Что такое сварка плавлением определение: дуговая, электрошлаковая, лазерная, газовая, плазменная, электронно-лучевая

Простейшие виды сварки плавлением известны с глубокой древности, например литейная сварка. Современная схема сварки плавлением показана на рисунке.

К соединяемым деталям в месте сварки подводят сварочное пламя; производят местное расплавление деталей до образования общей сварочной ванны жидкого металла. После удаления сварочного пламени металл ванны быстро охлаждается и затвердевает, в результате детали оказываются соединёнными в одно целое. Перемещая пламя по линии сварки, можно получить сварной шов любой длины. Сварочное пламя должно иметь достаточную тепловую мощность и температуру; сварочную ванну нужно образовывать на сравнительно холодном металле: теплопроводность металлов высока и быстро образовать ванну может только очень горячее пламя.

Сварочное пламя расплавляет как металл, так и загрязнения на его поверхности, образующиеся шлаки всплывают на поверхность ванны. Горячее пламя сильно нагревает металл на поверхности, значительно выше точки плавления; в результате меняется химический состав металла и его структура после затвердевания; изменяются и механические свойства. Затвердевший металл ванны, так называемый металл сварного шва обычно по своим свойствам отличается от основного металла, незатронутого сваркой. Сварка плавлением отличается значительной универсальностью; современными сварочными источниками легко могут быть расплавлены почти все металлы, возможно соединение разнородных металлов.

Характерный признак сварки плавлением; выполнение её за один этап-нагрев сварочным пламенем, в отличие от сварки давлением.

Самое широкое распространение получили различные способы электрической сварки плавлением, а ведущее место занимает дуговая сварка, при которой источником теплоты служит электрическая дуга.

Электрическую сварку плавлением в зависимости от характера источников нагрева и расплавления свариваемых кромок можно разделить на следующие основные виды сварки:

• электрическая дуговая, где источником тепла является электрическая дуга;
• электрошлаковая , где основным источником теплоты является расплавленный шлак, через который протекает электрический ток;
• электронно-лучевая , при которой нагрев и расплавление кромок соединяемых деталей производят направленным потоком электронов, излучаемых раскалённым катодом;
• лазерная , при которой нагрев и расплавление кромок соединяемых деталей производят направленным сфокусированным мощным световым лучом микрочастиц-фотонов.

При электрической дуговой сварке основная часть теплоты, необходимая для нагрева и плавления металла, получается за счет дугового разряда, возникающего между свариваемым металлом и электродом. Под действием теплоты дуги кромки свариваемых деталей и торец плавящегося электрода расплавляются, образуя сварочную ванну, которая некоторое время находится в расплавленном состоянии. При затвердевании металла образуется сварное соединение. Энергия, необходимая для образования и поддержания дугового разряда, получается от источников питания дуги постоянного или переменного тока. Классификация дуговой сварки производится в зависимости от степени механизации процесса сварки, рода тока и полярности, типа дуги, свойств электрода, вида защиты зоны сварки от атмосферного воздуха и др.

По степени механизации различают сварку вручную, полуавтоматическую и автоматическую сварку. Отнесение процессов к тому или иному способу зависит от того, как выполняются зажигание и поддержание определенной длины дуги, манипуляция электродом для придания шву нужной формы, перемещение электрода по линии наложения шва и прекращения процесса сварки.

При ручной сварке указанные операции, необходимые для образования шва, выполняются рабочим-сварщиком вручную без применения механизмов.

При полуавтоматической сварке плавящимся электродом механизируются операции по подаче электродной проволоки в сварочную зону, а остальные операции процесса сварки осуществляются вручную.

При автоматической

По роду тока различают дуги, питаемые постоянным током прямой (минус на электроде) или обратной (плюс на электроде) полярности или переменным током.

По типу дуги различают дугу прямого действия (зависимую дугу) и дугу косвенного действия (независимую дугу). В первом случае дуга горит между электродом и основным металлом, который также является частью сварочной цепи, и для сварки используется теплота, выделяемая в столбе дуги и на электродах; во втором — дуга горит между двумя электродами. Основной металл не является частью сварочной цепи и расплавляется преимущественно за счёт теплоотдачи от газов столба дуги. В этом случае питание дуги осуществляется обычно переменным током, но она имеет незначительное применение из-за малого коэффициента полезного действия дуги (отношение полезно используемой тепловой мощности дуги к полной тепловой мощности).

По свойствам электрода различают способы сварки плавящимся электродом и неплавящимся (угольным, графитовым и вольфрамовым). Сварка плавящимся электродом является самым распространённым способом сварки; при этом дуга горит между основным металлом и металлическим стержнем, подаваемым в зону сварки по мере плавления. Этот вид сварки можно производить одним или несколькими электродами. Если два электрода подсоединены к одному полюсу источника питания дуги, то такой метод называют двух

По условиям наблюдения за процессом горения дуги различают открытую, закрытую и полуоткрытую дугу. При открытой дуге визуальное наблюдение за процессом горения дуги производится через специальные защитные стёкла — светофильтры. Открытая дуга применяется при многих способах сварки: при ручной сварке металлическим и угольным электродом и сварке в защитных газах.

По роду защиты зоны сварки от окружающего воздуха различают следующие способы сварки: без защиты (голым электродом, электродом со стабилизирующим покрытием), со шлаковой защитой (толстопокрытыми электродами, под флюсом), шлакогазовой (толстопокрытыми электродами), газовой защитой (в среде газов) с комбинированной защитой (газовая среда и покрытие или флюс). Стабилизирующие покрытия представляют собой материалы, содержащие элементы, легко ионизирующие сварочную дугу. Наносятся тонким слоем на стержни электродов (тонкопокрытые электроды), предназначенных для ручной дуговой сварки.

Наибольшее применение имеют средне — и толстопокрытые электроды, предназначенные для ручной дуговой сварки и наплавки, изготовляемые в специальных цехах или на заводах.

Применяются также магнитные покрытия, которые наносятся на проволоку в процессе сварки за счёт электромагнитных сил, возникающих между находящейся под током электродной проволокой и ферромагнитным порошком, находящемся в бункере, через который проходит электродная проволока при полуавтоматической или автоматической сварке. Иногда это ещё сопровождается дополнительной подачей защитного газа.

Сварка, виды сварки, история сварки

Сварка — технологический процесс соединения твёрдых материалов в результате действия межатомных сил, которое происходит при местном сплавлении или совместном пластическом деформировании свариваемых частей. Сваркой получают изделия из металла и неметаллических материалов (стекла, керамики, пластмасс и др.). Изменяя режимы сварки, можно наплавлять слои металла различной толщины и различного состава.

На специальном оборудовании в определенных условиях можно осуществлять процессы, противоположные по своей сущности процессу соединения, например огневую, или термическую, резку металлов.

Историческая справка

Простейшие приёмы сварки были известны в 8-7-м тыс. до н. э. В основном сваривались изделия из меди, которые предварительно подогревались, а затем сдавливались. При изготовлении изделий из меди, бронзы, свинца, благородных металлов применялась т. н. литейная сварка. Соединяемые детали заформовывали, подогревали и место соединения заливали заранее приготовленным расплавленным металлом.

Изделия из железа и его сплавов получали их нагревом до «сварочного жара» в кузнечных горнах с последующей проковкой. Этот способ известен под названием горновая, или кузнечная, сварка. Только эти два способа сварки были распространены вплоть до конца 19 в. Толчком к появлению принципиально новых способов соединения металлов явилось открытие в 1802 дугового разряда В. В. Петровым. В 1882 Н. Н. Бенардос и в 1890 Н. Г. Славянов предложили первые практически пригодные способы сварки с использованием электрической дуги. В начале 20 в. дуговая электросварка постепенно стала ведущим промышленным способом соединения металлов. К началу 20 в. относятся и первые попытки применения для сварки и резки горючих газов в смеси с кислородом. Первую ацетилено-кислородную сварочную горелку сконструировал французский инженер Э. Фуше, который получил на неё патент в Германии в 1903. В России этот способ стал известен предположительно к 1905, получил распространение к 1911. Процесс дуговой сварки совершенствовался, появились её разновидности: под флюсом, в среде защитных газов и др. Во 2-й половине 20 в. для сварки стали использовать др. виды энергии: плазму, электронный, фотонный и лазерный лучи, взрыв, ультразвук и др.

Классификация

Современные способы сварки. металлов можно разделить на две большие группы: сварка плавлением, или сварка в жидкой фазе, и сварка давлением, или сварка в твёрдой фазе. При сварке плавлением расплавленный металл соединяемых частей самопроизвольно, без приложения внешних сил соединяется в одно целое в результате расплавления и смачивания в зоне сварки и взаимного растворения материала. При сварке давлением для соединения частей без расплавления необходимо значительное давление. Граница между этими группами не всегда достаточно чёткая, например возможна сварка с частичным оплавлением деталей и последующим сдавливанием их (контактная электросварка). В предлагаемой классификации в каждую группу входит несколько способов. К сварке плавлением относятся: дуговая, плазменная, электрошлаковая, газовая, лучевая и др.; к сварке давлением — горновая, холодная, ультразвуковая, трением, взрывом и др. В основу классификации может быть положен и какой-либо др. признак. Например, по роду энергии могут быть выделены следующие виды сварки электрическая (дуговая, контактная, электрошлаковая, плазменная, индукционная и т. д.), механическая (трением, холодная, ультразвуковая и т. п.), химическая (газовая, термитная), лучевая (фотонная, электронная, лазерная).

Сварка плавлением

Простейший способ сварки — ручная дуговая сварки — основан на использовании электрической дуги. К одному полюсу источника тока гибким проводом присоединяется держатель, к другому — свариваемое изделие. В держатель вставляется угольный или металлический электрод. При коротком прикосновении электрода к изделию зажигается дуга, которая плавит основной металл и стержень электрода (при металлическом электроде), образуя сварочную ванну, дающую при затвердевании сварной шов. Температура сварочной дуги 6000-10000 С (при стальном электроде). Для питания дуги используют ток силой 100-350 а, напряжением 25-40 в от специальных источников.

При дуговой сварке кислород и азот атмосферного воздуха активно взаимодействуют с расплавленным металлом, образуют окислы и нитриды, снижающие прочность и пластичность сварного соединения. Существуют внутренние и внешние способы защиты места сварки введение различных веществ в материал электрода и электродного покрытия (внутренняя защита), введение в зону сварки инертных газов и окиси углерода, покрытие места сварки сварочными флюсами (внешняя защита). При отсутствии внешних средств защиты сварочная дуга называется открытой, при наличии их — защищенной или погруженной. Наибольшее практическое значение имеет электросварка открытой дугой покрытым плавящимся электродом. Высокое качество сварного соединения позволяет использовать этот способ при изготовлении ответственных изделий. Одной из важнейших проблем сварочной техники является механизация и автоматизация дуговой сварки . При изготовлении изделий сложной формы часто более рациональной оказывается полуавтоматическая дуговая сварки , при которой механизирована подача электродной проволоки в держатель сварочного полуавтомата. Защиту дуги осуществляют также сварочным флюсом. Идея этого способа, получившего название сварки под флюсом, принадлежит Н. Г. Славянову (конец 19 в.), применившему в качестве флюса дроблёное стекло. Промышленный способ разработан и внедрён в производство под руководством академика Е. О. Патона (40-е гг. 20 в.). сварка под флюсом получила значительное промышленное применение, т. к. позволяет автоматизировать процесс, является достаточно производительной, пригодна для осуществления различного рода сварных соединений, обеспечивает хорошее качество шва. В процессе С. дуга находится под слоем флюса, который защищает глаза работающих от излучений, но затрудняет наблюдение за формированием шва.

При механизированных способах сварки применяют газовую защиту — сварка в защитных газах, или газоэлектрическая сварка. Идея этого способа принадлежит Н. Н. Бенардосу (конец 19 в.). Сварка осуществляется сварочной горелкой или в камерах, заполненных газом. Газы непрерывно подаются в дугу и обеспечивают высокое качество соединения. Используют инертные и активные газы. Наилучшие результаты даёт применение гелия и аргона. Гелий из-за высокой стоимости его получения используют только при выполнении специальных ответственных работ. Более широко распространена автоматическая и полуавтоматическая сварка в аргоне или в смеси его с другими газами неплавящимся вольфрамовым и плавящимся стальным электродами. Этот способ применим для соединения деталей обычно небольших толщин из алюминия, магния и их сплавов, всевозможных сталей, жаропрочных сплавов, титана и его сплавов, никелевых и медных сплавов, ниобия, циркония, тантала и др. Самый дешёвый способ, обеспечивающий высокое качество, — сварка в углекислом газе, промышленное применение которой разработано в 50-е гг. 20 в. в Центральном научно-исследовательском институте технологии и машиностроения (ЦНИИТМАШ) под руководством К. В. Любавского. Для сварки в углекислом газе используют электродную проволоку. Способ пригоден для соединения изделий из стали толщиной 1-30 мм.

