4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Описание сварочного процесса в зависимости от вида сварки

Процесс сварки. Виды сварки. Классификация основных процессов сварки.

Процесс сварки. Виды сварки. Классификация основных процессов сварки.

Процесс сварки заключается в соединении двух или нескольких твердых тел, благодаря силам сцепления между атомами. Твердые тела могут быть как металлические, так и неметаллические (пластмасс, керамика, стекло)

Сейчас применяют разнообразные виды и методы сварки. Под видом сварки понимается группа процессов сварки, характеризуемых единым видом энергии, необходимой для образования сварного соединения, а также условиями введения её в металл. По виду сварки ее можно подразделить на электродуговую, электрошлаковую, контактную, газовую, электронно-лучевую, ультразвуковую, трением и др.

По методам защиты сварочной ванны от воздуха сварочные процессы подразделяются на сварку под флюсом, в защитных газах, покрытыми электродами, в водяном паре, в вакууме и т. д.

По степени автоматизации различают автоматическую, полуавтоматическую и ручную сварки.

Все виды сварки, перечисленные ранее, в свою очередь, делятся на группы. В зависимости от состояния металла и технологического процесса, можно выделить несколько основных групп сварки:

Возможно вам будут интересные другие мои статьи:

Процесс сварки плавлением заключается в расплавлении кромок свариваемых деталей при нагреве. Благодаря чему образуется общая ванна, в которую, как правило, вводится присадочный материал. В результате совместной кристаллизации основного и присадочного металла образуется сварной шов. При отбортовке кромок или плотной сборке без зазоров сварку можно производить и без присадочного металла. К сварке плавлением относятся такие виды сварок, как электродуговая, электрошлаковая, газовая, плазменная, электронно-лучевая и др.

Процесс сварки давлением заключается в нагреве свариваемых деталей до пластичного состояния либо до оплавления, а образование сварного соединения происходит при сдавливании их внешним усилием. В ряде случаев при соединении пластичных метал тов сварка производится без нагрева, а при помощи только одного давлення (например, холодная сварка). К сварке давлением относятся следующие виды сварок: контактная, ультразвуковая, трением, диффузионная, газопрессовая, взрывом и др.

Классификация основных процессов сварки.

Классификация основных процессов сварки изображена на рисунке 1.

Рис.1. Классификация основных процессов сварки.

Описание различных видов сварки и их особенностей

В процессе сварки, вследствие нагрева и расплавления кромок соединяемых элементов, получаются неразъемные соединения. Раньше данным способом соединялись лишь металлические детали, но современные методы позволяют соединять и другие материалы, в частности, пластмассу. Есть масса методов получения нужного результата. Например, с помощью электрической дуги. Также источниками энергии служат: электроток, газовое пламя, электронный луч, лазерное излучение, ультразвук, трение, взрыв.

Классификация видов

Сегодня насчитывается порядка 150 способов сварки, а разделяются они по техническим, физическим и технологическим признакам. По физическим показателям выделяются три основных группы:

  • Термический — с использованием тепловой энергии.
  • Термомеханический — кроме тепловой энергии, подразумевает также использование давления.
  • Механический — осуществляется с использованием механической энергии.

Газопламенная сварка

Здесь главный источник тепла — это пламя, выделяющееся при сгорании топлива в смеси с кислородом. Сейчас известно более десятка газов для использования в этом случае. Самыми популярными являются бутан, пропан, ацетилен и МАФ. Выделяемое тепло плавит как поверхности, так и присадочный материал.

Пламя может быть окислительным, восстановительным или нейтральным, что определяется количеством в смеси кислорода и газа. В последние годы стал активно использоваться МАФ, обеспечивающий высокую скорость протекания процесса и превосходное качество шва. В это же время нужно использовать дорогостоящую проволоку с большим содержанием кремния и марганца. На сегодня это наиболее распространенная смесь для газовой сварки, так как безопасна и имеет высокую температуру сгорания в кислороде (2430°C).

