Виды сварки в сварочных работах

Виды сварки

Напомним, что получение неразъемного соединения твердых материалов в процессе их местного плавления или пластического деформирования называется сваркой. Металлы и сплавы, как уже было сказано, являются твердыми кристаллическими телами, состоящими из кристаллитов, между которыми существуют межатомные и межмолекулярные силы взаимодействия. При обычных условиях между силами отталкивания и притяжения наблюдается равновесие. Под воздействием энергии, направленной извне (это энергия активации), оно нарушается. В зависимости от того, как именно активируются межатомные связи для формирования неразъемного соединения, сварка подразделяется на:

? сварку плавлением. В соответствии со способом нагрева электросварка плавлением представлена таким видами, как электродуговая, электрошлаковая, электроконтактная, электронно-лучевая. При этом жидкий металл расплавленных кромок перемешивается с образованием общего объема (сварочной ванны), из которого образуется металл шва. Это происходит и в результате использования присадочного металла. Источники локального нагрева бывают различными. Например, это могут быть электрическая дуга, плазма, горелка, энергия электронного или плазменного излучения, печь и др.;

? сварку давлением, при которой сварное соединение образуется благодаря исключительно деформированию свариваемых частей (в некоторых случаях нагрузка может сочетаться с местным нагреванием). Это возможно за счет применения статической или ударной нагрузки, например при сварке взрывом, ультразвуком или в процессе холодной сварки. В ходе пластической деформации на участке свариваемых кромок (он называется зоной соединения) возникает трение, которое способствует формированию межатомных связей между частями.

Для соединения двух металлов в единое целое необходимо, чтобы расстояние между их атомами сократилось настолько, чтобы силы взаимного притяжения начали активизироваться. Это достижимо при условии, что промежуток между атомами составляет 4 ? 10–8 см, что возможно, если:

? не нагревая детали, сжать их с приложением больших усилий, что характерно исключительно для пластичных металлов, например для алюминия;

? одновременно нагреть и сжать детали, прикладывая умеренное усилие;

? в зоне соединения нагреть детали до расплавления, не прибегая к сжатию, что и происходит при сварке металлов и сплавов.

В соответствии с этим сварка металлов классифицируется на основе различных признаков:

? технологических. В основе классификации по физическим признакам лежит форма энергии, которая применяется для создания сварного соединения.

Согласно ГОСТу 19521–74 можно выделить 3 класса сварочных процессов:

1. Термический, при котором в зоне сварки под воздействием тепловой энергии рабочие части металла соединяются посредством плавления. Сюда входят следующие разновидности сварки: а) дуговая. Этот вид сварки классифицируется по различным признакам (Ручная дуговая сварка. М.: Высшая школа, 1981), представленным на рис. 1.

С применением электродуговой сварки осуществляется примерно 65 % сварочных работ, при которых могут использоваться как плавящиеся (металлические), так и неплавящиеся (угольные) электроды (рис. 2).

Первый способ был разработан Н. Г. Славяновым, а второй – Н. Н. Бенардосом.

Участок на границе расплавленной кромки называется зоной плавления. Ее ширина измеряется микрометрами, но несмотря на такие размеры прочность сварного соединения во многом зависит от нее.

По Славянову, кромки и электрод под воздействием сварочной дуги расплавляются одновременно. Образующаяся при этом сварочная ванна заполняет зазор между соединяемыми деталями, а после кристаллизации превращается в сварной шов.

Рис. 1. Классификация дуговой сварки

Чтобы улучшить качество наплавляемого металла, на электрод наносится особое покрытие, которое, расплавившись, превращается в слой шлака, покрывающий жидкий металл. В результате этого, во-первых, в шлак переходят вредные примеси, присутствующие в расплавленном металле, а во-вторых, шлак защищает сварочную ванну от проникновения в нее кислорода и азота из атмосферного воздуха.

К электроду, зафиксированному в электродержателе, ток (при этом способе дуговой сварки он может быть как постоянным, так и переменным) поступает по электрическому проводу, а к деталям – через второй провод, закрепленный зажимом.

Рис. 2. Электродуговая сварка: а – плавящимся электродом: 1 – деталь; 2 – сварочная дуга; 3 – зажим; 4 – электрод; 5 – электродержатель; 6 – провод; 7 – кромка; б – неплавящимся электродом: 1 – деталь; 2 – присадочный материал; 3 – электрод; 4 – электродержатель; 5, 6 – провод; 7 – сварочная дуга

В методе, разработанном Бенардосом, используется неплавящийся электрод, сварочная ванная создается за счет металлического прутка, расплавляющегося под воздействием сварочной дуги. В отличие от первого способа здесь используется постоянный ток. При сварке стали он не всегда дает результат нужного качества, поэтому в основном находит применение при сварке алюминия, меди, тонколистовой стали и наплавке твердых сплавов;

б) электронно-лучевая. Для ее осуществления необходима особая камера, в которой создается вакуум. Кромки свариваемых деталей расплавляются сфокусированным пучком электронов, которые ударяются в так называемое пятно нагрева, в результате чего кинетическая энергия их торможения переходит в теплоту. При этом температура в фокусе достигает 10 000 °C;

в) электрошлаковая, при которой основной и присадочный материалы расплавляются теплом, которое выделяется при пропускании электрического тока через расплавленный шлак на протяжении всего процесса. Этот вид сварки различается по виду и количеству электродов, наличию его колебаний и т. д. Данный способ используется для сварки крупногабаритных заготовок;

г) плазменная. При сварке в столб дуги постоянно поступает неионизированный газ. Под ее воздействием он последовательно нагревается, ионизируется и трансформируется в плазменную струю, которая уплотняется вихревым потоком газа. Образуется источник тепловой энергии, концентрация которого такова, что достаточна для сваривания металла;

д) световая, при которой сваривание деталей (металлов и отдельных неметаллических материалов) обеспечивает концентрированный луч – монохроматический (при лазерной сварке), солнечный (при гелиосварке) или искусственный полихроматический;

е) индукционная, при которой металл, нагретый токами высокой частоты, сдавливается. Данный способ практикуется при сварке труб;

ж) термитная. Для ее осуществления свариваемые части кладут в огнеупорную форму, на них ставят тигель, в который помещают термит (порошок из смеси алюминия с железной окалиной). В процессе реакции восстановления выделяется большое количество тепла (реакция относится к экзотермическим), а температура металла достигает 2000 °C. В результате этого жидкий металл оплавляет кромки частей и затекает в промежуток между ними. Кристаллизовавшись, он дает сварочный шов;

з) газовая, основанная на том, что основной и присадочный металлы свариваются с помощью высокотемпературного газокислородного пламени. Для этой цели используются различные газы – ацетилен, природный газ, водород и др. Чаще всего применяется ацетиленокислородная сварка, в которой используется пламя инжекционной горелки. Роль присадочного материала играют прутки или проволока из металла, схожего по составу с основным. По качеству этот вид сварки уступает электродуговой;

и) литейная. Этим способом сваривают изделия из благородных металлов и проч. В современном производстве к такому виду сварки прибегают редко – только для исправления чугунных отливок. Суть сварки состоит в следующем: зону сварки заливают расплавленным в тигле металлом, после чего формуют шов.