К электрическим способам сварки плавлением относится электрошлаковая сварка, при которой процесс начинается, как при дуговой сварке плавящимся электродом — зажиганием дуги, а продолжается без дугового разряда. При этом значительное количество шлака закрывает сварочную ванну. Источником нагрева металла служит тепло, выделяющееся при прохождении электрического тока через шлак. Способ разработан в институте электросварки им. Е. О. Патона и получил промышленное применение (в конце 50-х гг.). Возможна электрошлаковая сварка металлов толщиной до 200 мм (одним электродом), до 2000 мм (одновременно работающими несколькими электродами). Она целесообразна и экономически выгодна при толщине основного металла более 30 мм. Электрошлаковым способом можно выполнять ремонтные работы, производить наплавку, когда требуется значительная толщина наплавляемого слоя. Способ нашёл применение в производстве паровых котлов, станин прессов, прокатных станов, строительных металлоконструкций и т. п.

Осуществление дуговой электросварки возможно также в воде (пресной и морской). Первый практически пригодный способ сварки под водой был создан в СССР в Московском электромеханическом институте инженеров ж.-д. транспорта в 1932 под руководством К. К. Хренова. Дуга в воде горит устойчиво, охлаждающее действие воды компенсируется небольшим повышением напряжения дуги, которая плавит металл в воде так же легко, как и на воздухе. Сварка производится вручную штучным плавящимся стальным электродом с толстым (до 30% толщины электрода) водонепроницаемым покрытием. Качество сварки несколько ниже, чем на воздухе, металл шва недостаточно пластичен. В 70-е гг. в СССР в институте электросварки им. Е. О. Патона осуществлена сварка под водой полуавтоматом, в котором в качестве электрода использована т. н. порошковая проволока (тонкая стальная трубка, набитая смесью порошков), непрерывно подаваемая в дугу. Порошок является флюсом. Подводная сварка ведётся на глубине до 100 м, получила распространение в судоремонтных и аварийно-спасательных работах.

Один из перспективных способов сварки — плазменная сварка — производится плазменной горелкой. Сущность этого способа сварки состоит в том, что дуга горит между вольфрамовым электродом и изделием и продувается потоком газа, в результате чего образуется плазма, используемая для высокотемпературного нагрева металла. Перспективная разновидность плазменной сварки — сварка сжатой дугой (газы столба дуги, проходя через калиброванный канал сопла горелки, вытягиваются в тонкую струю). При сжатии дуги меняются её свойства: значительно повышается напряжение дуги, резко возрастает температура (до 20000-30000 С). Плазменная сварка получила промышленное применение для соединения тугоплавких металлов, причём автоматы и полуавтоматы для дуговой сварки легко могут быть приспособлены для плазменной при соответствующей замене горелки. Плазменную сварку используют как для соединения металлов больших толщин (многослойная сварка с защитой аргоном), так и для соединения пластин и проволоки толщиной от десятков мкм до 1 мм (микросварка, сварка. игольчатой дугой). Плазменной струей можно осуществлять также др. виды плазменной обработки, в том числе плазменную резку металлов.

Газовая сварка

Газовая сварка относится к способам сварка плавлением с использованием энергии газового пламени, применяется для соединения различных металлов обычно небольшой толщины — до 10 мм. Газовое пламя с такой температурой получается при сжигании различных горючих в кислороде (водородно-кислородная, бензино-кислородная, ацетилено-кислородная сварка и др.).

Промышленное применение получила ацетилено-кислородная газовая сварка. Существенное отличие газовой сварки от дуговой сварки — более плавный и медленный нагрев металла, Это обстоятельство определяет применение газовой сварки для соединения металлов малых толщин, требующих подогрева в процессе сварки (например, чугун и некоторые специальные стали), замедленного охлаждения (например, инструментальные стали) и т. д. Благодаря универсальности, сравнительной простоте и портативности оборудования газовая сварка целесообразна при выполнении ремонтных работ. Промышленное применение имеет также газопрессовая сварка стальных труб и рельсов, заключающаяся в равномерном нагреве ацетилено-кислородным пламенем металла в месте стыка до пластического состояния и последующей осадке с прессованием или проковкой.

Перспективными являются появившиеся в 60-е гг. способы лучевой сварки , также осуществляемые без применения давления. Электроннолучевая (электронная) сварка производится сфокусированным потоком электронов. Изделие помещается в камеру, в которой поддерживается вакуум (10-2-10-4 н/м2), необходимый для свободного движения электронов и сохранения концентрированного пучка электронов. От мощного источника электронов (электронной пушки) на изделие направляется управляемый электронный луч, фокусируемый магнитным и электростатическими полями. Концентрация энергии в сфокусированном пятне до 109 вт/см2. Перемещая луч по линии сварки , можно сваривать швы любой конфигурации при высокой скорости. Вакуум способствует меньшему окислению металла шва. Электронный луч плавит и доводит до кипения практически все металлы и используется не только для сварки , но и для резки, сверления отверстий и т. п. Скорость сварки этим способом в 1,5- 2 раза превышает скорость дуговой при аналогичных операциях. Недостаток этого способа — большие затраты на создание вакуума и необходимость высокого напряжения для обеспечения достаточно мощного излучения. Этих недостатков лишён др. способ лучевой сварки — фотонная (световая) сварка. В отличие от электронного луча, световой луч может проходить значительные расстояния в воздухе, не теряя заметно энергии (т. е. отпадает необходимость в вакууме), может почти без ослабления просвечивать прозрачные материалы (стекло, кварц и т. п.), т. е. обеспечивается стерильность зоны сварки при пропускании луча через прозрачную оболочку. Луч фокусируется зеркалом и концентрируется оптической системой (например, кварцевой линзой). При потребляемой мощности 50 квт в луче удаётся сконцентрировать около 15 квт.

Для создания светового луча может служить не только искусственный источник света, но и естественный — Солнце. Этот способ сварки , называется гелиосваркой, применяется в условиях значительной солнечной радиации, Для сварки используется также излучение оптических квантовых генераторов — лазеров, Лазерная сварка занимает видное место в лазерной технологии.

Сварка давлением

Способы сварки в твёрдой фазе дают сварное соединение, прочность которого иногда превышает прочность основного металла. Кроме того, в большинстве случаев при сварке давлением не происходит значительных изменений в химическом составе металла, т. к. металл либо не нагревается, либо нагревается незначительно. Это делает способы сварки давлением незаменимыми в ряде отраслей промышленности (электротехнической, электронной, космической и др.).

Холодная сварка выполняется без применения нагрева, одним только приложением давления, создающим значительную пластическую деформацию (до состояния текучести), которая должна быть не ниже определённого значения, характерного для данного металла. Перед сваркой требуется тщательная обработка и очистка соединяемых поверхностей (осуществляется обычно механическим путём, например вращающимися проволочными щётками). Этот способ сварки достаточно универсален, пригоден для соединения многих металлических изделий (проводов, стержней, полос, тонкостенных труб и оболочек) и неметаллических материалов, обладающих достаточной пластичностью (смолы, пластмассы, стекло и т. п.). Перспективно применение холодной сварки в космосе.

Для сварки можно использовать механическую энергию трения. Сварка трением осуществляется на машине, внешне напоминающей токарный станок. Детали зажимаются в патронах и сдвигаются до соприкосновения торцами. Одна из деталей приводится во вращение от электродвигателя. В результате трения разогреваются и оплавляются поверхностные слои на торцах, вращение прекращается и производится осадка деталей, сварка высокопроизводительна, экономична, применяется, например, для присоединения режущей части металлорежущего инструмента к державке.

Ультразвуковая сварка основана на использовании механических колебаний частотой 20 кгц. Колебания создаются магнитострикционным преобразователем, превращающим электромагнитные колебания в механические. На сердечник, изготовленный из магнитострикционного материала, намотана обмотка. При питании обмотки токами ВЧ из электрической сети в сердечнике возникают продольные механические колебания. Металлический наконечник, соединённый с сердечником, служит сварочным инструментом. Если наконечник с некоторым усилием прижать к свариваемым деталям, то через несколько секунд они оказываются сваренными в месте давления инструмента. В результате колебаний сердечника поверхности очищаются и немного разогреваются, что способствует образованию прочного сварного соединения. Этот способ сварки металлов малых толщин (от нескольких мкм до1,5 мм) и некоторых пластмасс нашёл применение в электротехнической, электронной, радиотехнической промышленности. В начале 70-х гг. этот вид сварки использован в медицине (работы коллектива сотрудников Московского высшего технического училища им. Н. Э. Баумана под руководством Г. А. Николаева в содружестве с медиками) для соединения, наплавки, резки живых тканей. При сварке и наплавке костных тканей, например отломков берцовых костей, рёбер и пр., конгломерат из жидкого мономера циакрина и твёрдых добавок (костной стружки и разных наполнителей и упрочнителей) наносится на поврежденное место и уплотняется ультразвуковым инструментом, в результате чего ускоряется полимеризация. Эффективно применение ультразвуковой резки в хирургии. Сварочный инструмент ультразвукового аппарата заменяется пилой, скальпелем или ножом. Значительно сокращаются время операции, потеря крови и болевые ощущения.

Одним из способов электрической сварки является контактная сварка, или сварка сопротивлением (в этом случае электрический ток пропускают через место сварки , оказывающее омическое сопротивление прохождению тока). Разогретые и обычно оплавленные детали сдавливаются или осаживаются, т. о. контактная сварка по методу осадки относится к способам сварки давлением (см. Контактная электросварка). Этот способ отличается высокой степенью механизации и автоматизации и получает всё большее распространение в массовом и серийном производстве (например, соединение деталей автомобилей, самолётов, электронной и радиотехнической аппаратуры), а также применяется для стыковки труб больших диаметров, рельсов и т. п.

Наплавка

От наиболее распространённой соединительной сварки отличается наплавка, применяемая для наращения на поверхность детали слоя материала, несколько увеличивающего массу и размеры детали. Наплавкой можно осуществлять восстановление размеров детали, уменьшенных износом, и облицовку поверхностного слоя. Восстановительная наплавка имеет высокую экономическую эффективность, т. к. таким способом восстанавливают сложные дорогие детали; распространена при ремонте на транспорте, в сельском хозяйстве, строительстве, горной промышленности и т. д. Облицовочная наплавка применяется для создания на поверхности детали слоя материала с особыми свойствами — высокой твёрдостью, износостойкостью и т. д. не только при ремонте, но и при производстве новых изделий. Для этого вида наплавки изготовляют наплавочные материалы с особыми свойствами (например, износостойкий сплав сормайт). Наплавочные работы ведут различными способами сварки дуговой, газовой, плазменной, электронной и т. п. Процесс наплавки может быть механизирован и автоматизирован. Выпускаются специальные наплавочные установки с автоматизацией основных операций.

Термическая резка

Резка технологически отлична от сварки и противоположна ей по смыслу, но оборудование, материалы, приёмы выполнения операций близки к применяемым в сварочной технике. Под термической, или огневой, резкой подразумевают процессы, при которых металл в зоне резки нагревается до высокой температуры и самопроизвольно вытекает или удаляется в виде размягченных шлаков и окислов, а также может выталкиваться механическим действием (струей газа, электродом и т. п.). Резка выполняется несколькими способами. Наиболее важный и практически распространённый способ — кислородная резка, основанная на способности железа сгорать в кислороде, применяется обычно для резки сталей толщиной от 5 до 100 мм, возможно разделение материала толщиной до 2000 мм. Кислородной резкой выполняют также операции, аналогичные обработке режущим инструментом, — строжку, обточку, зачистку и т. п. Резку некоторых легированных сталей, чугуна, цветных металлов, для которых обычный способ малопригоден, осуществляют кислородно-флюсовым способом. Кислородная обработка нашла применение на металлургических и машиностроительных заводах, ремонтных предприятиях и т. п. 

Дуговая резка, выполняемая как угольным, так и металлическим электродами, применяется при монтажных и ремонтных работах (например, в судостроении). Для поверхностной обработки и строжки металлов используют воздушно-дуговую резку, при которой металл из реза выдувается струей воздуха, что позволяет существенно улучшить качество резки.

Резку можно выполнять высокотемпературной плазменной струей. Для резки и прожигания отверстий перспективно применение светового луча, струи фтора, лазерного излучения. Дальнейшее развитие и совершенствование методов сварки и резки связано с внедрением и расширением сферы применения новых видов обработки — плазменной, электронной, лазерной, с разработкой совершенных технологических приёмов и улучшением конструкции оборудования. Возможно значительное расширение использования сварки и резки для подводных работ и в космосе. Направление прогресса в области сварочной техники характеризуется дальнейшей механизацией и автоматизацией основных сварочных работ и всех вспомогательных работ, предшествующих сварке и следующих за ней (применение манипуляторов, кантователей, роботов). Актуальной является проблема улучшения контроля качества С. , в том числе применение аппаратов с обратной связью, способных регулировать в автоматическом режиме работу сварочных автоматов.

Сварка плавлением и сварка давлением: оборудование, виды и способы

Автор admin На чтение 4 мин. Просмотров 2.4k. Опубликовано 08.06.2018

Сварка металлов уже давно применяется в промышленности, и самой популярной является сварка плавлением при помощи электрической дуги. Этот ручной способ соединения металлов придумали в 80-ые года прошлого века, и за прошедшее время появилась новая сварочная аппаратура, другие виды электродов. Сам процесс видоизменился: теперь для высоколегированных сплавов используют специальный электроды и защищают зону шва инертными газами.