Многое диктует состав металла, подлежащий свариванию. В зависимости от данного параметра подсчитывается число присадочных прутков, а с учетом толщины металла — и их диаметр. Идеальный результат обеспечит тщательная предварительная подготовка. Общее для данных способов — плавный нагрев поверхности. Поэтому к ним прибегают, когда требуется сварить стальные листы толщиной 0,5−5 мм, цветные металлы, чугун и инструментальную сталь.

Правая и левая сквозная сварка

При толщине листа меньшей чем 5 мм чаще используется левая газовая сварка металла. При этом перемещение горелки осуществляется справа налево, а присадочный прут находится впереди. Пламя идет от шва, прогревает обрабатываемый участок и присадочную проволоку. Если толщина листа менее 8 мм, горелка перемещается лишь вдоль шва; если больше 8 мм, в поперечном направлении попутно делаются колебательные движения, что повышает качество шва. Преимущество левого способа в том, что оператору хорошо виден обрабатываемый участок и есть возможность обеспечить равномерность.

Правая экономичнее: пламя горелки идет ко шву, а не от него. Такой подход позволяет варить металл максимальной толщины, а угол раскрытия кромок при этом получается небольшим. Горелка перемещается слева направо, а присадочный прут следует за ней.

Сварка сквозным валиком применяется для получения вертикального стыкового соединения. Суть способа в том, что в нижней части проделывается небольшое сквозное отверстие. Когда горелка перемещается, верхняя часть отверстия плавится, а с добавлением присадки заваривается нижняя часть. При слишком большой толщине листа работа осуществляется с обеих сторон двумя операторами.

Ванный способ

Суть метода — в заваривании стальной формы в месте стыка. Далее за счет тепла дуги в ней создается ванна расплавленного металла. Торцы свариваемой арматуры, плавясь, образуют ванну. При остывании получается полноценное соединение.

Перед сваркой подготавливаются стержни: поверхности и их торцы зачищаются от любого загрязнения. Делать это можно щеткой по металлу. Арматуру важно зачищать на длину 30 мм в месте сварки. Устанавливаются стержни ось в ось. Зазор не должен быть больше 1,5 диаметра электрода (на торце).

Нужен большой ток. Например, с электродом 6 мм сварочный аппарат работает с током в 450 А. При низких температурах величина тока увеличивается на 10−12%. В процессе работы может использоваться несколько электродов одновременно. С помощью данного метода удается снизить трудоемкость, себестоимость изделия и расход электричества. На сегодня ванный способ сварки арматуры — самый популярный и надежный. Объясняется это потреблением относительно небольшого количества электроэнергии и высоким качеством соединения.

Сварка давлением

Еще этот способ называется холодным, ведь при выполнении соединения нет дополнительного нагрева обрабатываемой поверхности. В основе метода лежит пластическая деформация металлов при скольжении или сжатии. Работы выполняются без диффузии, при нормальной или отрицательной температуре.

Получить высококачественный шов помогают специальные устройства, деформирующие обрабатываемые поверхности, подлежащие предварительной зачистке. В результате образуется монолитное прочное соединение. Есть точечная, шовная и стыковая пластическая сварка.

Холодной сваркой может соединяться алюминий, медь, свинец, железо, кадмий и др. К пластической сварке предпочитают прибегнуть, когда нужны работы с разнородными материалами, довольно чувствительными к нагреву.

Читать еще:  Вертикально-сверлильный станок: характеристика, советы по выбору

Главное преимущество метода — в отсутствии необходимости подключения мощного источника электроэнергии для предварительного нагрева. Полученный таким образом шов прочный, однородный и устойчивый к коррозии. Недостаток же в том, что можно варить лишь металлы высокой пластичности. Участки водопроводов и газовых магистралей соединяются плавлением.

Еще о классификации

Для работы с чугуном, сталью и медью требуется устройство с температурой в 3000 °C. При понижении ее производительность резко сократится и процесс сварки окажется неэффективным.

