Виды сварки плавлением: дуговая, электрошлаковая, лазерная, газовая, плазменная, электронно-лучевая

Содержание

Способы сварки плавлением — Энциклопедия по машиностроению XXL

Для меди и сплавов па се основе могут быть использованы все основные способы сварки плавлением.  [c.346]

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


Указанным ниже методом могут быть определены деформации при автоматической сварке под флюсом в среде защитных газов, а также при других способах сварки плавлением.  [c.70]

Эффективность использования способов сварки плавлением достигается при минимальной ширине шва, что, в свою очередь, определяется концентрированностью источника теплоты (радиусом пятна нагрева) и теплофизическими особенностями проплавления. Эти особенности учитываются при определении энергозатрат на сварку через термический к. п. д. процесса, а полученные выше минимальные оценки удельной энергии составляют лишь часть общей энергии сварки, или е = Учет эффек-  [c.25]

Электрошлаковая сварка (ЭШС). ЭШС — способ сварки плавлением, при котором для плавления металла используется теплота, выделяющаяся при прохождении электрического тока через электропроводный шлак (расплавленный флюс). В начале процесса возбуждают дугу, с помощью которой расплавляют флюс, засыпаемый в полость, образованную кромками свариваемых деталей 2, формирователей 5 и начальной технологической планкой 8 (рис. 2.12, а, б). После образования шлаковой ванны 3 дуга гаснет и процесс дуговой переходит в электрошлаковый. В нагретом до 2000 °С шлаке плавится электрод / и оплавляются кромки свариваемых деталей, устанавливаемых с зазором 20—50 мм. Для формирования сварного шва 7 и удержания шлаковой и металлической 4 ванн от вытекания используют формирователи — медные ползуны, охлаждаемые водой  

[c.56]

ГС — способ сварки плавлением, при котором металл в сварочной зоне нагревается пламенем газа (ацетилена, метана), сжигаемого для этой цели в смеси с кислородом в сварочных горелках. Преимущество ГС —это ее универсальность. С помощью ГС можно сваривать металлы различной толщины с различными свойствами (стали, чугуны, цветные металлы). Недостатками ГС являются трудность автоматизации процесса и длительное тепловое воздействие на металл, что приводит к изменению структуры и формы сварного соединения.  [c.57]

Поскольку промышленные источники тепла с необходимой температурой появились лишь за последние 50 — 60 лет, все способы сварки плавлением являются относительно новыми.  

[c.272]

В зависимости от состояния металла в зоне соединения и использования внешних усилий различают способы сварки плавлением и давлением. Сварка плавлением осуществляется местным сплавлением соединяемых частей без приложения  [c.222]

Способы сварки плавлением отличаются друг от друга источниками тепла и защитой зоны сварки от окружающей атмосферы.  [c.8]


Особенности этих способов сварки плавлением и технология сварки с их применением описаны ниже в соответствующих главах.  [c.9]

При всех способах сварки плавлением в сварочной ванне происходят те же процессы, что и в металлургических печах при выплавке металлов и их сплавов. Это плавление, взаимодействие жидкого металла с газами и компонентами шлаков, легирование металла и выгорание (испарение, окисление) легирующих компонентов, затвердевание металла, структурные изменения в нем.  

[c.17]

Чем отличаются друг от друга способы сварки плавлением  [c.48]

При дуговой сварке в инертных газах применяют любые типы соединений. При других способах сварки плавлением, когда необходимо применение флюсов, чаще сваривают стыковые соединения.  [c.192]

Скорость лазерной сварки непрерывным излучением в несколько раз превышает скорости традиционных способов сварки плавлением. Например, стальной лист толщиной 20 мм электрической дугой сваривают со скоростью 15 м/ч за 5…8 проходов, ширина шва получается 20 мм. Непрерывным лазерным лучом этот лист сваривается со скоростью 100 м/ч за 1 проход, получают ширину шва 5 мм. Однако лазерная сварка импульсным излучением по скорости сопоставима с традиционными способами сварки.  

[c.236]

В чем заключаются преимущества лазерной сварки перед другими способами сварки плавлением  [c.242]

Где и почему рекомендуют применять лазерную сварку вместо традиционных способов сварки плавлением  [c.243]

Автоматическая (механизированная) дуговая сварка под флюсом является одним из основных способов сварки плавлением при изготовлении сварных конструкций из сталей различных структурных классов. Наиболее рациональным считается использование сварки под флюсом  

[c.49]

С 1Й8 г. нашли промышленное применение способы дуговой сварки в защитных газах ручная сварка неплавящимся электродом, механизированная и автоматическая сварка неплавящимся и плавящимся электродами. В 1950—1952 гг. был разработан высокопроизводительный процесс сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей в среде углекислого газа. В последние десятилетия появились принципиально новые способы сварки плавлением, получившие названия электронно-лучевой и лазерной сварки.  