2. Термомеханический, который включает сварку и с использованием тепловой энергии, и с применением давления. Это такие виды сварки, как: а) контактная, осуществляемая тремя способами, например встык, что практикуется для соединения частей с малыми сечениями. Сначала гидравлический пресс сжимает кромки, потом с помощью электрического тока металл на кромках нагревается до пластического состояния и сваривается;

б) индукционно-прессовая, при которой под воздействием токов высокой частоты соединяемые части или детали, расположенные под определенным углом друг к другу и контактирующие на участке сварки, нагреваются, расплавляются, стягиваются обжимными роликами и осаживаются. Результат – прочное соединение;

в) диффузионная, основанная на способности атомов контактирующий деталей к диффузии. Их устанавливают встык, нагревают с помощью индуктора и сжимают. Процесс проходит либо в вакууме, либо в газовой среде (для этого используются инертные газы). При этом способе достаточно довести температуру до 750–800 °C;

г) газопрессовая, при которой кромки свариваемых частей нагревают с помощью ацетиленокислородной горелки и сжимают, применяя специальный осадочный механизм;

д) термокомпрессионная, для осуществления которой необходимость расплавления материалов отсутствует. Компонент, например проволочные выводы, и подложку покрывают ковким материалом (золотом), нагревают до 300 °C и сжимают примерно на полсекунды. В результате образуется соединение по типу диффузной сварки;

е) дугопрессовая, которая находит применение при необходимости присоединить к пластине детали вроде болтов или шпилек. Когда шпилька или болт отводится от пластины, между ними возникает дуговой разряд, из-за которого температура их торцов и металла пластины повышается, они нагреваются и расплавляются. В тот момент, когда при отключенном токе шпилька или болт ударяются о пластину, они свариваются;

ж) печная, практикующаяся, например, для приваривания фланцев к трубам. Для этого стыки покрывают специальным составом (вставка между ними латунного или бронзового кольца – еще один вариант). В таком виде все помещают в электропечь, в которой при температуре 1100–1500 °C происходит сваривание;

и) термитно-прессовая, при которой соединяемые части или детали нагревают газовым пламенем и сжимают.

3. Механический, в него входят виды сварки, для осуществления которых используется комбинация механической энергии и давления. Эту группу составляют следующие виды сварки: а) холодная, в основе которой лежит способность кристаллитов металла срастаться под воздействием высокого давления. Таким способом соединяют исключительно пластичные материалы, такие как алюминий, свинец и др.;

б) ультразвуковая, при которой свариваемые части сближают и стягивают вибрирующим зажимом, через который поступают высокочастотные колебания от магнитострикционного генератора. Благодаря колебаниям состыкованные части нагреваются, после чего свариваются в процессе диффузии атомов контактирующих материалов;

в) магнитно-импульсная, для проведения которой под воздействием импульсного тока индуктора и наведенных им вихревыми токами в соединяемых частях, деталях и ином свариваемые поверхности соударяются;

г) сварка взрывом, которая используется для соединения тонких листов с более массивными (процесс называется «плакирование»), например стали с латунью. Детали укладывают друг на друга, на поверхность помещают взрывчатое вещество, которое при детонировании взрывается и соединяет их в результате соударения;

д) сварка трением, практикуемая для соединения мелких деталей, одна из которых неподвижна, а другая вращается вокруг нее (или они вращаются в разные стороны). При трении выделяется тепло, которое нагревает и сваривает детали.

Техническими признаками, на которые опирается классификация сварки металлов, являются:

? способы защиты металла на участке сварки. Среди используемых представлена сварка в вакууме, защитных газах (в углекислом газе, водяных парах, инертных газах и др.), воздухе, пене, по флюсу и под ним. Кроме того, возможно комбинирование способов;

? степень непрерывности сварочных работ. По этому признаку различаются как прерывистые, так и непрерывные способы сварки;

? наличие механизации процесса сварки. Сюда входят ручные, автоматизированные, механизированные и автоматические способы сварки.

О технологических признаках следует сказать, что для каждого вида сварки они разрабатываются отдельно.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Виды сварки металлов

На сегодняшний день применяются различные виды стыковки металлов, основные различия и характеристики подразделяются на техническую, физическую, а также технологические разновидности. Технологический процесс соединения подразумевает взаимодействия материалов на межатомном уровне путем воздействия температур. Несъемные крепления используются для множества материалов, основные из них металлические детали, также свариваются стекло, пластмасса и керамика. Процесс происходит основными способами ручной, полуавтоматической или автоматической, в зависимости от характеристик механизмов.

Понятие процесса сварки

Энергия подводится к электроду, материалу для сварки, путем усиления через инвертор. Определение сварки начинается с того, что воздействие электрической дуги приводит к расплавлению металла электрода, что приводит к образованию сварочной ванны. При процессе образования ванны происходит смешивание с основным материалом, шлаки всплывают на поверхность и служат как защитная пленка. Затвердевание металла после процессов называется процессом сварки.

Для определения, что такое сварка, важно знать, что существует два вида электродов – неплавящиеся и плавящиеся. Неплавящийся электрод подразумевает использование присадочной проволоки, которая вводится в сварочную ванну отдельно. Второй вариант плавит непосредственно прут электрода. Защита от окисления в процессе стыковки производится газами, подводящийся при горении головки. Существуют переменные и постоянные агрегаты, при работах с агрегатами постоянного тока происходит более качественный, равномерный шов.

Физические признаки сварки

Взаимодействие металлов или других материалов происходит путем межатомного воздействия элементов. При обычных температурных показателях материалы не взаимодействуют друг с другом вне зависимости от условий, из-за твердой структуры металлов. Загрязнение поверхностей при соединении в виде образований жира или окисей оказывает значительное влияние при процессе связки металлов.

Под действием сдавливания возможно физическое соединение на поверхности или пластическая деформация. Атомно — металлические связи происходит путем взаимодействий электронных соединений при сварке металлов, а также стыковка ковалентных металлов. Определение типа и вида сварки происходит по нескольким параметрам взаимопроникновения, например сдавливание, распайка и термомеханическое воздействие.

Расплавление материала происходит без воздействия внешних механических сил, обеспечивается необходимая температура сварочными дужками, газовым пламенем, другим источникам энергии. Виды сварочных работ под давлением подразумевают деформацию металла, что придает текучесть жидким соединениям. Процесс стыковки материалов происходит за счет наплыва свежих слоев материала друг на друга.

Технологичность главное свойство сварных работ

Существует множество разновидностей способов, видов сварочных работ. Классификация имеет прямую зависимость от типа материала и оборудования. Распространенные виды сварочных работ:

  • электрошлаковые;
  • дуговые;
  • плазменное и электронно-лучевое;
  • световые, газовые;
  • ультразвуковые;
  • холодные, печные, контактные виды.

Важность технологических свойств

Бесперебойность процесса и его механизацию обеспечивают технологические свойства. Металлический компонент в сварочном шве остается защищенным в случае соблюдения требований и технологий. Виды сварки подразделяются на:

  • вакуумные;
  • воздушные;
  • защитно — газовые;
  • по флюсные;
  • пенные;
  • под флюсные виды.

Степень расплавленной среды материала подразделяется на атмосферную и струйную разновидность. Расплавленное вещество на дужке сварного шва характеризует струйную технологию. Характер заменимости способствует возможной замене газа на более или менее активный. Существует совокупность активных или инертных соединений газов. Степень механизации подразделяется на ручную, механизированную и полностью автоматический процесс.