Классификация способов сварки плавлением в зависимости от источника тепла:

  • Дуговая.
  • Плазменная.
  • Электрошлаковая.
  • Электронно-лучевая.
  • Лазерная.
  • Газовая.

Дуговая сварка

Сегодня во многих отраслях промышленности наиболее важна электрическая дуговая сварка.

  • Наиболее распространена автоматическая сварка, при которой автоматизируются некоторые движения оператора. Электрод подается и перемещается вдоль шва без участия рабочего. Плюс данного подхода — в повышении качества шва и производительности, а опасность получения оператором травмы снижается. Нередко используется защитный газ, необходимый для предотвращения окисления и азотирования сварного соединения в процессе работы.
  • В процессе ручной дуговой сварки могут использоваться плавящиеся и неплавящиеся электроды. В случае выбора последнего соединение шва осуществляется так: кромки прикладываются друг к другу, угольный или графитовый электрод подносится к обрабатываемой поверхности, создается дуга. В итоге образуется ванна, которая через время затвердевает и образует шов. Этот метод более всего актуален для сваривания цветных металлов и их сплавов и для наплавки.
  • Другой способ подразумевает использование плавящегося электрода со специальной обмазкой. В случае с ручной сваркой данный метод можно назвать классическим, ведь используется он уже давно и является наиболее распространенным. Единственное, чем он отличается от вышеописанного способа, — то, что электрод плавится с поверхностью. В результате получается общая ванна, застывающая после удаления дуги и образующая высококачественный сварной шов. Способ выбирается в зависимости от конкретной ситуации, материала и прочего.

Важные моменты

Итак, рассмотренные нами главные способы сварки условно делятся на три группы: газовую, холодную и горячую. Иногда используются особые способы. Например, это требуется в случае работы с химически активными металлами и их сплавами. В строительстве подобные материалы используются чаще при возведении ответственных узлов. В этих случаях работы производятся при низком содержании в воздухе кислорода и азота, а источник должен обеспечивать высокую температуру. Яркий пример — плазменная и лучевая сварка. В последнем случае источник луча напоминает кинескоп, а напряжение его — около 30−100 кВ.

Куда более качественное соединение обеспечивает плазменная сварка. Газ, который образует плазму, кроме основной своей функции, защищает шов от окисления и азотирования. Но есть тут свои ограничения. Например, напряжение источника питания должен быть более 120 В, вдобавок монтаж сложный и дорогостоящий.

Сварщик должен получить качественный и прочный шов, способный длительное время выдерживать механические воздействия. Это достигается с помощью разных способов, кроме того, в зависимости от квалификации рабочего различается и технология: кто-то предпочитает левую, кто-то правую.

Инструкция должна соблюдаться всегда!

Главные враги сварного соединения — это удары и вибрация. Однако способы постоянно совершенствуется, и поэтому появляется больше вариантов получения прочных, качественных стыков.

Сварка. Процесс сварки и его виды

Сваркой называют технологический процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми заготовками при их нагревании и (или) пластическом деформировании. Это позволяет в результате сварки получить непрерывность структуры соединяемых металлических изделий. Сварочные процессы применяют для изготовления разнообразных конструкций, исправления брака литья, восстановления поломанных и изношенных деталей (ГОСТ Р ИСО 857-1–2009).

Существенным преимуществом сварки является плотность швов, обеспечивающая герметичность резервуаров, котлов, вагонов-цистерн, трубопроводов, корпусов судов. Сварка позволяет соединять элементы, имеющие различную толщину, и упрощать технологию изготовления сложных узлов и конструкций. Возможность механизации и автоматизации производственных процессов, высокое качество сварных соединений и рациональное использование металла сделали сварку прогрессивным высокопроизводительным и экономически выгодным технологическим процессом.