[c.3]

Рассмотрены основные способы сварки плавлением и термической резки. Приведены сведения о сварочных материалах и оборудовании, технологии сварки и наплавки различных сталей, чугуна, цветных металлов и сплавов. Даны некоторые рекомендации по выбору параметров режимов дуговой сварки.  [c.2]

Из способов сварки плавлением наиболее широко используется электродуговая сварка. Она имеет много разновидностей в зависимости от способа защиты зоны сварки от воздуха и металлургических взаимодействий в ней и в металле сварочной ванны. Это сварка покрытыми электродами, под флюсом, в защитных газах, порошковой проволокой. По степени механизации она может быть ручной, полуавтоматической и автоматической.  

[c.8]

СУЩНОСТЬ И ТЕХНИКА РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ СВАРКИ ПЛАВЛЕНИЕМ И ТЕРМИЧЕСКОЙ РЕЗКИ  [c.81]

Газопламенная обработка металлов — это ряд технологических процессов, связанных с обработкой металлов высокотемпературным газовым пламенем. Наиболее широкое применение имеет газовая сварка и резка, которые, несмотря на более низкую производительность и качество сварных соединений по сравнению с электрическими способами сварки плавлением, продолжают сохранять свое значение при сварке тонколистовой стали, меди, латуни, чугуна. Преимущества газовой сварки и резки особенно проявляются при ремонтных и монтажных работах ввиду простоты процессов и мобильности оборудования. Кроме сварки и резки газовое пламя используется для наплавки, пайки, металлизации, поверхностной закалки, нагрева для последующей сварки другими способами или термической правки и т.д.  

[c.81]


Ввод тепла в изделие при газовой сварке происходит по большей площади пятна нагрева. Источник тепла менее сконцентрирован, чем при других способах сварки плавлением. В результате обширной площади разогрева основного металла околошовная зона (зона термического влияния) имеет большие размеры, что приводит к образованию повышенных деформаций сварных соединений (коробление).  [c.84]

Содержащийся в пламени водород может растворяться в расплавленном металле сварочной ванны. При кристаллизации металла часть не успевшего выделиться водорода может образовать поры. Азот, попадающий в расплавленный металл из воздуха образует в нем нитриды. Структурные превращения в металле шва и околошовной зоне при газовой сварке имеют такой же характер, как и при других способах сварки плавлением (см. п. 6.2). Однако вследствие медленного нагрева и охлаждения металл щва имеет более крупнокристаллическую структуру с равновесными неправильной формы зернами. В нем при сварке сталей с содержанием 0,15. .. 0,3 углерода при быстром охлаждении может образовываться видманштеттовая структура. Чем выше скорость охлаждения металла, тем мельче в нем зерно и тем выше механические свойства металла шва. Поэтому сварку следует производить с максимально возможной скоростью.  

[c.85]

Низкоуглеродистые и низколегированные стали хорошо свариваются практически всеми способами сварки плавлением.  [c.271]

Для сварки меди и ее сплавов могут быть применены все основные способы сварки плавлением. Наибольшее применение нашли дуговая сварка в защитных газах, ручная дуговая сварка покрытыми электродами, механизированная дуговая сварка под флюсом, газовая сварка, электрон-но-лучевая сварка.  [c.457]

Основным способом сварки никеля и его сплавов является дуговая сварка в среде защитных газов. Используются также способы сварки плавлением ручная дуговая покрытыми электродами, автоматическая дуговая под слоем флюса, угольным электродом, газовая, электрошлако-вая, электронно-лучевая, лазерная.  

[c.464]

Из способов сварки плавлением для титана и его сплавов находят наибольшее применение следующие дуговая сварка в среде инертных газов, под флюсом, электрошлаковая, электронно-лучевая.  [c.470]

Медь, латунь и бронза успешно свариваются со сталью всеми способами сварки плавлением на тех же режимах, что и стальные детали соответствующих сечений, но дугу со стыка несколько смещают в сторону меди или ее сплавов.  [c.507]

Ряд способов сварки плавлением и давлением относят к специальным. Нашли применение такие способы сварки давлением, как холодная сварка, сварка взрывом, ультразвуковая сварка, сварка трением, диффузионная сварка в вакууме. Используют такие способы сварки плавлением, как электронно-лучевая, лазерная и плазменная.  

