Сварочные работы: их проведение, виды и основные характеристики

Наиболее распространённые виды сварки и их применение.

Идея написания данного поста по праву принадлежит товарищу @bagzon Он попросил перечислить основные виды ручной сварки и область их применения,а поскольку его поддержало и подписалось на меня около стапятидесяти! (О_О) человек,то пишу,не откладывая в долгий ящик) Также хочу написать,что лезть в глубины теории я не буду и опишу способы максимально доступные для большинства людей.

1: Ручная дуговая сварка.

Ручная дуговая сварка,без сомнения,это наиболее широко распространённый вид сварки. Она используется во всех видах промышленности,а так же в быту. Предназначена для сварки большого вида сталей,чугуна и цветных металлов. На частном подворье,практически у каждого второго хозяина имеется сварочный аппарат который,к слову,состоит из самого аппарат,держателя электрода и держателя массы,который крепится на свариваемую деталь. Сварить забор или мангал – идеальный вариант сварочного аппарата!

Сварка осуществляется плавящимся электродом состоящим из металлического стержня, предназначенного для проведения эл. тока и формирования сварочного шва, и обмазки предназначеной для защиты шва от воздействий окружающей среды, стабильного горения дуги раскисления расплавленного металла сварочной ванны, легирование металла, для связывания составляющих покрытия и образования шлака, который должен обладать определёнными физ., хим. данными. Видов электродов великое множество,каждый предназначен для своих целей. Загуглить подходящий для ваших целей вид электродов не составит не малейшего труда =)

Сварка осуществляется таким способом:

Между электродом и основным металлом зажигается электрическая дуга, которая расплавляет металл и образует на нем жидкую ванну. Сварщик вводит в пламя дуги конец электрода, который расплавляется и смешивается в ванне с основным металлом.

Так выглядят швы выполненые РДС:

В настоящее время чаще используются более лёгкие по весу (3-6 кг) сварочные инверторы, которые производятся разными фирмами в большом разнообразии. Сварочные трансформаторы же имеют больший вес и большую надежность.

Купить в хозяйство сварочный инвертор,справляющийся с большинством бытовых задач,можно уже за 150-200$.

Плюсы и минусы данного вида сварки:

+довольно легко обучиться азам РДС

+возможность сварки в любых пространственных положениях;

+возможность сварки в местах с ограниченным доступом;

+сравнительно быстрый переход от одного свариваемого материала к другому;

+возможность сварки самых различных сталей благодаря широкому выбору выпускаемых марок электродов;

+простота,дешевизна и транспортабельность сварочного оборудования.

-проблематична сварка тонкого (меньше 1,5-2 мм) металла и сварка цветных металлов неопытными сварщиками;

-низкие КПД и производительность по сравнению с другими технологиями сварки;

-качество соединений во многом зависит от квалификации сварщика;

-вредные условия процесса сварки.

Полуавтоматическая сварка – это вид дуговой сварки, при котором сваривание происходит благодаря автоматически подающейся в зону сварки электродной проволоки с одновременной подачей в ту же зону защитного газа. Задача газа – это защита расплавленного и нагретого металлов от вредного воздействия окружающей среды. В большинстве своем используется углекислый газ или аргон. Данный вид сварки также весьма распространён,так так позволяет сваривать как черные,так и цветные металлы.

Причем можно варить,как тонкий (0,5мм) листовой металл,так и ответственные металлоконструкции из металла толщиной 30мм во всех пространственных положениях. Отлично подходит практически для всех сварочных нужд! От ремонта автомобиля,до сварки конструкции из металлопрофиля любой толщины.

Правила проведения сварочных работ

Сварка считается опасным и вредным видом работ. На производственных площадках травмоопасные ситуации возникают постоянно.

Под организацией процесса сварки понимается целый комплекс процедур.

Это объясняется присутствием легковоспламеняющихся веществ, нагретых предметов. Поэтому при проведении сварочных работ необходимо соблюдать технику безопасности.

Необходимость соблюдения правил

Вне зависимости от типа используемого оборудования на сварщика и других присутствующих на рабочей площадке людей воздействует негативные факторы.

Необходимость соблюдения правил объясняется возможностью возникновения следующих травмоопасных ситуаций:

  • попадания искр на одежду сварщика;
  • прожигания обуви из легкоплавких материалов;
  • травмирования кожи лица, органов зрения горячими парами металлов;
  • возгорания находящихся на площадке материалов от распространения искр;
  • ожогов от попадающих на кожу частиц;
  • поражения электрическим током высокой силы;
  • падения плохо зафиксированных частей металлоконструкции.

Что представляет опасность

К физическим и химическим факторам вредности сварки относятся:

  • высокий уровень шума, издаваемый сварочными аппаратами;
  • интенсивное инфракрасное и ультрафиолетовое излучение;
  • ослепляющий свет видимого спектра;
  • содержание тяжелых металлов в парах расплава;
  • присутствие горячих частиц над сварочной ванной;
  • тепловую энергию, вырабатывающуюся при работе горелки.

Проводя сварочные работы, человек подвергается воздействию ультрафиолетового излучения.

Общие положения при проведении сварочных работ

При соединении элементов металлоконструкций любым способом соблюдают следующие правила:

  1. Оборудование устанавливают на специализированных рабочих местах, снабженных защитными ширмами. Высота экрана должна составлять не менее 180 см.
  2. В закрытом помещении сварку начинают после запуска приточной вытяжки.
  3. В цехах с повышенной влажностью работают в резиновом защитном костюме. При принятии сварщиком сидячего или лежачего положения применяют войлочные подложки.
  4. Перед началом сварки проверяют целостность питающего и заземляющего кабелей.
  5. При ремонте автомобиля предварительно отключают массу аккумулятора. Топливный бак демонтируют.
  6. Агрегат перемещают только в отключенном от сети состоянии. Держатель при этом устанавливают на диэлектрическую подложку.

Требования к сотруднику для допуска к работам

Приступающий к сварке человек должен:

  1. Иметь установленную требованиями закона квалификацию.
  2. Предоставить свидетельство о прохождении краткого инструктажа по ТБ.
  3. Иметь навыки работы со сварочными агрегатами. Устройства применяют строго по назначению, с разрешения мастера.
  4. Применять средства индивидуальной защиты, поддерживать рабочую одежду в надлежащем состоянии.
  5. Быть ознакомленным с порядком оказания первой медицинской помощи пострадавшим при производстве людям.
  6. Уметь применять противопожарные системы при возникновении аварийных ситуаций. Необходимо ознакомиться с принципом действия сигнальных датчиков, расположением запасных выходов, планом эвакуации.

Необходимые средства защиты кожи и глаз

Приступая к работам, сварщик должен использовать следующие принадлежности, исключающие травмирование:

  1. Рабочий костюм. Специальная одежда выдается предприятием. Она шьется из огнеупорных тканей – брезента, замши, спилка. Костюмы из синтетических тканей запрещены к применению. В зимнее время надевают суконную одежду.
  2. Рукавицы или перчатки. Наиболее качественными являются замшевые изделия. Брезент быстро сгорает, поэтому менять рукавицы придется часто.
  3. Обувь, изготавливаемую из разных материалов. Чаще всего предприятия выдают работникам кирзовые сапоги или ботинки с прорезиненной подошвой. Обувь не должна иметь гвоздей, повышающих риск поражения током.
  4. Сварочную маску. Применять изготовленные своими руками щитки нежелательно. Даже небольшая щель в маске способна привести к поражению органов зрения.

К промышленным средствам защиты при сварке предъявляются повышенные требования.

Положения по охране труда

При правильном начале и ведении сварочного процесса можно избежать большинства проблем.

Читайте также:
Покраска сруба после шлифовки

Подготовка к работам

Рабочую смену начинают с оценки состояния оборудования, при которой выполняют следующие действия:

  • проверяют основные блоки аппарата, расходные материалы и вспомогательные приспособления;
  • при работе на высоте надежно закрепляют леса и иные конструкции;
  • заземляют агрегат, что исключает вероятность возникновения электротравм;
  • просушивают питающие кабели, если на них присутствуют капли влаги (вода способствует разрушению изоляции);
  • замеряют длину провода (нельзя использовать изделия протяженностью более 10 м).

Перед работой проверяют основные блоки аппарата и расходные материалы.

По окончании процесса

Завершая сварку, также нужно соблюдать требования охраны труда.

Работники выполняют следующие действия:

  1. Отключают агрегат от электрической сети.
  2. Перед проверкой качества сварного соединения дожидаются остывания деталей. Прикасаться к раскаленному металлу запрещено.
  3. Очищают оборудование от загрязнений, проверяют целостность основных блоков. Укладывают вспомогательные инструменты в специально отведенные контейнеры.

Во время аварийных ситуаций

В таких случаях предъявляются особые требования к охране труда.

К ним относят следующие правила:

  • при нахождении трубопровода под давлением сварочные работы останавливают;
  • сварку запрещено проводить при наличии взрывоопасных паров в помещении;
  • необходимо продумать план действий, помогающих исключить травмирование сотрудников при авариях.