Сущность процесса сварки заключается в возникновении атомномолекулярных связей между контактирующими поверхностями. Для этого необходимо поверхности сблизить на расстояние, соизмеримое с атомным радиусом. В реальных условиях сближению поверхностей препятствуют микронеровности, окисные и органические пленки, адсорбированные газы. Для получения качественного соединения необходимо устранить причины, препятствующие сближению контактирующих поверхностей, и сообщить атомам твердого тела некоторую энергию для повышения энергии поверхностных атомов, которая называется энергией активации. Эта энергия может сообщаться в виде теплоты (термическая активация) и в виде упругопластической деформации (механическая активация).

В зависимости от типа активации образование связей между атомами соединяемых поверхностей происходит в твердой или жидкой фазах. В соответствии с этим все способы сварки можно разделить на две основные группы: сварка пластическим деформированием (давлением) и сварка плавлением.

Сварка давлением осуществляется приложением внешней силы и сопровождается пластическим деформированием сопрягаемых поверхностей, обычно без присадочного металла. При этой сварке сближение атомов и активация соединяемых поверхностей достигаются в результате совместной упругопластической деформации. В контактирующих слоях заготовок выравниваются микронеровности, разрушается адсорбированный слой и увеличивается число активных центров взаимодействия, атомы активизированных поверхностей вступают во взаимодействие, и между ними образуется металлическая связь.

Методы сварки давлением разделяются на две подгруппы – термомеханические и механические.

Сварку давлением можно проводить:

  • без предварительного нагрева места соединения (холодная, взрывом, ультразвуковая, трением), когда применяется только механическая энергия;
  • с предварительным нагревом (контактная, диффузионная, газопрессовая), когда наряду с механической, применяется и тепловая энергия от внешних или внутренних источников теплоты.

Предварительный нагрев до пластического состояния или до оплавления применяют для металлов и сплавов, обладающих повышенным сопротивлением пластическим деформациям в холодном состоянии, что затрудняет их совместное деформирование, так как требует больших давлений на единицу поверхности.

Нагрев металла при сварке давлением осуществляется либо за счет дополнительных энергетических затрат (пропускание тока, сжигание газов, индуктирование в деталях токов высокой частоты), либо за счет частичного преобразования сообщаемой энергии в тепловую.

Сварка плавлением осуществляется оплавлением свариваемых поверхностей без приложения внешней силы. Расплавляется либо только основной металл (заготовки) по кромкам, либо основной металл с дополнительным – электродным или присадочным.

Расплавленный металл заготовок с дополнительным образуют общую сварочную ванну. При этом достигается разрушение окисных пленок, покрывающих поверхность соединяемых элементов, и сближение атомов до расстояния, при котором возникают металлические связи. После кристаллизации металла образуется сварной шов, имеющий литую структуру.

Для расплавления основного и электродного (или присадочного) металлов применяют источники теплоты с температурой не ниже 3 000 °С.

В зависимости от характера источника теплоты различают электрическую и химическую сварку плавлением.

При электрической сварке плавлением источником теплоты служит электрический ток. Существуют следующие виды электрической сварки плавлением:

  • дуговая, при которой нагрев осуществляется электрической дугой;
  • плазменная, при которой нагрев осуществляется сжатой дугой;
  • электрошлаковая, при которой нагрев и плавление металла осуществляются за счет термической энергии, выделяемой шлаком при прохождении через него электрического тока;
  • лучевые способы сварки, к которым относятся лазерная и электронно-лучевая сварки. При лазерной сварке для нагрева используется монохроматический когерентный луч, а при электронно-лучевой сварке – сфокусированный электронный луч;
  • газовая сварка, где в качестве источника теплоты используют экзотермическую реакцию горения горючего газа или смеси горючих газов и кислорода.

Свариваемость – свойство металла или сочетания металлов образовывать при установленной технологии сварки соединение, отвечающее требованиям, обусловленным конструкцией и эксплуатацией изделия. Понятие свариваемости часто применяют при сравнительной оценке существующих и разработке новых материалов.