В наши дни для сварщика доступны более 20 видов электросварки, например, в электролите, плазменной струей, под защитой аргона. Даже классический способ, при котором электрическая дуга контактирует с металлом через электрод, видоизменился для соединения диэлектрических материалов или металлизации деталей. Такая технология сварки плавлением получила название косвенная дуговая сварка.

Технологический процесс косвенной дуговой сварки

Во время нее дуга возникает между двумя электродами, закрепленными на держателя. Электричество не уходит в металл, а наплавление происходит благодаря близко расположенной горящей дуге. Регулировать уровень наплавления металлов можно при помощи приближения или отдаления электрической дуги.

Косвенная сварка востребована для низкоуглеродистых сталей, цветных металлов, при изготовлении небольших деталей.

Когда речь о выплавке из металла небольшого и очень точного инструмента, то необходим очень медленный нагрев в зоне плавления. Этого эффекта позволяет добиться атомно-водородная сварка с косвенным нагревом на металл.

Принцип заключается в том, что между двумя вольфрамовыми электродами диаметром от 1,5 до 4 мм, когда происходит сварка металлов плавлением, подается водород. Газ, попадая в дугу, превращается из двухатомного водорода в атомарный вид. Для этого процесса требуется затрата энергии, которую водород берет из дуги. Затем касаясь металла, водород превращается в обычную форму и освобождает энергию. Таким образом, на месте соединения образуется сварочная ванна, в которой происходит соединение металлов. Атомно-водородная сварка близка по своим качествам плазменной сварке.

Виды и способы сварки плавлением настолько разнообразны, что ученые научились подчинять плазму для сплавления и резки металлов. Предложенный способ основан на вдувании струи инертного газа через два электрода, создающие большой дуговой разряд. Газ из нейтрального канала попадает на дугу, в результате чего молекулы газа ионизируются, создавая плазменную струю высокой температуры. Мощность струи регулируются при помощи вариаций с составом газа или изменением давления.

Достоинство плазмы в том, что ей можно резать нержавеющие и алюминиевые сплавы, что невозможно обычным газокислородным способом.

Появлялись не только новые способы сварки, но и развивалась техника. Промышленность требовала быстрого изготовления сотен шаблонных деталей, и поэтому появилась автоматическая дуговая сварка.

Чтобы решить технологическую задачу и повысить производительность, была придумана автоматическая сварка под флюсом. Принцип был в том, что сварочная проволока находилась закрытой под специальным веществом – флюсом – который защищал место сварки от воздействия атмосферы и формировал сварочный шов. Сварка плавлением и сварка давлением имеют свои особенности.

А автоматическая сварка позволяет:

• Увеличить производительность работы, благодаря применению большой силы тока и больших по диаметру электродов. Флюс защищает сварочную зону, а также не позволяет металлу разбрызгиваться. Это позволяет сэкономить на материале и сформировать ровный шов.
• Благодаря тому, что отсутствуют потери от огарков и разбрызгивания, то экономится не только металл, но и электропроводная проволока.
• Тепло дуги используется более эффективно, поэтому происходит экономия электроэнергии.

Полуавтоматическая сварка

В качестве дальнейшего развития автоматического способа была разработана полуавтоматическая сварка. В ней дугу перемещают вдоль шва ручным способом, а автоматическим способом подается проволока. Оборудование для электрической сварки плавлением стало популярно на каждом предприятий. Особенно, где требуется сварка корпусных конструкций, содержащих большое количество угловых соединений.

Появились разработки, позволяющие сваривать даже в верхнем положении. Чтобы сварочная ванна оставалась на своем месте, ее придерживает медный диск.

Электрошлаковая сварка

Постепенно автоматическая дуговая сварка преобразовалась в электрошлаковую. При таком способе получается низкий расход электроэнергии, а благодаря большой силе тока можно сваривать металлы большой толщины.

Главным преимуществом при электрошлаковой сварке является то, что не нужно подготавливать кромки деталей.

Эта сварка также подразделяется на несколько типов, зону сварного шва защищают флюсом или газовой средой. Самая популярная защита из аргона, который не позволяет окисляться металлу в месте сварного шва. Позже появились и более современные виды сварки, например, вибродуговая наплавка. Она позволяет наносить на деталь тонкий слой металла.

Сварка давлением и плавлением — Энциклопедия по машиностроению XXL

Оценивая перспективы развития оборудования контактной сварки, следует учитывать возрастающую конкуренцию со стороны других методов сварки давлением и плавлением. Например, развитие сварки трением и прессовой сварки дугой, вращающейся в магнитном поле, может сузить традиционные области применения контактной стыковой сварки. Значительные установленные мощности оборудования для контактной сварки в условиях все возрастающего ограничения энергопотребления, безусловно, являются сдерживающим фактором для широкого ее применения. Поэтому совершенствование оборудования с целью дальнейшего повышения его энергетических показателей, снижения потребляемой мощности остается одной из актуальных задач. Решение этой проблемы тесно связано с использованием вентилей и транзисторов большой единичной мощности.  [c.201]

Основные способы сварки металлов при их классификации по технологическому признаку (сварка давлением и плавлением) приведены на схеме.  [c.20]

Для этой группы сталей применяется ряд способов сварки давлением и плавлением. Из способов сварки давлением наиболее часто- применяются все основные виды электрической контактной сварки и газопрессовая сварка. Из способов сварки плавлением — дуговая (ручная штучными электродами, автоматическая и полуавтоматическая под флюсом и в защитной атмосфере активных газов,  [c.338]

В главе I были рассмотрены основные способы сварки давлением и плавлением. Выбор того или иного способа сварки в каждом конкретном случае должен производиться с учетом ряда факторов, главными из которых являются свойства свариваемого материала, толщина материала, из которого изготавливается конструкция, габариты конструкции, а также экономическая эффективность.  [c.483]

Для образования сварного соединения необходимо возникновение сил межатомного взаимодействия между группами атомов металлов соединяемых деталей. Указанные силы проявляются при сближении поверхностей деталей на расстояние не более 4-10 см. Такого сближения при сварке можно достигнуть двумя способами приложением внешнего давления к деталям нли нагревом кромок соединяемых деталей до расплавления. В зависимости от применяемого способа все методы сварки подразделяют на сварку давлением и плавлением.  [c.9]

Что касается процессов сварки плавлением, то здесь все оксидные и другие наслоения просто растворяются в расплавленном металле. Удаление загрязнений металла в одних случаях и растворение этих загрязнений в других — вот в этом и есть одно из самых существенных различий между сваркой давлением и плавлением. Как будет показано в дальнейшем, при современной контактной точечной и шовной сварке соединения образуются по принципам плавления.  [c.13]

Существует два основных метода сварка давлением и сварка плавлением. В первом случае места деталей, подлежащие соединению, нагреваются до пластического состояния, а затем под давлением частицы металла взаимно проникают, образуя прочное соединение. Сварка давлением может быть кузнечная (горновая) и электрическая, подразделяемая на контактную, точечную и роликовую.  [c.449]

Все существующие способы сварки металлов можно разделить на две основные группы сварка давлением и сварка плавлением.  [c.5]

Сближению атомов мешают неровности поверхности кромок и наличие на этих поверхностях загрязнений (окислов, органических пленок и др.). В соответствии со способом, применяемым для устранения этих препятствий и обеспечения необходимого для сварки сближения атомов, все существующие методы сварки разделяют на две основные группы способы сварки совместной пластической деформацией при нагреве выше температуры рекристаллизации (сварка давлением) и способы сварки совместным плавлением кромок (сварка плавлением). Механизм возникновения внутрикристаллической связи между металлом кромок для этих двух групп методов сварки различен.  [c.282]

Промежуточное положение между сваркой давлением и сваркой плавлением занимает термитная сварка, иногда применяемая для сварки рельсов трамвайных путей, а также стержней и валов сечением до 2000 сж . Свариваемые концы рельсов помещают в разъемную огнеупорную форму подогревают бензино-кисло-родной или пропан-кислородной горелкой до температуры 900— 950° С и заливают жидким термитным металлом из тигля, в котором сгорает термитная смесь из алюминия и окиси железа. При реакции горения термита образуется перегретое расплавленное железо, нагревающее концы рельсов и заполняющее стык. При сжатии  [c.9]

Все указанные дефекты встречаются главным образом при сварке плавлением. При сварке давлением и пайке возникают типичные дефекты пережог металла, непровар, несплавление, пористость, кольцевые и продольные трещины.  [c.688]

Все существующие сварочные процессы можно разделить на две основные группы — сварку давлением и сварку плавлением.  [c.5]

Сваркой термопластичных материалов называется технологический процесс получения неразъемного соединения отдельных деталей из термопластов за счет диффузии молекул материала, приводящей к исчезновению границы раздела. Для обеспечения диффузии молекул их необходимо сблизить на очень малые расстояния. В обычных условиях сближению молекул на расстояние их взаимодиффузии мешают неровности поверхностей деталей и наличие на них окислов и различных пленок. В существующих способах сварки термопластов для удаления неровностей и пленок и обеспечения сближения молекул на расстояние взаимодиффузии используют пластическое деформирование силами давления и плавления.  [c.8]

По состоянию кромок детален сварка металлов делится на две группы давлением и плавлением.  [c.3]

Процессы, формирующие структуру и свойства различных зон и участков сварных соединений прп способах сварки давлением, будут подобны рассмотренным при сварке плавлением. Однако при этом следует учитывать меньшие максимальные температуры нагрева при сварке давлением и возможные более значительные пластические деформации вблизи зоны сваривания.  [c.337]

В табл. 28 и 29 показаны общая структура обозначения швов сварных соединений, выполняемых сваркой, плавлением и давлением, и условные графические знаки для основных типов швов стыковых, угловых, тавровых и соединений внахлестку.  [c.290]

Сварное соединение может быть выполнено в основном двумя способами сваркой плавлением и сваркой давлением.  [c.207]

В современном производстве применяют два основных вида сварки давлением (горновая сварка, холодная сварка и др.) и плавлением (газовая сварка, дуговая сварка и др.).  [c.194]

Сварное соединение — неразъемное соединение деталей с помощью сварного шва. Сварка деталей основана на использовании сил молекулярного сцепления при местном нагреве их до плавления (сварка плавлением — термическая, газовая, электродуговая и ее разновидности) или разогреве стыка с применением давления (сварка давлением — кузнечная, трением, индукционная, электро-контактная). В настоящее время освоена сварка всех конструкционных сталей, включая высоколегированные, цветных сплавов и пластмасс.  [c.24]

Длительность стадий образования физического контакта А и химического взаимодействия Б здесь существенно больше, чем при сварке плавлением, и зависит от ряда факторов физикохимических и механических свойств соединяемых материалов, состояния их поверхности, состава внешней среды, характера приложения давления и других средств активации (ультразвук, трение и т. д.).  [c.14]

Характер движения (переноса) вещества в зоне сварки сильно меняется от процесса к процессу. Движение значительно при сварке плавлением и пайке, особенно при наличии присадочного материала. При сварке давлением с нагревом материал в зоне стыка испытывает незначительные превращения и существенно только движение вещества через стык в результате диффузии. Холодная сварка реализуется практически без движения вещества, если не учитывать переползания дислокаций и выхода их на поверхность.  [c.17]

Существует много видов сварки, которые можно подразделить на две группы сварка плавлением и сварка давлением. Часть конструкции, в которой сварены примыкающие друг к другу элементы, называется сварным узлом. В машиностроении наибольшее распространение имеют сварные узлы, полученные разновидностью сварки плавлением — дуговой сваркой, при которой нагрев осуществляется электрической дугой меньшее распространение имеет контактная сварка с применением давления, при которой нагрев производится теплом, выделяемым при прохождении электрического тока в зоне контакта соединяемых деталей. В дальнейшем рассматриваются соединения, полученные дуговой сваркой.  [c.21]

К сварке плавлением относятся следующие способы дуговая, электрошлаковая, электронно-лучевая, лазерная, газовая, термитная, а к сварке давлением — контактная, диффузионная, холодная, ультразвуковая, взрывом и др.  [c.51]

Контактная сварка (КС). КС — основной способ сварки давлением. При КС для нагрева металла в сварочной зоне используется теплота, выделяемая при прохождении тока в месте контакта свариваемых деталей. Особенностью КС является использование кратковременных t = 0,003 10 с) импульсов тока большого значения ([ == 1 ч- 100 кА) при напряжении U 2-4- 12 В и давлении Я = 10 -ь 150 МПа. Питание сварочным током осуществляется от понижающего трансформатора. Максимальное количество теплоты выделяется в зоне контакта деталей, где металл нагревается до пластического состояния или до плавления. Под действием сжимающих усилий неровности сминаются, а оксидные пленки выдавливаются из стыка — происходит сближение нагретых деталей до межатомных расстояний, т. е. сварка. Основными видами КС являются точечная, шовная (роликовая) и стыковая.  [c.57]

Сварка давлением даёт наибольшую однородность сварного соединения с основным металлом и в ряде случаев они практически неразличимы. Отсутствие плавления металла обеспечивает неизменяемость его химического состава в процессе сварки и незначительные изменения структуры и механических свойств. Процесс сварки легко поддаётся механизации и автоматизации, обеспечивая однородность продукции.  [c.272]