Каким должно быть помещение, где выполняются работы

Сварка ведется в специально оборудованном цехе с хорошей вентиляцией. При работе в закрытых емкостях применяют дополнительные средства защиты от вредных паров. В помещении должен присутствовать отсек для складирования газовых баллонов.

Каждое рабочее место отгораживают ширмой.

В помещении для сварки должна быть хорошая вентиляция.

Особые требования предъявляют к уровню освещенности, отсутствию взрывоопасных материалов в зоне сварки.

Нормы хранения инструментов и эксплуатации оборудования

При складировании и использовании технических средств соблюдают следующие правила безопасности:

  1. Оборудование хранят в сухом отапливаемом помещении, без насекомых и грызунов. Отсыревшие шланги и кабели становятся причиной возникновения аварийных ситуаций.
  2. Электроды хранят в прохладном сухом месте. При складировании в условиях повышенной влажности стержни невозможно использовать для возбуждения электрической дуги.
  3. Генераторы размещают так, чтобы они не падали, не подвергались ударам. Устройства без гидрозатвора использовать при сварке нельзя. Не рекомендуется применять генераторы при температуре ниже нуля.
  4. Нельзя устанавливать шланги длиной более 20 м. При работе на высоте протяженность элементов можно увеличивать до 40 м. Запрещено менять местами шланги подачи кислорода и ацетилена. После завершения работы их складывают кольцами, не перегибая, не сдавливая.
  5. Перед снятием колпака с баллона проверяют целостность штуцера и вентиля. Нельзя выбивать деталь молотком, направлять поток газа на себя или других людей. Баллон устанавливают на ровную подставку в вертикальном положении. Нельзя размещать его вблизи источников тепла.

Запретные действия

Согласно технике безопасности, при выполнении сварочных работ нельзя:

  1. Продолжать процесс при повреждении сварочной маски.
  2. Работать при неисправной или отключенной вентиляционной системе. Продолжать сварку на улице после начала дождя или снегопада нельзя. Это повышает риск получения травм от тока.
  3. Соединять электросваркой незакрепленные металлические заготовки. Нельзя держать детали руками.
  4. Варить в помещениях с легковоспламеняющимися материалами или газами.
  5. Присоединять новые элементы к трубопроводам, находящимся под давлением.
  6. Использовать в качестве заземления толстые металлические листы или профили.
  7. Долго удерживать в замкнутом состоянии держатель или электрод. Это способствует выходу сварочного оборудования из строя.

Отдельная техника безопасности для конкретных видов сварки

К некоторым категориям работ предъявляются дополнительные требования охраны труда.

Резка и сварка газом

При выполнении таких сварочных работ требования будут более обширными.

Электросварщик должен соблюдать следующие правила:

  1. Баллоны с ацетиленом или кислородом хранят и транспортируют только в вертикальном положении. Отработанные емкости складируют отдельно от полных.
  2. В первую очередь прекращают подачу ацетилена. Это исключает возникновение обратного удара.
  3. Газовые генераторы нельзя устанавливать возле кислородных баллонов, лестниц.
  4. Запрещено подключать к одной емкости несколько горелок. Нельзя самовольно выключать автоматические системы, работать в загрязненной маслом одежде.
  5. При работе с генератором нужно отслеживать уровень жидкости в затворе.
  6. Возле баллонов не должны находиться источники открытого огня. Курить разрешается на расстоянии не менее 20 м от сварочной площадки.
  7. Замерзшее оборудование нельзя отогревать открытым пламенем. Для этих целей используют кипящую воду.
  8. Газовые редукторы со сломанными манометрами исключают из производственного процесса.

Использование электрооборудования

Исключить получение травм при ручной дуговой сварке помогает соблюдение следующих правил:

  1. Все электрические приборы тщательно зануляют и заземляют. Для этого используют медные кабели достаточного сечения.
  2. Сварочное оборудование подключают через отдельный защитный автомат и УЗО.
  3. При необходимости ремонта провода обрыв устраняют, используя соединительную муфту. Кабели подвешивают на высоте более 2 м. Опускать их к агрегатам следует через заземленный стальной рукав. Места прокладки проводов оборудуют резиновыми держателями.
  4. При работе на открытых площадках над оборудованием сооружают навес. При наличии осадков проведение сварки откладывают.
  5. Неисправные кабели перед началом работ заменяют.

Плазменная сварка и резка

При выполнении таких видов работ соблюдают следующие правила:

  1. Во время сварки обе руки защищают перчатками. Рукавицы не должны иметь повреждений и загрязнений.
  2. Для защиты органов дыхания надевают респиратор. Кроме того, используют средства, препятствующие повреждению органов слуха при высоком уровне шума.
  3. Образующиеся при сварке загрязнения удаляют из воздуха вытяжными системами. Установки бывают стационарными или переносными.
  4. Для защиты кожи от частиц расплава надевают специальную обувь, кожаный фартук, рукавицы.
  5. Грат, образующийся при электросварке, утилизируют в соответствии с правилами управления отходами при замкнутом цикле использования материалов.
Читайте также:
Светящиеся камни в ландшафтном дизайне : описание и особености, фото

Соблюдение требований охраны труда во время сварки помогает сделать производственный процесс более безопасным.

29 основных виды сварки металла используемых на практике

Сварка по металлу известна минимум с 17 века. Но в тот период виды сварки по металлу были немногочисленны: кузнечное дело и литье. Привычные нам варианты появились лишь в тот момент, когда начала использоваться электрическая дуга и виды сварки стали разнообразнее. Сегодня классификация применяемых видов сварки существенно многообразнее.

В настоящий момент используется три основных варианта выполнения работ:

  • механический;
  • термический;
  • термомеханический.

Введение электроники позволило повысить производительность и точность, автоматизировало процесс.

  1. Работы термического класса
  2. Электросварка электродугового типа
  3. Ручная дуговая ММА
  4. TIG (аргоновая сварка)
  5. Полуавтомат MAG (MIG)
  6. Что представляет сварка под флюсом
  7. Газоплазменная
  8. Электрошлаковый тип
  9. Термитная
  10. Литейный способ
  11. Использование лазера
  12. Электронно-лучевая (ЭЛС)
  13. Тлеющим разрядом
  14. Световая
  15. Индукционная
  16. Термомеханический класс
  17. Контактны тип
  18. Точечная
  19. Шовная
  20. Сварка оплавлением
  21. Диффузионная
  22. Газопресовая
  23. Кузнечная
  24. Индукционнопрессовая
  25. Дугопрессовая
  26. Шлакопрессовая
  27. Термитнопрессовая
  28. Печная
  29. Механический класс
  30. Сварка взрывом
  31. Холодная сварка
  32. Ультразвуковая сварка
  33. Сварка трением
  34. Магнитоимпульсная

Работы термического класса

В таком варианте соединение обеспечивает тепловое воздействие. Высокие температуры оплавляют стыки. При охлаждении они кристаллизуются. Источником подачи тепла становится:

  • газовая горелка;
  • поток плазмы;
  • электрическая дуга.

Узнавая, какие бывают сварки и технологии проведения соединений следует оценивать и квалификацию работников.

Электросварка электродугового типа

Является наиболее распространенным вариантом выполнения. Разогрев металла выполняется за счет взаимодействия анода и катода, с высвобождением энергии большой мощности. Плавление заготовки в такой ситуации происходит к образованию сварочной ванны. Кристаллизация сплава также происходит в процессе остывания. По прочности полученное соединение аналогично свариваемым металлам. В таком варианте классификация различных видов сварки включает следующие типы.

Ручная дуговая ММА

При проведении используются представляющие собой металлический стержень с обмазкой штучные электроды. Выполняется под постоянным воздействие переменного или прямого тока. Преимуществом становится образование при плавлении расходников облака состоящее из смеси газов (по большей части из СО2), формирующего защиту от окисления свариваемого металла.

При обмазке используются разнообразные химические соединения. В сварочной ванне они способствуют формированию дополнительной защиты сварочного шва и поддерживают стабильное горение электрической дуги. Аппараты способны работать в любом положении, в том числе в труднодоступных местах, сваривая любые металлы. Технология в равной мере доступна новичкам и профессионалам. Направления использования создание металлоконструкций, в частном предпринимательстве, на станциях технического обслуживания транспортных средств.

TIG (аргоновая сварка)

Используются вольфрамовые, графитовые, неплавящиеся, угольные электроды. В роли инертного газа применяется азот, аргон, гелий или их смесь. Сварной шов включает только металл заготовок и присадки. Присадка, которой выступает металлическая полоса или пруток, по составу идентичные свариваемым металлам. Использование инертных газов требуется с целью защиты от атмосферного воздуха. Это обеспечивает стабильное горение электрической дуги и исключает окисление металла.

Полуавтомат MAG (MIG)

Применяется в качестве присадочного материала проволока, поступающая в рабочую зону через горелку. Параллельно подается активный или инертный газ, состав которого определяется в зависимости от выбранного материала работы. Выполнение возможно только при непрерывном контакте с электрическим током, образующим много брызг. За счет этого шов теряет аккуратность, что компенсируется высокой производительностью. Расходный материал подается в автоматическом режиме. Выполняется сваривание широкого спектра материалов от марганца или чугуна до меди и алюминия. Соединяются разнотипные материалы.