Читать еще:  Как сделать качественный ящик для инструментов своими руками

Свариваемость материалов оценивают степенью соответствия заданных свойств сварного соединения одноименным свойствам основного металла и их склонностью к образованию таких сварочных дефектов, как трещины, поры, шлаковые включения и др. По этим признакам материалы разделяют на хорошо, удовлетворительно и плохо сваривающиеся. Многие разнородные материалы, особенно металлы с неметаллами, не вступают во взаимодействие друг с другом. Такие материалы относятся к числу практически несваривающихся.

Свариваемость материалов в основном определяется типом и свойствами структуры, возникающей в сварном соединении при сварке. При сварке однородных металлов и сплавов в месте соединения, как правило, образуется структура, идентичная или близкая структуре соединяемых заготовок. Этому случаю соответствует хорошая свариваемость материалов.

При сварке разнородных материалов, в зависимости от различия их физико-химических свойств, в месте соединения образуется твердый раствор с решеткой одного из материалов либо химическое или интерметаллидное соединение с решеткой, отличающейся от решеток исходных материалов. Механические и физические свойства твердых растворов, особенно химических или интерметаллидных соединений, могут значительно отличаться от свойств соединяемых материалов. Такие материалы относятся к удовлетворительно сваривающимся.

Если образуются хрупкие и твердые структурные составляющие в сварном соединении, то в условиях действия сварочных напряжений возможно возникновение трещин в шве или околошовной зоне. В последнем случае материалы относятся к категории плохо сваривающихся.

Свариваемость, с одной стороны, зависит от материала, технологии сварки, конструктивного оформления соединения, а с другой – от эксплуатационных свойств сварной конструкции, которые определяются предъявляемыми к ним техническими требованиями. Это может быть одно свойство или комплекс свойств, в зависимости от назначения конструкции. Если эксплуатационные требования удовлетворяются, то свариваемость материалов считается достаточной. Если не обеспечивается хотя бы одно из этих свойств, то свариваемость материала считается недостаточной.

Для исследования свариваемости, как правило, применяют сварные образцы специальной конструкции или образцы с имитацией сварочных циклов. В результате испытания сварных образцов определяются условия появления дефектов, механические и специальные свойства соединений. Наряду с экспериментальными используют расчетные методы определения показателей свариваемости, учитывающие химический состав, тип соединения, вид, режим сварки и другие факторы.

В каждом конкретном случае основные показатели выбирают с учетом того, какие свойства и характеристики связаны с наиболее частыми отказами сварных соединений при эксплуатации.

При сварке однородных металлов в месте соединения, как правило, образуется структура, близкая к структуре соединяемых заготовок. В этом случае свариваемость оценивается как хорошая или удовлетворительная. В процессе сварки разнородных материалов в зависимости от степени их взаимной растворимости в соединении могут образовываться твердые растворы, химические и интерметаллические соединения. Механические и физические свойства соединений могут существенно отличаться от свойств свариваемых материалов. При этом высока вероятность образования несплошностей в виде трещин и несплавлений. Свариваемость в этом случае оценивается как ограниченная или плохая.

Рис. 1. Неоднородность механических свойств различных зон сварного соединения легированной стали: 1 – основной металл; 2 – шов с литой структурой; 3 – зона термического влияния

Прочность и твердость шва при сварке сплавов, как правило, ниже, чем у основного материала. Это объясняется тем, что для предотвращения образования трещин при сварке плавлением применяют менее легированный присадочный материал, чем металл заготовок. Пониженная пластичность шва также может быть обусловлена крупнокристаллической литой макроструктурой (рис. 1) и повышенным содержанием газов.

Классификация видов сварки

Ни один ремонтный или строительный процесс не может обойтись без сварочных работ. Сейчас рассмотрим самые популярные и востребованные виды сварки металла, их особенности, преимущества и недостатки.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СВАРКИ

Сварка – это особая технология, применяемая для неразъемного соединения металлов методом установления между ними межатомных связей с помощью специального оборудования, работающего под высоким температурным режимом. Таким способом можно создавать монолитные скрепления, как между однородными металлами, так и сплавами. На сегодняшний день сварочные работы применяются во многих промышленных отраслях, включая машиностроение, строительство и ремонтные работы. Далее перечислим, какие виды сварки существуют.