В зависимости от способа образования сварного соединения различают сварку плавлением и сварку давлением. При сварке плавлением (рис. 7, 8 и 9) поверхности кромок свариваемых деталей плавятся одновременно с присадочным материалом, вводимым в зону плавления. В результате образуется прочный сварной шов.  [c.203]

Стыковые соединения элементов плоских и пространственных заготовок наиболее распространены. Соединения имеют высокую прочность при статических и динамических нагрузках. Их выполняют практически всеми видами сварки плавлением и многими видами сварки давлением. Некоторая сложность применения сварки с повышенной тепловой мощностью (автоматической под флюсом, плазменной струей) связана с формированием корня шва. В этом случае для устранения сквозного прожога при конструировании соединений необходимо предусматривать съемные или остающиеся подкладки. Другой путь — применение двусторонней сварки, однако при этом необходимы кантовка заготовки и свободный подход к корневой части сварного соединения. При сварке элементов различных толщин кромку более толстого элемента выполняют со скосом для уравновешивания  [c.289]

Тавровые соединения широко применяют при изготовлении пространственных заготовок. Соединения с односторонней и двусторонней разделками кромок, выполненные с полным проваром, имеют высокую прочность при любых нагрузках. Тавровые соединения выполняют всеми видами сварки плавлением. Сварку давлением для тавровых соединений применяют редко (приварка стержня к пластине стыковой контактной сваркой оплавлением и сваркой трением и т.п.).  [c.289]

Нахлесточные соединения часто применяют для сварки листовых заготовок при необходимости простой подготовки и сборки под сварку. Эти соединения, выполненные сваркой плавлением, менее прочны по сравнению со стыковыми соединениями. Они неэкономичны вследствие перерасхода основного металла, обусловленного наличием перекрытия свариваемых элементов и наплавленного металла в связи с выполнением двух угловых швов. В то же время нахлесточное соединение — основное соединение тонколистовых элементов при сварке давлением, особенно при контактной точечной и шовной сварке. В данном случае оно наиболее технологично, так как удобно для двустороннего и одностороннего подводов электродов перпендикулярно к поверхности металла. Точечные соединения часто играют роль связующих соединений и рабочих усилий не передают (точечные соединения сварных профилей при нагружении продольным усилием, соединения обшивок с каркасами и т.д.). Шовные соединения, как правило, несут рабочие нагрузки, но их прочность меньше, чем стыковых, выполненных сваркой плавлением. Это обусловлено дополнительным изгибом при осевом нафужении и концентрацией напряжений вследствие зазора между элементами.  [c.289]

Сварка давлением незначительно изменяет химический состав, структуру и свойства металла. С ее помощью могут быть получены сварные соединения с такими же свойствами, как у основного металла без дополнительной обработки после сварки. Это одно из основных преимуществ сварки давлением перед сваркой плавлением. Но большинство способ ов сварки давлением (за исключением контактной сварки) требует создания особых условий (например, вакуума при диффузионной сварке, обеспечения безопасности работ при сварке взрывом), либо они применимы только для небольшой группы конструкций деталей. Поэтому сварка плавлением применяется чаще.  [c.7]

В результате реакции образуются железо и окись алюминия, которая всплывает на поверхность, образуя шлак. Продукты реакции нагреваются до температуры 3000 °С. Термитная сварка может осуществляться методом промежуточного литья, когда расплавом железа заливают стык стальных или чугунных деталей, заключенный в литейную форму. Это сварка плавлением. Но термитную сварку выполняют еще и впритык, когда жидким металлом и шлаком только нагревают торцы соединяемых деталей, а соединение получают, сдавливая разогретые торцы и деформируя их. Это сварка давлением с нагревом без оплавления. Термитная сварка применяется в основном для соединения рельсов. Она малопроизводительна, ее трудно автоматизировать. Поэтому ее применяют редко.  [c.9]

Помимо атомного строения металлов при сварке давлением и плавлением имеет значенне кристаллическое строение металлов, которое наряду с атомным строением определяет условия взаимодействия соединяемых металлов.  [c.10]

Все способы сварки металлов могут быть разделены на две основные груплы сварка давлением и сварка плавлением.  [c.3]

Сварка является технологическим процессом получения неразъемных соединений как металлических, так и неметаллических изделий. Различают сварку давлением и сварку плавлением. Наибольшее распространение получила электрическая сварка плавлением, в которой ведущее место занимает дуговая сварка. Физический процесс дуговой сварки основан на прохождении электрического тока большой плотности через газовый промежуток. Этот процесс впервые описан руссим ученым В. В. Петровым (1802 г.) и получил название дугового разряда.  [c.4]

Сопоставление энергозатрат при рассмотренных способах сварки показывает, что способы сварки давлением менее энергоемки по сравнению со сваркой плавлением. Немаловажно и то, что при сварке в твердом состоянии не требуется расходовать энергию на расплавление металла, что экономит около 15…30% 1нергии.  [c.29]

Различные условия кристаллизации сварочной ванны приводят также к структурной неоднородности отдельных зон сварных соединений /5/, то есть к появлению прослоек, отличающихся своей структурой. Связь между структурой химически однородных сталей и сплавов и их механическими свойствами устанавливается в металловедческих исследованиях. В некоторой степени это может быть перенесено и на сварные соединения, например, для способов сварки без присадочного металла (контактная стьшовая, точечная, шовная и другие способы сварки давлением, когда соединение поверхностей производится с образованием или литого ядра из основного металла, или за счет плавления и деформации торцев). Однако в большинстве случаев для сварных соединений приходится учитывать совместное влияние химической и структурной неоднородности.  [c.14]

Сущность процесса сварки | Сварка металлов

Сваркой называется процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между соединяемыми частями при их нагревании и (или) пластическом деформировании (ГОСТ 2601—84).

Определение сварки относится к металлам, неметаллическим материалам (пластмассы, стекло и т. д.) и к их сочетаниям.

Рисунок — Процесс сварки

Энергия активации

Для образования неразъемного соединения одного соприкосновения частей с зачищенными поверхностями недостаточно. Межатомные связи могут установиться между частями (деталями) только тогда, когда соединяемые атомы получат энергию извне. В результате затраченной энергии атомы получат соответствующее смещение (движение), позволяющее им занять в общей атомной решетке устойчивое положение, т. е. достигнуть равновесия между силами притяжения и отталкивания. Энергию извне называют энергией активации. Ее при сварке вводят путем нагрева (термическая активация) или пластического деформирования (механическая активация).

Соприкосновение свариваемых частей и применение при сварке энергии активации являются необходимыми условиями для образования неразъемных сварных соединений из однородных частей. Эти условия совмещаются при выполнении процесса сварки.

По признаку применяемого вида активации в момент образования межатомных связей в неразъемном соединении различают два вида сварки: сварку плавлением и сварку давлением.

Рис. 1. Соединение деталей сваркой плавлением:

1 — перед сваркой, б — после сварки; 1, 3 — свариваемые детали, 2 — оплавляемые кромки, 4 — сварной шов

Сущность сварки плавлением

Сущность сварки плавлением (рис. 1) состоит в том, что образующийся от нагрева посторонним источником жидкий металл одной оплавленной кромки самопроизвольно соединяется (в какой-то мере перемешивается) с жидким металлом второй оплавленной кромки, создается общий объем жидкого металла, который называется сварочной ванной. После охлаждения металла сварочной ванны получается металл шва. Металл шва может образоваться только за счет переплавления металла по кромкам или дополнительного присадочного металла, введенного в сварочную ванну.

Источниками местного нагрева при сварке плавлением могут быть электрическая дуга, Тазовое пламя, химическая реакция с выделением теплоты, расплавленный шлак, энергия электронного излучения, плазма, энергия лазерного излучения.

Образование межатомных связей в кромках соединяемых деталей при сварке плавлением достигается благодаря тому, что металл по кромкам (каждый в отдельности) первоначально расплавляется, а потом вновь оплавленные кромки смачиваются и заполняются расплавленным металлом из сварочной ванны.

Зона сплавления

Зона вблизи границы оплавленной кромки свариваемой детали и шва называется зоной сплавления. В ней содержатся прежде всего образовавшиеся межатомные связи. В поперечном сечении сварного соединения она измеряется микрометрами, но роль ее в прочности металла очень велика.

Рис. 2. Соединение деталей сваркой давлением без внешнего нагрева:

а — детали перед сваркой, б — после сварки (макроструктура соединения алюминия), в — оптимальная зависимость между температурой нагрева и давлением для железа

Сущность сварки давлением

Сущность сварки давлением (рис. 2) состоит в пластическом деформировании металла по кромкам свариваемых частей. Пластическое деформирование по кромкам свариваемых частей достигается статической или ударной нагрузкой. Для ускорения получения пластически деформированного состояния металла по кромкам свариваемых частей обычно сварку давлением выполняют с местным нагревом. Благодаря пластической деформации металл по кромкам подвергается трению между собой, что ускоряет процесс установления межатомных связей между соединяемыми частями. Зона, где образовались межатомные связи соединяемых частей при сварке давлением, называется зоной соединения.

Источником теплоты при сварке давлением с нагревом служат: печь, электрический ток, химическая реакция, индукционный ток, вращающаяся электрическая дуга и др.

Характер процесса сварки давлением с нагревом может быть и другим. Например, при стыковой контактной сварке оплавлением свариваемые кромки первоначально оплавляются, а затем пластически деформируются. При этом часть пластически деформированного металла совместно с некоторыми загрязнениями выдавливаются наружу, образуя грат.

Распределение деформаций по сечению сварного соединения в зоне сварки является неравномерным (рис. 2, б), в результате чего происходит скольжение у частиц металла в зоне соединения. Все это приводит к получению повышенных механических свойств сварных соединений. Оптимальная зависимость между температурой нагрева и давлением для железа дана на рис. 2, в.

1.2.2. Сварка плавлением и давлением

При сварке плавлением (и пайке) сближение атомов твердых тел осуществляется вследствие смачивания поверхностей твердых тел жидким металлом (припоем, расплавом), а активация поверх­ности твердого тела (металла) обеспечивается путем сообщения частицам поверхности тепловой энергии. Жидкий металл может растекаться по всей поверхности твердого тела, и при этом проис­ходят соприкосновение и прилипание (или адгезия) его молекул и поверхностного слоя твердого тела.

При затвердевании расплавленного металла слабые агдезионные связи заменяются прочными химическими связями, соответ­ствующими природе соединяемых материалов и типу их кристал­лической решетки. При сварке плавлением вводимая энергия (обычно тепловая) должна обеспечивать расплавление основного и присадочного металлов, оплавление стыка, нагрев кромки и т. д. При этом происходит усиленная диффузия компонентов в рас­плавленном и твердом металле, их взаимное растворение. Эти процессы, а также кристаллизация расплавленного металла сва­рочной ванны (или припоя) обеспечивают объемное строение зоны сварки, что обычно повышает прочность сварного соединения.

Сварка плавлением происходит без приложения осадочного давления, т. е. осуществляется путем спонтанного слияния объе­мов жидкого металла, и обычно не требуется тщательной подго­товки и зачистки соединяемых поверхностей. При сварке плавле­нием обе стадии процесса соединения — физический адгезионный контакт и химическое взаимодействие, сопровождаемое диффузи­ей, — протекают достаточно быстро (см. рис. 1.3, кривая 1). Для однородных металлов это не опасно. Но в случае разнородных ма­териалов с ограниченной взаимной растворимостью практически трудно получить соединения без хрупких интерметаллических прослоек в зоне контакта.

При быстром образовании физического контакта твердого тела с расплавом, например, при сварке путем расплавления одного из соединяемых металлов, сначала на границе твердой и жидкой фаз будет наблюдаться пик межфазной энергии w_г, аналогичный w_п (см. рис. 1.2), так как переход атомной системы в новое состояние происходит не мгновенно, а за некоторый конечный промежуток времени. Длительность так называемого периода ретардации (за­держки) пика поверхности раздела может быть приближенно рас­считана как время жизни атома перед потенциальным барьером или определена экспериментально. На основании этих данных можно определить допустимую длительность контакта твердой и жидкой фаз и оптимальную температуру сварки или пайки.

При сварке давлением (в твердой фазе) сближение атомов и ак­тивация поверхностей достигаются в результате совместного упругопластического деформирования соединяемых материалов в зоне контакта, часто одновременно с дополнительным нагревом. Длительность стадий (см. рис. 1.3) образования физического кон­такта (А) и химического взаимодействия (Б) при сварке давлением существенно больше, чем при сварке плавлением, и зависит от ря­да факторов: физико-химических и механических свойств соеди­няемых материалов, состояния их поверхностей, состава внешней среды, температуры нагрева, схемы приложения давления или других средств активации (ультразвука, трения и т. д.).

В последнее время предложены методы приближенного рас­чета параметров режима сварки статическим давлением, которые подтверждаются экспериментально. Длительность процесса обра­зования физического контакта, заключающегося в снятии микро­неровностей, рассчитывают по скорости ползучести. Длительность второй стадии — химического взаимодействия — оценивают по уравнению Больцмана как длительность периода активации. Рас­четы основаны на представлениях о схватывании материалов в результате ползучести на контактных поверхностях и образовании прочных химических связей в местах выхода и перемещения ва­кансий, дислокаций и скоплений. Выход дислокации на контакт­ную поверхность активирует ее путем разрыва насыщенных свя­зей, что приводит к образованию активных центров.

