Виды сварки и что это такое

  • 30 декабря
  • 65 просмотров
  • комментариев
  • 50 рейтинг
Оглавление: [скрыть]
  • Ручная технология
  • Сварка с использованием флюса
  • Сварка с применением шлака
  • Индукционная сварка
  • Электродуговая сварка
  • Газоэлектрическая сварка

В наше время, когда очень часто необходимо получить неразъемные соединения, применяется сварка. Что такое сварка? Однозначно ответить на этот вопрос достаточно сложно.

Сварочные работы

Сварка используется для ремонта сложного промышленного оборудования, теплотрасс, а также нередко применяется для бытовых нужд.

Неразъемные соединения самых разных конструкций, когда применяется общий нагрев, называются сваркой. Деталь получает пластическую деформацию благодаря возникновению межатомных связей. Варить можно:

  • металлические детали;
  • керамику;
  • стекло;
  • пластмассу.

Сегодня известно несколько видов сварки, когда происходит плавление металла:

  • дуговая;
  • электрошлаковая;
  • электронно-лучевая;
  • плазменная;
  • лазерная;
  • газовая.
Классификация основных видов сварки

Классификация основных видов сварки.

Сварка плавлением, когда происходит нагрев заготовок и их деформация, подразделяются на контактную, высокочастотную и газопрессовую. Кроме того, сварка плавлением имеет качественные результаты работы.

При деформации без нагрева применяется:

  • холодная сварка;
  • взрыв;
  • диффузионное соединение с использованием вакуума.

Источник питания влияет на сварочный процесс. Он может быть:

  • дуговым;
  • газовым;
  • электронно-лучевым.

Применение защитных материалов требует использования других методов сварки:

  • с использованием флюса;
  • в зоне защитного газа;
  • в вакууме.

В зависимости от примененной механизации сварка бывает:

  • ручной;
  • полуавтоматической;
  • автоматической.

Рассмотрим основные виды сварки плавлением.

Ручная технология

Схема ручной дуговой сварки

Схема ручной дуговой сварки.

В настоящее время ЭДС стала основой при выполнении сварки металлов. Теория сварки в первую очередь изучает ЭДС. Источником тепла становится электрическая дуга, образованная двумя электродами, причем один из них — свариваемая деталь. Электрической дуге можно дать определение как сильнейшему разряду, произошедшему в газовой зоне.

Для того чтобы произошло зажигание дуги, необходимо наличие нескольких критериев:

  • короткое замыкание, когда электрод касается заготовки;
  • быстрый отвод электрода;
  • появление устойчивого горения.

Короткое замыкание требуется для разогрева электрода. Он должен достичь температуры, когда возникает эмиссия электронов.

Образовавшиеся электроны получают сильнейшее ускорение, появляется ионизация газового зазора между анодом и катодом. В результате дуговой разряд получает устойчивое горение.

Электрическая дуга — это мощный источник тепла, достигающий температуры 6000°. В это время максимальное значение сварочного тока равно 3 кА. Напряжение дуги во время работы может достигать 50 В.

Чаще всего используется ЭДС с покрытыми электродами. Ручная сварка, когда применяются такие электроды, предназначена для:

  • газовой защиты жидкого металла от попадания окружающего воздуха;
  • легирования.
Вернуться к оглавлению

Сварка с использованием флюса

Схема дуговой сварки под флюсом

Схема дуговой сварки под флюсом.

Широкое применение нашла автоматическая сварка, когда используется плавящийся электрод, а операция происходит под слоем специального флюса.

Его насыпают на деталь, толщина слоя при этом достигает 50 мм. Таким образом предотвращается горение дуги в воздушном пространстве. Образуется газовый пузырь, который находится под жидким флюсом, где происходит горение дуги, полностью изолированной от прямого контакта с кислородом.

Когда выполняется автоматическая сварка, не происходит разбрызгивания раскаленного металла, не нарушается форма шва, причем даже при подаче большого тока. Когда варятся детали с применением флюса, регулируется сила тока, устанавливается максимальный ток 1200 А. Когда варятся детали открытой дугой, достичь такого значения невозможно.

Сварка с флюсом позволяет увеличить сварочный ток. Причем сохраняется отличное качество шва, наблюдается высокая производительность. Для такой сварки необходимо иметь чистую электродную проволоку, подачу которой производит сварочная головка. Она медленно вращается, а проволока в это время двигается вдоль шва.