Кроме этого, благодаря разнообразию агрегатов и материалов для процесса соединения деталей, данная технология используется в домашнем хозяйстве для ремонта многих деталей и предметов (посуда, мебель, техника, трубопроводы). Данная методика металообработки столь популярна благодаря своей надежности. Начинающий сварщик, который желает обучиться этому процессу изначально интересуется, какие бывают виды сварки. По основной классификации их три, но при этом каждый делиться еще на несколько:

  • механическая производится, благодаря энергии и давления, которые деформируют изделие и позволяют им плотно соединиться. К механическому виду относятся: магнитно-импульсная, холодная и ультразвуковая сварки.
  • термическая, которая характеризуется использованием дополнительного материала, расплавляющимся под действием высокой температуры. Благодаря этому жидким материалом заполняется пространство между двумя деталями, а при застывании (кристаллизации) создается надежное крепкое соединение. Данный тип, в свою очередь, делится еще на подвиды – электролучевая, светло-лазерная, термитная литьем, газовая, дуговая , плазменная и электрошлаковая сварка.
  • комбинированная (термомеханическая) отличается тем, что процесс сварки происходит под воздействие давления и тепла одновременно. Перед соединением детали нагревают, чтобы они были более гибкими и пластичными. Благодаря этому соединение получается более прочным. Существует определенное количество типов комбинированной обработки – конденсаторная, газопрессовая, контактная, индукционно-прессовая и диффузионная.

Это самая основная классификация видов сварки, так как их принято разделять еще на несколько, по типу управления, используемого материала и т.д.

КЛАССИФИКАЦИЯ СВАРОЧНОГО ПРОЦЕССА

Сварочный процесс может реализовываться по нескольким классификациям способов сварки:

  • Методом плавления — это определенное количество технологий сварочных работ, которые осуществляются способом плавления металлов, благодаря чему они плотно соединяются между собой.
  • Способом давления реализуется за счет деформации металлических поверхностей и их атомному соединению. В результате качество зависит от многих аспектов: материал свариваемых деталей и качество их подготовки, уровень давления, способность металла к деформации.
  • Пайка – это определенная технология для создания неразъемного соединения между двумя деталями, методом вплавления между ними дополнительного материала (припоя), который имеет гораздо меньшую температуру плавления, чем детали, требуемые спайки.

СВАРКА ПЛАВЛЕНИЕМ

Основная особенность сваривания плавлением заключается в образовании сварочной ванны, в которой формируется соединительный шов, когда металл кристаллизуется. В различных промышленностях этот способ считается самым востребованным, распространенным и популярным. Его технология заключается в нагревании краев соединительных деталей, которые при остывании становятся одним целым. Основное условие такой сварки – это высокая мощность аппарата, так как необходимо обеспечить высокий уровень нагревания. Все дело в том, что не вся энергия направляется на сплавление. Часть ее излучается в окружающую среду, а еще часть тратится на нагревание холодного изделия, прежде чем оно начнет плавиться.

Среди всех источников, которые могут использоваться для нагревания при термической обработке, самым надежным и качественным считается электронный луч. Но, несмотря на это, чаще всего используется метод электрической дуговой сварки с использованием электрода. Это связано с тем, что для использования луча нужно специальное оборудование, помещение и обученный персонал, а варить электродом может научиться каждый желающий.

В подведении итога можно сделать вывод, что сваривание плавлением реализуется через источник энергии. Для его осуществления необходимы определенные навыки, для образования качественного шва. Это самая распространенная классификация способов сварки.

Сварка плавлением делится на определенные виды сварки металла:

  • Электродуговой метод для реализации требует электрическую дугу, которая образуется между рабочим материалом и электродом, применяемый для данного типа металлообработки. Она может быть выполнена в трех разных способах:
  • ручная, где электрод держит мастер и полностью контролирует процесс сваривания изделий;
  • полуавтоматическая, при которой проволока подается с помощью специального механизма, встроенного в аппарат;
  • механическая сварка или автоматическая, которая выполняется полноценно сварочной машиной.
Читать еще:  Как своими руками изготовить ручной окучник для картофеля

При таком виде термообработки материалов самая главная задача мастера удержать дугу, иначе придется заново совершать поджог и устанавливать электросоединение, которое расплавляет железо.