Классификация способов сварки

Основными способами создания сварочных швов выделяются три основные виды сварки. Плавление элементов без прилагаемого усилия или давления применяется к оборудованию, способному работать электрической дугой или газовым пламенем. Расплавленные металлы соединяются в сварочной ванне, образуя защитный слой поверх деталей для предотвращения окислов и взаимодействия с кислородом.

Читайте также:  Как и где можно устанавливать розетку в ванной комнате?

Термомеханическим видом соединения подразумевается применение давления и тепловой энергии. Подогрев заготовок элементов осуществляется за счет тепловой энергии, механическое усилие придает нужное соединение пластичному металлу. Классификация сварки имеет третий вид, при котором производится давление на части материалов. В результате действий, материал сжижается, становится текучим, что дает возможность соединить материалы в труднодоступных местах. Загрязнённый слой отводится на поверхность текучей жидкости, в результате чего появляется обновлённый слой, чистый шов.

Термический класс сварки

Данный класс сварочных работ выполняется путем плавления кромок частей материалов. В начале процесса образуется сварочная ванна, после отвода которой производится шов. Классификация видов сварки термическим способом разделяется на основные подкатегории:

  • газовая;
  • электронно-лучевая;
  • плазменная;
  • лазерная;
  • термитная;
  • электрически дуговая стыковка.

Наиболее распространенным считается последний вариант т.к. не требует специализированного инструмента, приспособлений.

Дуговая сварка

Электродуговая стыковка деталей пользуется наибольшей популярностью при проведении работ. Электрическая дуга между электродами производится мощным разрядом, одним из элементов производится процесс сварки.

Работа производится после обработки, заготовки материала, состоит из основных этапов.

  1. Производится соприкосновение электрода с металлом, что вызывает короткое замыкание, после этого, инструмент отводится на расстояние не более 5 мм. Короткое замыкание служит для достижения электродом требуемой температуры, путем интенсивной эмиссии электронов в конструкции катода. После достижения стабильной, устойчивой дуги, производятся работы.
  2. Устойчивый дуговой заряд производится путем ускорения электронов в электрическом поле, происходит ионизация газового соединения анода с катодом. Температура электрической дуги, как источника тепла достигает до 6000⁰. Сварочный ток при напряжении дуги до 50 В, использования покрытого специальным составов, достигает до 3 кПа.

Предназначение данного вида сварки с использованием покрытых электродов состоит в легировании состава шва, защиты расплава от окружающих воздействий путем газового и шлакового способа.

Газовая сварка

Электродуговой способ, при котором осуществляется процесс в газовой защитной среде. Подразделяются газообразные вещества на инертные и активные виды.

Методики сварки существуют МИГ и МАГ разновидностей, основное предназначение состоит в использовании универсальных материалов, различаются механическими параметрами.

Перед использованием оборудования необходимо проверить все составляющие, зачистить обрабатываемый металл от окраски и ржавчины.

Комплект газосварочного оборудования состоит из:

  • кислородный рукав номинальным давлением 0,64 МПа, используется для подачи ацетилена;
  • подача кислорода производится через рукав третьей категории давлением до 2 МПА;
  • два редуктора для регулировки давления;
  • баллоны объемом от 40 л;
  • горелка с регулировочным винтом.

Давление подачи ацетилена производится регулировкой редуктора на баллоне, специальный манометр указывает на точный параметр. Давление горючей смеси должно составлять около 0,2 МПа, кислород регулируется идентичным способом до уровня 0,5 МПа. Регулировка газовой горелки происходит путем открытия подачи ацетилена до тех пор, пока огонь не стабилизируется у основания, кислородом устанавливается мощность пламени.

Основные составляющие пламени это ядро, зона восстановления и факел. Горелка располагается под определенным градусом к основному металлу, расстояние между ядром и материалом составляет 1,5 мм. Поступательными движениями разогревается металл до температуры плавления, после изменяется градус подачи горелки, подается присадочная проволока.

Лучевая сварка

Высокое качества шва достигается путем работы в вакууме. Процесс представляет собой передачу мощного пучка энергии к заготовке. Электроны взаимодействуют со составляющими веществами материала, что приводит к быстрому разогреву, достижению необходимой температуры плавления. Используются данная категория сварочных работ при работе с микроэлементами, т.к. луч можно регулировать до размеров микрона в диаметре.

Термитная сварка

Сварка происходит с использованием специального материала – термит, состоящего из соединений магния или алюминия, железной окалины. Порошкообразная смесь применятся к подготовленным в жаропрочном виде материала металлам, предварительно разжигая запалом либо электрической дугой. Результатом становится прочное соединение, основное предназначение данного вида работ состоит в стыковке труб, рельсов, наплавки массивных изделий.

Электрошлаковая сварка

Относительно новый способ произведения сварочных работ разработан в институте им. Патона. Подготовленные детали обволакиваются шлаком, который нагрет до температур, превышающих плавление проволоки и металла. Электрошлаковая сварка позволяет заполнять большие разрывы в один проход, процесс не отличается от дугового вида стыковки металлов. Высокое качества шва достигается за счет образования защитной ванны, которая выдвигает нестабильные соединения металлов на поверхность.

Процесс электрошлакового вида сварки происходит следующим образом:

  • кромки вертикально расположенных деталей наклоняются на 20-25⁰ по отношению к размеченной части;
  • устанавливается необходимый зазор для помещения порошка;
  • дуга, разжигаемая между нижней пластиной и электродом, расположенным сверху расплавляет флюс;
  • шлаковая ванна возникает путем плавления флюса, медных ползунов, после чего шунтируемая дуга потухает;
  • происходит переход из дугового вида в шлаковую, ванная которой нагревается до 1700⁰;
  • кромки металла расплавляются шлаком в сварочной ванне, после удаления электрода происходит остывание и кристаллизация металла.

Данным способом возможно работать со сложными швами, крупногабаритными деталями. Повышенное качество, отсутствие трещинообразования, позволяют стыковать шлаковой сваркой ответственные детали.

Газовые примеси и пузыри удаляются без затруднений из зоны сварки, этому способствует вертикальное расположение конструкции.

Термомеханический класс сварки

Комбинированный способ предлагает воздействие не только повышенной температурой на металл, но и механические усилия. В большинстве случаев, используется при стыковке малогабаритных частей, которые обычным способом качественно связать не представляется возможности. Процесс происходит в электродах — губках, в которых закрепляется две части деталей. Основными видами сварки называются контактная, диффузионная и кузнечные способы.

Кузнечная сварка

Качественное соединение кузнечным способом работ достигается при условиях очищенных от налетов, окислов прилагаемых поверхностей. Работа ручным инструментом осуществляется по нагретому металлу, детали нахлестываются и производятся удары молотком по поверхности.

Кузнечный вид сварки применяется далеко не ко всем материалам, имеет малую производительность, требует достаточного опыта от кузнеца.

Современные виды работ вытеснили кузнечное дело ввиду малой надежности стыкованных деталей.

Контактная сварка

Нагрев при сварке сопротивлением достигается прилеганием поверхности иглы к изделию. Электрический ток проходит через инструмент нужного диаметра, предварительно необходимо подготовить металл путем сдавливания или осадочного механического воздействия. Химическое воздействие атомов металла дает возможность сварить мелкие детали, легко поддается автоматизации и высокопроизводительна.

