5 маъруза. Мавзу: Конструкцион материалларни пайвандлаш асослари. 11. 1

11.2. Пайванд бирикмалари ва чоклари турлари.
Металл конструкция элементларининг ўзаро пайвандлаб олинган ажралмайдиган бирикмасига пайванд бирикма дейилади. Амалда кўпроқ турли қалинликдаги металларни пайвандлашда учма-уч, устма-уст, бурчакли, бир-бирига тик ва бошқа хил бирикмалар олинади.
Чокларнинг фазодаги ҳолатига кўра: пастки, горизонтал, вертикал ва шип чокларга ажралади. 1 -расмда пайванд бирикмаларининг асо­сий турлари, 184-расмда эса фазодаги холати схематик келтирилган.
Пастки чокларини бостириш бошқа хил чокларга кўра анча қулай, чунки бунда эритилган металл пайвандлаш бўшлиғини осон тўлдиради. Горизонтал ва вертикал чокларни бостириш эса пастки чоклар бостиришга қараганда бирмунча қийинроқ, шип чокларни бостириш эса янада қийин, чунки эриётган металл пастга оқиши мумкин. Зарур чора қўлланмаса ишчига хавф туғдиради.
Пайвандланувчи металлар хилига, қалинлигига, шакли ва ўлчамла­рига, чокдан кутилган пухталикка ва бошқаларга кўра, пайвандлаш усули, режими, пайвандлаш жойларини пайвандлашга қай тарзда тай­ёрлаш ва чокни қандай бостириш белгиланади.

1-Расм . Пайванд брикмаларнинг асосий турлари
а-учма –уч брикмалар, б-устма уст брикмалар, в-бурчак хосил қилган брикмалар, г-таврсимон брикмалар.

2- расм. Чокларнинг фазодаги ҳолати ва уларни ҳосил қилиш схемаси.
а-пастки чок, б-горизонтал чок, в-вертикал чок, г – шип чок.
11.3.Электр ёй ёрдамида пайвандлашни физик асослари. Ёйнинг иссиқлик тавсифномаси.


Маълумки, металларнинг пайвандлаш жойларини эритиб пайвандпашда кичик ҳажмдаги суюқ металл ва унга ёндошган жой хаво таъсирида совишида кристалланиб, структура ўзгаришлари боради (182-расм, а). Бу структура ўзгаришлари металларнинг пайвандланувчанлигига, пайвандлаш усулига, режимига, чок металлининг совиш тезлигига кўра турли участкаларда турлича боради.
Металларни пайвандлашда борувчи структура (хосса) ўзгаришларини яхши пайвандланадиган кам углеродли пўлатларда эриган чок металлдан то унинг бошқа участкаларигача кузатилади (3-расм, б).

3-расм. Пайвандлашда чок металлининг тузилиши ва кам углеродли пўлатларнинг структура ўзгариши
а — чок металлшшпг тузилиши. I—пайвандланувчи металл; 2 — чок металли 3—чок металли билан термик таъсир зонаси оралиғи жойи; 4 — термик таъсир зонаси; б— кам углеродли пўлатларни суюқлантириб пайвандлашда структура ўзгариш схсмаси
11.4. Пайванд ёйини таъминловчи манбалар, асбоб ускуналар.


Пайвандлаш ёйини ток билан узлуксиз таъминловчи агрегатларга ток манбалари дейилади. Пайвандлаш ток манбаларига куйидаги асо­си й талаблар куйилади:

1. 
   Ёйнинг осон олдирилиши билан унинг баркарор ёниши.
   
2. 
   Токнинг киска туташувининг чекланиши.
   
3. 
   Ишчининг хавфсиз ишлаши ва бошкалар.
   

