Обработка давлением основана на использовании свойства материалов пластически деформироваться в холодном или горячем состоянии. Этот метод широко применяли при изготовлении оружия, орудий, в кораблестроении и т.д.
В настоящее время обработке материалов давлением (далее ОМД) подвергают заготовки из черных и цветных металлов и сплавов, из пластических масс и других не металлических материалов. ОМД включает прокатку, волочение, прессование, объемную и листовую штамповку которые позволяют получать детали, идущие непосредственно на сборку. В основе жестяницких работ, большой группы ремонтных работ и обработки поверхностей без снятия стружки также лежит обработка давлением. Разновидности метода обработки давлением обеспечивают изготовление сложных фасонных профилей с малой шероховатостью поверхностей.
Для получения сварных заготовок применяют практически все виды сварки (под флюсом, дуговую, контактную, в среде защитного газа, электрошлаковую, электронным лучом, лазерную, плазменную, ультразвуковую и т.д.), что вызвано широкой номенклатурой марок и толщиной заготовок для сварных изделий.
При производстве сварных заготовок материал выбирают не только исходя из конструктивных и эксплуатационных соображений, но и его свариваемости, т.е. с учетом возможности обеспечения хорошей сварки.
При производстве сварных заготовок вследствие действия температур происходит изменение формы и размеров заготовки (сварочные деформации), которые снижают точность заготовки и требуют назначения больших припусков на механическую обработку. Также надо учитывать то, что сварочные напряжения, возникающие в околошовном пространстве, могут снижать работоспособность сварочных конструкций в условиях работы при динамических нагрузках или при низких температурах. Для борьбы с этим явлением используют высокотемпературный отпуск при температурах от 550 до 680 0С в течение нескольких часов.
В производстве и применении труб обработка резанием применяется как для разделки исходных заготовок на мерные, так и для подготовки торцов трубных заготовок и при получении фланцевых либо резьбовых соединений.
1 Материалы заготовок и деталей
В качестве исходного продукта при производстве труб используют металлы в виде слитков, листов, карточек или рулонов и неметаллические материалы, в том числе, пластмассы, резину, стекло, керамику и бетон.
При выборе материала для конструкции исходят из комплекса свойств, которые подразделяют на: механические, физико-химические, технологические и эксплуатационные.
К механическим свойствам относят прочность, твердость, износостойкость, пластичность или хрупкость (способность материала подвергаться деформации или разрушению).
Твердость способность сопротивляться проникновению в него другого тела, например, шарика.
Износостойкость способность материала сопротивляться поверхностному разрушению под действием поверхностного трения.
К физико-химическим свойством относят температуру плавления, плотность, электро- и теплопроводность.
К технологическим свойствам относят способность материала поддаваться разным способам обработки, в том числе, литейные свойства, ковкость (штампуемусть), свариваемость, обрабатываемость резанием.
Особенности технологических методов и прочностные данные влияют на конструкцию и процессы обработки и поэтому вариантность технологического процесса определяется многими факторами (назначением, размерами, массой, материалом и их строением.)
Конструкционные материалы удобно рассматривать по группам с близкими свойствами и применением. Группу материала, необходимого для конструирования конструктор определяет до начала проектирования и, как правило, без специальных расчетов, на основании представлений о размерах труб, рабочих температурах и действующих нагрузках при эксплуатации, способе ее изготовления. Лишь после выбора группы материала возможно уточнение способа ее изготовления, а после чего можно осуществить и окончательный выбор марки материала.
Трубы в промышленности чрезвычайно разнообразны. Для их изготовления необходимы материалы с различными свойствами. В последние годы значительно расширилась номенклатура материалов, применяемых в машиностроении. Для современного автомобиля детали изготавливают примерно из 70 различных материалов.
Все конструкционные материалы, в основном, делят на две группы: металлические и неметаллические и их группы приведены на рисунке 1.