Что представляет сварка под флюсом

Проводится с использованием специальных флюсовых порошков, обеспечивающие рабочую область выделяющимся в процессе плавления защитным газом. Флюс поддерживает сохранение расплавочной дуги и обеспечивает защиту расплава. Процесс полностью автоматизирован от подачи флюса до перемещения вдоль стыка. Среди направления использования создание:

  • модулей спутников;
  • башенных кранов;
  • корпусов морских судов;
  • иного оборудования где применяются протяженные швы и швы большой толщины.

Формируется шов повышенной прочности, необходимый для создания оборудования, выдерживающие сложные условия эксплуатации. Такие, как огромное давление и экстремальные температуры.

Газоплазменная

Сегодня виды сварки и конечно их краткая характеристика включает и этот все реже используемый вариант. Она состоит из образования по ходу сварочного шва все новых ванночек под воздействием горелки. Поддержание её горения обеспечивает подача в смеси с кислородом одного или нескольких горючих газов. Технология сложнее дуговой. Используется чаще всего опытными специалистами за счет универсальности и мобильности.

Сваривание обеспечивает высокая температура открытого пламени, образующаяся при горении кислорода с такими горючими газами, как ацетилен, водород, бутан, пропан и другие. Наиболее эффективным признается использование метилацетиленовая фракция. В зависимости от типа горючего газа температура составляет:

  • 2927 с кислородом;
  • 4500 при соединении кислорода и МАФ;
  • ацетилендинитрилом 5000.

Используется открытое пламя, не зависящее от энергоснабжения. За счет этого широко применяется в «полевых» условиях. Остывание происходит постепенно, что удобно в работе с листовыми материалами.

Использование метода непригодно в промышленных условиях за счет отсутствия возможности автоматизации и низкого уровня производительности. Высокая сложность работы требуется приглашения профессионала. При рассмотрении виды сварки какие бывают и какой уровень квалификации, этот считается одним из наиболее сложных.

Электрошлаковый тип

Кромки деталей соединяются при нагреве под воздействием электроэнергии флюса. Она предварительно насыпается между соединяемыми элементами. Дополнительно применяется расплавленный пруток или проволока. Рекомендована при соединении деталей из чугуна или, реже, цветных металлов. Используется для соединения крупногабаритных деталей в промышленности. Эффективна со всеми видами металлов.

Термитная

Название вызвано использованием при нагреве металла термита. Требуется в «полевых» условиях, при отсутствии постоянного источника электроснабжения и газовых баллонов. Является простым для выполнения вариантом деятельности. Чаще всего используется при наплавке конструкций, а также соединения хрупких и чугунных сплавов в соответствии с требованиями ГОСТ Р 57181-2016. При соединении используются порошковые смеси, в процессе горения которых образуется большое количество энергии под воздействием которого металлы переходят в полужидкое состояние.

Читайте также:
Обои Loymina(43 фото): флизелиновые изделия фабрики в интерьере квартиры, отзывы

Литейный способ

Еще один тип работ, в наши дни применяемый все реже. Он заключается в заливке предварительно подготовленного места работы жидким перегретым металлом. Нагрев может производиться, например, в тигле. Процесс сходен с выполнением отливок. Место сварки требуется заформовывать, просушивать и прокаливать. При подогреве изделия в заформованный стык заливают перегретый расплавленный металл.

В современном производстве методика наиболее применима в работе с драгоценными благородными материалами. Проводится работа с изделиями из бронзы, посудой, украшениями. Именно так в древности выполнялись свинцовые трубы трубопроводов.

Использование лазера

Один из современных типов технологий. Энергетическим источником становится лазер, обеспечивающий особую прочность готовых изделий. Рекомендуется в работе с конструкциями сложной конфигурации. При соединении создается гладкий и эстетичный ровный шов, лишенный малейших искривлений. Применяется для соединения элементов из алюминия, серебра, нержавейки. При плавлении и нагревании используется лазерный луч с монохромным потоком генерируемого лазером светового потока. Контроль потока обеспечивает фокусировка линз и отклонение призм. При работе применяются автоматические, полуавтоматические и роботизированные устройства. Плавление происходит размеренно и точно. Необходимость использования вакуума отсутствует.

Электронно-лучевая (ЭЛС)

Один из самых новых и современных способов соединения тугоплавких материалов. Метод разработан в середине ХХ века. Удобен с целью надежного соединения толстостенных и тонкостенных изделий, исключая или сводя до минимума возможность при нагреве деформироваться. Может применяться и при обработке керамики.

Главным способом использования становится готовность электронов переносить энергию. Потоки зараженных частиц образуются в условиях вакуума.

Тлеющим разрядом

Сварка тлеющим разрядом осуществляется путем взаимодействия диффузии за счет применения индукционного нагрева. За счет этого соединение происходит на атомарном уровне.

Световая

При проведении соединения используется мощный световой луч. В качестве источника его подачи используется угольная дуга, дуговые газозарядные лампы. Самым перспективными сегодня считаются дуговые ксеоновые лампы, баллоны которых наполнены ксеоном под давлением 4-10 ат (0,4-1 МН/м2). Давление при работе лампы дополнительно возрастает до 10-30 ат (1-3 МН/м2). При этом дуговой разряд сильно сжимается и образует высококонцентрированный источник лучистой энергии достигающий по температуре разряда 12 000 °С. Повышение плотности лучистого потока формируется за счет использования комбинированных полиэлипсоидных систем. Дуговые ксеоновые лампы обеспечивают фокусировку потока.

Индукционная

Сваривание обеспечивает нагрев под воздействием индукционного тока, формирующегося в сварочном аппарате под воздействием индукционного тока. Подобные инновационные виды отличаются повышенной точностью. Индукционная катушка возбуждается за счет использования тока высокой частоты.

Термомеханический класс

При выполнении такой работы используется сочетание термического и механического воздействия. Такие виды сварки включают:

  • прессовую;
  • контактную;
  • диффузную;
  • кузнечную.

Соединение осуществляется при помощи тепловой энергии. Стоит рассмотреть данные виды сварки и их характеристики.

Контактны тип

Точечная технология выполняемая с помощью использования электрического тока. Применяется как в бытовых, так и в производственных условиях. Сочетание сильного нагрева и давления формирует прочное соединение с ровной поверхностью. Особенно удобен для однотипных изделий и тонких деталей.

Точечная

Аппараты для точечной сварки часто используются даже в бытовых условиях. Популярна в работе с тонкими изделиями. Часто используется при изготовлении электротехнических приборов, листовой стали, имеющей толщину не более 2 мм.

Шовная

Контактная шовная роликовая сварка предполагает соединение деталей швом, состоящим из отдельных точек, выдерживающим повышенные нагрузки. Соединение для дополнительного увеличения прочности часто соединяются внахлест. При выполнении работ ток подводится к крутящимся дисковым электродам. По линии шва постоянно катятся ролики, обеспечивая плотное прижатие друг к другу элементов. Рекомендовано для работы с тонкими листами. Характеризуется высоким уровнем производительности.

Сварка оплавлением

Как правило высокотехнологичный способ соединения деталей. Относится к электротермодеформационным процессам, выполняемы в соответствии с ГОСТ 2601. Крепление выполняется при помощи глубокой пластической деформации с оплавлением торцов изделия и отличается повышенным уровнем надежности.

Диффузионная

Изотермический тип на атомарном уровне, смешиваются молекулы и атомы соединяемых элементов в защитной среде. Допустимые параметры давления 0,5Мпа. Используются разные источники нагрева:

  • индукционный;
  • электронно-лучевой нагрев;
  • радиационный;
  • тлеющим разрядом;
  • нагрев проходящим током;
  • в расплаве солей.

Свариваемые поверхности тщательно готовятся. Требуется вакуумированная рабочая камера.

Газопресовая

Используется редко. Первым шагом становится нагрев свариваемых поверхностей газокислородным пламенем. После нагрева они сдавливаются без использования присадочного материала. Нагрев выполняется пламенем многосопловых горелок. Отличается повышенной прочностью. Используется только в производственных условиях. Выполняется при нагреве газокислородным пламенем. Поле нагрева выполняется сдавливание. Формируется единый тонкое и прочное соединение частей в единое целое.

Кузнечная

Неразъемное соединение обеспечивает внешнее давление на разогретые детали и элементы. Является одним из наиболее старинных способов выполнения работы, формируя крепкое объединение частей в единое целое.

Индукционнопрессовая

Используется электромагнитная индукция заготовки. Она возникает в металле при внесении в электромагнитное поле, создаваемое индуктором (обмоткой), которая питается переменным током. Используется с 40-х годов ХХ века для соединения тонкостенных деталей.

Дугопрессовая

Используется для соединения узкой направленности. Например, шпильки к металлической пластине. Электродом становится сама деталь. Тепло подается с помощью электрической сварочной дуги.

Шлакопрессовая

Технология повышенной производительности. Тепло формируется в расплавленном шлаке при погружении в него электрического тока без использования дуги. Наиболее удобен при создании швов, идущих снизу вверх. При выполнении детали ставятся вертикально с сохранением небольшого зазора. Поверхности закрываются ползунами, оснащенными для проведения трубками с водой. Равномерное остывание поверхностей обеспечивает постоянно движение ползунов.