Бу талабларни қондиришда ток манбаининг ташқи характеристи­каси муҳим роль ўйнайди, чунки пайвандлашнинг нормал бориши учун юкланишнинг ортишидан қатъий назар, занжирдаги кучланиш ўзгармаслиги керак Маълумки, пайвандлаш ёйининг ёнишида ток манбаининг кучланиши ўзгармаганда ток кучи эҳтиёт курилма ишламагунча ёки ток узатувчи сим узилмагунча узлуксиз орта боради. Шу боисдан ёйнинг барқарор ёниши учун ток манбаининг характеристи­каси шундай бўлмоғи лозимки, юкланиш ортишида кучланиш пасайиши ва юкланиш камайишида ортмоғи керак. Ёй узунлиги ўзгаришида ток кучининг ўзгариши ток манбаининг ташқи характеристикаси ёйсимон бўлса, шунча кичик бўлади. Шундай қилиб, пайвандлаш ёйини ток билан озиқлантируви пасаювчи ток манбаининг ташқи характеристикаси қанча ёпиқ бўлса, шунча яхши бўлади (188-расм, б).
Металл буюмларни электр ёй ёрдамида пайвандлашда ўзгарувчи ва ўзгармас ток манбаларидан кенг фойдаланилади.
Маълумки, ўзгарувчан ток трансформаторларининг тузилиши оддий, бошқариш қулай, енгил бўлиб, ФИК юқори ва бошқа ток манба­ларига нисбатан анча арзон. Ўзгармас ток ишлаб чиқарувчи пайванд­лаш генераторларидан, ўзгарувчи токни ўзгармас токка айлантириб ҳам фойдаланилади.
Пайвандлаш трансформаторлари. Маълумки, пайвандлаш транс­форматорлари занжирдаги ток кучланишини пасайтириб, зарур ташқи статик тавсифига эришиш билан зарур пайвандлаш ток кучини ростлайди. 4-расмла СТН типидаги пайвандлаш трансформатори тузи­лиши ва ишлаши кўрсатилган.



4-расм. СТН типидаги паннандловчи трансформаторннинг схемаси: I — бирламчи чўлғам; II — иккиламчи чўлғам; III —реактив чўлғам; 1—электрод; 2—электрод тутгич; 3— пайвандланувчи металл; 4 — ток кучини ростлагич; 5— даста; 6 — ўзак
4-расмдан кўринадики, трансформаторнинг бирламчи ва икки­ламчи чўлғами ва индуктив қаршилиги темир рамага ўрнатилган. Трансформаторнинг бирламчи чўлғами эса ўзгарувчан ток тармоғига уланган бўлиб, у орқали 200 ёки 300 В ли ток ўтишида унда ўзгарув­чан магнит оқими ҳосил бўлиб, иккиламчи чулгам ўрамлари билан кесишганда, масалан, 50—60 В ли ўзгарувчан ток хосил бўлади. Икки­ламчи чўлгамдаги ток кучланиши унинг ўрамлар сонига боғлик Агар ўрамлар сони кам бўлса, ток кучланиши кичик бўлади ва аксинча.
Трансформаторни қўзгалмас ва қўзгалувчи деталлар орасидаги за­зор (S) ни ростлаш учун даста 5 ни ўнгга ёки чапга айлантирилади. Агар зазор катталаштирилса, индуктив қаршилик ортади, бинобарин, ток кучи камаяди ва аксинча, чунки индуктив қаршилик электр занжирига кетма-кет уланган. Лекин ток частотасини 50 Герцлиги ва бир сонияда ток йўналиши 100 марта ўзгариши сабабли газ муҳитининг ионланиш даражаси камаяди ва ёй беқарорроқ ёнади. Бу холни олди­ни олишда электрод қопламаси таркибидаги газ муҳитининг ионланишини ортирувчи моддалар (К₂СО₃, СаСО₃ ва бошқалар) бўлиши кўмаклашади. Шунингдек, бу мақсадда юқори частотали (10⁶ гача) токдан ҳам фойдаланилади.
Шуни қайд этиш жоизки, бу тип трансформаторлар ўрнига кейин­ги йилларда дроссельсиз магнит майдони кучайтирилган типдаги транс­форматор кўплаб ишлаб чиқарилмоқда. Жумладан, металларни қопламали металл электродлар билан электр ей ёрдамида дастаки пайванд­лашда СТШ-500, ТД-300, ТД-500 ва бошқалардан, ҳимоя газлар мухитида металл электродлар билан электр ёй ёрдамида пайвандлаш­да, металл электродлар билан электрошлак ёрдамида пайвандлашда ва бошқа усулларда пайвандлашда ТСД-500, ТСД-2000 ва СТ-1000, СТ- 2000 ва бошқа трансформаторлардан фойдаланилади.
5 - расмда ТСК-500 маркали трансформатор ва унинг тузилиши келтирилган.