  • Электрошлаковая обработка происходит за счет тепловой энергии, выделяемой агрегатом. При этом образуется ванна плавления, в которой металл защищается от окисления из внешней среды газами. Такая методика не требует дуги, так как тепло исходит от сварочного тока, проходящего через проводной шлак;
  • Электроннолучевой тип выполняется в специальных камерах, где тепло выделяется за счет бомбардировки зоны сварки электронным потоком, приобретающим высокие скорости в высоковольтной установке, имеющей мощность до 50 кВт. Анодом является изделие, подлежащее свариванию, а катодом — спираль или вольфрамовая нить, нагретая до температуры 2300° С.
  • Газовое сплавление происходит посредством высокой температуры, которая образуется за счет горения газовой среды в аппарате;
  • Импульсно-дуговой метод заключается в том, что сварочный ток не сохраняет постоянную величину, а поступает в дежурную сварочную дугу определенными кратковременными импульсами.
  • Лазерная методика основана на использовании фотоэлектронной энергии. При большом усилении световой луч способен плавить железо. Для его образования используют специальные устройства — лазеры.
  • Плазменный способ термосваривания материалов. Плавление металлов осуществляется плазменно-дуговой струей, имеющей температуру выше десяти тысяч градусов.

Основные виды сварки способом плавления часто применяются в промышленных и домашних условиях.

СВАРКА ДАВЛЕНИЕМ

Сваривание давлением знакома издавна. Еще кузнецы использовали такой метод, когда нагревали на костре две части детали до белого каления и с помощью сильного удара соединяли их в одно целое. Такой метод используется и в современном мире, например в радиоэлектронике, потому что сваренные детали не имеют остаточного заряда, который может помешать при работе техники.

Все виды сварки давлением рассмотрим далее:

  • ультразвуковой способ осуществляется за счет превращения при помощи специального преобразователя ультразвуковых колебаний в механические частоты и применения небольшого сдавливающего усилия;
  • термитный процесс сварки заключается в том, что рабочие изделия закладываются в огнеупорную форму, а в установленный сверху тигель засыпается специальный термит — порошок из алюминия и окиси железа. При его горении окись железа восстанавливается, а образующийся при этом жидкий металл при заполнении формы оплавляет и соединяет кромки свариваемых изделий.
  • сваривание трением осуществляется за счет силы трения. Она появляется в результате вращения одной из частей изделия, которое поддается сцеплению;
  • контактный способ происходит следующим образом: место сварки разогревается или расплавляется теплом, образованным при прохождении электрического тока через контактируемые места изделий.
  • холодная сварка основана на способности металла образовывать общие кристаллы при значительном давлении;
  • газопрессовой метод осуществляется нагреванием концов стержней или труб по всему периметру окружности многопламенными горелками до пластического состояния или плавления с их последующим сжатием;
  • сваривание токами высокой частоты. Данный способ сцепления железных элементов основан на разогреве токами высокой частоты концов стыкуемых стержней или труб до пластического состояния с последующим приложением осевых усилий для получения неразъемного соединения.

ПАЙКА

Пайка — это способ соединения железных поверхностей, находящихся в твердом состоянии, с использованием дополнительно введенного металла или сплава припоя, имеющего меньшую, чем соединяемые металлы, температуру плавления.

Процесс производится специальным аппаратом – паяльником. Он при соприкосновении создает температурный режим, который выше t плавления припоя, но ниже t плавления изделия. При этом припой расплавляется и создает жидкую каплю, которой соединяются детали. Когда материал остывает в результате остается прочное скрепление. Его качество напрямую зависит от подготовки рабочего изделия и площади расплавления припоя. Чем лучше произведена предварительная очистка, тем крепче получится спайка.