Термитнопрессовая

Для получения тепла используется жидкий теяло-шситель, оно образуется за счет использования алюминиевого порошка и металла. По достижению нагрева на уровне фактически плавления, детали сдавливаются.

Печная

Вариант, хорошо известный нашим предкам. При нагреве используются горны или печи. При достижения должного уровня накаливания, выполняется сжатие.

Читайте также:
Самоподсекатель для донки

Механический класс

При использовании механического класса используется только механическая энергия и давления. К распространенным вариантам относится:

  • взрыв;
  • ультразвуковое воздействие;
  • трение;
  • холодный способ и другое.

Распространен во всех отраслях производства за счет простоты и доступности.

Сварка взрывом

Удобна при соединении разных металлов. Применяется и с целью плакирования. Подобная технология часто неизвестна даже профессионалам высокого уровня. При выполнении на поверхностях проводится направленный взрыв. В результате чего происходит сплавление.

Холодная сварка

Соединение проводится под сильным давлением без выполнения нагрева. Склеивание осуществляется за счет происходящей пластической деформации. Специальные подготовка и оборудование не требуется. Часто используется в сантехнических работах и автолюбителями.

Ультразвуковая сварка

При воздействии используются ультразвуковые колебания. Для сжатия достаточно несколько единиц ньютона. В равной мере используется в радиоэлектронике или при работе с толстостенными изделиями. Принцип работы определяется ГОСТ 2601, СЭВ 5277. Кроме металлов так могут соединяться такие материалы, как кожа, ткани, пластмассы и другое.

Сварка трением

Основывается на использовании сильного давления. Соединяемые элементы крепко закрепляются. Один остается подвижным и при трении выполняет нагрев до состояния пластичности. Прочность шва формируется за счет разрушения окислов, жировых пленок, способных мешать уровню прочности получаемого шва.

Магнитоимпульсная

Относится у ударным типам работ с использованием соударения. Применяется пересечение магнитных полей за счет силы электромеханического взаимодействиями вихревых потоков. При столкновении электрическая энергия преобразуется в механическую с помощью установки магнитно-импульсной сварки. Детали устанавливаются под углом внахлестку.

Что такое сварка и ее виды

В промышленности и строительстве, а также при ремонте сварка получила широкое распространение. В чем заключается суть процесса, какая принята классификация и каковы основные характеристики каждого класса вы узнаете из этой статьи.

1. Определение процесса сварки

Для стыковки деталей в промышленности и строительстве используют различные технологии. Лидерскую позицию удерживает сварка. Она широко используется в машиностроении и других отраслях промышленности, при проведении строительных и ремонтных работ. Такую популярность можно объяснить высокой надежностью конструкций, получаемых в результате, и их прочностью. Технология экономически выгодна, отличается высокой производительностью.

Сварка — это технологический процесс, в результате которого образуются неразъемные соединения материалов. Иногда понятие ошибочно относят только к технологии соединения металлических элементов. На деле же разнообразные виды сварки позволяют надежно скрепить не только металл, но и стекло, графит, керамику, пластик. Соединение происходит под воздействием температуры на межатомном уровне, в результате деформирования, либо при сочетании двух способов.

На физическом уровне при сварке атомы и молекулы соединяемых поверхностей образуют прочные связи. Чтобы такие соединения возникли, необходимо соблюдать некоторые условия:

  • свариваемые поверхности нужно очистить от загрязнений, оксидов, инородных атомов;
  • для облегчения взаимодействия атомов между собой должна произойти их энергетическая активация;
  • свариваемые заготовки необходимо разместить на таком расстоянии, которое можно было бы сопоставить с межатомным расстоянием в элементах.

В процессе остывания происходит образование сварочного шва на стыке.

2. Классификация видов сварки

Существующие виды сварки можно поделить на три класса. Эти большие группы выделяют на основании таких различий:

  • специфика техники;
  • характеристики свариваемого материала;
  • особенности защиты процесса сварки от воздействия воздуха.

Способ воздействия на детали — это главный критерий, который позволяет выделить следующие три вида этого процесса:

  1. Термическая сварка. Совершается при помощи тепла, с применением дополнительных материалов. Источником тепловой энергии при данном виде сварки может служить газовое пламя, плазменный поток, электрическая дуга. Под воздействием высокой температуры присадочный металл плавится, получившаяся жидкость заполняет промежутки между элементами. После остывания получается неразъемное соединение.
  2. Механическая сварка. Главную роль в соединении элементов играет наружное воздействие на свариваемые детали. Все виды механической сварки предполагают деформацию поверхностей, которая приводит к плотному скреплению на молекулярном уровне. При физическом воздействии происходит переход механической энергии в кинетическую, что позволяет нагреть элементы до нужной температуры.
  3. Комбинированная сварка. Также известна как термомеханическая, заключается в сочетании перечисленных выше способов. В таком процессе используется давление и тепловая энергия. Например, металл могут предварительно нагреть до нужной температуры, а затем при помощи внешнего воздействия образуется неразъемное соединение.

В каждый из перечисленных классов входит несколько видов сварочного процесса. Основной критерий для разделения — это источник энергии, которая воздействует на свариваемые поверхности.

3. Термический класс сварки

Приведенные ниже способы сварки связаны с образованием сварочной ванны в ходе процесса. Ее образование происходит при участии двух металлов: основного и присадочного. Присадочным металлом при термической сварке может выступать металлический пруток, электрод. Источником тепла — сварочная дуга, пламя горючего газа, сконцентрированный поток лучей, термит. Используемый источник тепла определяет, к какому виду относится конкретный способ соединения деталей.

3.1 Дуговая

Дуговая сварка наиболее распространена. Для нее не нужны специальные приспособления или инструменты. Для дуговой сварки необходим мощный стабильный разряд электричества в ионизированной атмосфере газов. Во время зажигания дуги происходит ионизация дугового промежутка, которая поддерживается на протяжении всего горения.

Зажигание дуги — это процесс, происходящий в три этапа:

  1. Контакт металлической заготовки и электрода вызывает короткое замыкание. Оно служит для достижения температуры, необходимой при сварке.
  2. Затем инструмент отводится на небольшое расстояние (от 3 до 6 мм). Такое действие провоцирует начало термоэлектронной эмиссии электронов.
  3. Предыдущие действия позволяют добиться возникновения устойчивого дугового разряда. Это происходит, так как дуговой промежуток становится электропроводным.

Данный вид сварки разделяется на три подгруппы исходя из метода соединения деталей:

  • ручной — все действия с электродом выполняет сварщик вручную, используя электроды со специальным покрытием;
  • полуавтоматический — проволока, выполняющая роль электрода, автоматически подается в зону сварки вместе с защитным инертным или активным газом и плавится под воздействием тока;
  • автоматический — процесс полностью автоматизирован согласно заданному алгоритму, контроль человека не требуется.
    Читайте также:
    Сарай для дачи – постройка для хранения инструментов

    Материал, число электродов, а также способ их включения в цепь электротока формируют еще одну классификацию дугового вида сварки на несколько подвидов:

    • Сварка неплавящимся электродом дугой прямого действия. Используется графитный или вольфрамовый электрод, присадочный материал применяется не всегда.
    • Сварка плавящимся электродом дугой прямого действия. Применяется металлический электрод, одновременно происходит плавление основного металла.
    • Сварка косвенной дугой. Как правило, этот способ предполагает использование двух неплавящихся электродов.
    • Сварка трехфазной дугой. Горение дуги при таком способе происходит между электродами, а также между основным металлом и каждый электродом.

    3.2 Газовая

    При газовой сварке источником тепла выступает пламя. Это делает данный способ пригодным для использования в полевых условиях и местах, где нет доступа к электричеству, так как питание от электросети не требуется. Еще одно характерное отличие газовой сварки от дуговой — нагрев и остывание свариваемых поверхностей происходят достаточно медленно и плавно. Поэтому технология подходит для соединения тонкостенной стали, цветных металлов, а также для проведения наплавки.

    Данный вид предполагает расплавление металла под воздействием пламени, которое образуется в результате горения смеси горючих газов с кислородом. Обычно используют ацетилен или пропан, реже — пары бензина или керосин. Плавление присадочного металла участвует в формировании шва на стыке элементов, соединенных сваркой.

    3.3 Лучевая

    Области применения лучевого вида сварки — радиодетали, электронные схемы и другие микродетали. Сам процесс происходит под воздействием светового луча. В отличие от других видов сварки, этот должен происходить в специальной камере с вакуумной средой. В противном случае луч будет рассеиваться из-за плотности воздуха.

    Способность соединять микро-детали — это отличительное преимущество такого способа, чего нельзя достичь при применении любого другого. Технология широко применяется в радиоэлектронной отрасли.

    Лазерную сварку отличают швы высокой точности. В то же время нагревание поверхностей минимально, поэтому даже тонкий материал в результате соединения не деформируется. Такой способ позволяет направлять энергию с помощью призмы в труднодоступные места, которые не получилось бы соединить, применяя другие виды соединений.