В сварочную головку по специальной трубке непосредственно в район шва подается зернистый флюс. Он плавится и равномерно закрывает шов. Получается твердая шлаковая корочка.

Основные отличия автоматической сварки, использующей флюс, от дуговой ручной:

  • отличное качество шва;
  • повышенная производительность;
  • величина слоя флюса;
  • мощность тока;
  • автоматическая выдержка нужной длины дуги.
Вернуться к оглавлению

Сварка с применением шлака

Схема процесса электрошлаковой сварки

Схема процесса электрошлаковой сварки.

Этот вид электрошлаковой методики считается абсолютно новой технологией соединения металлов. Он был изобретен и полностью разработан учеными института имени Патона.

При работе все заготовки закрываются шлаком, температура нагрева которого выше температуры плавления заготовки, а также электродной проволоки.

Сначала процесс повторяет операции аналогично использованию флюса. Когда образуется жидкий шлак, полностью гасится дуга. Края изделия начинают оплавляться благодаря теплу, которое выделяется, когда ток пропускается через расплав. Этим видом можно сваривать заготовки большой толщины, причем вполне достаточно одного прохода.

Вариант отличается высокой производительностью и отличным качеством шва.

Вернуться к оглавлению

Индукционная сварка

Этот вид сварки считается новым способом, который стал применяться несколько лет назад. Обычно таким методом варятся продольные швы, когда изготавливаются трубы при непрерывной подаче. Этот метод применяется для:

  • наплавки твердых сплавов;
  • изготовления режущего инструмента.
Схема процесса электродуговой сварки

Схема процесса электродуговой сварки.

Металл в этом случае начинает нагреваться за счет использования тока высокой частоты и сильного сдавливания. Индукционная сварка совершается бесконтактно. Локализация токов высокой частоты происходит рядом с поверхностью нагреваемых деталей.

Работа этих установок совершается в следующем порядке. Ток от высокочастотного генератора передается индуктору. В заготовке начинают появляться вихревые токи, происходит сильный нагрев трубы.

Такие станы предназначены для сварки труб, максимальный диаметр которых достигает 60 мм. Скорость обработки равна 50 м/мин. Ламповый генератор мощностью 260 кВт обеспечивает питание. Используется частота 880 кГц.

Можно варить трубы и очень больших диаметров, толщина стенки которых превышает 7 мм. Максимальный диаметр трубы 426 мм, скорость сварки — 30 м/мин.

Вернуться к оглавлению

Электродуговая сварка

Заготовка нагревается дугой, возникающей между деталью и электродом. Чтобы выполнять работы, применяют несколько видов электродов:

Схема процесса аргонодуговой сварки неплавящимся электродом

Схема процесса аргонодуговой сварки неплавящимся электродом.

  • плавящиеся;
  • неплавящиеся.

К последней группе относятся:

  • вольфрамовые;
  • угольные.

Когда выполняется такая сварка, роль электрического разряда играет сварочная дуга, возникающая в газовой сфере. В это время выделяется огромное количество тепла, наблюдается сильная световая энергия. Сама дуга нагревается до температуры 7000°С. На самом конце электрода, где происходит сварка, нагрев достигает 2400°С.

Для работы дуговая сварка способна использовать любой вид тока (переменный, постоянный). Чтобы варить переменным током, пользуются сварочными трансформаторами. Они способны понизить напряжение максимум до 60 В.

Вернуться к оглавлению

Газоэлектрическая сварка

Сварочная дуга, возникающая при плавлении электрода, защищается инертным газом. Ток направляется к электроду через мундштук. Весь присадочный материал и электрод подается специальным роликовым устройством. Основными защитными газами являются:

  • аргон;
  • гелий;
  • активный углерод.

Чаще всего используется аргонная сварка, а также выполняются сварочные операции с применением углекислого газа.

Чтобы варить, аргон поставляют в специальных баллонах, давление внутри которых составляет 15 МПа.

Сжиженный газ достигает давления в 7 МПа. Для регулировки рабочего давления установлен специальный газовый редуктор.

https://www.youtube.com/watch?v=wIkOHmT8Dmg

Без аргонодуговой сварки невозможно варить цветные металлы и сплавы. Она осуществляется аналогично электродуговой сварке двумя видами электродов:

  • неплавящимися;
  • плавящимися.

При этом при использовании неплавящихся электродов сварочная операция может проводиться на любом виде тока.