а б в
5-расм. ТСК-500 маркалн трансформатор:
а —умумий куриниши; б— пайвандлаш токли ростлаш схемаси;
в — электр схемаси; 1— сердечник; 2 — қўзгалувчи ва 3 — қўзғалмас ғалтак; 4 — конденсатор; 5—винт; 6 — даста


Бу трансформаторда пайвандлаш режимига сим ўрамли ғалтакни бир текисда юқори ёки пастга суриш билан эришилади.
Агар дастак 6 ни соат мили йўналишида айлантирсак, ғалтаклар 2 ғалтак 3 томон яқинлашади. Бунда индуктив қаршилик камайиши сабабли пайвандлаш токи ортади ва аксинча. Бу трансформаторларда ток кучи 165—650 А оралиғида ростланиши мумкин.
Ўзгармас ток генераторлари. Металларни ўзгармас токда пайванд­лашда электр ёй барқарор ёниб, чок сифати ўзгарувчан токда пайвандлашдагига қараганда яхшироқ бўлсада, ускуналар нархи трансформаторларга нисбатан 3—5 марта қиммат, электр энергия сарфи 40-50% кўп бўлади. Генератор бир жойдан бошқа жойга кўчириладиган бўлиб, электродвигатель ёки ички ёниш двигателларида хам ишлайди.
Одатда узгарувчан ток манбалари йўқ жойларда ўзгармас ток ман- баларидан фойдаланилади. Шуни қайд этиш жоизки, пайвандлашда металл электрод ток манбаининг манфий қутбига уланса туғри улаш, аксинча мусбат кутбига уланса, тескари улаш дейилади. Тўғри улашда пайвандланувчи металларни пайвандлаш жойида электрод учига нис­батан иссиқлик кўпроқ ажралади ва аксинча. ўзгарувчан токни ўзгармас токка айлантириб берадиган ток ўзгартиргичлар. 191-расмда ПСО-500 маркали ток узгартиргич агрегати- нинг умумий кўриниши келтирилган.
Расмдаги схемадан кўринадики, электродвигатель 3 муфта орқали генераторга уланган. Генератор якори 5 айланганда статор қутбларининг магнит оқимини кесиб, ғалтак ўрамида ток ҳосил бўла­ди ва у коллектор 6 пластинкаларидан графит шёткалар 7 орқали пай­вандлаш занжирига узатилади. Пайвандлашда ток кучини орттириш ёки камайтириш зарур бўлса, корпусдаги вентил зарур томонга бурилади. Бу агрегат аравачага ўрнатилган бўлиб, зарур жойларга олиб борилиши мумкин. Ўзгарувчан ток тармоги йуқ жойларда металларни пайвандлаш зарур бўлса, агрегатга электр двигатель ўрнига ички ёниш двигатели ўрнатса ҳам бўлади Саноатда ПСО-500, ПСО-ЗОО, ПСТ- 500, ПСТИ-300 ва бошқа маркали ўзгартиргичлар ишлаб чиқарилади.
Ўзгарувчан токли ўзгармас токка ўтказувчи туғрилагичлар. Ўзга­рувчан токни ўзгармас токка ўтказувчи туғрилагичлар учун ярим ўтказгич материаллардан фойдаланилади ва улар металлар билан контактланганда электрик вентил (прибор)лар ҳосил этади Электрик вентиллар электр токни бир йўналиш бўйлаб яхши ўтказса, тескари йўналишда ёмон ўтказади. Вентиллар селен, германий ва жуда тоза кремнийдан тайёрланади. Жуда бақувват (юз ва минг ампер) ток тўғрилагичлар учун кремний истиқболли материалдир. Ток тўғрилагичларнинг қувватини асосан қизиш чеклайди.

6-расм. ПСО-500 маркали ток ўзгартгичч:
1 — корпус; 2 — вентилятор; 3 — двигатель; 4 — галтаклар; 5 — якорь; 6—коллектор; 7—шёткалар; S — вентиль; 9 —даста; 10 — амперметр