Различается на три основные способа, точечную, роликовую и стыковую разновидность. Широко применяется в промышленности и машиностроении, в труднодоступных местах и соединениях.

Диффузионная сварка

Основой способ является использования диффузии атомов при высоком уровне вакуума. Поверхностные слои металла нагреваются в силу высокой диффузионной способности атомов до температур, приближенной к плавлению. Контакт и надежная стыковка происходит механическим воздействием высокой силы, минимальная мощность сжатия составляет 20 МПа.

Применяется данный вид при плохо контактирующих материалах.

Процесс начинается с помещения деталей в специальную камеру, крепление и передачи усилия. Материалы выдерживаются определенной время, под воздействием электрического тока.

Механический класс сварки

Виды и способы механической сварки используют физическое воздействие на стыкуемые материалы. Основные способы имеют преимущества при отсутствии возможности до температуры плавления. Переход энергии из механической в кинетическую позволяют нагреть стыкуемые изделия до порога плавления.

Сварка трением

Основные детали, к которым применяется сварка трением, являются трубы небольшого диаметра, стержневые конструкции. Автоматизированный процесс позволяет производить различные виды сварочных работ в специальных машинах, в шпиндель которых крепятся заготовки. Машина работает посредством перемещения одной из деталей к неподвижной части. Частота вращения доводится до 1500 об/мин, в результате чего происходит нагрев деталей и оплавление.

После выключения муфты вращения, машина выполняет осадку изделий. Экономичность, быстрое выполнение поставленных задач, делают вид работ трением преимущественнее дуговой, а также имеется возможность варить металлы из разных сплавов.

Холодная сварка

Заготовки стыкуются путем холодной сварки путем деформирования пластических свойств материалов. Температура при операции может достигать минусовой, поверхности должны быть зачищены от окислов и ржавчины. Соединение происходит на межатомном уровне, поэтому элементы должны быть идеально ровными и обработанными.

Применяется холодный вид при стыковке шин, проволоки или труб. Давление варьируется от 1 до 3 ГПа, данный способ требует подготовленного к высоким нагрузкам оборудования.

Сварка взрывом

Соединение деталей при сварке взрывом происходит путем синхронной пластической деформации деталей. Подвижная часть детали прикладывается параллельно к устойчиво закрепленной мишени, после чего производится контролируемый взрыв. Основное применение данный способ получил ввиду возможности стыковки разнородных металлов. Взрывные вещества применяются из состава гранулотола, аммонита, гексогена.

Ультразвуковая сварка

Стыковка деталей происходит с применением источников энергии, выдающим на выходе ультразвуковые колебания. Применяется при шовной, точечной, контурного вида сварки механическим воздействием. Сухое трение способствует разрушению оксидных пленок, после заменяется на чистое трение, при котором происходит процесс сварки. Основными преимуществами данного способа является отсутствие предварительной очистки поверхностей, что значительно экономит время. При сварке пластмассовых деталей не допускается перегрев прилагаемых зон, т.к. контролируется температурный диапазон определенного участка. Отсутствуют вредные пары, газы при процессе, нагрев происходит за доли секунды.

Недостатками при ультразвуковом виде можно выделить дорогостоящее оборудование, малый диапазон толщины материалов. Необходимо четко определить толщину свариваемых видов материалов, при размерах вне допуска, возможно применение акустической линзы, что дает возможность сфокусировать энергию на определенном участке детали.

Какие существуют новые и классические способы сварки, их особенности и использование

Сварка металла — очень полезный промысел человеческой жизни.

При помощи способов варки можно добиться разработки уникальных продуктов: от элементарных вещей для дома до ракет для космоса.

Поговорим, что бывает во время сварки, ее виды и их производственные свойства.

Введение

Для чего нужна сварка? На чем она основывается? Такие вопросы посещают многих новичков этого дела. В основном, пайка — это метод присоединения металлических деталей.

Присоединение (именуемое также швом) получается на уровне атомов при повышении температуры деталей, а также внешних изменений.

Построение соединения металлических деталей широкое и в одну статью вся информация не поместится, включая дополнительные тонкости.

В одну статью также не поместится вся информация о видах варки, потому что их больше ста. Но мы будем стараться сокращенно расписывать свойства и разновидности варки, чтобы не запутать неопытных мастеров.

В современности применяют термическую, механическую, с повышением температуры и полностью механичную варка металлических деталей или других элементов (пластиковых и стеклянных).

Подбирая метод варки, учитывайте все тонкости: дородность металла, их содержание, пути применения и другое. Это влияет на метод, который используют при варке.

Варка с повышением температуры — это процедура присоединения элементов с использованием повышенных градусов температуры. Получается плавление материала и плотная сцепка.

К пайке с повышением температуры относят сварку с электрическим разрядом большой мощности и газа (обсудим это позже).

Механическое соединение с повышением температуры — это процедура присоединения элементов с помощью высокой температуры и технических приемов, к примеру, натиск. Сюда включают соединительную сварку.

Элемент не особо прогревается, как при соединении с температурой, а для соединения применяется натиск, а не расплавление элемента.

Основные методы

Пайка путем механического воздействия — метод присоединения элементов без использования нагрева и излучения тепла.

Главный механизм работы — применение физической силы. Этот вид можно отнести к варке холодного типа, ультразвуком или присоединение элементов путем трения.

Еще есть распределение классифицирования методов варки по отличию технических данных. Применяя такое классифицирование, можно коротко рассказать обо всех видах варки. Их делят на:

  1. Соединение с областью защиты (могут применяться неактивный газ, активный, состояние разреженного газа, защиту можно комбинировать и применять несколько элементов одновременно).
  2. Пайку с остановкой и без.
  3. Соединение, которое проводят вручную; выполняемое с применением механизмов, управляемых человеком; комбинированное, где работает машина и человек; где все процессы контролирует прибор; где работу выполняет и настраивает оборудование.

Если вы раньше не работали со сварочным аппаратом и эта информация вас путает и сбивает с толку, не переживайте. Вспомним о самых часто используемых способах варки, которые применяют для работы дома и на производстве.

Мы дадим описание часто используемых способов варки и тонкости их выполнения, на которые надо обратить внимание.

Помните, многие способы сваривания мы описывали в прошлых публикациях, которые можно найти, зайдя в раздел «Виды и способы сварки» на сайте.

Ручная пайка с дугой и неплавящегося проводника электрического тока

Метод пайки с дугой и неплавящегося проводника электрического тока различных материалов — часто используют способ мастера, работающие дома, но также и опытные сварщики.

Сварка с дугой, при работе руками — это самый давний вид электросварки. Широкий ассортимент сварочных инверторов с дугой доступный большинству мастеров.

Проводник электрического тока — это основа для подачи тока. Его изготавливают из разнообразных материалов и могут быть покрыты спецпокрытием.

Особенность пайки с дугой и неплавящегося проводника тока простая: элементы присоединяют друг к другу, потом проводником тока стучат по металлической поверхности, зажигая дугу для сварки. Инверторы для сваривания выступают основным оборудованием.

Для работы сварочным аппаратом применяют неплавящиеся проводники электрического тока, которые производятся из угля или графита.

В процессе работы проводник электрического тока прогревается до предельной температуры, расплавливая элемент и создавая сварочный резервуар, где и происходит соединение. Это применимо для работ с цветными металлами.