[c.362]

Автоматическая сварка под флюсом является одним из основных способов сварки плавлением. Этим способом успешно свариваются  [c.392]

Вопросы. теории поведения газов при дуговой сварке очень сложны и еще очень мало изучены. Еще в меньшей степени разработаны эти вопросы применительно к различным способам сварки плавлением в вакууме.  [c.90]

В производстве кон струкций из жаропрочных аустенитных сталей и сплавов применяются все или почти все известные сегодня способы сварки плавлением. При этом механизированные способы распространены относительно больше, чем при изготовлении сварных изделий из обычных конструкционных сталей.  [c.295]

Основной способ сварки плавлением — электродуговая сварка — имеет много разновидностей, связанных со степенью механизации, — ручная, полуавтоматическая, автоматическая, с применением различных защитных веществ — толстого покрытия на электродах (при ручной сварке), флюсов, защитных газов или порониговой проволоки при механизированной сварке, контролируемой атмосферы (защитных газов или вакуума) при некоторых способах дуговой и электронно-лучевой сварки. Сварка плавлением применяется для весьма широкого круга цветных металлов и сплавов, а также неметаллов — стекла, керамики, графита.  [c.5]

Кинжальное проплаиление дает возможность за один проход сварить без разделки кромок детали толщиной до 100 мм, в то время как при дуговой сварке для этой цели необходима разделка кромок и несколько десятков проходов. Глубокое проплавление позволяет получать сварные соединения принципиально новой формы, не доступные для других способов сварки плавлением.  [c.114]

При способах сварки плавлением, особенно с использованием дуги, происходит интенсивное перемешивание жидкого металла как вследствие его движения из передней части ванны в заднюю, так и под влиянием других воздействий источника теплоты на жидкий металл. Происходит интенсивный теплообмен между отдельными порциями различно нагретого жидкого металла, а также вследствие теплоотвода в твердый металл. По этой причине энергетическое состояние ванны целесообразно характеризовать не только возможными максимальными и минимальными температурами, но и средней температурой жидкого металла. Она зависит от режима сварки (тока, напряжения, скорости сварки), характера подачи присадочного металла, устойчивости дуги и положения ее активного пятна. Например, средняя температура ванны при аргонно-дуговой сварке алюминиевого сплава АМгб может изменяться от 920 до 1050 К при возрастании тока от 300 до 450 А при 14 В и от 1070 до 1200 К при и =8 В, в то время как температура плавления сплава АМгб составляет около 890 К.  [c.231]


В настоящее время в сварочном производстве используются более 130 рапичных способов сварки При этом в ряде отраслей вполне отчетливо намслились тенденции по применению современной сварочной течно. юг ИИ для изготовления ответственных сварных конструкций. Среди способов сварки плавлением все более щирокое применение находят концентрированные источники нагрева, позволяющие осуществлять интенсивное проплавление металла при повышенных скоростях сварки сжатая (плазменная) дуга, электронный луч, луч лазера, Нап )имер, при электронно-л чевой сварке минимальная плотность энергии достигает  [c.22]

Для дуговой сварки под флюсом применяют электродную проволоку и флюс. В качестве электродной применяют такую же проволоку, что и при других способах сварки плавлением. Может применяться также проволока, отформованная из ленты в трубку, внутрь которой запрессован флюс. Такую проволоку называют порошковой. В последнее время разработаны композитные проволоки, оболочка которых пластмассовая, а сердцевинасмесь флюса и железного порошка. Достоинство такой проволоки — полная невосприимчивость к влаге.  [c.141]

Выдающимся изобретением 1950-х годов в сварочной науке и технике является принципиально новый способ сварки плавлением -электрошлаковая сварка (ЭШС). Изобрел его доктор техн. наук Г. Б. Волошкевич, под руководством которого в Институте электросварки им. Е. О. Патона были проведены научные исследования этого сварочного процесса и инженерные разработки техники и технологии сварки. Это позволило в кратчайшие сроки осуществить применение ЭШС при изготовлении толстостенных сварных металлоконструкций на Таганрогском котлостроительном, Барнаульском котельном и НовО Краматорском машиностроительном заводах, а затем на предприятиях тяжелого и энергетического машиностроения, таких как Уралмаш, Сызраньтяжмаш, Сибтяжмаш, Волгоцемтяжмаш и других заводах. Широкое использование этого прогрессивного метода соединения металлов позволило коренным образом изменить производство и монтаж крупных машин и сооружений. Отпала необходимость в создании уникальных по мощности цехов и агрегатов для литья, ковки и механической обработки таких крупных деталей, как валы гидротурбин, станины мощных прессов, бандажи вращающихся печей, рамы щековых дробилок и др. Упростилась транспортировка грузов к месту монтажа. Стало возможным на монтажной площадке соединять сваркой детали большой толщины, соблюдая при этом высокую точность размеров изделия.  [c.204]

Возможность сварки в узких разделках и труднодоступных местах является одним из преимуществ ЭЛС перед другими способами сварки плавлением. Эта возможность достигается благодаря малым размерам сечения электронного луча и его автономности по отношению к свариваемому изделию. Однопроходная сварка нескольких расположенных друг над другом стыков может быть выполнена проникающим лучом, а в некоторых конструкциях соединение двух оболочек может быть осуществлено через ребро жесткости.  [c.250]

