Виды сварки

Сварка на заказ - один из самых надежных и востребованных способов соединения заготовок из металла. И, пожалуй, самый универсальный: он одинаково востребован на производствах, занимающихся сборкой металлоизделий, в строительстве, в ремонте, при изготовлении изделий самого широкого назначения.

Технически под сваркой понимается объединение однородных деталей с целью образования неразъемного соединения. Для достижения результата используют две методики - нагрева и деформирования. В первом случае на заготовки оказывается термическое воздействие, во втором происходит их деформирование под давлением. Но в любом случае процесс "запускается" внешним источником энергии.

Методика, при которой поверхности заготовок объединяются вследствие деформации, относится к механическим. При термической сварке изделий из металла происходит их объединение посредством расплава жидкого металла. Термический и деформирующий способы могут применяться как самостоятельные технологии или комплексно. В последнем случае детали сначала нагревают, а затем плотно прижимают друг к другу.

ручная термическая сварка

Термическая сварка, то есть предполагающая работу с высокими температурами, может быть дуговой, газовой, лучевой, термитной и электрошлаковой.

При дуговой сварке металла его плавление возникает локально, на небольшом участке, а вызывает его электрическая дуга, образующаяся между материалом и электродом. От длины дуги напрямую зависят интенсивность ее воздействия и температура расплава. По степени самостоятельности процесса этот вид сварки может быть:

• ручным,
• полуавтоматическим,
• автоматическим.

В первом случае основная нагрузка и ответственность за процесс ложатся на сварщика. Во втором его работу облегчает автоматизированная подача проволоки. В третьем сварку проводит аппарат, опираясь на положенный алгоритм действий.

Если дуговая технология известна скоростью, при газовой сварке нагрев и остывание материала требуют времени. Поэтому данный тип сварки заготовок больше подходит для металла с небольшим сечением: например, для листов. Ее же используют для образования наплавок. Но "медлительность" сварки газом компенсируется тем, что установка работает автономно, без подключения от сети. А значит, это идеальное оборудование для оказания услуг на выезде.

Процесс происходит благодаря термическому воздействию факела горелки. Горение могут образовывать разные по свойствам газы - пропан, водород, ацетилен. Иногда вместо них используют бензиновые или керосиновые пары. Для образования шва требуется расходный материал - присадка.

Лучевую сварку на заказ чаще называют лазерной: по "инструменту" воздействия на металл - лазерному лучу или электронной пушке. Эта методика отличается высочайшей точностью, отсюда и специфика ее применения - в изготовлении комплектующих для электроники. Несмотря на принадлежность к термической сварке, она относится к ней достаточно условно, так как материал в рабочей зоне практически не нагревается.

Термитная сварка названа так по основному расходному материалу: термитному порошку, включающему частицы магния, алюминия и оксидов железа. Эта смесь сжигается и действует сразу в двух направлениях: расплавляя металл и сливаясь с расплавом, участвуя в образовании соединения. Воспламенить смесь можно несколькими путями:

• бикфордовым шнуром,
• пиротехническим патроном,
• разрядом электротока.

В процессе горения достигается температура почти в 3000 градусов, достаточная для сварки даже крупногабаритного проката: например, рельс.

Для электрошлаковой сварки изделий из металла практически не существует ограничений по толщине заготовок. Она может образовать соединение и деталей с пятью сантиметрами в сечении, и трехметровых гигантов. Участники процесса - подвижные ползуны и флюс, который в результате воздействия электродуги приобретает электропроводность и способствует плавлению заготовок. Технология очень эффективна для работы с крупногабаритным прокатом, но требует больших затрат расходного материала.

к термомеханическим видам сварки относится контактная

К комбинированным способам, сочетающим термообработку и деформацию, обращаются не так часто и обычно при обработке деталей небольших размеров.

К этому типу работ относится одна из самых древних технологий сварки металла - кузнечная, при которой заготовки соединяют предварительно нагретыми сторонами и "прижимают" друг к другу ударами молота.

Разновидностью такой методики является термическое прессование, при котором детали сдавливает пресс. Плюс и того, и другого процесса - относительная простота. Минус - невысокая надежность соединений.

Намного более эффективна и популярна контактная сварка, при которой металл нагревается электрическим током, а затем проходит сжатие или осадку. Главное ее преимущество помимо качества - высокая степень автоматизации. По особенностям соединения эта сварка может быть:

• точечной,
• шовной,
• стыковой,
• рельефной.

Основное условие диффузионной сварки заготовок кроме нагрева металла - окружающая заготовки среда. Это должно быть или полностью безвоздушное пространство, или оно же, но насыщенное инертным газом. Соединение металла при давлении в пределах не менее 20 МПа происходит на уровне атомов. Материал накаляется до величин, пограничных температуре плавления. Выполняет нагрев электрический ток.

Эта разновидность сварки относится к одной из самых надежных. Но дорогостояща, так как требует сложного оборудования: сварочной установки, оснащенной генератором, индуктором, гидравлическим цилиндром и другими компонентами.

ультразвуковая сварка металла, несмотря на использование ультразвуковых волн, относится к механическим видам

И, наконец, сварка на заказ может быть связана исключительно с механическими процессами, в основе которых лежат физические явления. Например, с силой трения. При сварке трением одна из заготовок фиксируется, а вторая, подвижная, прижимается к ней и быстро вращается. В результате такого жесткого контакта обе поверхности начинают плавиться. Для объединения остается приложить к ним сдавливающее усилие. В зависимости от особенностей процесса выделяют такие разновидности сварки трением, как:

• радиальная,
• с перемешиванием,
• линейная,
• штифтовая,
• инерционная.

При холодной сварке на металл воздействует только сила давления, но очень мощная, запускающая процессы слияния на атомном уровне. В процессе точечной сдавливающее усилие выполняют стержни, во время шовной - ролики. Иногда заготовкам требуется просто сжатие, в некоторых случаях - сдвиг после основного усилия.

Поверхности заготовок при сварке изделий из металла могут соединяться и в результате взрыва. При этом одна из деталей является стационарной, а другая - подвижной. Подвижная после подрыва ударяется о зафиксированную с такой силой, что образуется давление, вызывающее текучесть металлов и их объединение. Этот способ используют не так часто и в основном в нестандартных ситуациях, когда нужно объединить детали из разных материалов.

При ультразвуковой сварке материал тоже плавится, но под воздействием волн ультразвука. Чтобы добиться более прочного слияния, соединяемые края перед процессом подогревают. Но это единственное, что нужно сделать для подготовки стыка. Данный способ подходит для работы с любыми материалами, в том числе с тугоплавкими.