Ручная сварка с применением дуги и плавящегося проводника тока

Способы пайки заканчиваются не только на работе с плавящимися электродами. При работе также применимы и плавящиеся проводники электрического тока.

Способ варки элементов с применением плавящегося электрода состоит в том же, в чем и работа с неплавящимися элементами.

Различаются они только составом самого проводника тока: плавящиеся электроды изготавливают из материалов, способных легко расплавляться.

Такие электроды также применимы для сварочных аппаратов в работе дома. В таком случае, соединение происходит не только по причине расплавления металлического элемента, а также по причине расплавления проводника тока.

Читайте также:  Как ремонтировать бойлер

Сварка с использованием дуги и защитного газа

Метод сварки с дугой для различных металлов, с применением защитного газа, получается при помощи проводников тока, способных плавиться и неспособных.

Специфика работы такая же, как и при работе стандартной сваркой с применением дуги. Тут для вспомогательного предохранения сварочной емкости в область сварки поступает баллонный газ для защиты.

Это все по причине того, что сварочная емкость легко подвергается плохому воздействию воздуха и под его влиянием металл может окислиться и соединение будет плохим.

Благодаря газу, можно не допустить возникновения этих неприятностей. Когда он подается в зону сварки, появляется облако из газа, которое предотвращает проникновение кислорода в сварочную емкость.

Автоматизированная и полуавтоматизированная сварка с применением газа

Автоматизированная и полуавтоматизированная сварка с применением газа — это более современный метод присоединения элементов.

Тут некоторые работы выполняются при помощи вспомогательных механизмов, к примеру, поступление проводника тока в зону сварки. Это означает, что мастер прикладывает стержень не при помощи руки, а используя определенное устройство.

Автоматизированная сварка нацелена на механическую подачу и последующее продвижение проводника тока, а полуавтоматизированная нацелена только на механическую подачу. Последующее продвижение проводника тока мастер производит самостоятельно.

Тут пригодится сварочная емкость, по этой причине применяют газ (также, как и при варке с дугой) или определенный минерал. Минерал бывает жидкого состояния, в виде пасты и кристаллов. С его применением, можно намного лучше произвести соединение.

Другие способы присоединения элементов

Кроме привычных методов в производстве используют такие, которые позволяют присоединить редкие металлы. В основном такие металлы имеют заметные химические и тугоплавкие качества, поэтому известные методы варки не применяют для их присоединения.

Естественно, эти металлы не применяют для работы в варке доме, но их часто используют для варки важных элементов на масштабном изготовлении.

Мы опишем все виды сварки с применением плавки, когда принцип работы заключается в поступлении большого количества тепла на небольшую зону варки. В таком случае применяют варку лазером или плазмой.

Варка элементов лазером происходит при помощи автоматичного и полуавтоматичного прибора. Этот способ бывает полностью контролируемым специальным оборудованием и не нуждается в контроле человека.

Тут элемент подогревается, а потом плавится от действия направленного тепла, которое исходит от луча лазера и направляется в определенную зону.

Тепло скапливается точно в одном месте, что позволяет сварить маленькие элементы, размер которых достигает миллиметра.

При использовании призмы, лазер может расщепиться и направиться в разные стороны, что позволяет варить несколько элементов одновременно.

Сварки металла плазмой происходит при использовании газа с ионами, которые именуют плазмой. Газ поступает потоком с зону сварки, создавая плазму. Ее работа происходит в комплексе с вольфрамовым проводником тока и электрическая дуга нагревает газ.

Сам газ с ионами является электродом, по этой причине сварка с плазмой сама плазма выступает главным составляющим в работе.

При этом плазма оберегает емкость в зоне варки от неблагоприятного воздействия воздуха. Этот способ варки применяют в работе с металлами, толщиной 7-8 мм.

Упорядоченная последовательность действий во время сварки

Не хватает просто понимать методы варки, также надо понимать, что из документов на оборудование надо и из чего состоит процесс сварки.

Естественно, это относится к работе мастеров с опытом, которые работают в массовой промышленности. Эти данные вам не нужны, если вы будете работать дома, но лишним эти знания тоже не будут.

Начнем с нашего краткого описания упорядоченной последовательности действий при варке:

  1. Создание схемы.
  2. Создание технологической карты.
  3. Обустройство места для работы и обработка металла.
  4. Сама сварочный процесс.
  5. Очищение элементов.
  6. Проверка качества.

Сам процесс варки — это все перечисленные пункты. Процесс расписывается после создания схем, описывающих готовый продукт. Схема формируют, основываясь на стандарты, где самым главным будет качество готового продукта и экономия в процессе изготовления.

Технологическая карта

Само изготовление продукта фиксируют на определенных бланках. Классический бланк для описи изготовления называют «технологической картой».

В ней и расписывается процесс работы. Если изготавливается целая серия продукта или массовое производство, то расписывать придется достаточно подробно, описывая все тонкости работы.

В рабочую карту вносят материал, который используют для изготовления изделия, методы варки, применяемый для присоединения элементов, инвертор, которым варят, материалы для присадки, проводников тока, газа или минералов, применяемых при варке.

Также фиксируют поочередность соединений, их величина и другие данные.

В этом бланке фиксируют марку проводников электрического того, их размер, скорость подачи, быстроту варки, слоистость соединения, преимущественные настройки инвертора, происхождение минерала.

Детали проходят подготовку перед работой, их очищают от ржавчины, грязи и жира. Для избавления от жира на поверхности используют растворители. При наличии явных дефектов в виде трещин у элемента, его не применяют в работе.

После работы производят контроль соединения сварки. На эту тему есть другая статья, но мы опишем главные способы контроля.

Во-первых, мастер может увидеть присутствие неровностей шва. Мастера применяют вспомогательный контроль, применяя дополнительные устройства (магнит, радиация или ультразвук).

Естественно, не каждую неровность относят к непригодным. Для определенных работ создается список с допустимыми неровностями, если это не повлияет на окончательный результат изделия.

Контролем может занимать мастер или отдельный человек, который разбирается в этом процессе. Его данные вносят в бланки, он отвечает за контроль процесса и исходный результат.

Вывод

Мы описали основные моменты. Все виды сварочных работ в одной статье охватить невозможно, но у нас есть много других статей, где описываются другие виды сварки разнообразные элементов.

Для сварщика теоретическая часть по вопросу сварок нужна, но не нарабатывая ее на практике, они бесполезны.

Поэтому, прочитав статьи, приступайте к работе и пробуйте методы, подбирая удобный для себя, тогда и результат станет лучше. Успеха в начинаниях!

Технология сварочных работ. Виды сварки

Технология сварочных работ известна людям достаточно давно: ещё несколько веков назад мастера кузнечного дела производили сварку различных деталей (правда, им поддавались только чёрные металлы – сварка цветных металлов появилась значительно позже).

На сегодняшний день людям известно несколько технологий сварки как для чёрных, так и для цветных металлов, но все эти технологии роднит одна общая черта – ни один метод не обходится без применения тепла (очень высокой температуры), которое генерируется каким-либо инструментом, способным в прямом смысле слова расплавлять металл (как правило, таким инструментом является горелка). В данной статье мы разберём основные технологии сварки, их достоинства, недостатки и перспективы их дальнейшего применения в промышленности.