    Источником энергии может выступать не только световой луч, но и поток электронов из электронной пушки.

    3.4 Термитная

    Термит, который используют при данном виде соединения деталей, представляет собой специальную смесь для расплавления металла. В ее состав входят алюминий, магний, металлическая окалина. Смесь в виде порошка засыпают в жаропрочную емкость и разжигают с помощью электрической дуги, пропастрона или специального шнура. Тепло, которое выделяется при горении термита, плавит кромки деталей. Расплавленная деталь, смешиваясь с металлом свариваемых деталей, образует неразъемное соединение — происходит сварка.

    Соединение, которое получается в результате, отличается высокой прочностью. Этим объясняется востребованность и популярность данного вида сварки в работе с крупногабаритными изделиями. В частности, способ применяется для стыковки труб, рельсов, а также для наплавки крупногабаритных изделий.

    3.5 Электрошлаковая

    Ни один другой из приведенных видов не подходит для соединения толстых металлических деталей толщиной от 5 см до 3 метров лучше, чем электрошлаковый. При такой сварке вертикально установленные заготовки с двух сторон закрывают с помощью подвижных ползунов из меди с водяным охлаждением. На поддон насыпают слой флюса, который служит источником тепла, а под ним зажигают дугу. Расплавленный флюс становится токопроводящим, он хорошо плавит кромки основного металла и присадочную проволоку.

    Сварку такого типа применяют для работы со всеми видами стали, чугуна, некоторыми цветными металлами. Промышленное значение электрошлакового способа очень велико, благодаря экономической выгоде. Чем больше площадь поверхности, которая поддается сварке, тем рациональнее его использование.

    4. Термомеханический класс сварки

    Термомеханические или комбинированные виды сварочного соединения применяются тогда, когда другим способом невозможно создать ровный шов. Чаще всего таким образом требуется соединить небольшие элементы. В этом классе различают три вида сварки:

    • кузнечная;
    • контактная;
    • диффузионная.

    Каждый из них предполагает комбинацию теплового и механического воздействия на соединяемые детали.

    4.1. Кузнечная

    Соединение железных заготовок при помощи молота и наковальни было известно задолго до возникновения современных видов сварки.

    Качество соединения напрямую зависит от мастерства кузнеца, а также от того, насколько хорошо поверхности были очищены от налета перед началом работы. Мастер, производящий сварку данным способом, нагревает заготовки в горне и соединяет их ударами молота, положив друг на друга.

    Соединить таким образом получится только пластичные металлы. Невысокая производительность и недостаточная надежность привели к низкой востребованности кузнечного вида сварки. Иногда используется механизированный подвид: когда нагретые заготовки сдавливает пресс. Описанный способ называют прессовой сваркой.

    4.2 Контактная

    Сварное соединение формируется в процессе пластической деформации. Контактная сварка названа так потому что нагрев происходит благодаря прилеганию поверхности иглы к изделию. В точках контакта выделяется максимальное количество теплоты, которое способствует достижению термопластичного состояния или плавления. Дальнейшее сдавливание провоцирует образование новых точек контакта. Это, в свою очередь, способствует сближению поверхностей на межатомные расстояния, то есть, сварке.

    Существуют различные классификации данного процесса по типу сварного соединения, виду сварочной машины, роду питающего трансформатор тока. По типу сварочного соединения выделяют несколько видов для решения разных задач:

    • стыковая — нагревается вся площадь контакта;
    • точечная — образуются соединения в местах сдавливания под воздействием тока;
    • шовная — предполагает соединение деталей внахлест с помощью роликовых электродов;
    • рельефная — на плоскости предварительно наносятся выступы, которые разглаживаются после подачи тока.

    Контактной сваркой можно легко соединить мелкие детали. Она высокопроизводительная, легко автоматизируется. По этой причине такую сварку используют в машиностроении в составе роботизированных комплексов.

    4.3 Диффузионная

    Технология базируется на диффузии, то есть взаимном проникновении атомов соединяемых материалов при плотном прижатии друг к другу. Сварку проводят в вакуумной среде или среде инертного газа. В начале процесса детали помещают в специальную камеру, где их закрепляют и начинают передавать усилие. Под воздействием электрического тока происходит нагревание поверхностных слоев металла до близких к плавлению температур. Этому виду соединения металлов способствует высокая диффузионная способность атомов. Более надежное скрепление деталей можно обеспечить, если оставить их на некоторое время под воздействием тока.

    Читайте также:
    Обзор видов комнатных растений

    Сварку этого типа применяют при плохо контрастирующих материалах. Распространение этого способа не настолько широкое, как у других в группе.

    5. Механический класс сварки

    Главная особенность способов сварки, относящихся к данному классу, — механическое воздействие на металл с целью нагревания. Выделяемое тепло плавит металл, происходит его соединение. Способы, с помощью которых производят сварку — трение, взрыв, давление, ультразвук.

    5.1 Трение

    Суть процесса: вращение и давление оказываются на свариваемые металлические элементы. Технология сварки трением считается перспективной разработкой. В процессе могут вращаться как обе заготовки, так и одна из них, в то время как другая неподвижно закреплена.

    В зависимости от особенностей технологии различают такую сварку:

    1. Трение с перемешиванием.
    2. Инерционная.
    3. Колебательная.
    4. С непрерывным приводом.
    5. Радиальная.
    6. Орбитальная.

    Во всех случаях сила трения разогревает металл до температуры плавления, что делает возможной сварку деталей.

    Основные преимущества данного способа заключаются в его высоком качестве и прочности полученной конструкции, небольшом энергопотреблении в сравнении с другими методами. Сварку таким способом можно применять для соединения металлов с разной температурой плавления. Процесс хорошо поддается автоматизации и широко используется в промышленных целях. Чаще всего такую сварку применяют при работе со стержневыми конструкциями и трубами небольшого диаметра.

    5.2 Холодная

    Применение этого способа сварки предполагает соединение деталей давлением. Неразъемное крепление образуется, когда элементы деформируются и вдавливаются друг в друга. Стыковка деталей становится возможна благодаря межатомным связям.

    Холодную сварку делят на три категории:

    • шовная;
    • стыковая;
    • точечная.

    Технологию применяют для соединения шин, труб или проволоки. Для получения качественного и прочного соединения холодной сваркой необходимо тщательно подготовить место стыка. Результат также зависит от степени сжатия и характера воздействия — вибрационного или статичного.

    5.3 Взрывом

    Детальная методика данного способа сварки до сих пор не разработана, он считается одним из самых редких.

    Процесс сварки взрывом начинается с установки привариваемой заготовки над основным металлом. Затем на привариваемую часть устанавливают детонатор. В качестве взрывных веществ чаще всего используют состав гранулотола, аммонита, гексогена.

    После взрыва ударная волна на большой скорости направляет подвижную деталь — она ударяется о нижнюю пластину. Давление в месте контакта значительно превосходит прочность металлов, при котором они переходят в жидкое состояние. За доли секунды происходит молекулярное соединение двух металлических деталей с общей кристаллической решеткой. То есть, прочную сварку обеспечивает синхронная пластическая деформация двух элементов. При этом диффузия происходит только в верхних слоях металла за счет низкой продолжительности процесса.

    Сварку взрывом используют в промышленных целях для соединения разнородных металлов. С ее помощью изготавливают крупногабаритные заготовки и детали, в том числе биметаллические, а также наносят износостойкий слой толщиной до 45 мм на металлические заготовки.

    5.4 Ультразвуковая

    Ультразвуковой сваркой называют соединение деталей при помощи ультразвуковых волн. Они создают колебания, которые сближают атомы свариваемых заготовок на расстояние, позволяющее им соединиться в общую структуру. Высокое качество соединений делает ультразвуковую сварку достаточно востребованной, несмотря на высокую стоимость оборудования, в производстве электросхем маленьких размеров, соединении металлов с неметаллами. Сварку можно применять точечно, контурно или шовно.

    Перед проведением ультразвукового соединения деталей не нужно предварительно очищать поверхности, что экономит время. При сварке элементов из пластмассы важную роль играет возможность контролировать температурный диапазон во избежание перегрева. Ультразвук нагревает поверхность за доли секунды, не выделяя вредные пары и газы.

    Череповецкий завод металлоконструкций имеет многолетний опыт изготовления мостовых конструкций, навесов, настилов, гидротехнических сооружений и других металлоконструкций. Сварка и сборка происходит с соблюдением технологий и стандартов качества. Наши клиенты получают продукцию в оговоренный срок и по выгодным ценам.

    Особенности и характеристики видов сварки

    Жизнь современного человека тесно связана с вещами, изготовленными с применением сварочных технологий. Речь идет не только о соединении металла, но и прочих материалов, которые можно соединить на молекулярном уровне. В статье будут рассмотрены основные виды сварки.

    Понятие процесса

    Сварка – это технология создания неразъемного соединения между двумя поверхностями, путем интенсивного температурного воздействия.

