Главное о сварке для новичка — все виды, методы и понятия

Что такое сварка? Такой вопрос у специалиста вызовет улыбку. Человек, который краем уха слышал, что есть такой термин, захочет узнать об этом более подробно. Постараемся просветить людей, ничего не знающих об этом, и рассказать все о сварке, ее типах и видах сварочных работ.

Определение и понятие свариваемости

Конструкции и изделия из металлов, да и не только из них, изготавливаются разъемными и неразъемными. Сварка является способом соединения, относящегося как раз к последнему типу, т. к. такую конструкцию невозможно разобрать, не разрушив.

Процесс сварки

За счет чего получают соединение неразъемного типа и каким образом это можно осуществить? В ГОСТ 2601-84 дается определение этого термина. Происходит межатомная связь между кромками соединяемых частей, но для этого необходимо создать определенные условия. Их три: нагрев до расплавления, давление или комбинация указанных способов. Место соединения называется швом сварного соединения. Представляет собой сплав, который образуется в результате плавления кромок или плавления с добавлением присадочного материала, а также с помощью давления или одновременного действия обоих видов – плавления или пластического состояния и давления.

Термин «сварная конструкция» означает, что она изготовлена каким-либо видом сварки из металлических конструкционных частей. Невозможно назвать отрасль, где бы не применялась сварка – выдающееся изобретение русских ученых. С ее помощью не только соединяют отдельные части, но и наплавляют слои металла на изношенные участки или для придания особых свойств верхнему слою. Этим методом режут металл на части, осуществляют демонтаж и выполняют ремонтные работы. Сваркой соединяют заготовки из разных марок металлов толщиной от сотых долей мм до 2 метров. Остается правильно подобрать вид сварки и технологию ее проведения.

Получение соединения тесно связано с понятием свариваемости. Это свойство металлов или их комбинаций образовывать соединение, которое будет отвечать конструкционным и эксплуатационным характеристикам готового изделия. По свариваемости согласно ГОСТ 29273-92 металлы делятся на 4 группы:

  • хорошо;
  • удовлетворительно;
  • плохо;
  • ограниченно свариваемые.

От того, к какой группе относится металл, зависят выбор способа сварки и технологии ее осуществления. Хорошо свариваемые материалы не требуют особых условий проведения сварки. Их не подогревают ни до, ни в процессе сварки, ни после ее осуществления. Удовлетворительно свариваемые металлы должны перед выполнением сварки подогреваться до установленной техпроцессом температуры, а также после ее окончания подвергаться термической обработке. Такие меры помогут предотвратить возникновение трещин в процессе проведения сварки. Ограниченно свариваемые металлы подвергают термообработке до соединения кромок заготовок и после застывания шва. Марки металлов, относящиеся к плохо свариваемым, склонны к трещинообразованию и требуют особых условий работы. Это термообработка до процесса соединения, подогрев в ходе ведения сварочного процесса и после его осуществления, а также создание особых условий охлаждения.

Различают 2 разновидности свариваемости:

  • технологическую;
  • физическую.

Первый вид подразумевает воздействие сварочного цикла на получение шва, который должен соответствовать эксплуатационным свойствам изделия. Второй – получение соединения с требуемой химической связью. Получаемый при ведении и окончании сварочного процесса шов должен по химическим характеристикам соответствовать соединяемому металлу, а по прочности и герметичности не уступать металлу, из которого изготовлена конструкция или изделие.

Классификация

В ГОСТ 19521-74 указаны признаки, по которым различают вид сварки:

  • физические (вид источника тепловой энергии);
  • технические (применяемые меры, позволяющие защитить расплавленный металл при выполнении сварки и создание условий для получения соединения высокого качества);
  • технологические (они индивидуальны и указываются в техпроцессе для изготовления конкретной конструкции или изделия).

Виды сварки, которых насчитывается около 100, относят к одному из 3 классов, в зависимости от применяемого оборудования и технологии выполнения:

  • термический, где применяются источники нагрева с температурой, достаточной для расплавления металла;
  • механический – в основе этого класса лежат давление и энергия механического типа;
  • термомеханический – совмещает в себе нагрев и давление.

Сварку различают еще и по таким признакам:

  • способу ведения (прерывистый и непрерывный);
  • степени механизации (автоматизированная, ручная, механизированная, автоматическая);
  • способу защиты металла шва (в защитном газе, пене, вакууме, воздухе, под флюсом, по флюсу, комбинированная);
  • типу защитного газа (инертный, активный, смесь инертного и активного);
  • виду активного газа (водород, углекислый газ, азот, водяной пар, смесь);
  • виду инертного газа (аргон, гелий, смесь аргона с гелием в необходимых пропорциях);
  • характеру защиты металла (в контролируемой атмосфере и со струйной защитой);
  • защите обратной стороны шва (с защитой и без нее).

Каждый вид имеет свои характерные особенности, оборудование сварочного поста, расходные материалы и нюансы выполнения. Сварка является распространенным способом изготовления продукции и конструкций, которые широко применяются во многих отраслях промышленности, сельского хозяйства, судо— и кораблестроении, строительстве, при осуществлении наплавочных и резательных работ.

Внимание! Независимо от выбранного способа сварки кромки соединяемых деталей должны быть подготовленными к ведению процесса – очищены от загрязнений и зачищены до блеска.

Термические классы сварки

Осуществляется расплавлением кромок заготовок или деталей с применением высокотемпературных источников энергии. Разновидностей сварки большое количество. Широко распространена в разных отраслях промышленности сварка ручная дуговая, газовая и др. Нагрев выполняют специализированные источники энергии, и применяются присадочные материалы разного типа.

Дуговая. Может осуществляться вручную, полуавтоматами с флюсовой и газовой защитой. При этом используется электрод неплавящийся или плавящийся. Сущность метода: в результате горения сварочной дуги образуется тепло, которое приводит в жидкое состояние кромки соединяемых частей, они, перемешиваясь, образуют при застывании шов. Покрытие на стержне электрода способствует получению качественного прочного соединения и защищает от воздействия вредных компонентов, имеющихся в составе воздуха.

Полуавтоматическая сварка под слоем флюса – это процесс, при котором перемещение дуги выполняется сварщиком вручную, а проволока и флюс подаются в автоматическом режиме, что повышает производительность труда. У автоматической сварки перемещение дуги тоже выполняется автоматически. Соединение осуществляется с помощью специально для этих целей разработанных аппаратов и установок отечественных или зарубежных производителей. Применяемое в качестве флюса вещество выполняет защитную функцию и восполняет сварной шов химическими элементами, которые выгорают при расплавлении в основном металле.

На видео показана сварка автоматом:

При осуществлении соединения с применением защитных газов сварочная ванна может защищаться активными (вступающими в реакцию с металлом) или инертными (не вступающими с металлом в реакцию) газами. Сварку при серийном и многосерийном производстве выполняют полуавтоматами, автоматами или роботами.

Газовая. Расплавление выполняется пламенем, исходящим из горелки при сжигании газа в смеси с кислородом. Горючими веществами служат ацетилен, смеси пропан-бутановые, пары жидких горючих и др.

Лучевая. Имеет несколько разновидностей по способу осуществления: электронами, ионами и плазмой. Применяют для изготовления конструкций и изделий из металлов и сплавов, относящихся к тугоплавким и активным в химическом плане. Например, соединение электронно-лучевым способом выполняется в герметизированной камере, из которой откачан воздух до необходимой степени разряжения. Плавление кромок осуществляется лучом быстролетящих электронов и фокусируемых специальной электромагнитной системой. Энергия движения электронов превращается в тепло. Соединение может происходить с колебаниями электронного луча в разных плоскостях и без них.

Термитная. Сущность сварки: кромки деталей помещают в специальную форму, куда засыпают термитную смесь, и поджигают. При горении они расплавляются и заполняют зазор между изделиями жидким металлом. Таким способом соединяют рельсы ж/д путей и трамвайных линий. Соединение жил кабельных линий и проводов связи получают с помощью термитных карандашей, патронов и спичек специальной конструкции.

Пример выполнения термитной сварки по месту проведения работ на видео:

Электрошлаковая. Используется тепло, которое выделяется при пропускании сварочного тока через специальное вещество – шлак электропроводного типа. Соединяют таким способом заготовки из металла толщиной до 100 см. Различают сварку одно—, двух— и многоэлектродную. Электрод может быть проволочным, пластинчатым или в виде мундштука.

Основные виды сварки механического класса

Соединение кромок заготовок у видов сварки, представляющих механический класс, происходит за счет давления и энергии механического типа.

Сварка трением. Соединение кромок происходит за счет нагрева, осуществляемого трением, которое вызвано перемещением их относительно друг друга или вставки между ними с применением давления. Используется для соединения металлов, сплавов и термопластиков, которые являются продукцией авиа— и автомобилестроения.

На видео показана технология осуществления сварки трением:

Холодная сварка. Соединение кромок выполняется без нагрева внешними источниками тепла, за счет проникновения сварочной массы жидкой или пластилинообразной в поверхности кромок при их деформировании. Масса – это состав полимерного типа, обладающий свойствами прочно склеивать части. По форме выполнения соединения она может быть точечной, стыковой и шовной и выполняться со сдвигом или сдавливанием. Такой вид сварки используется в ремонтных целях работниками ЖКХ. Его часто применяют домашние умельцы.

Ответ на вопрос, что такое холодная сварка, на видео:

Сварка взрывом. Соединение кромок происходит за счет соударения частей, вызванного взрывом. Для этого применяют вещества насыпного типа. Это гексоген, аммиачная селитра, аммонал и др. Способ применяют для сварки разнородных металлов и их сплавов.

Ультразвуковая сварка. Источником энергии являются колебания продольные и изгибные ультразвукового типа. Применяют ультразвук мощностью до 10 кВт частотой от 18 до 180 кГц. Соединение происходит за счет механических колебаний, теплового эффекта от них и внешнего давления, которое прикладывается к поверхностям. Это позволяет соединять заготовки в труднодоступных местах по рельефу, с раздавливанием кромок, внахлест и другими видами конфигурации.

На видео – процесс соединения с помощью ультразвука:

Термомеханические классы сварки

Соединение выполняется комбинированным способом – с использованием давления и нагрева. Методы сварки следующие:

Кузнечная. Этот вид еще называют «сварка ковкой». Сущность способа: на разогретый до определенной температуры металл воздействуют ударным инструментом (молотом или рабочим органом кузнечного пресса). Применяется для сварки сталей с содержанием углерода не более 0,3%.

Контактная. Соединение заготовок выполняют на специальных сварочных машинах, которые называются контактными. Детали могут соединяться в одной или в нескольких точках, по шву, рельефу, плоскости касания и методу, разработанному нашим соотечественником Игнатьевым. По характеру протекания процесса швы выполняются с оплавлением прерывистым и непрерывным, а также сопротивлением. В месте расположения электрода происходит нагрев и сжатие. Контактная сварка широко применяется при изготовлении корпусов металлоконструкций, деталей и изделий, применяемых в автомобильной, машино—, судостроительной промышленности, сельском хозяйстве.

Диффузионная. Соединение кромок осуществляется за счет взаимной диффузии атомов при воздействии температуры. Сварка может происходить за счет индукционного, радиационного, светового нагрева с прокладкой промежуточной и без нее.

Вы когда-нибудь сталкивались со сваркой, особенно с ее уникальными видами? Поделитесь своим опытом в комментариях.

Поиск записей с помощью фильтра:
Вид обработки
Вид проката
Вид материала
Adblock detector