Вместе с тем процесс получения работоспособного соединения в большинстве случаев (особенно при наличии сопутствующего нагрева) не заканчивается схватыванием. Дальнейшее его развитие происходит в результате диффузионных перемещений атомов че­рез границу контакта на стадии объемного взаимодействия, кото­рой и завершается сварка. Ясно, что в случаях, когда сварка давле­нием осуществляется без внешнего нагрева (холодная сварка, сварка взрывом и др.), так называемая третья стадия (стадия объ­емного взаимодействия) не получает существенного развития и соединение завершается на стадии схватывания.

Относительная роль схватывания и объемного взаимодействия в разных методах соединения металлов различна и определяется в основном температурой, временем и давлением в зоне контакта. Например, при диффузионной сварке, как правило, объемное взаимодействие получает заметное развитие и соединение завер­шается образованием общих зерен в зоне контакта.

Классификация способов сварки

Подробности

Опубликовано 25.05.2012 15:54

Просмотров: 27255

Страница 1 из 13

В зависимости от вида энергии активации и по состоянию металла в зоне соединения все способы сварки можно разделить на две группы: сварка давлением и сварка плавлением. К сварке давлением относят способы, при которых применяют только механическую или тепловую и механическую энергию совместно. В последнем случае сварка может происходить с оплавлением металла или без его оплавления. К сварке давлением без нагрева относится холодная сварка, сварка взрывом, магнитно-импульсная сварка. Для этих способов характерно высокое давление на детали в зоне соединения, в несколько раз превышающее предел текучести и даже предел прочности свариваемого металла при комнатной температуре, что обеспечивает совместное пластическое деформирование соединяемых поверхностей. Сварка давлением с нагревом без оплавления происходит при высоких температурах, переводящих металл в пластическое состояние. Это снижает предел текучести металла и позволяет получить нужную для сварки деформацию при небольшом удельном осадочном давлении, в несколько раз меньшем предела текучести металла при комнатной температуре. Примерами способов сварки давлением с нагревом без оплавления могут служить кузнечная, диффузионная и ультразвуковая сварка, газопрессовая сварка, при которой нагрев производят пламенем от сжигания горючих газов в кислороде, сварка токами высокой частоты, нагревающими свариваемые кромки индуцируемыми в них вихревыми токами. Сварка давлением с нагревом и оплавлением характеризуется высокой температурой нагрева зоны соединения, превышающей температуру плавления свариваемого металла. На поверхности соединяемых деталей тонкий слой металла оплавляется.

Под действием прилагаемого давления жидкий металл при некоторых способах сварки может выдавливаться из зоны соединения, например при сварке трением, контактной стыковой, сварке оплавлением. С жидким металлом выносятся за пределы зоны соединения загрязнения поверхности. Вокруг соединения образуется наплыв выдавленного металла грат, который после сварки удаляется. Соединение образуется за счет деформации нагретых, но не расплавленных слоев металла, находившихся под оплавленным слоем. При контактной точечной и роликовой (шовной) сварке расплавленный металл остается в зоне соединения и после прекращения нагрева кристаллизуется между соединяемыми поверхностями под давлением, образуя сварное соединение. Более подробно способы сварки давлением рассмотрены в гл. 14, 15 и 16. Сварка давлением незначительно изменяет химический состав, структуру и свойства металла. С ее помощью могут быть получены сварные соединения с такими же свойствами, как у основного металла без дополнительной обработки после сварки. Это одно из основных преимуществ сварки давлением перед сваркой плавлением. Но большинство способов сварки давлением (за исключением контактной сварки) требует создания особых условий (например, вакуума при диффузионной сварке, обеспечения безопасности работ при сварке взрывом), либо они применимы только для небольшой группы конструкций деталей. Поэтому сварка плавлением применяется чаще. При сварке плавлением в зону соединения вводится только тепловая энергия. Металл в зоне сварки нагревается выше температуры его плавления. Здесь могут быть два способа: с плавлением основного металла и без плавления основного металла. При нагреве может быть расплавлен только вспомогательный металл (припой) с температурой плавления ниже, чем у основного металла соединяемых деталей. Основной металл в этом случае не расплавляют. Жидкий припой растекается по поверхности соединения, смачивает ее и, кристаллизуясь при охлаждении, образует паяный шов. Этот процесс называют пайкой. В большинстве способов сварки плавлением с помощью различных источников тепла небольшой участок соединения деталей нагревают выше температуры плавления основного металла. Образуется ограниченный твердым металлом объем жидкого металла, который называют сварочной ванной. По мере перемещения источника тепла вдоль свариваемого стыка в головной части сварочной ванны основной металл расплавляется, а в хвостовой части ванны металл затвердевает, образуя сварной шов. Для усиления сварного шва в сварочную ванну может подаваться расплавляемый материал электрода или присадочный материал. Способы сварки плавлением отличаются друг от друга источниками тепла и защитой зоны сварки от окружающей атмосферы. При газопламенной (газовой) сварке источник тепла И это пламя от сжигания горючего газа или пара в кислороде. Шов защищают продукты сгорания этого газа. Наиболее распространена дуговая сварка, при которой нагрев производят электрической сварочной дугой. В зависимости от способа защиты металла в зоне нагрева различают несколько способов дуговой сварки. При дуговой сварке штучными электродами при плавлении обмазки образуется шлак, который покрывает металл шва. Зона сварки защищается при этом также парами металла и компонентов покрытия. Защиту осуществляют инертными (аргон, гелий) или активными (углекислый газ, водяной пар) газами или их смесями. Эти способы дуговой сварки называют сваркой в защитных газах, или газоэлектрической сваркой. Она может выполняться плавящимся или неплавящимся электродом. С помощью защитного газа можно сжать электрическую дугу в узком канале горелки так, что дуга станет высококонцентрированным источником тепла. В таком случае говорят о сварке сжатой дугой, или о плазменной сварке. Хорошее качество шва и высокую производительность обеспечивает дуговая сварка под флюсом. На стык деталей заранее или в процессе сварки насыпают слой порошка флюса толщиной больше длины дуги. Дуга расплавляет флюс и горит под пленкой жидкого шлака и слоем порошка флюса в атмосфере паров металла и компонентов флюса. Шлак надежно закрывает шов, образуя шлаковую корку. Для соединения деталей большой толщины применяют электрошлаковую сварку, при которой для расплавления основного и электродного металлов используют теплоту, выделяющуюся при прохождении электрического тока через жидкий шлак, защищающий сварочную ванну от воздуха. При сварке плавлением используют также высококонцентрированные источники тепла: электронный луч и световой луч, излучаемый оптическим квантовым генератором-лазером. Электроннолучевая сварка основана на использовании теплоты, выделяющейся при торможении острофокусированного потока ускоренных электрическим полем электронов в результате их столкновений со свариваемой поверхностью. Сварку производят в вакууме, который защищает нагретую зону. Лазерная сварка происходит в результате передачи свариваемой поверхности энергии светового луча, сфокусированного на этой поверхности оптической системой. Защиту зоны сварки производят инертными либо активными газами. Особенности этих способов сварки плавлением и технология сварки с их применением описаны ниже в соответствующих главах. Выделение теплоты в результате химических реакций между окислом металла и другим металлом, более активным по отношению к кислороду, используют при термитной сварке. Термит — это смесь порошков окиси-закиси железа Без04 и алюминия или магния. Если ее подогреть до температуры воспламенения (800 °С), произойдет реакция 3Fe304 +8А1->4А1203 +9Ре+850ккал(3559кДж) (на1 кг/смеси). В результате реакции образуются железо и окись алюминия, которая всплывает на поверхность, образуя шлак. Продукты реакции нагреваются до температуры 3000 °С. Термитная сварка сможет осуществляться методом промежуточного литья, когда расплавом железа заливают стык стальных или чугунных деталей, заключенный в литейную форму. Это сварка плавлением. Но термитную сварку выполняют еще и впритык, когда жидким металлом и шлаком только нагревают торцы соединяемых деталей, а соединение получают, сдавливая разогретые торцы и деформируя их. Это сварка давлением с нагревом без оплавления. Термитная сварка применяется в основном для соединения рельсов. Она малопроизводительна, ее трудно автоматизировать. Поэтому ее применяют редко. Таким образом, при всех способах сварки под действием энергии активации металл в зоне соединения изменяется, происходит его деформация и (или) плавление с последующим затвердеванием, металл может взаимодействовать с окружающей атмосферой, компонентами шлаков, происходит изменение его структуры. Поэтому сварные соединения, как правило, отличаются от основного металла структурой, химическим составом металла и механическими свойствами. Особенно велики эти отличия при сварке плавлением.

Добавить комментарий

Что такое сварка плавлением? — Сварочный штаб

Сварка плавлением — это метод, в котором используется тепло для объединения или плавления двух или более материалов до точки плавления путем их нагрева. Метод может включать использование наполнителя, а может и нет.

Приложение внешнего давления не требуется для процессов сварки плавлением, за исключением контактной сварки, когда для надежного соединения во время сварки необходимо значительное контактное давление. Подробнее о том, что такое сварка плавлением.

Что такое сварка?

Прежде чем мы начнем обсуждать «что такое сварка плавлением», важно быстро понять сварку и два ее основных типа. Сварку можно описать как производственный процесс, посредством которого два или более одинаковых или разных материала могут быть надежно соединены путем образования слияний с нанесением или без применения присадочного компонента, нагревом или внешним давлением.

Сварочные процессы можно условно разделить на две категории — сварка плавлением и сварка в твердом состоянии — в зависимости от отсутствия или наличия плавких предохранителей основного материала.Если блеклые поверхности основных компонентов плавятся вместе с присадочным материалом с образованием сварных швов, это называется сваркой плавлением.

С другой стороны, если во время сварки не происходит плавления, это считается твердотельной сваркой. Однако основные компоненты могут быть нагреты до экстремальных температур при сварке в твердом состоянии (но ниже точки кипения).

Что такое сварка плавлением?

Методы сварки плавлением включают в себя методы сварки, при которых исходные поверхности, а также присадочный материал разжижаются во время сварки с образованием сварных швов.Поэтому с этими процессами часто связано тепло.

Для этих процессов не требуется приложение внешнего давления, за исключением группы контактной сварки, где необходимо поддерживать значительное контактное давление на протяжении всей сварки для обеспечения прочного соединения. Его можно добавлять или не добавлять в наполнитель.

Какие бывают процессы сварки плавлением?

При обсуждении сварки плавлением самые важные вещи, которые необходимо понять, — это различные процессы сварки плавлением.Процессы сварки плавлением можно классифицировать по источнику тепла, например: высокая энергия, электрическое сопротивление, газовая и электрическая дуга.

Исходя из этого, следующие различные процессы сварки плавлением:

Процессы дуговой сварки

Дуговая сварка — наиболее распространенный метод сварки плавлением. Дуговая сварка оправдывает ажиотаж; он использует электрическую дугу для соединения двух или более частей.

С электрической дугой, достигающей шести тысяч градусов по Фаренгейту, этот метод сварки плавлением чрезвычайно эффективен для плавления даже самых твердых металлов.

Кроме того, можно выполнять подводную дуговую сварку, что делает ее идеальным решением для морских предприятий. К наиболее распространенным процессам сварки плавлением, используемым сегодня, относятся следующие процессы дуговой сварки.

Дуговая сварка в экранированном металле (SMAW)

SMAW, часто называемый сваркой штучной сваркой, дуговой сваркой под флюсом или ручной дуговой сваркой (MMAW), используется для сварки всех участков черных и цветных металлов.

Сварка МИГ и МАГ

Сокращение от «Сварка металла в инертном газе» и «Сварка металла в активном газе». Сварка MIG и MAG часто называется дуговой сваркой металла в газе (GMAW).Процессы дуговой сварки, которые сегодня становятся все более распространенными, MIG и MAG, представляют собой сварочные процессы, при которых между заготовкой и скоропортящимся проволочным электродом возникает электрическая дуга, что приводит к плавлению и заеданию.

В случае сварки MIG оба используют защитный газ для защиты сварного шва от переносимых по воздуху химикатов или окисления.

Сварка вольфрамом в среде инертного газа

Сварка TIG — это метод дуги, при котором дуга образуется между опорной пластиной и электродом с использованием нерасходуемого вольфрамового электрода.Этот инертный защитный газ используется для защиты от окисления или других загрязнений в атмосфере.

Этот метод можно использовать внутренне для тонких деталей, но для более тяжелых компонентов он потребует вставки трубки, стержня или расходных материалов.

Плазменная сварка

В этом методе используется электрическая дуга, возникающая между соплом горелки и электродом. Газ (обычно аргон) внутри области ионизируется дугой, образуя так называемую искру.

Затем он проталкивается через медное сопло с мелким отверстием, которое подавляет дугу и направляет ее к заготовке, позволяя изолировать искровую дугу от защитного газа (обычно создаваемого комбинацией водорода и аргона).

Сварка под флюсом (SAW)

В широко используемом методе дуговой сварки SAW используется активно подаваемый пригодный к употреблению электрод и слой плавкого флюса, который в расплавленном состоянии становится проницаемым и создает путь тока между электродом и заготовкой. Плазма, удаляя ультрафиолетовое излучение и газы, также перестает окрашивать и загорается.