    Физические признаки

    Металлы отличаются высокой температурой плавления. Без дополнительных факторов площадь контактные части свариваемых изделий не будут взаимодействовать друг с другом. Для изменения агрегатного состояния металла требуется повысить его температуру. По достижению определенного уровня создаются условия, при которых появляется возможность выполнить стыковку деталей с получением крепкой межатомной связи между поверхностями.

    Технологичность – главное свойство сварных работ

    Применяемые типы сварки зависят от характеристик рабочих элементов, а также производственных условий. Наиболее употребительными являются следующие технологии:

    • Дуговая.
    • Плазменная.
    • Газовая.
    • Сварка давлением.
    • Стыковая.
    • Холодная.

    Важность свойств

    В процессе соединения заготовок необходимо обеспечить надежную защиту зоны температурного воздействия от агрессивного влияния кислорода в атмосфере. В противном случае в области обработки будут активно развиваться коррозионные процессы, ухудшающие качество конструкции. Основные способы предотвращения контакта расплава с воздухом:

    • флюс;
    • вакуум;
    • защитные газы;
    • пена.

    [stextbox можно вносить непосредственно в зону контакта, как при автоматической сварке. Дуговая технология подразумевает использование стержней с флюсовым материалом, который расплавляясь, защищает сварочную область.[/stextbox]

    Классификация

    Классификацию сварки металлов осуществляют исходя из характера воздействия на плоскость:

    1. Термический класс. Характеризуется бесконтактным способом воздействия на поверхность – электрической дугой или пламенем газа.
    2. Термомеханический класс. Данный вид сварочных работ сочетает в себе бесконтактное воздействие, для достижения нужной температуры, а также механического давления для выполнения соединения.
    3. Механический класс. Заданные тепловые параметры получают исключительно за счет механического воздействия на соединяемые изделия.
    Читайте также:
    Раздвижной экран под ванну (69 фото): длиной 170 и 150 см, как установить своими руками панели ПВХ на акриловую ванну

    Ниже будут рассмотрены виды сварок и их краткая характеристика, для каждого класса.

    Термический класс

    Сварочная дуга

    Сварочная дуга – это источник тепловой энергии для расплава металла. Представляет собой электрический разряд, возникающий при разрыве цепи. В качестве питающего механизма применяются устройства, работающие на постоянном или переменном токе.

    Электродуговая

    Электродуговая технология – наиболее распространенный способ соединения металлических изделий. Своей популярностью обязан относительной простоте применяемого оборудования и низкой себестоимости выполнения работ. Известно несколько видов дуговой сварки.

    Ручная дуговая

    Работы выполняются электродами с флюсовым покрытием и аппарата для сварки. Метод получил свое название благодаря функциям, которые осуществляются сварщиком:

    • Выбор направления движения стержня и его скорость.
    • Длина дуги;

    Под действием высокой температуры флюс расплавляется. Одни компоненты попадают в зону расплава, улучшая качественные характеристик, другие остаются на поверхности, образуя защитную пленку.

    Неплавящимся электродом

    В качестве электродного материала используются тугоплавкие элементы: вольфрам или графит. Температура плавления базовой поверхности ниже, чем у электрода. Это обстоятельство увеличивает срок эксплуатации стержней. Допустимо использование присадочных металлов. Ввиду отсутствия флюса, работы ведутся в среде инертных газов.

    Механизированная плавящимся электродом в среде защитного газа

    Данный вид работ характеризуется применением особого присадочного материала – электродной проволоки, состав который зависит от свойств рабочей поверхности. Для подачи материала в зону сварки используют подающие механизмы. Они могут быть как одним из узлов агрегата, так и автономным оборудованием. Проволока не имеет защитного покрытия, поэтому соединение выполняют под защитой газа. При его отсутствии используют особый тип присадки – порошковую проволоку, которая содержит флюс для защиты шва. Для работы применяются аппараты, функционирующие в полуавтоматическом режиме.

    Под флюсом

    В этом случае на зону соединения вносят флюсовый состав, при плавлении которого возникает газовый пузырь, служащий барьером для вредных атмосферных факторов. Подчиняется требованиям ГОСТа 8713-89. На серийных производствах имеются установки, выполняющие сварку под флюсом в автоматическом режиме.

    Электрошлаковая

    Особенностью метода является система подачи тепловой энергии: ток проходит через флюс, нагревая его. Затем происходит плавление присадочного материала и заготовки. Способ незаменим при вертикальных соединениях с углублением, относительно основной плоскости.

    Орбитальная

    Метод промышленного стыкования поверхностей с круглым сечением, таких как трубы. Существует два способа реализации неразъемной связи. В первом случае заготовки вращаются вокруг своей оси. Под действие силы трения достигается рабочая температура. Во втором случае изделия зафиксированы, а вокруг них вращается подвижная головка аппарата для дуговой сварки. В этом случае используется электродная проволока.

    Газопламенная

    Технология характеризуется использованием тепловой энергии, образующейся при сгорании горючих газов и их смесей. В зависимости от массовой доли кислорода, определяется характер пламени. Оно может быть трех типов:

    • окислительное;
    • нейтральное;
    • восстановительное.

    [stextbox перспективным считают использование дециана. Препятствием к распространению является его токсичные свойства, однако рабочие параметры газа сопоставимы с технологией дуговой сварки, поэтому ученые активно ищут возможность устранения вредных факторов.[/stextbox]

    Плазменная

    Рабочим инструментом является плазмотрон, генерирующий высокотемпературную плазменную дугу. В качестве механизма регулировки струи используют электромагнитные силы, увеличивая скорость ионов до необходимой величины. Помимо сварки, плазму используют наплавки, резки и напыления.

    Электронно-лучевая

    Высокотехнологичный метод, отличающийся принципом нагрева поверхности – для повышения температуры используется электронная пушка, которая создает поток электронов. Соединение элементов выполняют в условиях вакуумных камер.

    Лазерная

    На зону соединения воздействуют тонким лазерным лучом, который характеризуется точностью обработки и малым влиянием на зону вокруг шва. Это помогает избежать деформаций при работе с тонколистовыми материалами. Специалисты рекомендуют варить конструкции в среде защитных газов.

    Стыковой метод соединения пластмасс оплавлением

    Исходя из названия, для оплавления пластиковых изделий используется нагревательный элемент с покрытием из тефлона.

    С закладными нагревателями

    Еще один метод соединения полимеров. Нагрев осуществляется элементами сопротивления, которые устанавливают на соединительную муфту. После монтажа заготовки подается электрический ток, расплавляющий пластик.

    Термомеханический класс сварки

    Кузнечная

    В качестве рабочего инструмента использовался кузнечный молот, деформирующий заготовки. Является самым старым способом выполнения соединения. В настоящее время практически не используется.

    Контактная

    Наиболее популярный способ данного класса. Рабочий цикл включает в себя два этапа. Первый – плавление поверхности до пластичного состояния. Второй – давление на нагретые элементы, которое может осуществляться как вручную, так и с помощью различных приводных механизмов. Подвидами контактной технологии являются.

    Точечная

    Популярная технология, которая может быть реализована в домашних условиях. Изделие помещают между двумя стержнями, выполняющими роль электродов. На них подается кратковременный импульсный заряд, нагревающий плоскость. Затем заготовка сжимается электродами, образуя межатомное соединение.

    Стыковая

    Основное отличие технологии заключается в ширине воздействия на поверхность. Соединение выполняется по всей плоскости касания. Существует два способа создания соединения:

    • сопротивлением;
    • непрерывным оплавлением.

    [stextbox оплавления используется на промышленных предприятий. Его цель – автоматизация процесса сваривания различных металлических конструкций.[/stextbox]

    Рельефная

    Метод характеризуется специфической подготовкой к свариванию. На контактные плоскости предварительно устанавливают возвышения, называемые рельефами. После выполнения стыковки по точкам на них подают электрический ток, который вызывает деформацию рельефов.

    Диффузионная

    В основе технологии лежит явление диффузии – взаимного проникновения частиц друг в друга. При повышении температуры интенсивность движения атомов возрастает, создавая оптимальные условия для соединения деталей. Процесс протекает в условиях безвоздушного пространства или в среде защитных газов.

    Высокочастотными токами

    Металл плавится под влиянием токов высокой частоты. После кристаллизации обрабатываемой зоны образуется прочный сварной шов.

    [stextbox способ соединения, не попадающий под классификацию способов сварки. Это соединение мягких тканей в медицинской практике, которое проводится путем воздействия высокочастотного тока на отдельные участки организма, нагревая их до 70 Сº.[/stextbox]

    Читайте также:
    Панель фасадная под камень для наружной отделки дома

    Трением

    Основное преимущество данного способа сочленения – возможность работы с разнородными металлами. Согласно технологическим требованиям, одна заготовка должна быть надежно зафиксирована в специальном суппорте. Вторую раскручивают вокруг своей оси и под давлением стыкуют с первой. Тепловой энергии, которая выделяется за счет силы трения, достаточно для образования новых молекулярных связей.

    Механический класс

    Взрывом

    Основной способ для получения биметаллических соединений. Для спекания заготовок используют тепловую энергию, которая освобождается при взрыве.

    Ультразвуковая

    Данный способ использует ультразвуковые колебания для образования неразъемных связей между атомами. Уникальность технологии заключается в возможности сваривания различных материалов, начиная от металла, заканчивая кожей или стеклом.