Каждый способ сварки плавлением имеет свою проплавляющую способность и предельную толщину свариваемого металла за один проход без разделки кромок. Например, ручной дуговой сваркой покрытыми электродами можно проплавить за один проход 5. .. 7 мм. При сварке деталей большей тодщины приходится делать разделку кромок для того, чтобы можно было проплавить сначала корневой слой и затем, заполняя остальное сечение разделки, сварить соединение по всей толщине. Разделка кромок — придание кромкам, подлежащим сварке, необходимой формы удалением части металла кромок. Но разделку кромок приходится делать еще и для обеспечения качественной обратной стороны шва при односторонней сварке без подкладок на весу.  [c.16]

Качественный сварной шов при сварке плавлением невозможно получить только расплавляя кромки свариваемого металла источником на-фева. При любом способе сварки плавлением необходимо применение сварочных материалов. К сварочным материалам относят сварочную электродную проволоку, электроды плавящиеся покрытые, электроды непла-вящиеся, присадочные прутки, флюсы, защитные газы (инертные, активные, горючие, газовые смеси), порошковые присадочные материалы и др.  [c.22]

Высокотемпературная химическая микронеоднородность образуется главным образом в результате оплавления отдельных микрообъемов металла околошовной зоны у линии сплавления (легкоплавких неметаллических включений сульфидного происхождения и других сегрегаций). Она формируется при всех способах сварки плавлением. При этом образуется характерная зернистая структура. Границы подплавленных зерен совпадают с участками залегания неметаллических включений. Локальное подплавление основного металла на участках легкоплавких неметаллических включений и других сегрегаций происходит при температуре примерно 1300. .. 1360 °С. После затвердевания подплавленных микро-объемов могут образоваться пустоты.  [c.304]


Сварка металлов плавлением: технология

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 22 июня 2016; проверки требуют 9 правок.

Классификация процессов сварки плавлением в зависимости от источника энергии

Сварка плавлением — общий термин для сварочных процессов,которые протекают с расплавлением сварочных материалов в месте сварки.  Плавление материалов под действием высокой температуры сопровождается фазовыми переходами  в зоне термического влияния материала:755.

Существуют методы твердой сварки без плавления материалов (ультразвуковая, сварка взрывом, диффузионная и др.).

Блок: 1/5 | Кол-во символов: 616
Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B2%D0%B0%D1%80%D0%BA%D0%B0_%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D0%B2%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5%D0%BC

Общая информация

Что такое сварка? Каковы основы сварки? Эти вопросы задаю многие начинающие умельцы. По сути своей, сварка — это процесс соединения разных металлов. Соединение (его также называют швом) формируется на межатомном уровне с помощью нагрева или механической деформации.

Теория сварки металлов очень обширна и невозможно в рамках одной статьи описать все нюансы. Также как невозможно описать все способы сварки металлов, поскольку на данный момент способов около сотни. Но мы постараемся кратко классифицировать методы сварки, чтобы новички не запутались.

Итак, на данный момент возможна термическая, термомеханическая и полностью механическая сварка деталей из металла или других материалов (например, пластика или стекла). При выборе способа сварки учитывается каждый нюанс: толщина деталей, их состав, условия работы и прочее. От этого зависит технология сварки металла.

Термическая сварка — это процесс соединения деталей только с помощью высоких температур. Металл плавится, образуется надежное сварное соединение. К термическим методам относится, например, дуговая и газовая сварка (о них мы поговорим позже).

Термомеханическая сварка — это процесс соединения деталей с помощью высоких температур и механического воздействия, например, давления. К такому типу принадлежит контактная сварка. Деталь нагревается не так сильно, как в случае обычной термической сварки, а для формирования шва используется механическая нагрузка, а не плавление металла как такового.

Механическая сварка — процесс соединения деталей без применения высоких температур и вообще тепловой энергии. Здесь ключевой элемент — механическое воздействие. К такому типу относится холодная сварка, ультразвуковая сварка или соединение деталей трением.

Также существует классификация способов сварки по техническим признакам. Используя такую классификацию можно довольно кратко описать все имеющиеся типы сварки. Они делятся на:

  • Сварку в защитной среде (для защиты может использоваться флюс, инертный газ, активный газ, вакуум, защита может быть комбинированной и состоять из нескольких материалов сразу).
  • Сварку прерывистую и непрерывную.
  • Сварку ручную, механизированную, полуавтоматическую, автоматическую, роботизированную.

Если вы ранее не сталкивались со сваркой и все перечисленное выше кажется чем-то запутанным и непонятным, то не беспокойтесь. Далее мы расскажем, какие самые популярные методы сварки используются в домашних и промышленных условиях.

