Технология сварочных работ

ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ И МЕТОДЫ СВАРКИ

Сварка - процесс создания прочного соединения при помощи межатомных связей, установленных между свариваемыми деталями при их общем или местном нагреве, или пластичном деформировании, или использовании того и другого действии. В наше время создали много различных способов сварки. Все методы сварки классифицируют по техническим, технологическим и физическим признакам. Классификация по физическим признакам зависит от формы используемой энергии. Предусматриваются такие виды сварки, как механическая сварка, термическая сварка и термомеханическая сварка.

Термическая сварка включает методы,  использующие тепловую энергию (газовая сварка, дуговая сварка, плазменная сварка и т. д.).

Термомеханический метод объединяет все виды сварки,  использующие тепловую энергию и давление (диффузионная сварка, контактная сварка)

Механический вид сварки объединяет способ сварки, при котором используется механическая энергия (сварка трением, холодная сварка, сварка взрывом, ультразвуковая сварка).

Классификация методов сварки по техническим признакам осуществляется:

• по принципу защиты металла в месте сварки (на воздухе, в среде защитного газа, под слоем флюса, в вакууме,  с комбинированной защитой);

• по составу защитных газов (в инертных газах, в активных газах);

• по характеру защиты металла (в контролируемой атмосфере, со струйной защитой);

• по степени механизации процесса (ручная, автоматическая, автоматизированная, механизированная).

РАСПРОСТРАНЕННЫЕ МЕТОДЫ СВАРКИ И ТЕХНОЛОГИЯ СВАРОЧНЫХ РАБОТ

Электродуговая сварка

Электродуговая сварка - это процесс плавления, происходящий за счет нагрева теплом электрической дуги свариваемых кромок. В настоящее время применяют четыре способа электродуговой сварки.

Ручная дуговая сварка

Производиться двумя способами: плавящимся и неплавящимся электродом.

Специфика сварочных работ при ручной дуговой сварке  неплавящимся электродом.  Свариваемые кромки приводим в соприкосновение. При подносе неплавящегося (угольного, вольфрамового или графитового) электрода и изделия возбуждается электрическая дуга. Вводимый присадочный материал и кромки изделия нагреваются до состояния плавления. В зоне дуги образуется ванна расплавленного металла. При затвердевания металла в ванне образуется сварочный шов. Этот способ используют при сварке нержавеющей стали, алюминия, меди и их сплавов, а также для наплавки твердых сплавов.

Специфика сварочных работ при ручной дуговой сварке  плавящимся электродом. Используются так называемые штучные электроды с покрытием-обмазкой.  Это основной способ при ручной сварке. Способ  возбуждения электрической дуги аналогичен первому способу, но расплавляется, как электрод, так и кромка изделия. Получаем общую ванну жидкого металла, которая при охлаждении, образует шов.

Полуавтоматическая и автоматическая сварка металлов под флюсом

Полуавтоматическая и автоматическая сварка металлов под флюсом производится путем механизации основного движения, выполняемого сварщиком при ручной сварке металлов - подача электрода в район дуги и его перемещения вдоль свариваемой кромки изделия. Подача в зону дуги электрода при полуавтоматической сварке механизирована, а перемещение электрода вдоль свариваемых кромок осуществляется сварщиком вручную. Автоматическая сварка металла – полностью механизированный процесс. Ванночку жидкого металла от воздействия кислорода и азота воздуха защищает расплавленный шлак, образованный в результате плавления флюса, подаваемого автоматически в зону дуги. Эта сварка металлов обеспечивает отличное качество сварного шва и высокую производительность.

Дуговая сварка в защитных газах

Дуговая сварка в защитных газах производится неплавящимися (вольфрамовыми) или плавящимися электродами. В первом случае сварочный шов формируется из расплавленного металла кромок изделия и присадочного материала, подаваемого в зону дуги при необходимости. Во втором варианте в зону дуги подается электродная проволока, которая расплавляясь, образует сварной шов. В этом случае ванночку расплавленного металла от азотирования и окисления защищает струя защитного газа, вытесняющая из зоны дуги атмосферный воздух.

Электрошлаковая сварка

Электрошлаковую сварку металла производят путем плавления электрода и свариваемых кромок, расположенных под углом 45 град. или вертикально, за счет теплоты, выделенной током при проходе сквозь расплавленный шлак. В этом случае, шлак является защитой расплавленного металла от воздействия воздуха. С нижней части к свариваемому изделию приваривают поддон. С обеих сторон зазора между кромками прижимаются медные ползуны, формирующие шов, с водяным охлаждением. В поддон засыпают специальный флюс, над ним располагают одну или две электродные проволоки. Под флюсом между поддоном и электродами возбуждается дуга. Электродная проволока в зону горения дуги подаётся специальным механизмом. Флюс и электродная проволока расплавляются за счёт тепла дуги, образуется ванночка расплавленного металла, а над ней ванна из шлака. В дальнейшем тепло, необходимое для плавления, производится за счёт тока, проходящего через расплавленный шлак и обладающего высоким сопротивлением (закон Ленца -Джоуля). По мере накопления шлака и жидкого металла в ванне медные ползуны с механизмом подачи флюса и электродной проволоки перемещаются снизу вверх автоматически со скоростью подъёма жидкого металла.