    Холодная

    Уникальный метод сваривания материалов, который отличается низкой рабочей температурой, находящейся ниже уровня рекристаллизации структуры металла. Технологические требования заключаются в тщательной подготовки рабочей плоскости. Она должна быть очищена от чужеродных элементов. Непосредственно перед началом цикла производят обезжиривание поверхности.

    Эту сварку давлением применяют для работы с материалами, чувствительными к температурным перепадам.

    Международные обозначения

    При выполнении работ на территории России, в строительстве и других отраслях промышленности, все сварочные процессы подчиняются требованиям ГОСТа Р ИСО 4063-2010. Это отечественный аналог международного стандарта ISO 4063:2009.

    В искусстве

    Художественная сварка – это недавно зародившееся направление в искусстве. Мастера, занимающегося созданием скульптурных композиций называют арт-сварщиком. В Москве, и других крупных городах, проходят многочисленные выставки, которые знакомят ценителей с новыми произведениями.

    Можно с уверенностью утверждать, что художественной сваркой по металлу с каждым годом интересуется все больше людей.

    Заключение

    В статье было рассказано, какие бывают виды сварки: от электросварки до соединения ультразвуком.

    [stextbox 6-го разряда Гресь Олег Станиславович Опыт работы 20 лет: «Месяц назад был на выставке сварочных композиций. Если честно, я был поражен – несмотря на то, что в описании указывалось, что работы выполнялись любителями, замысел и качество реализации были на высоте».[/stextbox]

    Краткая классификация основных типов сварки

    Содержание:

    1. 1. Термический вид сварки
    2. 2. Электродуговая
    3. 3. Виды электродуговой сварки:
    4. 4. Газоплазменная
    5. 5. Электрошлаковая
    6. 6. Плазменная
    7. 7. Термомеханический вид сварки

    Сварка, как технологический процесс, была известна еще в VII веке в виде кузнечной ковки и литьевого соединения. Бурная ее эволюция началась с открытия электрической дуги и последующего изобретения покрытых электродов. Основной скачок развития пришелся на конец ХХ века в связи с внедрением в производство лазерных, плазменных и ультразвуковых технологий. Широкое развитие электроники позволило сделать сварочный процесс автоматизированным, высокоточным и высокопроизводительным. В ходе развития выделилось три основных вида сварки в зависимости от типа энергии используемой для выполнения соединения:

    • термический,
    • термомеханический,
    • механический (представлен холодной, взрывной и ультразвуковой сваркой).

    Термический вид сварки

    Сварка данного вида осуществляется с помощью тепла. Воздействие высоких температур приводит к плавлению стыковых поверхностей соединяемых деталей и их скреплению при последующей кристаллизации. Источником тепла может служить электрическая дуга, газовое пламя или плазменный поток.

    Электродуговая

    Эта сварка получила наиболее популярна. Для нагрева контактирующих поверхностей и последующего их расплавления используется электрическая дуга – разряд, возникающий между концом электрода и соединяемой металлической поверхностью при прохождении электрического тока. Тепловая энергия тока высвобождается в электрическую дугу и обуславливает ее высокую температуру. Воздействие на металл приводит к его ограниченному расплавлению и образованию сварочной ванны из жидкого металла. При остывании происходит кристаллизация жидкого металла и образование соединения, имеющего состав и прочность, аналогичную соединяемым частям.

    Виды электродуговой сварки:

    • Ручная дуговая сварка(ММА, manual metal arc) выполняется с использованием штучных электродов имеющих различное специальное покрытие (обмазку). Этот процесс может протекать с использованием постоянного (DC) или переменного (АС) тока. Разное покрытие электродов образует при своем расплавлении газовое облако для защиты зоны сварки от воздуха, обеспечивает попадание химических добавок в сварочную ванну для изменения свойств металла в области шва и стабильность самой электрической дуги. Сварка этим методом возможна во всех пространственных плоскостях, применяются сварочные трансформаторы, выпрямители и инверторы.
      Этот метод, при условии правильного подбора электродов, позволяет сваривать все виды металлов («черные», «цветные», любой степени легированности), делает возможной работу в труднодоступных местах.
      Сварка ММА может стать выбором, как профессионального работника, так и новичка. Она находит широкое применение в строительстве и монтаже металлоконструкций, в различных направлениях тяжелой промышленности. Это может быть выбором слесарной мастерской по изготовлению металлических дверей, машиностроительного завода или обычного дачника, решившего своими руками сделать решетки к подвальным оконным проемам.
    • Аргонная сварканеплавящимся электродом в среде инертного газа (TIG, tungsten inert gas). Встречаются вольфрамовые, угольные и графитовые неплавящиеся электроды. Инертный газ – аргон, гелий, азот или смеси этих газов, в зависимости от соединяемого металла. При таком процессе сварной шов образуется только из металла соединяемых деталей, либо с добавлением присадки, в качестве которой используются металлические прутья и полосы. Наличие инертных газов или их смесей в зоне сварки защищает металл шва от вредного воздействия компонентов воздуха и поддерживает стабильность электрической дуги. Такая сварка может протекать с использованием переменного и постоянного тока. Низкая производительность сочетается с высоким качеством получаемого шва. Рабочий процесс трудоемкий и требует от оператора развитых профессиональных навыков.
      TIG сварка используется при необходимости получения ответственных швов, выдерживающих высокие нагрузки и имеющих приемлемый эстетический вид.
      Это может быть сварка газо- и нефтепроводов, сосудов высокого давления, предметов для пищевой промышленности, микросхем в электротехнической отрасли.
      Она незаменима при работе с тонкостенными металлическими конструкциями и листовым металлом (до 6 мм), с нержавеющей, легированной, углеродистой сталью, медью, титаном, магнием.
    • Полуавтоматическая сваркаплавящимся непрерывным электродом в среде инертного (MIG, metal inert gas) или активного (MAG, metal active gas) газа. Роль электрода выполняет плавящаяся под действием тока проволока, автоматически подающаяся в зону сварки. Проволока поступает в специальную горелку, туда же осуществляется доставка защитного инертного или активного газа. Состав газовой защиты зависит от типа свариваемого материала. Такая сварка возможна только при постоянном электрическом токе. Высокая ее производительность компенсирует неаккуратность шва и разбрызгивание, возникающее при использовании в качестве защиты активных газов (углекислый газ, кислородные смеси). Автоматическая подача проволоки в зону сварной ванны и возможность электронной регулировки рабочих настроек в аппаратах, делают ее популярной как среди профессионалов, так и у новичков сварочного дела.
      Такой метод получил широчайшее распространение в европейских и североамериканских странах. Он позволяет работать с низколегированными и высоколегированными сталями, со многими видами чугуна, алюминием, медью, никелем, марганцем и их сплавами, выполнять соединение разнотипных металлов.
    • Сварка под флюсом. При соединении деталей используется различный по химическому составу флюсовый порошок, покрывающий защитным слоем сварную ванну и область остывающего сварного шва. При термическом разрушении порошковых частиц происходит выделение защитного газа для обеспечения стабильности дуги и высокого качества сварки. Меняя виды флюса, добиваются определенных свойств металла в месте стыка.
      Такой метод, чаще всего, имеет промышленное применение и полностью автоматизирован от подачи флюса до перемещения самого сварочного аппарата. Изготовление корабельных корпусов, авиационных фюзеляжей, железнодорожных вагонов и локомотивов, роторов и турбин, спутниковых модулей и башенных кранов. Любые металлы подвергшиеся такому виду сварки выдерживают самые тяжелые условия эксплуатации, огромные перепады давления и температуры.
    Читайте также:
    Преимущества и отзывы на водяные теплые полы Rehau

    Газоплазменная

    При данном виде сварки расплавление металла осуществляется под воздействием пламени, образующегося в результате горения кислородных смесей горючих газов. Для этого используются ацетилен, бутан, пропан, керосин, бензин, водород. Наиболее эффективным считается применение МАФ (метилацетиленовая фракция), так как она имеет высокую температуру горения (2927 С) в кислороде и хорошую теплоотдачу. Это соединение не так токсично, как дициан (4500 С) и не так взрывоопасно, как ацетилендинитрил (5000 С).

    Использование в качестве источника тепла газового пламени делает этот вид сварки независимым от наличия электропитания. Потому она находит широкое применение в полевых условиях, но непригодна к автоматизированной промышленной эксплуатации, в связи с низкой производительностью.

    Так же одним из ее преимуществ является постепенный регулируемый нагрев металла, что удобно при работе с листовым металлом. Использование такой сварки требует от оператора большого опыта сварочных работ.

    Электрошлаковая

    Расплавление кромок соединения при этом виде сварки происходит за счет нагрева шлака от расплавленного электрическим током флюса, который засыпается в проем между двумя деталями. При данном процессе используется присадочный прут или проволока. Основным материалом для сварки служат все виды сталей и чугуна, реже цветные металлы.

    Этот вид сварки имеет большое промышленное значение и используется для сварки толстостенных (40-500 мм и более) крупногабаритных деталей: турбинных и роторных валов, паровых котлов и опор. Чем больше площадь свариваемой поверхности, тем выше экономическая выгода от такого метода сварки.