Электрическая дуговая сварка

Электрическая дуговая сварка – сварка, при которой нагревание свариваемых поверхностей до температуры плавления и их последующее плавление осуществляется теплом, генерируемым дугой, через которую проходит электрический заряд постоянного или переменного тока. Относительная простота процесса и отсутствие необходимости применения сложных инструментов предопределили популярность электрической дуговой сварки в производстве: данный метод сегодня является самым распространённым.

Процесс электрической дуговой сварки вкратце можно описать следующим образом.

  • Мастером, выполняющим работу, запускается генератор переменного или постоянного электрического тока, который начинает подавать заряд на электрическую дугу.
  • Дуга подаёт энергию на электрод и непосредственно свариваемые поверхности. Под действием этой энергии металлы, из которых состоят свариваемые поверхности и электрод, плавятся.
  • В результате образуется временная сварочная ванна, на дне которой находятся сплавляемые металлы, а наверх всплывает шлак. Шлаки отделяются от металлов в результате плавления.

Электрическая дуговая сварка имеет несколько видов, отличия которых друг от друга основываются на степени механизации работ по сварке:

Ручная сварка – все операции по сварке (зажигание электрогенератора, перемещение горелки по металлу, манипуляции горелкой с целью уменьшения шва и придания ему красивой формы, а также выключение горелки) производятся мастером вручную. Ручная электродуговая сварка выполняется намного дольше, чем механическая, однако в небольших мастерских такой способ сварки применяется до сих пор, что объясняется главным образом дороговизной сварочного оборудования.
Полуавтоматическая сварка – проволока с электродом подаётся в с зону сварки с помощью специальных механизмов, а корректировка движения электрода с целью улучшения формы шва осуществляются мастером вручную.

Автоматическая сварка – все операции, включая зажигание электрода и его равномерное перемещение по металлу, осуществляются автоматически и не требуют контроля мастера. При автоматической сварке достигается наименьшая толщина шва и наиболее красивое оформление места сварки, кроме того, при автоматической сварке возможно применение флюса (слоя химических элементов, сводящих к нулю влияние на сварку со стороны химических элементов, содержащихся в атмосфере, например, кислорода).

Газопламенная сварка

Газопламенная сварка является самым популярным способом сварки в случаях, когда нужно экстренно и без применения особо сложных инструментов сварить или разрезать определённые детали.

Газопламенная сварка проводится за счет нагревания поверхностей высокотемпературным пламенем (температура в эпицентре огня достигает нескольких тысяч градусов), которое поддерживается каким-либо горючим газом (чаще всего таким газом является ацетилен). При газопламенной сварке происходят всё те же самые процессы, что и при сварке с помощью электродов – образование сварочной ванны с выталкиванием на поверхность этой ванны сварочного шлака и материалов, которые образовывают сварочную плёнку.

Газопламенная сварка обладает множеством достоинств:

  • относительная доступность горючего материала;
  • полная автономность и возможность использования данного вида сварки в условиях дефицита времени и инструментов;
  • простота технологии.

Однако у данного метода есть и существенный недостаток: газопламенная сварка подходит только для сваривания не очень широких деталей (не более 1 см в ширину). Для соединения более толстых деталей сварки хорошего качества не достигнуть, так как некоторые части поверхности деталей, участвующих в процессе, остывают и не соединяются друг с другом.

Электронно-лучевая сварка

Электронно-лучевая сварка является одним из новейших видов сварки, повсеместно распространившимся совсем недавно, но при этом дающим впечатляющие результаты. Метод подразумевает фокус потока электронов, обеспечиваютщих очень высокую температуру нагревания, и, как следствие, очень хорошее качество сварки.

При сварке электронно-лучевым методом в металлах образуется так называемый канал проплавления – узкое углубление, образующееся из-за фактического испарения металла, который был на месте этого канала. Это позволяет уменьшить размеры сварочного шва до практически нулевых размеров, что во-первых, улучшает общие свойства сварки (шов на неё практически никак не влияет), а во-вторых, придаёт сваренной детали целостный вид.

Технология электронно-лучевой сварки достаточно проста. Электронный луч, генерируемый специальным оборудованием, в зависимости от толщины сплавляемого материала может находиться в двух положениях (для тонких металлов – в нижем положении, для более толстых материалов – в горизонтальном) и осуществлять как неполное, так и полное (иначе называемое сквозным) проплавление детали.

Многие мастера, постоянно практикующие метод электронно-лучевой сварки, применяют некоторые хитрости, влияющие на свойства конечных соединений (например, направляют луч не перпендикулярно направлению перемещения, а под небольшим углом, что позволяет создать более равномерную кристаллизацию и уменьшает размеры пор в металле, а также добавляют в сферу сварки различные присадки, легирующие металлы, участвующие в сварке).

Кузнечная сварка

Кузнечной сваркой называется процесс соединения двух металлических деталей между собой при помощи внешнего давления, которое совершается, как правило, молотком или каким-нибудь похожим инструментом, но имеющим большие размеры.

Сама технология кузнечной сварки проста до неприличия: детали, которые необходимо сварить между собой, нагреваются (например, в печи или с помощью высокотемпературного пламени), после чего мастер берёт молоток, кладёт свариваемые поверхности на гор и начинает их проковку (проще говоря, начинает наносить в месте сплавления деталей удары, которые способствуют лучшему соединению деталей). Несмотря на свою кажущуюся простоту, кузнечная сварка является довольно-таки сложным процессом:

  • во-первых, при такой сварке необходимо минимальное специальное оборудование (молоток, горн и нагревательный элемент);
  • во-вторых, чтобы сварка была надёжной и качественной, проковку нужно осуществлять очень энергично (то есть наносить в месте соединения поверхностей очень сильные и быстрые удары, чтобы разрушить крупнозернистое строение некоторых частей соединяемых металлов и сделать эти части как можно более мелкими);
  • в-третьих, на осуществление проковки мастеру даётся очень мало времени (металлы остывают достаточно быстро, а при остывании они не соединяются друг с другом или соединяются очень плохо, что препятствует проведению сварки).

Метод кузнечной сварки прост, но применяется сегодня очень ограниченно: виной этому – распространение в промышленности высоколегированных сталей и металлов, которые в силу своей высокой прочности просто не поддаются нагреванию и последующему силовому разрушению.

Атомноводородная сварка

Атомноводородная сварка представляет из себя процесс сварки двух металлических пластин (или фрагментов металла, имеющих другую форму), в течение которого вода, которая принимает самое деятельное участие в процессе, подвергается разложению, в результате чего образуются кислород и водород.

Автомноводородная сварка имеет достаточно много отличий от других видов сварок, что не помешало ей найти применение в таких отраслях промышленности, как металлургия, авиастроении и медицине. Она подходит для соединения очень тонких (толщиной менее 5 мм) кусочков высоколегированной стали, соединить которые, применяя другие методы сварки, очень сложно или попросту невозможно.

При осуществлении атомноводородной сварки водородная смесь подаётся с помощью специального инструмента, называемого газовой горелкой (в промышленности и в быту наиболее часто используется газовая горелка «Эффект-210»), а мастер равномерными движениями этой горелки осуществляет сварку двух деталей между собой.

Единственное, за чем нужно следить сварщику – оплавление горелки, следы которого регулярно появляются на краях прибора (удалять следы оплавления нужно вручную, предварительно остудив прибор). Газовые горелки работают от стандартной электросети, которая проведена в любой дом и очень хорошо режет даже высоколегированные стали на очень тонкие пластины, сфера применений которых при производстве различные деталей и механизмов очень велика.