Дуговая сварка под флюсом

Созданный как альтернатива SMAW, этот метод использует регулярно питаемый скоропортящийся электрод с потоком и постоянным напряжением или источник питания с постоянным напряжением.В этом процессе также часто может использоваться защитный газ для обеспечения безопасности от атмосферы, используя только флюс.

Процессы газовой сварки

На сегодняшний день наиболее часто используются следующие процессы газовой сварки:

Газокислородная сварка

Кислородно-топливная сварка, которую часто называют газовой сваркой и кислородно-ацетиленовой сваркой, представляет собой процесс, в котором используется паяльная трубка или горелка, которую можно держать в руке с комбинацией ацетилена и кислорода, которая сгорает, образуя факел. Кислородная сварка, которая представляет собой форму сварки плавлением на основе растворителя, требует использования пламени для плавления и соединения поверхностей с использованием кислорода в качестве источника топлива.

Естественно, огонь требует кислорода, который является основой кислородно-топливной сварки. Огонь питается кислородом, чтобы создать горячее пламя выше четырех тысяч пятисот градусов по Фаренгейту.

При кислородно-топливной сварке обычно используется смесь горючего газа и кислорода для получения горячего пламени для соединения материалов.

Процессы контактной сварки

На сегодняшний день наиболее часто используются следующие процессы контактной сварки:

Точечная контактная сварка

Этот простой метод соединения обеспечивает нагревание двух электродов в зависимости от толщины заготовки и свойств материала.Сварочное напряжение ограничено небольшим местом, поскольку детали скрепляются одновременно.

Сварка контактным швом

Этот вид точечной сварки создает последовательность устойчивых чередующихся кусочков стыка путем замены традиционных электродов для точечной сварки дисками, которые перемещаются по мере вращения заготовок между ними.

Процессы высокоэнергетической сварки

Ниже приведены основные типы сварочных процессов с высокой энергией.

Электронно-лучевая сварка (EBW)

Этот метод сварки выполняется в атмосферных условиях с использованием волны высокоскоростных электронов для плавления деталей, поскольку электроны выделяют тепло при входе в материал.Раны в основном тонкие и глубокие.

Лазерная сварка (LBW)

Часто используемый в больших объемах, LBW использует лазерный луч для обеспечения сфокусированного источника энергии с высокой точностью, который может использоваться для соединения полимеров и металла. Это часто называют лазерной сваркой, это включает использование световой энергии для выработки тепла.

Установка для лазерной сварки в основном испускает рассеянный свет на поверхности. Поверхности становятся немного теплее с каждым ударом.

Они соединяются вместе по мере таяния артефактов.

Вот и все — различные процессы сварки плавлением. Используя приведенную выше информацию, вы можете определить, какой процесс сварки плавлением лучше всего подходит для вашей области применения.

Кроме того, вы можете полностью понять, как работают различные процессы сварки плавлением, обратившись к информации, представленной выше.

Преимущества и недостатки процессов сварки плавлением

Процессы сварки плавлением имеют свои плюсы и минусы.Ниже приведены преимущества и недостатки процессов сварки плавлением:

Преимущества процессов сварки плавлением

Ниже перечислены основные преимущества процессов сварки плавлением:

• За один этап легко сварить два или более компонента.
• Легко добавляется к наполнителю, чтобы заполнить большой зазор
• Дизайн стыка и подготовка кромок не важны, так как эти переменные в основном влияют на возможное проникновение
• Нет необходимости прикладывать внешнее давление, поэтому форма первичного элемента не имеет значения (необходима соответствующая конструкция для равномерного создания давления)

Недостатки процессов сварки плавлением

Ниже перечислены основные недостатки, связанные с процессами сварки плавлением:

• Связывание различных металлов сваркой плавлением — сложная задача, особенно если металлы имеют существенно разные точки плавления и коэффициенты теплового расширения
• Метод связан с деградацией и образованием остаточных напряжений, поскольку требует плавления и затвердевания
• Экстремальный нагрев также существенно влияет на микроструктуру основных материалов
• Паяные детали включают измеримую зону термического влияния (ЗТВ), которая часто рассматривается как уязвимый компонент сварной сборки

Сводка

В этой статье мы обсудили различные процессы сварки плавлением, а также основные преимущества и недостатки этих процессов сварки.Обладая этой информацией, вы можете решить, является ли использование процессов сварки плавлением для вашего приложения хорошей идеей или нет, а также какой процесс сварки плавлением следует использовать для вашего приложения.

Похожие сообщения:

Процесс сварки плавлением — обзор

1.1 Общие положения

Самозащищенная дуговая сварка (SSAW) — это процесс сварки плавлением с использованием непрерывного (проволочного) плавящегося электрода, который не требует никакого внешнего экранирования (1, 2), либо с минеральным флюсом, как при сварке под флюсом, или в защитных газах (CO 2 , Ar-CO ₂ , Ar-O ₂ и т. д.) как при сварке в среде защитного газа (MIG-MAG / GMAW). Для работы с SSAW необходимо поставить только два, а не три элемента на рабочем месте: —

(i)

сварочное оборудование (источник питания плюс устройство подачи проволоки) и

(ii)

подходящие сварочные материалы, совместимые с свариваемым материалом, типом соединения и используемым положением.

На рис. 1.1 схематически показаны различия в типичных установках для сварки в самозащитной среде (часто называемой SS-FCAW) и сварки в среде защитного газа сплошной или трубчатой ​​/ порошковой проволокой.При SSAW отпадает необходимость в пункте (iii): защитный расходный материал — защитный газ.

Рис. 1.1. Типовые установки для металлической дуговой сварки плавящимся электродом с непрерывной проволокой, который может быть сплошным или трубчатым / порошковым: —

(a)

сварка в самозащите,

(B)

сварка в среде защитных газов.

Таким образом, логистическое удобство SSAW аналогично ручной сварке стержневыми электродами с флюсовым покрытием (MMA / SMAW).Однако, поскольку в SSAW используется непрерывный проволочный электрод, это дает очевидные преимущества в производительности по сравнению со стержневым электродом, поскольку отсутствуют принудительные остановки и пуски. Как и дуговая сварка в защитном газе, самозащитная дуговая сварка может быть полуавтоматической или полностью механизированной. Таким образом, несмотря на текущую маркетинговую тенденцию замены покрытых флюсом электродов сваркой в ​​среде защитного газа, сплошной или трубчатой ​​/ порошковой проволокой, первый вопрос, который должен рассмотреть текущий пользователь покрытых флюсом электродов, заключается в следующем: —

«Можно ли сделать текущую работу более рентабельной с использованием самозащитных расходных материалов, если доступ позволяет использовать полуавтоматическую сварку?»

Повышение производительности сварки непрерывным электродом общепризнано, но есть также некоторые опубликованные данные (3–5), показывающие технические преимущества, возникающие в результате устранения прерывания работы стержневого электрода и внедрения процессов непрерывного электрода, поскольку рассматривается ниже.

(а)

Контроль вязкости. Это важно для сосудов под давлением, резервуаров для хранения и крупных сооружений, таких как морские платформы; например При строительстве одной недавней платформы около ½ миллиона долларов было потрачено только на испытания на ударную вязкость при разработке процедуры сварки (6). Тем не менее, всегда возникает вопрос о том, последовательно ли воспроизводится уровень ударной вязкости, продемонстрированный в технологической сварке, в производственных сварных швах, контролируемых соответствующими Спецификациями процедуры сварки (WPS).В таблице 1.1 сравниваются результаты испытаний на вязкость по Шарпи, полученные в ходе квалификационных испытаний (PQ) и производственных испытаний (3). Сравнение показывает, что при механизированных процессах с использованием непрерывных электродов производственные испытания достигли более 80% уровня ударной вязкости, продемонстрированного результатами испытаний PQ, но с ручным стержневым электродом уровень достижения при производственных испытаниях был лишь немногим выше 60%.

Таблица 1.1. Сравнение результатов ударной вязкости с V-образным надрезом по Шарпи, полученных для аттестации процедуры сварки (WPQ и производственные испытания аналогичных соединений, выполненных с помощью трех различных процессов.

179О. ЛАИ, К.О. VILPPONEN «Квалификационные испытания процедуры сварки в сравнении с производственными испытаниями — систематическое исследование».

(AWS) WELDING JOURNAL, июнь 1987 г., Vol. 66, No. 6, pp. 40-42.

(б)

Усталостное поведение. Это также очень важное свойство, которое объясняет многочисленные структурные нарушения и экономическое бремя. Похоже, существует консенсус (7–9), что большинство отказов металлических конструкций, которые происходят в процессе эксплуатации, от больших сварных конструкций, таких как мосты (8) до самолетов (9), связаны со значительным ростом усталостных трещин, которые предшествуют окончательному разрушению или разрушению. .На рисунке 1.2 показан более высокий усталостный ресурс для полуавтоматических сварных швов, хотя и в среде защитных газов FCA, и для автоматических сварных швов под флюсом по сравнению с теми, которые выполняются вручную с использованием некоторых покрытых флюсом электродов (4).

Рис. 1.2. Имеет разную глубину трещин и разрушение угловых сварных швов без нагрузки (сужение 7 мм) на стальном листе толщиной 25 мм, сваренном с помощью различных процессов. Амплитуда напряжений 150 Н / мм ² и коэффициент напряжений 0,5.

Т. Лассен, Welding Journal, 1990 г. Авторские права © 1990

В 1991 г. были опубликованы результаты (5) по усталостным ресурсам односторонних стыковых сварных швов с закрывающейся головкой, которые доступны только с одной стороны и в которых корни с дефектами не могут быть выдолблены и повторно сварены .Некоторые сварные швы были выполнены покрытыми флюсом электродами (E7016 для корня и E7018-G для заполнения), в то время как другие были наплавлены полуавтоматически из самозащитной проволоки E61T8-K6. На рис. 1.3 показано, что для соединений, сваренных самозащитной проволокой, наблюдается явная тенденция к увеличению усталостной долговечности по сравнению с соединениями, сваренными с помощью стержневых электродов.

Рис. 1.3. Результаты испытаний на усталость образцов, полученных из односторонних закрывающих сварных швов и построенных с использованием напряжения усталостного разрушения.Сплошные линии представляют собой среднее значение минус 2 стандартных отклонения для классов конструкции сварных швов из стандарта BS.5400: Часть 10: 1980, а пунктирная линия — среднее значение минус 2 стандартных отклонения для всех данных.

Данные из отчета о морских технологиях OTR 90 335, Лондон: RMSO, 1991 Авторские права © 1991

Было замечено (5), что процессы MMA / SMAW и SS-FCAW подвержены корневым дефектам, в основном отсутствию слияния и / или проникновения и пористость. Однако в целом частота и величина дефектов в соединениях SS-FCAW были заметно меньше, чем в соединениях MMA / SMAW.Это было связано с: —

—

использованием непрерывной проволоки, уменьшающей количество перерывов в сварке, вызванных заменой стержневого электрода; NB. Места остановки / старта часто связаны с недостатками;

—

узость проволоки по сравнению с покрытым флюсом электродом, облегчающим манипуляции с дугой и способствующим улучшенному сплавлению в корне, особенно там, где существует перекос;

—

снижение риска пористости в самозащитных сварных швах.

Однако в настоящее время самозащитная дуговая сварка плохо воспринимается по сравнению с другими процессами, и иногда SSAW рассматривается как несколько загадочный процесс. В 1970 году Д.К. Смит (10) называл самозащитные электроды «покрытыми электродами, вывернутыми наизнанку», подразумевая, что в самозащитных электродах все экранирование должно происходить изнутри провода, тогда как в случае покрытых флюсом электродов Экранирование электрода обеспечивается потоком на внешней стороне стержня.Это противопоставление было сделано в контексте дуговой сварки порошковой проволокой (FCAW) в целом, большая часть которой выполняется с помощью некоторого количества защитного газа. Следовательно, может показаться, что с того времени возникло впечатление, что самозащищенная сварка является несколько худшим вариантом FCAW, поскольку в ней отсутствует внешний газовый экран.

По сей день в справочниках (1, 2) и учебниках (11, 12) самозащитная сварка остается скрытой в описаниях либо FCAW (1, 2, 12), либо сварки порошковой проволокой (11). в зависимости от принятой терминологии, и он не был признан самостоятельным процессом.Нехватка понимания того, как на самом деле работает самозащитная сварка для осаждения прочного металла, воплощена в Настольном издании 1985 г. ASM Metals Handbook, в котором говорится (13): —

Защитный газ, методы самозащиты и защиты от вспомогательного газа различаются в основном типом используемого электрододержателя и длиной удлинителя электрода ».

Однако, даже если принять во внимание недавние (1990 г.) разработки в конструкции сварочных горелок, самозащищенная сварка даже не упоминается (14).В таких условиях промышленность медленно принимает наиболее подходящие сварочные материалы для выполняемой работы с целью повышения производительности (15).