Блок: 2/9 | Кол-во символов: 2430
Источник: https://svarkaed.ru/svarka/poleznaya-informatsiya/sovremennye-i-klassicheskie-svarochnye-tehnologii.html

Применение

Сварка плавлением занимает ключевую роль в строительстве. Она позволяет надежно крепить металлические детали. Этот метод сварки применяется в разных областях — от создания самолетов и автомобилей до произведений искусства. 

Блок: 2/5 | Кол-во символов: 236
Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B2%D0%B0%D1%80%D0%BA%D0%B0_%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D0%B2%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5%D0%BC

Ручная дуговая сварка с применением неплавящихся электродов

Способ ручной дуговой сварки разных металлов с применением неплавящихся электродов — один из самых популярных методов как среди домашних умельцев, так и среди профессионалов своего дела. Ручная дуговая сварка — это вообще один из древнейших способов сварки. Благодаря большому выбору сварочных аппаратов для дуговой сварки такой метод стал доступен широкому кругу сварщиков.

Электрод — это стержень, выполняющий роль проводника тока. Он может быть изготовлен из различных материалов и иметь специальное покрытие.

Технология дуговой сварки неплавящимся электродом крайне проста: детали подгоняют друг к другу, затем электродом постукивают или чиркают о поверхность металла, зажигая сварочную дугу. В качестве основного оборудования используют сварочные инверторы.

Для сварки инвертором выбирают неплавящиеся электроды, сделанные из угля, вольфрама или графита. Во время сварки электрод нагревается до высокой температуры, плавя металл и образуя сварочную ванну, в которой как раз и формируется шов. Такой метод используют для сварки цветных металлов.

Блок: 3/9 | Кол-во символов: 1105
Источник: https://svarkaed.ru/svarka/poleznaya-informatsiya/sovremennye-i-klassicheskie-svarochnye-tehnologii.html

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.

Блок: 3/4 | Кол-во символов: 561
Источник: https://steelguide.ru/svarka/vidy-svarki/svarka-metallov-plavleniem-texnologiya.html

Ручная дуговая сварка с применением плавящихся электродов

Виды сварки плавлением металла не заканчиваются на применении неплавящихся стержней. Для работы также можно использовать плавящиеся электроды. Технология сварки металла с использованием плавящихся стержней такая же, что и при работе с неплавящимися материалами.

Отличие лишь в составе самого электрода: плавящиеся стержни обычно изготавливаются из легкоплавких металлов. Такие стержни также пригодны для сварки инвертором в домашних условиях. Здесь шов образуется не только за счет расплавленного металла детали, но и за счет расплавленного электрода.

Блок: 4/9 | Кол-во символов: 607
Источник: https://svarkaed.ru/svarka/poleznaya-informatsiya/sovremennye-i-klassicheskie-svarochnye-tehnologii.html

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.

Блок: 4/4 | Кол-во символов: 673
Источник: https://steelguide.ru/svarka/vidy-svarki/svarka-metallov-plavleniem-texnologiya.html

Дуговая сварка с использованием защитного газа

Способ дуговой сварки разных металлов с использованием защитного газа выполняется с помощью плавящихся и неплавящихся электродов. Технология сварки такая же, как и при классической ручной дуговой сварке. Но здесь для дополнительной защиты сварочной ванны в зону сварки подается специальный защитный газ, поставляемый в баллонах.

Дело в том, что сварочная ванна легко подвержена негативному влиянию кислорода и под его воздействием шов может окислиться и получиться некачественным. Газ как раз и помогает избежать этих проблем. При его подаче в сварочную зону образуется плотное газовое облако, не дающее кислороду проникнуть в сварочную ванну.

Блок: 5/9 | Кол-во символов: 688
Источник: https://svarkaed.ru/svarka/poleznaya-informatsiya/sovremennye-i-klassicheskie-svarochnye-tehnologii.html

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.

Блок: 2/4 | Кол-во символов: 2897
Источник: https://steelguide.ru/svarka/vidy-svarki/svarka-metallov-plavleniem-texnologiya.html

Автоматическая и полуавтоматическая сварка с использованием флюса или газа

Автоматическая и полуавтоматическая сварка с применением флюса или газа — это уже более продвинутый способ соединения металлов. Здесь часть работ механизирована, например, подача электрода в сварочную зону. Это значит, что сварщик подает стержень не с помощью рук, а с помощью специального механизма.

Автоматическая сварка подразумевает механизированную подачу и дальнейшее движение электрода, а полуавтоматическая подразумевает только механизированную подачу. Дальнейшее движение электрода сварщик осуществляет вручную.

Здесь защита сварочной ванны от кислорода просто обязательна, поэтому используется газ (по аналогии с дуговой сваркой с применением газов) или специальный флюс. Флюс может быть жидким, пастообразным или кристаллическим. С помощью флюса можно значительно улучшить качество шва.

Блок: 6/9 | Кол-во символов: 869
Источник: https://svarkaed.ru/svarka/poleznaya-informatsiya/sovremennye-i-klassicheskie-svarochnye-tehnologii.html

Вместо заключения

Для любого мастера теория сварочных процессов имеет большое значения, но без практики она не работает. Так что не теряйте время и вслед за чтением статей применяйте знания на практике. Желаем удачи в работе!

Блок: 9/9 | Кол-во символов: 224
Источник: https://svarkaed.ru/svarka/poleznaya-informatsiya/sovremennye-i-klassicheskie-svarochnye-tehnologii.html

Кол-во блоков: 14 | Общее кол-во символов: 10906
Количество использованных доноров: 3
Информация по каждому донору:
  1. https://svarkaed.ru/svarka/poleznaya-informatsiya/sovremennye-i-klassicheskie-svarochnye-tehnologii.html: использовано 6 блоков из 9, кол-во символов 5923 (54%)
  2. https://steelguide.ru/svarka/vidy-svarki/svarka-metallov-plavleniem-texnologiya.html: использовано 3 блоков из 4, кол-во символов 4131 (38%)
  3. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B2%D0%B0%D1%80%D0%BA%D0%B0_%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D0%B2%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5%D0%BC: использовано 2 блоков из 5, кол-во символов 852 (8%)

Классификация способов сварки

Подробности
Подробности
Опубликовано 25.05.2012 15:54
Просмотров: 28257

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

Сварка плавлением и сварка давлением: оборудование, виды и способы

Автор admin На чтение 4 мин. Просмотров 3k. Опубликовано

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.

Классификация сварки | Мир сварки

 Сварка плавлением

Сварка плавлением — (термический класс сварки) сварка, осуществляемая местным сплавлением соединяемых частей без приложения давления. Классификация сварки плавлением приведена на рис.1.


Рис.1. Классификация сварки плавлением

Дуговая сварка — сварка плавлением, при которой нагрев осуществляется электрической дугой. Имеет большое количество разновидностей.

Электрошлаковая сварка — сварка плавлением, при которой для нагрева используется тепло, выделяющееся при прохождении электрического тока через расплавленный шлак. Классифицируется по виду и количеству электродов и по колебаниям электрода.

Электронно-лучевая сварка — сварка плавлением, при которой для нагрева используется энергия ускоренных электронов (электронного луча). Классифицируется по наличию и направлению колебаний луча.

Плазменная сварка — сварка плавлением, при которой нагрев проводится сжатой дугой.

Световая сварка — сварка плавлением, при которой нагрев проводится мощным световые лучом. Классифицируется по виду источника света (солнечная, лазерная, искусственными источниками света).

Газовая сварка — сварка плавлением, при которой для нагрева используется тепло пламени смеси газов, сжигаемой с помощью горелки. Классифицируется по виду горючего газа.

Термитная сварка плавлением — сварка плавлением, при которой нагрев металла осуществляется жидким термитным металлом, расплавляющим металл соединяемых деталей в месте образуемого сварного стыка по всему сечению и служащим одновременно и присадочным металлом.

Литейная сварка — сварка плавлением, при которой подготовленное место заливается жидким перегретым металлом, заготовленным в отдельном от изделия контейнере.

 Сварка комбинированная

Сварка комбинированная — (термомеханический класс сварки) сварка, осуществляемая с использованием тепловой энергии и давления. Классификация комбинированной сварки приведена на рис.2.


Рис.2. Классификация комбинированной сварки

Контактная сварка — сварка с применением давления, при которой используется тепло, выделяющееся в контакте свариваемых частей при прохождении электрического тока. Классифицируется по ряду признаков.

Диффузионная сварка — сварка давлением, осуществляемая за счет взаимной диффузии атомов в тонких поверхностных слоях контактирующих частей, достигаемой нагревом (ниже температуры плавления) и длительной выдержки, при этой температуре, с последующим сжатием. Основная классификация по виду источника нагрева.

Прессовая сварка — сварка давлением с равномерным нагревом металла (ниже температуры плавления) и последующим сжатием штампами.

Печная сварка — сварка давлением, при которой нагрев проводится в печах или горцах. Подразделяется на кузнечную сварку, сварку прокаткой и сварку выдавливанием.

Сварка ТВЧ (высокочастотная сварка) — сварка с применением давления, при которой нагрев осуществляется токами высокой частоты. Нагрев может быть индукционный и конденсаторный.

Термитная сварка давлением — сварка давлением, производимая с нагревом металла в месте образуемого сварного стыка до температуры, близкой к температуре плавления, продуктами реакций горения термита и последующей осадкой на прессе.

 Сварка давлением

Сварка давлением — (механический класс сварки) сварка, осуществляемая с использованием механической энергии и давления. Классификация сварки давлением приведена на рис.3.


Рис.3. Классификация сварки давлением

Холодная сварка — сварка давлением при значительной пластической деформации (свободной или стесненной) без нагрева свариваемых частей внешними источниками тепла. Классифицируется по форме сварного соединения и по характеру деформации.

Сварка взрывом — сварка с применением давления, при которой соединение осуществляется в результате вызванного взрывом соударения свариваемых частей. Сварка взрывом близка к холодной сварке, но отличается тем, что в зоне соединения металл нерегулируемо нагревается в результате быстрой пластической деформации.

Ультразвуковая сварка — сварка давлением, аналогичная сварке трением, но осуществляемая при воздействии ультразвуковых колебаний. Классифицируется по форме сварного соединения.

Магнитно-импульсная сварка — сварка с применением давления, при которой соединение осуществляется в результате соударения свариваемых частей, вызванного воздействием импульсного магнитного поля.

Виды сварки кратко | Single-phase.ru

А Вы можете перечислить виды сварки кратко?

Виды сварки кратко.

Виды сварки

Сварка плавлением — это процесс, используемый для металлообработки, для соединения или плавки двух металлических кусков металла, заставляя металл достигнуть температуры плавления. Процесс требует использования наполнителя металла, обеспечиваемого электродом или проволокой, и флюсом, который защищает расплавленный металл сварного шва от разрушающего воздействия атмосферы. Существует несколько типов сварки плавлением, которые используются для различных применений. Общими примерами этого процесса сварки являются дуговая сварка, электросварная сварка, кислородно-топливная сварка и термитная сварка.

Дуговая сварка представляет собой форму сварки плавлением, которая использует электричество, подаваемое сварочным источником питания, для создания электрической дуги между электродом и соединяемыми металлическими частями. Дуговая сварка является популярным выбором как в промышленности, так и в домашней мастерской из-за низких начальных затрат и относительно низких затрат на техническое обслуживание. Электрическая дуга дуговой сварки чрезвычайно сфокусирована, что позволяет автоматизировать процесс сварки и использовать ее на многих конвейерных линиях.

Подобно дуговой сварке, электрическая резистивная сварка использует электричество для создания тепла, необходимого для сварки. В установке электросварной сварки электроды располагаются с обеих сторон свариваемых деталей. Давление прикладывается, чтобы объединить две части и создать электрический контакт. Этот процесс очень ограничен по размеру материала, с которым можно работать, а стоимость оборудования часто является высокой и используется только в промышленных предприятиях.

Сварка кислородным топливом является одной из наиболее известных форм сварки плавлением. Такая форма сварки может включать в себя различные топливные газы, в том числе ацетилен, водород, пропан, природный газ или пропилен, но для этого требуется добавление кислорода, который следует рассматривать как кислородно-топливную сварку. Наиболее распространенным выбором топливного газа является ацетилен. Используя газообразный ацетилен и чистый кислород, оборудование для кислородного сжигания может создавать температуры пламени 6330 градусов по Фаренгейту (3500 градусов Цельсия). Это пламя достаточно горячее, чтобы расплавить большинство промышленных металлов.

Термическая сварка — это еще один процесс сварки плавлением, который использует интенсивную теплоту и пламя для направления металла в точку плавления. Используя красный оксид железа и алюминиевый порошок, термитная сварка способна соединяться с железнодорожными рельсами. Эта мощная форма сварки дает сильные сварные швы за короткий промежуток времени. В данном примере соединения железнодорожных рельсов, рассматривается полный ремонт, включая время начала установки и окончания, которое занимает около часа, прежде чем поезд может использовать рельсы для продолжения движения.

Лазерная сварка — это форма сварки плавлением, которая иногда используется при изготовлении автомобилей и других массовых металлических изделий. Создавая очень точный и концентрированный источник тепла, этот процесс сварки может проникать глубоко с очень узкой областью, подверженной воздействию тепла. Хотя эта способность предпочтительна во многих устройствах, непомерно высокие затраты на лазерное оборудование для сварки, оставляют эту форму сварки в значительной степени, применяемой в крупных производствах.