Читайте также:  Что такое рольставни?

Многие мастера, испытывающие острый недостаток в водороде, переделывают газовые баллоны, подающие топливо для горелки, таким образом, чтобы вместо водорода в качестве сырья можно было использовать абсолютно любые газы, это сокращает затраты на сварку любых металлических изделий.

Газосварка

Газосварка – метод сварки двух или более металлических поверхностей) посредством их плавления, что достигается благодаря воздействию на металлы высокотемпературного пламени, которое поддерживается смесью кислорода и ацетилена (или кислорода и пропана). Для проведения газосварки необходимо специальное оборудование (горелка, баллоны, где будет храниться ацетилен либо газовый генератор, а также нагревательные элементы, подогревающие соединяемые детали). Приобретение такого оборудования при регулярном его применении окупится многократно, ибо оно практически не изнашивается и даёт отличный результат (именно поэтому газосварка сегодня является самым популярным видом сварок среди всех способов сваривания деталей).

Технология газосварки достаточно проста и понятна, а справиться с газосварочным аппаратом сможет даже совсем неопытный пользователь. Для того, чтобы осуществить присоединение двух металлических деталей друг к другу при помощи газосварки, необходимо включить газосварочный аппарат, установить на нём температуру от 50 до 70 градусов и начать равномерно вести газосварочным аппаратом по месту сварки двух деталей.

В процессе сварки нельзя допускать, чтобы газосварочный аппарат прикасался к металлу (лучше всего держать его на расстоянии нескольких миллиметров), умение держать аппарат на нужном расстоянии вырабатывается после нескольких недель тренировок. Равномерное ведение аппаратом по месту соединения двух пластин обеспечивает равномерный прогрев сварочной ванны и, как следствие, незаметный и ровный шов соединения, который практически не будет оказывать влияния на свойства сваренной детали.

Какие виды сварки бывают (описание и преимущества)

Итак, инверторная сварка,- что это? По сути, инверторная сварка является процессом, в котором используется схема, система или некий прибор, задача которого заключается в создании переменного напряжения при использовании источника постоянного тока.

Инверторная сварка

В общую схему такого сварочного аппарата включается сетевой фильтр, сетевой выпрямитель, частотный преобразователь, высокочастотный трансформатор, силовой выпрямитель и управляющая система.

Естественно, чтобы осуществлять сварку металлических конструкций, не достаточно только сварочного аппарата, потребуется пользоваться еще различными аксессуарами – маской, держателями и, естественно, электродами. Осуществление сварки без электродов просто невозможно. В процессе инверторной сварки пользуются тремя типами электродов – углеродистыми, легированными и высоколегированными.

Основные достоинства сварочных работ с использованием инверторного аппарата таковы:

  • розжиг осуществляется легко и быстро, дуга горит устойчиво и обладает хорошей эластичностью;
  • высокое качество сварного шва;
  • невысокие энергетические затраты при работе;
  • достаточно хороший КПД;
  • перепады напряжения питания не сказываются на качественных параметрах сварочных соединений;
  • данные аппараты легкие и мобильные.

Естественно, как и у любого процесса, у инверторной сварки имеются и свои минусы: сварочные аппараты инверторного типа, как и любые сложные электронные приборы, сильно подвержены влиянию воды, пыли и морозов. По этой причине, аппараты такого типа должны храниться в помещении, обеспечивающем требуемые параметры сухости и теплоты.

Еще одним важным моментом является уход за сварочным аппаратом, периодически будет требоваться открытие корпуса и продувка компонентов прибора при помощи сжатого воздуха.

Аргоновая сварка

Аргоновая сварка является одним из видов сварочных работ, позволяющих производить сваривание сложных и тугоплавких металлов. При помощи этого метода сварки, часто варят алюминий и другие металлы, у которых происходит процесс окисления взаимодействия с воздухом.

Аргоновую сварку чаще всего применяют в такой отрасли как автомобильная промышленность, во время ремонта различных узлов автомобиля, сделанных из алюминия. Кроме этого, аргоновую сварку используют в металлургической отрасли, к примеру, чтобы осуществлять горячую обработку титана, тантала, ниобия, бериллия, циркония, гафния, вольфрама, урана, тория и чтобы обрабатывать щелочные металлы.

Применение аргона как газа – достаточно распространенная практика, к примеру, электрические лампочки тоже его содержат.

Аргоновая сварка — это достаточно сложный процесс, для осуществления которого требуется высокая квалификация и современное оборудование. Однако, и результат данного процесса на уровне – швы получаются ровными, бывает, что почти незаметные, и в то время очень прочные.

Аргонно-дуговую сварку осуществляют, применяя для этого вольфрамовые электроды и керамическое сопло. Именно по этому соплу на место сварки и поставляется аргон, которые не дает металлу вступить в контакт с атмосферой. А это в свою очередь препятствует окислению металла и обеспечивает выполнение прочного сварного шва.

Аргоновую сварку можно разделить на два вида: на ручную сварку и автоматическую.

Так чем же хороша аргонно-дуговая резка и сварка металлических конструкций? Для начала, стоит отметить, что в связи с тем, что при данном процессе используется современное оборудование, время работы значительно уменьшается. Помимо этого, аргоновая струя в процессе сварочных работ кроме защиты металла от влияния воздуха еще и сдувает все лишнее и не нужное.

Ну и последнее, но самое главное, данный вид сварочных работ является очень экономичным. Это связано с тем, что при помощи аргона электрическая дуга сжимается и концентрируется в узкой области. По этой причине, имея сравнительно небольшие затраты электроэнергии, можно добить температуры зоны резки порядка 4000…6000°C.

Аргонно-дуговая сварка

Если вам потребовалось сварить стальную конструкцию, то вы, недолго думая, возьмете в руки сварочный аппарат и без труда справитесь с этой задачей. Но что делать, если сварочные работы требуется произвести, к примеру, для алюминиевой конструкции? Тут-то вам и поможет аргонно-дуговая сварка.

Аргонодуговая сварка является сваркой при помощи электрической дуги в инертной аргоновой среде. Для данной сварки могут использовать плавящиеся или неплавящиеся электроды. Как неплавящимся электродом, чаще всего пользуются вольфрамовым электродом.

Горение дуги происходит от свариваемого изделия до неплавящегося электрода (как уже говорилось, скорее всего, вольфрамового). Крепеж электрода производиться к горелке, по соплу которой производиться подача защитного газа. Подача присадочного материала производиться к зоне дуги из вне, в электрической цепи не включается.

Аргоновый сварку могут производить в ручном режиме, когда управление горелкой и присадочным прутком производит сварщик, и в автоматическом режиме, когда перемещение горелки и присадочной проволоки производиться без помощи рабочего.

При сварке неплавящимся электродом, в отличие от сваривания при помощи плавящегося электрода, во время розжига дуги электрод не прикасается к изделию по таким причинам. Для начала, у аргона имеется высокий потенциал ионизации, по этой причине ионизация дугового промежутка при помощи искры от электрода к изделию – это достаточно сложная задача.

Для случая с аргоновой сваркой при помощи плавящегося электрода после касания проволокой детали, зона дуги насыщается парами металла, которые обладают потенциалом ионизации почти в три раза ниже, чем имеет аргон, в результате чего разжигается дуга.