Ситуации не помогают спецификации, классифицирующие сварочные материалы, которые будут рассмотрены более подробно в отдельном РАЗДЕЛЕ. Самая старая, датированная 1969 годом и, следовательно, самая известная и широко используемая в мире — это спецификация AWS A5.20-79 (16). Как и в справочниках (1, 2) и учебниках (11, 12), самозащитная и газозащитная проволока рассматриваются вместе под общим названием дуговой сварки порошковой проволокой (FCAW).В различных таблицах и в Руководстве эти два разных типа проволоки смешаны без разбора и, будучи перечислены под последовательными номерами (Таблица 1.2), не поддаются легкому различению, если их номера обозначений классов не запомнены. Тем не менее, несмотря на этот недостаток, из-за установленного статуса спецификации AWS A5.20–79 ее классификации будут использоваться в этой работе по необходимости.

Таблица 1.2. Перечень классификаций AWS для самозащитной и газозащитной трубчатой ​​/ порошковой сварочной проволоки с цифрами после дефиса, обозначающими удобство использования и рабочие характеристики проволоки, например.грамм. как в таблице 7 спецификации AWS A5.20-79.

ИСПЫТАНИЕ НА УДАР С V-образным надрезом CHARPY J	SUB-ARC. (SAW)			Автоматический GMAW			MANUAL WELDING SMAW AWS E7016
	Procedure Qualifie. Тест	Изделие. Тест	% выполнено	Процедура квалифицирована. Тест	Изделие. Тест	% выполнено	Процедура квалифицирована. Тест	Изделие. Тест	% Выполнено
СВАРНЫЙ МЕТАЛЛ — снизу	117	68	58	103	84	82	186	82	186						9024	91	73	80	98	90	92	158	117	74
ЛИНИЯ FUSION — нижняя	201 14	201 14	92	—	—
ЛИНИЯ FUSION — верхняя	159	174	109	212	196	92	19242
FL + 2 мм — снизу	275	209	76	240	194	81	—	—
FL + 2 мм — верх	279	230	82	232	202	87	339	123	36
	227	87	253	212	84	—	—
FL + 5 мм — верх	258	214	83 217	88	220	133	60
	СРЕДНЕЕ ДОСТИЖЕНИЕ		81	СРЕДНЕЕ ДОСТИЖЕНИЕ		87	СРЕДНИЙ

Классификация	Экранирование
EXX T-1	CO 2 -SHIELDED
EXX T-2	ED	ED CO 2 САМОЗАЩИЩЕННЫЙ
EXX T-4	САМОЗАЩИТНЫЙ
EXX T-5	СО2 или Ar-СО2-ЭКРАНИРОВАННЫЙ
EXX T-6 9024-SHI	EXX T-6 9024-SHI		EXX T-7	САМОЗАЩИЩЕННЫЙ
EXX T-8	САМОЗАЩИТНЫЙ
EXX T-10	САМОЗАЩИТНЫЙ
	EXX T-10

Продолжение обработки самоэкранированной сварки в процессе дуговой сварки порошковой проволокой (FCAW) вводит в заблуждение, поскольку термин FCAW был сужен в результате новых разработок.Сегодня существуют трубчатые проволоки с металлической сердцевиной (без флюса), которые обеспечивают практически бесшлаковую сварку, как при сварке сплошной проволокой в ​​защитном газе. Кроме того, тот факт, что все самозащитные провода, представленные в настоящее время на рынке, имеют трубчатую форму, является скорее вопросом удобства производства, чем принципами процесса. Между 1962-67 годами некоторые советские исследователи (17–19) и Кобаяши (20) продемонстрировали, что дуговая сварка стали C-Mn вполне возможна с использованием неизолированной сплошной проволоки, самоэкранирующая способность которой зависит от соответствующего содержания Al, Ti и Zr добавляются в расплав стали, из которой сделана проволока.

Таким образом, в принципе, как и сварка в среде защитного газа, сварка в самозащитной среде возможна как сплошной, так и трубчатой ​​/ порошковой проволокой.

Цель данной работы — представить самозащитную дуговую сварку (SSAW) как самостоятельный процесс со своими особыми характеристиками, а также довести ее существование и преимущества до сведения владельцев. операторы, проектировщики, изготовители и сертифицирующие органы металлоконструкций и оборудования. Чтобы вызвать уверенность там, где может отсутствовать знакомство, будут объяснены металлургические принципы самозащитной сварки.Эти принципы применимы только к сварке мягких, C-Mn и низколегированных сталей и не могут быть распространены на хромоникелевые аустенитные нержавеющие стали или на различные (твердые) сплавы для наплавки, для которых также доступны самозащитные проволоки. .

Сварка плавлением — EB Industries

Что такое сварка плавлением

Сварка плавлением — это общий термин для процессов сварки, в которых плавление используется для соединения материалов аналогичного состава и точек плавления.Из-за присущих этим процессам высокотемпературных фазовых переходов в материале создается зона термического влияния. Некоторые методы, применяемые EB Industries, такие как электронно-лучевая сварка или лазерная сварка, часто сводят к минимуму этот эффект, вводя сравнительно небольшое количество тепла в заготовку.

Услуги, которые мы предоставляем

EB Industries предоставляет в качестве услуги следующие процессы сварки плавлением:

EB Industries не предоставляет следующие методы сварки плавлением.Однако у нас есть сеть партнеров, которые предоставляют эти услуги, к которым мы можем направить вас.

• Дуговая сварка общего назначения
• Кислородно-ацетиленовая сварка (OFW)
• Газовая дуговая сварка металлическим электродом (GMAW), иногда называемая сваркой в ​​среде инертного газа (MIG)
• Дуговая сварка вольфрамовым электродом (GTAW), также известная как сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG)
• Точечная электросварка сопротивлением (RSW)

Оборудование и экспертиза

EB Industries — уникальный поставщик услуг сварки плавлением, услуг по герметизации и инженерных услуг.Мы предоставляем дополнительные услуги, такие как испытания на герметичность, специализированные работы по очистке и квалифицированную сборку, чтобы повысить вашу безопасность, производительность и прибыль. Мы не просто выполняем сварку плавлением, чтобы доставить качественно сваренные детали; мы также предлагаем инженерные решения для вашего бизнеса.

В EB Industries мы считаем, что лучший способ обслуживать наших клиентов — это иметь в наличии набор сварочного оборудования, отвечающего разнообразным требованиям наших клиентов. У нас также есть несколько резервных систем и операторов, поэтому наши производственные возможности никогда не будут нарушены.

Быстрые котировки и доступ к экспертам

Если вы хотите узнать больше или получить предложение, позвоните нам по телефону 888-978-7035 или нажмите здесь , чтобы заполнить онлайн-форму запроса предложения.

В EB Industries мы уверены, что лучшие решения рождаются в сотрудничестве с нашими клиентами. По этой причине мы предоставляем нашим инженерам доступ к вам как можно раньше в процессе проектирования. Позвоните нам и попросите поговорить с одним из наших инженеров.

Знакомство с процессом сварки плавлением

Большинство людей согласны с тем, что лучше строить, чем разрушать, лучше объединять, чем разделять. К сожалению, зачастую легче разорвать структуру, чем соединить ее компоненты вместе. К счастью, опытные сварщики могут вмешаться и собрать различные металлические компоненты, чтобы создать более прочные и полезные конструкции.

Процесс сварки плавлением позволяет сварщикам выполнять свои основные монтажные работы.«Слияние» формально определяется Мерриам Вебстер как «союз путем плавления или как будто путем плавления; например, слияние различных, различных или отдельных элементов в единое целое ». И это определение также может служить кратким, если не общим, описанием сварки плавлением. В этой статье мы постараемся глубже понять процесс сварки плавлением и рассмотрим важные аспекты, которые позволяют успешно применять этот метод сварки для промышленной сборки металлических конструкций, таких как трубопроводы и трубки.

Что такое сварка плавлением?

Прежде чем обсуждать сварку плавлением, полезно получить некоторое представление о значении сварки на протяжении всей зарегистрированной истории человечества. Хотя конкретную дату происхождения установить невозможно, многие историки считают, что сварка началась около 4000 г. до н.э. в Египте. Однако термин «сварка» появился намного позже — примерно в 1600 году нашей эры. После его появления основные достижения продолжали улучшать процесс ковки металлов.Наконец, в 1881 году родилась сварка плавлением, когда сэр Огюст де Меритен, французский ученый, использовал дугу для соединения двух металлических пластин. Аналогичным образом, примерно в это время были открыты или изобретены такие важные элементы, как газ ацетилен, паяльная лампа и металлический электрод. Все было готово для последующего развития технологии сварки плавлением.

Какие виды сварки плавлением?

Попросите кого-нибудь, включая профессионалов сварочной отрасли, назвать различные типы сварки плавлением, и вы, вероятно, получите краткий список часто используемых методов.К сожалению, краткий список был бы крайне неполным, как показано на рисунке ниже.

Американское сварочное общество (AWS) признало более двадцати процессов сварки плавлением. Эти процессы лучше всего можно отличить по источнику тепла, который является основой всех процессов сварки плавлением. Кроме того, сварку плавлением можно разделить на один из следующих типов: однородный — где присадочный материал сварного шва такой же, как основной материал двух соединяемых металлов; неоднородный — наполнитель не совпадает с основным материалом; и автогенный — сварной шов без присадочного материала.Для каждого из множества видов сварки плавлением сварщики могут найти конкретные рекомендации и советы по получению наилучших сварных швов. Однако ниже обсуждаются некоторые общие соображения, которые следует учитывать при использовании процесса сварки плавлением в промышленных целях.

Как процесс сварки плавлением применяется в промышленности?

Сварка плавлением используется для всего, от произведений искусства до авиакосмической промышленности. Следующий список включает множество промышленных приложений.

Применение сварки плавлением в промышленности

• Строительство
• Биофармацевтика
• Пищевая промышленность
• Водоснабжение и водоотведение
• Самолеты
• Автомобили 9057 9057 9057
• Автомобили Судостроительные заводы В этих широкомасштабных промышленных применениях сварка плавлением часто используется для соединения труб с помощью таких процессов, как сварка трубы с трубной решеткой и сварка сосудов высокого давления.

  В то время как газовая дуговая сварка металлическим электродом (GMAW), также известная как сварка в среде инертного газа (MIG), дуговая сварка в среде защитного металла (SMAW) и дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW) используются для сварки труб и труб в промышленности, газовый вольфрам Дуговая сварка (GTAW), также известная как сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG), обеспечивает высочайшее качество сварных швов. Промышленные применения могут создавать множество проблем для сварщиков, в том числе проблемы доступности, а также угрозы безопасности. Лучший способ преодолеть эти препятствия — использовать орбитальную сварку TIG, которая автоматизирует процесс сварки плавлением и может выполняться с пульта дистанционного управления.

  Arc Machines, Inc. предоставляет высококачественное автоматизированное оборудование для орбитальной сварки GTAW и опыт. Являясь лидером в области передовых технологий сварки, мы можем помочь в оптимизации вашего процесса сварки плавлением. По вопросам, касающимся продуктов, обращайтесь по адресу [email protected] . По вопросам обслуживания обращайтесь по адресу [email protected] . Arc Machines приветствует возможность обсудить ваши конкретные потребности. Свяжитесь с нами , чтобы договориться о встрече.
  

  Разница между сваркой плавлением и сваркой твердого тела

  Требование соединения двух или более компонентов присуще производству. Существуют различные методы соединения, позволяющие собирать самые разные материалы различными способами. Некоторые из этих процессов обеспечивают постоянные соединения, а другие — временные. Подобно клепке, соединению и склеиванию, сварка также является одним из постоянных процессов соединения.По определению, сварка — это один из процессов соединения, с помощью которого два или более твердых компонента могут быть соединены навсегда за счет образования коалесценции с приложением внешнего давления, тепла и присадочного металла или без него. Таким образом, нагрев и давление не являются обязательными для соединения сваркой; фактически они применяются альтернативно. Поэтому в некоторых сварочных процессах применяется внешнее тепло; в то время как в других процессах применяется внешнее давление. Исходя из этого, сварочные процессы можно разделить на две группы: сварка плавлением и сварка в твердом состоянии.

  Во всех тех сварочных процессах, в которых от внешнего источника прикладывается достаточно тепла для плавления или плавления стыковых поверхностей основных компонентов с целью образования валика сварного шва, называются процессы сварки плавлением . В таких процессах обычно не требуется никакого давления. Все процессы дуговой сварки, газовой сварки и контактной сварки относятся к сварке плавлением. Также стоит отметить, что плавление стыковых поверхностей опорной плиты происходит из-за прямого воздействия тепла, а не в результате давления, трения и т. Д.

  С другой стороны, в процессах твердотельной сварки тепло не применяется напрямую; вместо этого в большинстве случаев применяется достаточное давление. Вследствие давления в зоне контакта может образовываться тепло; однако обычно эта температура остается значительно ниже точки плавления основных компонентов. Примерами этой категории являются диффузионная сварка, кузнечная сварка, сварка взрывом, сварка давлением, сварка трением и т. Д. Важные различия между сваркой плавлением и сваркой в ​​твердом состоянии приведены ниже в виде таблицы.

