidagi havoli muhit tok o‘tkazuvchi bo‘lib qoladi, chunki bu oraliq metall bug‘i va gazlarning ionlashgan zarrachalari bilan to‘yingan bo‘ladi. SHu sababli, elektrod bilan detal orasidan elektr toki uzluksiz o‘taveradi va elektr yoyining yonishi uzluksiz davom etadi. Elektr yoyi zaryadi haddan tashqari yorug‘ nurlanishi va yuqori temperaturaga (6000-7000⁰S) ega bo‘lishi bilan ajralib turadi.
E lektr yoyidan payvandlashda foydalanish rus kashfiyotchisi N.N. Benardos tomonidan 1882 yilda kashf etilgan va amalda qo‘llanilgan. Payvandlash jarayoni uchun N.N. Benardos tomonidan taklif qilingan sxema 8.15-rasmda ko‘rsatilgan. Elektr yoyi elektrodni payvandlanadigan detalga qisqa muddatli tegizish va uni tezda ajratib olish natijasida hosil bo‘ladi. Ko‘mir elektrod 1 va detal 4 orasida elektr yoyi hosil bo‘lgandan so‘ng payvandlash simi iritiladi.
N.N.Benardos sxemasi bo‘yicha payvandlash usuli ko‘mir elektrod bilan elektr yoyi vositasida payvandlash deyiladi.
Hozirgi vaqtda detallarni payvandlashda 1888 yilda injener N.G.Slavyanov tomonidan taklif qilingan usul keng qo‘llaniladi. Ushbu sxema Benardos sxemasidan metall elektrodning qo‘llanilishi bilan farq qiladi. Bunda elektrod bir payitning o‘zida payvandlash simi bo‘lib ham xizmat qiladi (8.16-rasm). Bu usulda ham elektro yoyi elektrodni payvandlanadigan detalga qisqa muddatli tegizish va ularni bir-birlaridan tezda 3-4 mm masofaga ajratish natijasida hosil qilinadi. Bunda elektrod va payvandlanadigan detal orasida uzluksiz elektr yoyi ta’minlanadi.

7.17-rasmda paydlashdagi elektr yoyining tuzilish sxemasi keltirilgan. Katod dog‘i erkin elektronlarning nurlanish manbai hisoblanadi. Katod elektrod materialining qaynash temperaturasiga ( temir uchun 3500⁰S) yaqin bo‘ladi. Katod dog‘ida umumiy issiqlikning 36% qismi ajralib chiqadi.
Yoyning gaz ustuni elektrod va detal orasidagi hajmning kattagina qismini tashkil qiladi, unda elektron va ionlarning ko‘chishi sodir bo‘ladi, temperaturasi esa 6000...7000⁰S ga etadi. Yoy ustunida umumiy issiqlikning 21% iga yaqini ajralib chiqadi. Anod dog‘i payvandlanadigan detallar erkin elektronlarning anod yuzasiga kirish va neytrallanish joyi xisoblanadi. Anod dog‘ining temperaturasi taxminan 4000⁰ S atrofida bo‘ladi. Elektronlar oqimining anodga urilishi payvandlashda anodda katodga qaraganda ko‘p issiqlik ajralib chiqishga sabab bo‘ladi (taxminan yoy umumiy issiqligining 43% ini tashkil qiladi. Issiqlikning katod (36%ga yaqin) va anod (43% ga yaqin) dog‘larida turlicha taqsimlanishi detallarni o‘zgarmas tok bilan payvandlash amaliyotida qo‘llaniladi. Agar elektr payvandlashda detal anod, elektrod esa katod vazifasini bajarsa, bunday sxema to‘g‘ri qutblili, agar aksincha bo‘lsa, teskari qutblili sxema deyiladi. Yupqa (qalinligi 2,5 mm gacha) detallarni payvandlashda ularni kuydirib yubormaslik maqsadida teskari qutblili sxemadan foydalaniladi. Mazkur sxemadan ayrim legirlangan po‘latlarni va Cho‘yanni sovuq holda po‘lat elektrodlar bilan payvandlashda ham foydalaniladi, chunki bu holda payvandlanadigan detal qizib ketmasligi maqsadga muvofiqdir.
O‘zgaruvchan tok bilan payvandlashda qutblilik davriy holda (o‘zgaruvchan tok chastotasiga mos holda) o‘zgarib turadi.
Elektr yoyi vositasida payvandlashda (suyuqlantirib qoplashda) tok manbai elektr yoyining oson hosil qilinishi va barqaror yonishini ta’minlashi kerak (elektr yoyi 25...40 V kuchlanishda barqaror yonadi).
Elektr yoyining ta’minlanish manbai payvandlash turiga va qo‘llaniladigan tokning o‘zgaruvchan yoki o‘zgarmasligiga qarab turlicha bo‘lishi mumkin. O‘zgaruvchan tokli ta’minlash manbalari tejamliroq bo‘ladi. Masalan, o‘zgaruvchan tokda qalin qoplamali elektrodlar bilan qo‘lda payvandlashda elektr energiyasining sarfi 1 kg eritilgan metall uchun 3-4 kvt-soatni, o‘zgarmas tokda esa mazkur ko‘rsatkich 6-8 kvt-soatni tashkil qiladi.
O‘zgarmas tokda payvandlash o‘zgaruvchan tok bilan payvandlashning iloji bo‘lmagan hollarda, masalan, yupqa metallarni payvandlashda qo‘llaniladi. O‘zgarmas tokda elektr yoyi barqarorroq va to‘g‘riroq bo‘ladi. Bundan tashqari, unda to‘g‘ri va teskari qutblikdan foydalanish mumkin.
O‘zgaruvchan tokli elektr yoyining ta’minlanish manbai sifatida payvandlash transformatorlari ishlatiladi. O‘zgarmas tokli elektr yoyining ta’minlanishi manbai sifatida esa elektr tarmog‘idan ta’minlanuvchi elektr dvigateli yordamida harakatga keltiriladigan generatorlardan foydalaniladi.
Elektr yoyini 2-4 mm uzunlikda ushlab turish uchun 18-22 V kuchlanish zarur. YOy hosil qilishdagi kuchlanish esa yoyni ushlab turishdagi kuchlanishdan kattaroq bo‘lishi kerak. Elektr yoyini hosil qilish uchun kuchlanishi 55...65 bo‘lgan transformatorlar bo‘lishi kerak.
Elektr yoyi vositasida qo‘lda payvandlashda elektrod bilan detal orasidagi masofa uzluksiz o‘zgarib turadi, ya’ni yoyning uzunligi har doim o‘zgaruvchan bo‘ladi. SHuning uchun ham undagi tok kuchini qiymati davriy ravishda o‘zgarib turadi. Metallni ravon eritish uchun tok kuchining o‘zgarishi unchalik katta bo‘lmasligi kerak. Bundan tashqari, payvandlashda qisqa tutashuvlar sodir bo‘ladi. Bu holda kuchlanish deyarli nolgacha kamayadi, tok kuchi esa ortib ketadi. SHuning uchun payvandlashda payvandlash toki manbai payvandlash zanjiridagi qisqa tutashuvlarga bardosh berish lozim, ya’ni payvandlash toki ortganda yoy kuchlanishining keskin pasayishini ta’minlashi kerak.
Yuqorida keltirilgan talablarni pasayuvchi tashqi xarakteristikaga ega bo‘lgan tok manbalari to‘laroq qondiradi, ularda tok kuchi ortishi bilan kuchlanish keskin pasayadi.