    Плазменная

    Для расплавления кромок и соединения металлических деталей используется струя плазмы, образующаяся в плазматроне или между электродом и поверхностью металла. Такая сварка характеризуется тонким точным швом и большой глубиной проплавления. Поэтому, ее применяют для соединения тонкостенных и мелких деталей в электротехнической отрасли, массивных и габаритных заготовок и конструкций в тяжелой промышленности, в строительстве и монтаже. Действию высокотемпературной струи плазмы подвержены любые виды металлов.

    Кроме выше перечисленных, к термическим видам соединения относятся:

    • лазерная сварка (используется лазерный луч),
    • электронно-лучевая сварка (применяется электронно-лучевая пушка в условиях вакуума),
    • сварка с закладными нагревателями (для сварки полиэтиленовых труб используя нагревательные элементы),
    • контактная стыковая сварка оплавлением (в качестве источника теплоты выступает нагревательный элемент с фторопластовым покрытием).

    Термомеханический вид сварки

    Контактная сварка характеризуется нагревом соединяемых деталей и обоюдным деформированием под давлением. Точечная сварка выполняется с помощью аппаратов точечной сварки либо малогабаритными клещами. Две детали закрепляются между электродами, через них пропускается электрический ток, что приводит к локальному разогреву металла. После этого электрический ток отключают и усиливают давление электродов на обе детали. Кристаллизация локального расплавленного металла ведет к получению точечного сварного соединения. Существует односторонняя (оба электрода на одной поверхности) и двухсторонняя (электроды расположены на двух свариваемых деталях) точечная сварка. Недостатком такой сварки является возможность выполнения только нахлестного соединения. Отличается высокой производительностью и возможностью ее автоматизации.

    Точечная сварка находит широкое применение в автостроительной промышленности. По всему миру автосборочные конвейеры работают с применением именно этого вида сварки. Компактные и мобильные клещи для точечной сварки используют в условиях индивидуальных гаражей и мелких автомастерских для рихтовочных работ. Крупные автосервисы и станции технического обслуживания применяют эту сварку для выполнения обширного спектра работ по кузовному ремонту.

    Так же к этому типу относятся различная стыковая и рельефная сварка.Остальные виды термомеханической сварки не получили такого широкого распространения. К ним относится диффузная (соединение композитных и неоднородных металлов в вакууме или в среде защитных газов), кузнечная (соединение разогретых металлов возникает за счет пластичной деформации), сварка высокочастотными токами (пропуск токов высокой частоты через соединяемые детали) и трением (вращение деталей друг относительно друга).

    Определив разновидность необходимого вам сварочного процесса, вы с легкостью сможете подобрать нужный сварочный аппарат, учитывая его индивидуальные характеристики. Сварочный процесс позволяет экономить металл на 30% и более, легко автоматизируется, отличается надежностью и герметичностью шва, низкой себестоимостью работ и небольшими затратами времени.

    Виды сварочных швов и техника их выполнения

    Сварочный шов – неразъемное соединение, получаемое в результате сварки. Задача каждого сварщика – получение качественного сварного шва, которое гарантирует надежное соединение элементов. Для выполнения поставленной задачи нужно знать виды сварочных швов и техники их выполнения.

    Читайте также:
    Сарай для дачи – постройка для хранения инструментов

    Основные виды сварочных швов

    В первую очередь все швы делят по способу соединения деталей. По данному признаку выделяют следующие виды швов:

    • стыковые – получаемые между заготовками, примыкающими торцевыми поверхностями друг к другу,
    • нахлесточные – получаемые за счет наложения деталей друг на друга с частичным перекрытием,
    • тавровые – получаемые за счет приваривания торцевой поверхности одной заготовки к плоскости другой заготовки,
    • угловые – получаемые между заготовками, расположенными под углом друг к другу, шов получается в месте примыкания деталей,
    • торцевые – получаемые за счет сваривания торцов заготовок.

    Стыковые швы

    Стыковые швы являются самыми распространенным видом швов. Они используются при сварке металлических листов или труб различной толщины. Для сварки заготовки должны быть надежно зафиксированы. Между деталями остается небольшой зазор – около 1-2мм. В процессе сварки он заполняется расплавленным металлом заготовок или присадочным материалом.

    Различают односторонние и двухсторонние швы. При односторонней сварке шов формируется только на одной стороне деталей. В случае двухстороннего шва сварка проводится на обеих сторонах заготовок.

    В зависимости от толщины свариваемых деталей для стыковых швов по-разному готовят сварочные кромки. Соответственно этому различают формы:

    • с отбортовкой – для деталей толщиной до 4мм,
    • без скоса – для деталей толщиной до 8мм,
    • с V-образным скосом – для деталей толщиной от 3 до 60мм,
    • с X-образным скосом – для деталей толщиной от 8 до 120мм,
    • с K-образным скосом – для деталей толщиной от 8 до 100мм,
    • с криволинейным скосом – для деталей толщиной от 15 до 100мм.

    Для тонких деталей возможна стыковая сварка без обработки кромок или с обработкой только на одной стороне.

    Нахлесточные швы

    При выполнении швов внахлест поверхности свариваемых деталей параллельны друг другу и частично друг друга перекрывают. Такие швы считаются самыми простыми и удобными для практики неопытных сварщиков.

    Сварка швами внахлест всегда выполняется с двух сторон. Кромка каждой заготовки должна быть приварена к поверхности другой. Кромки подготавливаются без скоса. Угол наклона электрода при выполнении сварки должен быть в пределах 15 o -45 o . Если угол наклона будет выходить за эти пределы, то шов «заползет» на одну и сторон стыка.

    Тавровые швы

    Тавровые швы выполняются привариванием торца одной заготовки к боковой поверхности другой заготовки и в разрезе напоминают букву Т. Чаще всего сварка проводится под прямым углом, но возможно и другие варианты. В процессе сварки заполняется угол, образованный между деталями. Поэтому важно обеспечить глубокое проплавление деталей. Обычно это достигается за счет использования методов автоматической сварки.

    Тавровые швы всегда двухсторонние. Форма подготовленных кромок возможна без скоса и с одним или двумя скосами одной кромки. Обрабатывается только привариваемый торец. Как правило, без скоса свариваются детали небольшой толщины – от 2 до 40мм. Для деталей толщиной от 8 до 100мм производится обработка кромки.

    При сваривании тавровых швов важно знать их особенность: получаемые швы в итоге прочнее основного металла. Поэтому перед сварочными работами нужно проводить расчеты по получаемому сопротивлению материалов. Это необходимо, чтобы избежать неравномерной прочности деталей, разной стойкости к нагреву и охлаждению и другим скрытым дефектам.

    Угловые швы

    Угловые швы часто относят к подвиду тавровых швов. Но при этом угловые швы больше распространены, чем тавровые. По форме угловые швы напоминают букву Г. Угол между деталями может быть любой, но чаще всего – прямой. В работе необходимо выполнять правила геометрии шва: ширину, изогнутость, выпуклость шва и корень стыка.

    При работе с угловыми швами главной проблемой является стекание металла по углу или с вертикальной поверхности на горизонтальную. Поэтому важно контролировать ровное ведение электрода, соблюдая углы наклона. Так для сварки листов разной толщины нужно держать электрод под углом 60 o по отношению к более толстой заготовке. В результате основное тепло придется на более толстую деталь, а более тонкая не перегреется и не прогорит.

    Угловые швы бывают односторонние и двухсторонние. Для двухстороннего шва сварка выполняется и на внутреннем, и на внешнем угле. Возможна сварка без обработки кромок или скосами. Скос может выполняться с одной или с двух сторон одной кромки. Вторая кромка при этом не обрабатывается.

    Прочность угловых швов ниже прочности основного металла. Этот момент нужно учитывать при проектировании и проведении работ.

    Торцевые швы

    Торцевые швы используются для сваривания деталей разной формы, прилегающими друг к другу боковыми поверхностями. Угол прилегания может находиться в пределах от 0 o до 30 o . Такая сварка подходит для работы как с тонкими, так и с толстыми металлами, а также для сварки деталей разной толщины. Перед сваркой выполняется разделка кромок под односторонние скосы.

    Торцевые швы отличаются высокой выносливостью к нагрузкам. Но при этом возможно попадание влаги или загрязнений между поверхностями деталей, что в будущем приведет к коррозии. Особенно это вероятно при наличии непроваров.

    Другие критерии классификации сварных соединений

    Кроме способа соединения деталей швы различаются по другим параметрам:

    • по форме шва различают выпуклые и плоские швы,
    • по протяженности бывают сплошные и прерывистые швы,
    • по положению свариваемых поверхностей в пространстве бывают горизонтальные, вертикальные, потолочные и нижние швы и другие классификации.

    Перед началом работ важно определить вид сварочного шва по всем параметрам. Это поможет подобрать оптимальную технику выполнения сварки в каждом конкретном случае. Например, сварка углового соединения в вертикальном положении потребует более тщательной подготовки, чем сварка стыкового шва в нижнем положении.

  • Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: