Виды сварки
Сварное соединение металла характеризуется повышенными показателями прочности и долговечности. Этот фактор способствует тому, что все виды сварки металла широко востребованы в машиностроении, строительстве, других сферах деятельности. Независимо от того, какие виды сварки бывают, в них используется общий принцип действия: соединяемые металлические элементы разогреваются до расплавленного состояния, затем они перемешиваются. Таким образом формируется общая кристаллическая решетка. В зависимости от применяемого сварочного оборудования, типа используемой энергии существует три вида сварки: термомеханический, термический и механический.
Что такое сварка термитным способом
В данном случае для разогрева кромок соединяемых металлических заготовок используется термит. Так называется порошок, в составе которого — железная окалина и мелкофракционный алюминий или магний. При этом способе сварки соединяемые элементы сводятся друг к другу с небольшим зазором. Их концы находятся в огнестойкой форме, которая изолирует металлические заготовки от контакта с внешней средой, а также определяет размеры сварочного шва. К данной конструкции подведен специальный тигль (бункер), внутри которого находится термитный порошок. Для предварительного разогрева при таком виде сварки используется керосино- или пропано-кислородное пламя. Горящий термит необходимо накрыть специальной крышкой, в это же время он подается из нижней части бункера в зону соединения. Расплавленный металл заполняет форму, его кромки становятся жидкими. Заготовки свариваются и остывают, после чего снимается форма. При этом методе сварки на поверхности могут появляться наплывы, неровности, иные подобные дефекты. Для их устранения выполняется финишная механическая обработка.
Электродуговая контактная сварка — что это такое?
Данный метод сварки получил наиболее широкое распространение. Металл разогревается с последующим расплавлением с помощью электрической дуги, возникающей в виде разряда между анодом и катодом. Освобождаемая тепловая энергия обладает высокой мощностью. Под ее воздействием металлическая заготовка плавится, в результате этого процесса появляется сварочная ванна.
По мере угасания электрической дуги расплав остывает и кристаллизуется. Этот вид сварки металла создает соединение, которое по химическому составу и прочностным характеристикам сопоставимо с исходными материалами. Оно устойчиво к разрывающим, разламывающим, другим механическим нагрузкам. Есть следующие виды электродуговой сварки:
ММА. Это ручной способ сварки, предусматривающий задействование электрической дуги. Штучными электродами являются металлические стержни с обмазкой, источником энергии — электрический ток (переменный или постоянный). При расплавлении покрытия электродов образуется газовое облако, препятствующее окислению соединяемых заготовок. Также обмазка содержит химические компоненты, добавляемые в сварочную ванну для улучшения свойств создаваемого шва и стабильного горения электродуги.
TIG. Это аргоновый вид сварки металла. Он предусматривает использование угольных, графитовых, неплавящихся, вольфрамовых электродов. Также применяется инертный газ в виде гелия, азота, аргона (допустимо их смешивание между собой). Особенность процесса заключается в том, что в составе сварного шва — только металл заготовок. Возможно лишь добавление присадки в виде полосы или прутка из того же металла, что и свариваемые детали. Инертные газы препятствуют проникновению атмосферного воздуха в рабочую зону, тем самым предотвращая окисление заготовок и способствуя максимально стабильному горению дуги.
MAG. В данном случае применяется полуавтоматическое сварочное оборудование. Проволока, используемая как присадочный компонент, при сильном нагреве плавится. Она подается в рабочую область через горелку, в которую также направляется активный либо инертный газ. Он выбирается с учетом особенностей свариваемых металлов. При этом виде сварки предусмотрено использование постоянного тока (переменный не подходит). Активные газы намного повышают производительность оборудования, однако процесс сопровождается обилием брызг, а шов выглядит неаккуратно.
Сварка с использованием флюсовых порошков (флюса). При плавлении они снабжают рабочую зону защитным газом. Одновременно флюсовый порошок обеспечивает стабильность горения электрической дуги. Специалисты подбирают флюс с учетом специфики конкретной операции, что позволяет добиться требуемых характеристик создаваемого шва.
Что такое газопламенная сварка
Процесс основан на использовании пламени горелки. Оно создается с помощью горючего газа в виде пропана или ацетилена, к которому для усиления горения добавляется кислород. Это позволяет добиться температуры факела в пределах 2800–3000 оС, что достаточно для расплавления металлических кромок. Сварочная ванна заполняется с помощью присадки в виде проволоки, которую сварщик подает свободной рукой. Газопламенная технология — это основной вид сварки для соединения трубопроводов, черных металлов, ремонта емкостей и резервуаров. Благодаря энергонезависимости он незаменим в полевых условиях, а также при выполнении работ в подвалах и на крышах зданий, в туннелях и т. п. Газовые баллоны подключаются с применением редукторов с манометрами (при использовании кислорода необходимо иметь два прибора измерения давления — отдельно для низкого и высокого). Для сборки системы нужны дополнительные приспособления и комплектующие в виде мундштуков, шлангов, ниппелей. Также необходимо учитывать следующее:
- сваривание трубопроводов осуществляется с применением сравнительно небольших (длиной до 40 см) горелок;
- разогрев битума при монтаже рубероидного покрытия выполняется с помощью удлиненных моделей — до 90 см;
- для ювелирного способа сварки используются маленькие (до 16 см) горелки.
Что такое газопламенная сварка
При использовании данной технологии стороны металла соединяются за счет тепла, которое создается шлаковой ванной. Стыковая область заполняется флюсом, проводящим электричество. Он разогревается подведенным сварочным электродом в виде проволоки, в результате чего создается жидкий шлак. По электроду, находящемуся в шлаковой сварочной ванне, продолжает поступать ток. Увеличивается температура, металлические кромки расплавляются и соединяются между собой. Это один из основных видов сварки для работы с заготовками толщиной от 20 до 3000 мм. Технология подходит для соединения никеля, жаропрочных сталей, алюминия, титана, меди. Она востребована в авиа-, корабле- и машиностроении, химической промышленности.
Плазменная сварка
В данном случае присадочный материал и кромки расплавляются с применением плазмы. В составе сварочного оборудования — баллон с аргоном, источник постоянного тока, плазмотрон. Отвод излишков тепла от горелки (сопла) осуществляется с помощью системы водяного охлаждения. Подаваемый в плазмотрон газ разогревается электродугой. Это приводит к увеличению его объема примерно в 100 раз. Тепловое расширение вынуждает газ стремительно выходить из сопла — так и появляется плазма. Ее температура достигает экстремально высоких значений — до 30 000 оС, что значительно выше по сравнению с другими видами сварки. Есть два варианта данной технологии: воспламенение дуги между изделием и плазмотроном или ее горение между неплавящимися электродами с выдуванием плазмы струей газа. Плазменная сварка позволяет соединять металлические заготовки до 9 мм толщиной в любом пространственном положении. Технология оптимальна для работы с тугоплавкими металлами, в числе которых никель, вольфрам и молибден.
Другие статьи
 |
 |
 |
|
Гибка металла: основные виды и преимущества |
Рубка металла гильотиной: особенности и преимущества |
Токарная обработка металла и ее основные принципы |