Кроме этого, если произойдет касание детали и вольфрамового электрода, будут происходить такие вещи как загрязнение и интенсивное оплавление. По этой причине во время аргоновой сварки с использованием неплавящегося электрода, чтобы разжечь дугу к сети источника питания параллельно подключают прибор, который называется «осциллятором».

При помощи осциллятора, чтобы зажечь дугу к электроду производиться подача высокочастотных высоковольтных импульсов, ионизирующих дуговое пространство и обеспечивающих розжиг дуги, когда включается сварочный ток. Если аргоновую сварку производят с переменным током, когда дуга разожжена, осциллятор начинает работать как стабилизатор, подающий импульсы к дуге, когда сменяется полярность.

Это нужно для предотвращения деионизации дугового пространства и обеспечения устойчивого горения дуги.

Во время сварки с постоянным током, анод и катод выделяют разное тепло. Когда токи меньше 300 А, анод выделяет больше тепла чем катод, 70 на 30 в процентном соотношении, по этой причине обычно используют прямую полярность, для обеспечения максимального проплавления детали и минимального разогрева электрода.

При сварке всех сталей, титана и других материалов, кроме алюминия, используется прямая полярность. При сварке алюминия используется переменный ток, чтобы улучшить разрушение оксидной пленки.

Аргон иногда смешивают с 3–5% кислорода, для уменьшения пористости. Это становиться причиной более активной защиты металла. Аргон в чистом виде производит защиту металла от таких явлений как влага или другие включения, попавшие в сварочную зону. А при помощи кислорода осуществляется выгорание вредных примесей, или их выделение наружу. А это помогает бороться с пористостью.

Сварочный полуавтомат без газа

Если вы решили купить сварочный полуавтомат без газа, то, скорее всего вы уже столкнулись с огромным множеством различных вариантов, представленных на рынке. Давайте же попробуем разобраться в том, как должен выглядеть этот прибор в общем виде.

Сварочный аппарат должен быть недорогим и мощным. Лучше всего чтобы он работал полуавтоматически, от постоянного тока с использование плавящейся проволоки. Желательно, чтобы в автомате, кроме режима работы без газа на флюсовой проволоке, была еще реализована возможность работы на газу (на углекислом газе и на аргоне).

Немаловажный фактором является и выбор компании производителя. Изготовитель выбранного вами аппарата должен находиться в числе лидеров в таких сферах как промышленное и бытовое производство оборудования для сварочных работ. Данная компания должна быть официально представлена на рынке вашей страны, и обладать всеми сертификатами качества и безопасности, а так же иметь сервисные центы обслуживания.

Подача проволоки должна регулироваться плавно. Должна быть возможность реализовать ступенчатую регулировку мощности сварочных токов от 50 до 140 А. В аппарат должна помещаться даже 5-тикилограмовая катушка проволоки. Устройство должно быть снабжено тепловой защитой и принудительным воздушным охлаждением. В автомате должна быть реализована возможность работы с питанием от слабых сетей.

Обмотка в трансформаторе аппарата должна быть выполнена из меди. Устройство должно быть многофункциональным, кроме использования в быту, аппарат должен осилить и производственные потребности (к примеру, ремонтная мастерская и СТО). Хорошо, если аппарат будет снабжаться колесиками, для удобства транспортировки.

Ну и последнее, и самое главное, при выборе сварочного полуавтомата без газа, зайдите в интернет и внимательно изучите отзывы о данном аппарате людей, которые им пользовались, и которым есть с чем сравнивать.

Виды и назначение сварки

Сварка является одним из самых распространенных технологических процессов обработки металлов и служит для неразъемного соединения металлов путем нагревания сварных швов до жидкого или пластического состояния.

Сущность сварки в сближении частиц металлов на расстояние, близкое к расстоянию между молекулами, что обеспечивает большую прочность сварочного соединения. В современном обществе трудно назвать такую область обработки металла, где не применялась бы сварка. Это и кино- и радиоаппаратура, точное приборостроение, строительство каркасов зданий, морских судов, газопроводов, машиностроение, особенно актуальная в последнее время сварка металлоконструкций: металлические заборы и ворота, решетки на окна и другие элементы архитектурных форм в городе, отвечающие за благоустройство.

Сварка даёт возможность замены тяжелых и трудоемких работ на более простые и легкие. За счет чего экономится металл, сокращаются сроки работ, снижается себестоимость изготовления конструкций. Сварные соединения прочны и надежны, что имеет большое значение в производстве различных сосудов, где хранятся и перевозятся жидкости и сжиженные газы, для котлов отопления и т.п.

Огромное значение сварки обуславливается тем, что такие способы как электродуговая, контактная, электрошлаковая и другие, автоматизированы и механизированы, что позволяет получать сложные сварные конструкции при высоких техническо-экономических показателях. Достижения в технологии, удобная аппаратура плюс высокая производительность сварочных процессов обеспечивают сварке всё более широкое применение в различных областях производства, строительства и ремонта.

При выборе вида сварки необходимо учитывать способность металла к образованию прочного соединения. Хорошо свариваются металлы с высокой теплопроводностью, взаимной растворимостью, низким коэффициентом линейного расширения и небольшой усадкой.

Способы сварки

Кузнечная сварка.
Металл при этом виде сварки нагревают в кузнечном горне или в специализированной печи. Для получения прочного шва, нужно чтобы в местах соединения металл прогревался полностью.

Контактная электросварка или сварка электросопротивлением, основана на быстром нагреве зоны контакта свариваемых металлов путем пропускания через них тока большой силы и малого напряжения.

При электродуговой сварке места сварки и присадочный материал расплавляются жаром электрической дуги. Расплавленные электродный и основной материал смешиваются в сварочной ванне и при движении дуги вдоль свариваемых кромок быстро твердеет, образуя, сварочный шов.

При газовой сварке места соединения металлов и присадка плавятся за счет сгорания горючих газов, которые, смешиваясь с кислородом, дают высокую температуру пламени (около 3000 градусов по Цельсию). Обычно горючим газом служит ацетилен. Газорезку используют для разделения на части рельсов, сортового проката, материала большой толщины, а так же для вырезания из толстого листа деталей сложной конфигурации.

Газовая резка позволяет разрезать сталь толщиной свыше 2000 миллиметров. Качество сварных швов проверяется многочисленными способами. Простейшим из них, является осмотр мест сварки при помощи лупы. Он позволяет выявить поверхностные раковины, поры, шлаковые включения, пережог, мелкие трещины, неравномерность швов и другие наружные дефекты. Часто практикуется проба на изгиб. Суть её состоит в определении угла, при котором на шве появляется первая трещина. Причина возникновения дефектов в сварном шве очень разнообразны.

Как правило, дефекты возникают из-за низкого качества металла. К ним относятся расслоения плены, раковины, присутствие окалины, включения серы.
В связи с нарушением процесса сварки получаются:
1. непровары – слабое соединение основного металла с наплавленным;
2. недовары – неполномерные швы;
3. закалка околошовной зоны; неравномерность, несимметричность, неполность сварных швов;
4. наплывы и др.
Изучение сварочных процессов и достижений в области их выполнения являются непосредственной задачей сварщиков.
Автор: Кузнецов М.Ю., сотрудник Монолит-Мет – монтаж металлоконструкций

Другие статьи, публикации по ремонту, строительству:

Ссылка на основную публикацию