Пайка бывает нескольких типов, первая из которых производится под воздействием температуры до 450 градусов, а вторая – выше 450 градусов. Это зависит от типа припоя:

  • галлиевый сплав (50°С);
  • сплав Розе (96 °C);
  • оловянно-свинцовый (220 °C);
  • медно-цинковые (865 °C);
  • медно-серебряные (779 °C).

Такой способ позволяет скреплять металлы и неметаллы между собой. В сравнении со сваркой этот способ осуществляется под действием меньших температур. Но при этом прочность буден гораздо ниже.

ПРОЦЕСС СВАРКИ

Выше описано, какие виды сварки существуют, но все они вне зависимости от типа происходят по одному и тому же процессу. Есть три основных шага, которые необходимо выполнить для создания полноценного и правильного скрепления:

  • Формирование контакта между агрегатом и изделием.
  • Образование связи, в зависимости от классификации сварки (химической или металлической).
  • Создание качественного шва.

Основные виды сварки – это ручная электродом и полуавтоматическая . С них и рекомендуется начинать обучение новичкам.

Прежде чем переходить к основному процессу, необходимо пройти подготовительные процедуры:

  • Нужно выбрать сварочную категорию для работы.
  • Подобрать соответствующее оборудование.
  • Приобрести робу и защитную маску, чтобы не получить ожог роговицы во время работы.
  • Зачистить рабочие изделия от грязи, пыли, масла и остатков лакокрасочных изделий.
  • Подготовить рабочее место, с учетом всех правил безопасности.

ФОРМИРОВАНИЕ КОНТАКТА

Вне зависимости от классификации сварки первым шагом в работе будет формирование контакта между рабочим изделием и термическим элементом. При этом необходимо материал довести до температуры кипения или плавления. На этом этапе важно не перепутать плавку железа с образованием сварочной ванны.

ОБРАЗОВАНИЕ ХИМИЧЕСКОЙ ИЛИ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СВЯЗИ

Вторым и самым важным шагом является образование ванны. Вне зависимости от класса сварки она выглядит одинаково. Под воздействием температуры образуется практически белое пятно. От его ширины и длины и будет зависеть качество будущего шва. Сама ванна получается в результате расплавления основного металла и дополнительного материала, которым проводится работа, например – электродом.

СОЗДАНИЕ И ТИПЫ ПРОЧНОГО СОЕДИНЕНИЯ

При разной классификации видов сварки применяются разные способы создания монолитного скрепления. Типы швов делятся на три основные категории:

  • в зависимости от положения в пространстве они могут быть в потолочном, вертикальном , горизонтальном или в нижнем исполнении;
  • по количеству наплавленного материала они делятся на ослабленные (западающие), нормальные и усиленные;
  • по отношению к нагрузкам внешней среды – косые, лобовые, фланговые и комбинированные.

Основными характеристиками является ширина и высота создаваемого шва. Кроме этого, они бывают следующих видов в зависимости от типа соединения и разновидности сварки:

  • стыковые – применимы почти для всех типов сваривания и самые популярные за счет своих преимуществ – высокой прочности и экономичности затрачиваемых материалов;
  • нахлесточные, которые используются при точечном и контактном варении;
  • торцовые, когда элементы соединяются в виде «сэндвича» и обрабатываются по торцам;
  • угловые односторонние или двухсторонние, обеспечивающие более прочное сцепление.

Мы рассмотрели самые распространенные виды швов, так как их насчитывается около 50 видов.

В подведении итогов важно отметить, что мы рассмотрели все виды сварки, которыми пользуются на сегодняшний день мастера. Каждый из них имеет как преимущества, так и недостатки. Не все методы можно применить к одному и тому же материалу. То есть для одних металлов актуально использовать одни типы сварки, для других – другие.

Рассматривая, какая бывает сварка, необходимо учитывать, что для реализации каждого типа есть ряд условий: тип металла, помещения, КПД и так далее.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

Adblock
detector