  ЗТВ

  Сварка плавлением	Сварка твердого тела
  В процессах сварки плавлением прилегающие поверхности основных компонентов плавятся с образованием валика сварного шва.	Такого плавления не происходит; температура прилегающих поверхностей всегда остается ниже точки плавления основного материала.
  Тепло поступает напрямую от некоторых внешних средств. Однако давить не нужно.	Для облегчения соединения нагрев не применяется напрямую; вместо этого в большинстве случаев применяется достаточное давление.
  При необходимости можно легко нанести внешний наполнитель.	Процессы сварки в твердом состоянии в большинстве своем являются самовоспроизводящимися, а также присадочный металл не может быть легко нанесен.
  Вокруг сварного шва существует более широкая зона термического влияния (HAZ) из-за высокого тепловложения.	узкая, так как плавления не происходит. В большинстве случаев ЗТВ незначительна и не создает проблем для сварной конструкции.
  Интенсивный нагрев и последующее плавление влияют на различные механические и металлургические свойства.	На механические и металлургические свойства существенно не влияет.
  Соединение разнородных металлов с помощью сварки плавлением стало проще.	Соединение разнородных металлов сваркой в ​​твердом состоянии очень сложно.
  Высокая деформация возникает из-за чрезмерного тепловложения. Чтобы этого избежать, необходимо использовать соответствующее приспособление.	Уровень искажения низкий и обычно не требует мер предосторожности, чтобы его избежать.
  Все процессы дуговой сварки, газовой сварки, контактной сварки и сварки при высоких температурах относятся к сварке плавлением.	Диффузионная сварка, сварка давлением, роликовая сварка, холодная сварка, сварка трением, кузнечная сварка и т. Д. Являются примерами твердотельной сварки.

  Плавление стыковых поверхностей: Как следует из названия, при сварке плавлением стыковые поверхности основного компонента могут плавиться для образования валика или слияния сварного шва. Присадочный металл, если он применяется, также плавится и смешивается с расплавленным основным металлом. В отличие от этого, при сварке в твердом состоянии не происходит плавления или плавления, и, таким образом, соединение происходит, когда компоненты находятся в твердом состоянии.Хотя из-за одновременного приложения давления и трения температура исходных компонентов может увеличиваться; однако она всегда остается ниже точки плавления основного металла, и поэтому плавление не происходит. По сути, в этом главное отличие двух видов сварки.

  Применение тепла и давления: Очевидно, что при сварке плавлением необходимо подводить тепло от внешнего источника. Этот источник тепла может быть разных типов, например, электрическая дуга в случае дуговой сварки, сжигание кислородно-топливного газа в случае газовой сварки, электрический резистивный нагрев в случае контактной сварки и даже пучок интенсивной энергии, такой как плазменный, лазерный или электронный луч. в случае PAW, LBW или EBW.С другой стороны, процессы сварки в твердом состоянии обычно требуют приложения давления. Прямое нагревание не требуется; однако в результате давления, трения и т. д. может образовываться тепло.

  Нанесение наполнителя: Присадочный материал желательно заполнить корневой зазор, который существует между основными компонентами. В зависимости от применения присадки и ее состава сварку можно разделить на три категории: автогенную, однородную и неоднородную. Когда корневой промежуток очень мал, наполнитель не требуется, и такой процесс называется аутогенным.Сварку в твердом состоянии обычно проводят в автогенном режиме. С другой стороны, когда наносится присадка, и металлургический состав присадки аналогичен составу основного металла, это называется гомогенной сваркой; а если металлургический состав присадки отличается от основного металла, это называется гетерогенной сваркой. Сварку плавлением можно преимущественно выполнять во всех трех режимах; однако для соединения в гетерогенном режиме необходимо соблюдать дополнительные меры предосторожности и оптимальные параметры.

  Наличие HAZ: Зона термического влияния (HAZ) — это узкий слой в свариваемых компонентах, окружающий сварной шов, где материал не расплавился, но различные физические и механические свойства были изменены из-за нагрева и последующего охлаждения. Эта ЗТВ считается слабой областью, поскольку она очень восприимчива к механическим и химическим повреждениям. Из-за сильного нагрева при температуре выше точки плавления рассматриваемого материала существует более широкая ЗТВ, окружающая сварной шов, когда компоненты соединяются процессами сварки плавлением; тогда как узкая (иногда незначительная) HAZ может наблюдаться, когда компоненты соединяются с помощью процессов сварки в твердом состоянии, поскольку во время сварки выделяется меньшее количество тепла.

  Изменения механических и металлургических свойств: Во время сварки обычно изменяются различные металлургические свойства, такие как ориентация зерен, структура зерен, атомные дефекты и т. Д. Многие механические свойства, такие как прочность, твердость, ударная вязкость и т. Д., Также подвержены влиянию металлургических изменений. Обычно такие изменения связаны с уровнем нагрева и последующим охлаждением компонентов. В процессах сварки плавлением применяется большое количество тепла и материалы плавятся, поэтому такие процессы могут изменить различные свойства до экстремального уровня.В отличие от этого, такие изменения незначительны и в основном находятся в допустимых пределах, когда соединение выполняется с использованием процессов сварки в твердом состоянии.

  Возможность соединения разнородных металлов: Одним из самых больших преимуществ сварки среди всех процессов соединения является герметичное и надежное соединение разнородных материалов. Однако не каждый сварочный процесс подходит для этой цели. Поскольку соединение разнородных металлов в основном представляет собой неоднородную сварку, этому требованию могут соответствовать лишь некоторые процессы сварки плавлением.Однако для получения прочного соединения требуется особая осторожность и оптимальные параметры процесса. Сварка в твердом состоянии совершенно не подходит для соединения разнородных металлов.

  Уровень деформации сварных конструкций: Из-за неравномерного расширения и сжатия во время нагрева и охлаждения при сварке собранные конструкции деформируются в другую плоскость, что приводит к дефекту сварки. Такое искажение в соединенных конструкциях приводит к неточности размеров и браку деталей. Склонность к деформации сварных конструкций возрастает с увеличением погонной энергии.Таким образом, если правильное приспособление не используется или надлежащая техника минимизации деформации (например, пропущенная сварка, предварительная установка деталей в противоположном направлении и т. Д.) Не применяется, тогда сваренные плавлением детали демонстрируют более высокую деформацию, чем другие, поскольку тепловложение выше в бывший случай.

  Примеры процессов: Все процессы дуговой сварки (MMAW, GMAW, TIG, SAW, FCAW, ESW и т. Д.), Процессы газовой сварки (OAW, OHW, AAW, PGW и т. Д.), Процессы контактной сварки (RSW , RSEW, PW, PEW, FW и т. Д.) и процессы сварки интенсивным пучком энергии (PAW, LBM и EBW) являются примерами сварки плавлением. Диффузионная сварка (DFW), сварка давлением (PW), роликовая сварка (ROW), холодная сварка (CW), сварка трением (FRW), кузнечная сварка (FOW) и т. Д. Являются примерами твердотельной сварки.

  В этой статье представлено научное сравнение сварки плавлением и сварки твердым телом. Автор также предлагает вам просмотреть следующие ссылки для лучшего понимания темы.

  1. Различия между сваркой плавлением и сваркой в ​​твердом состоянии.minaprem.com.
  2. Дефекты сварки М. Прето (1 ^st edition, Aracne).
  3. «Физическая химия сварки плавлением» Г. Ф. Деева и Д. Г. Деева (1 ^st издание, DGD Press).

  Классификация различных сварочных процессов [С PDF]

  Сварка — это процесс соединения двух или более одинаковых или разнородных металлов с применением тепла или без него, с приложением давления или без него, с применением присадочного материала или без него.

  Таким образом, в этой статье я подробно объясню все классификации сварочного процесса с помощью древовидной диаграммы.

  Классификация сварочного процесса:

  Сварочный процесс подразделяется на три типа:

  1. Сварка плавлением
  2. Сварка плавлением
  3. Сварка сопротивлением

  Процесс сварки плавлением:

  Путем плавления основного материала, если соединение произведено, называется Сварка плавлением Процесс.

  Процесс сварки плавлением далее классифицируется как

  1. Процесс газовой сварки:

  Путем сжигания газов, если получено тепло, необходимое для плавления листов, называется операцией газовой сварки.

  Газовая сварка далее классифицируется следующим образом:

  1. Газовая сварка кислородно-ацетиленовая
  2. Газовая сварка воздух-ацетилен
  3. Сварка кислородно-водородным газом
  4. Газовая сварка атомарным водородом

  2.Процесс дуговой сварки:

  При использовании электрической дуги, если тепло, необходимое для плавления листов, называется дуговой сваркой.

  Дуговая сварка далее классифицируется следующим образом:

  1. Сварка переменным током
  2. Сварка постоянным током — классифицируется как DCSP / DCRP
  3. Сварка TIG — сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа
  4. Сварка MIG — сварка металла в инертном газе
  5. Сварка под флюсом

  3. Химический процесс сварки:

  При использовании экзотермической химической реакции, если получается тепло, необходимое для плавления пластин, называется процессом химической сварки.

  Процесс сварки без плавления:

  Без плавления основного материала, если соединение производится методом сварки без плавления.

  Сварка давлением:

  С приложением давления, если соединение произведено, называется операцией сварки давлением.

  1. Сварка холодным давлением:

  Соединение двух металлов при комнатной температуре с приложением большого давления, называемое сваркой холодным давлением.

  2.Криогенная сварка:

  Если два металла соединяются при температуре ниже -183 ̊C и с приложением большого давления, это называется криогенной сваркой.

  Операции по контактной сварке:

  Несмотря на то, что контактная сварка классифицируется как сварка без плавления, это операция сварки под давлением.

  • Тепло, необходимое для плавления и соединения пластин, получается за счет электрического сопротивления цепи.
  • Материал электрода выбирается таким образом, чтобы он имел более низкое электрическое сопротивление, более высокую температуру плавления и высокую прочность.
  • Наиболее часто используемые электродные материалы при контактной сварке — это медь, вольфрам, сплав медь-вольфрам.

  Сварка сопротивлением классифицируется как

  1. Процесс сварки плавлением
     1. Точечная сварка сопротивлением
     2. Сварка контактным швом
     3. Рельефная сварка
  1. Сварка плавлением
  2. Сварка ударной сваркой

  На различных типах процесса подробно.Надеюсь, эта статья будет вам полезна.

  Дополнительные ресурсы

  Сварка сопротивлением
  Газовая сварка
  Электродуговая сварка

  Артикул:

  ---

  Что такое сварка плавлением? (с иллюстрациями)

  Сварка плавлением — это процесс, используемый в металлообработке для соединения или плавления двух металлических частей, заставляя металл достигать точки плавления. Процесс требует использования присадочного металла в виде электрода или проволоки и флюса, который защищает расплавленный металл сварного шва от разрушающего воздействия атмосферы.Существует несколько типов сварки плавлением, которые используются для различных целей. Общие примеры этого процесса сварки включают дуговую сварку, контактную сварку сопротивлением, кислородно-топливную сварку и термитную сварку.

  Дуговая сварка — это разновидность сварки плавлением, при которой электричество, подаваемое от источника сварочного тока, используется для образования электрической дуги между электродом и соединяемыми кусками металла.Дуговая сварка является популярным выбором как в промышленности, так и в домашних условиях из-за ее низких начальных затрат и относительно низких затрат на техническое обслуживание. Электрическая дуга аппарата для дуговой сварки чрезвычайно сфокусирована, что делает возможной автоматизацию процесса сварки и обеспечивает место для оборудования для дуговой сварки на многих сборочных линиях.

  Подобно дуговой сварке, электросварка сопротивлением использует электричество для создания тепла, необходимого для сварки.В установке для контактной сварки сопротивлением электроды опираются на обе стороны свариваемых деталей. Прикладывается давление, чтобы сдвинуть две части вместе и создать электрический контакт. Этот процесс очень ограничен по размеру материала, с которым можно работать, а стоимость оборудования часто является непомерно высокой для промышленного применения.

  Газокислородная сварка — один из самых известных видов сварки плавлением.Этот вид сварки может включать различные горючие газы, включая ацетилен, жидкий бензин, водород, пропан, природный газ или пропилен, но для этого требуется добавление кислорода, чтобы считаться кислородно-топливной сваркой. Наиболее распространенным топливным газом является ацетилен. Используя газообразный ацетилен и чистый кислород, оборудование для кислородно-топливной сварки может создавать температуру пламени до 6330 градусов по Фаренгейту (3500 градусов по Цельсию). Это пламя достаточно горячее, чтобы плавить большинство промышленных металлов.

  Термитная сварка — это еще один процесс сварки плавлением, в котором используются интенсивное нагревание и пламя для доведения проектного металла до точки плавления.Используя красный оксид железа и алюминиевый порошок, термитная сварка позволяет соединять железнодорожные рельсы. Этот мощный вид сварки позволяет получить прочные сварные швы за короткое время. В данном примере соединения железнодорожных рельсов полный ремонт, включая время настройки и отделки, занимает около часа, прежде чем поезд сможет использовать рельсовую систему.

  Лазерная сварка — это разновидность сварки плавлением, которая иногда используется при производстве автомобилей и других металлических изделий массового производства.Создавая очень точный и концентрированный источник тепла, этот процесс сварки может проникать глубоко в очень узкую область, на которую тепло воздействует. Хотя эта способность предпочтительна во многих областях применения, непомерно высокая стоимость оборудования для лазерной сварки оставляет эту форму сварки в значительной степени отнесенной к нескольким крупным отраслям промышленности.