Виды сварки плавлением » Все о металлургии

18.01.2016


Для сварки плавлением используется энергия электродугового разряда, электронного луча, квантовых генераторов, джоулево тепло, выделяемое протекающим током по твердому или жидкому проводнику; химическая энергия горения, энергия ультразвука и других источников.
Электронно-лучевая сварка (ЭЛС) осуществляется в вакууме за счет расплавления комков свариваемых деталей сфокусированных пучком электронов, имеющим высокую удельную мощность q2.
Диапазон удельной мощности электронного пучка, применяемого для нагрева, плавления (сварки), испарения составляет -10в4-5*10в8 Вт/см2.
Для фокусировки и управления положением пучка относительно кромок свариваемого металла применяют электромагнитные линзы.
При электронно-лучевой сварке используют электронные пучки мощностью от 2 до 60 кВт и выше, позволяющие выполнять сварку различных металлов и сплавов толщиной до 200—400 мм.
Переход от сварки металлов малых толщин к однопроходной сварке металлов больших толщин осуществляется при достижении критической удельной мощности электронного луча, которая для большинства металлов составляет q2 ~ 10в5-10в6 Вт/см2. Верхнее значение удельной мощности электронного луча для технологических целей ограничено уровнем q2 ≤ 10в9 Вт/см2, выше которого процесс обработки материала сопровождается взрывным разлетом образующейся плазмы.
Высокая концентрация энергии в электронном пучке позволяет получать при больших скоростях ЭЛС узкие и глубокие сварные швы с минимальной зоной термического влияния и высокими механическими свойствами металла шва и околошовной зоны.
Процесс электронно-лучевой сварки определяется параметрами электронного пучка: ток пучка I, ускоряющее напряжение U, ток фокусирующей системы Iф, рабочее расстояние (расстояние от центра фокусирующей системы до поверхности свариваемого изделия) I, угол сходимости луча «, скорость перемещения луча v.
Энергетическими показателями ЭЛС являются: погонная энергия Q1 = q/vсв Дж/см — затраты энергии на единицу длины сварного шва; Q1 = q/(vсв*Н) Дж/см2 — затраты энергии на формирование единицы площади стыка; q/H*Вт/см — затраты мощности на единицу глубины сварного шва.
ЭЛС осуществляется в камере с электронной пушкой и системой, формирующей электронный луч, которая откачивается до высокого (-10в-3 Па) или до низкого (-1—10 Па) вакуума, при условии независимой откачки объема электронной пушки до 10в-3 Па.
Следует отметить, что даже в условиях низкого вакуума — 1 Па содержание кислорода в — 20 раз, а азота в 10 раз меньше, чем в особо чистом аргоне, поэтому при ЭЛС защита расплавленного металла более эффективная, чем при аргонодуговой сварке.
Экспериментальная зависимость изменения глубины проникновения электронов в железо от ускоряющего напряжения представлена на рис. 19.5. Для других металлов соотношение δ/δFe, определяется в основном плотностью металла и имеет следующие значения: Ni—0,85; Al—2,8; W—0,48; Cr—1,1; Сu—0,88; Ta—0,54; Pb—0,81.

Установлено, что максимум энерговыделения электронного пучка находится на некоторой глубине от поверхности. Повышение ускоряющего напряжения сопровождается увеличением глубины проникновения электронов и перемещением максимума температуры в глубь металла.
При воздействии электронного пучка (или лазерного луча) на поверхность твердого тела существует некоторое характерное время т*, в течение которого тепло из объема, ограниченного диаметром луча d и глубиной пробега электронов δ, не успевает отводиться механизмом теплопроводности.
Критическая удельная мощность электронного луча q*2, поглощаемая в течение характерного времени т* в слое рδ и приводящая к его испарению (вскипанию), составляет

q*2 = Sкипрδ/(ηн т*)


где Sкип — удельное теплосодержание (удельная энтальпия) кипящего металла, Дж/г; рδ — массовая толщина слоя, г/см2; ηн — эффективный КПД электронно-лучевого нагрева поверхности.
Таким образом, величина q*2 определяет начало глубинного проплавления металла при ЭЛС.
Например, при U=30 кВ для титана т*=124 мкс, q*2=2*10в5 Вт/см2; для алюминия т*=14 мкс, q*2=2*10в6 Вт/см2; для нержавеющей стали q2=1,3*10в5 Вт/см2.
Процесс глубинного проплавления при ЭЛС имеет автоколебательный характер. Воздействие непрерывных во времени концентрированных потоков энергии (электронный луч, лазер) на твердое тело при достижении удельной мощности выше критической имеет общую закономерность, заключающуюся в автоколебательном характере передачи энергии нагреваемому телу и физических параметров процесса сварки, а именно: потока пара, интенсивности светового излучения, эмиссии электронов и т.п.
При q2≥q*2 за время т слой металла толщиной S и диаметром d нагревается до кипения, переводится в пар и начинает разлетаться.
В результате того что на пути луча оказывается слой пара, концентрация частиц в котором достигает значений 10в20 см-3, происходит рассеяние электронного луча за пределы зоны воздействия. Критическое значение потока энергии, амплитуда, частота колебаний зависят от параметров потока энергии, теплофизических свойств материала, газодинамических характеристик пара и характеристик взаимодействия потока энергии с паром.
В процессе ЭЛС электронный пучок движется относительно изделия и перемешается в зону металла перед передней стенкой канала, проплавляет ее на глубину H за время, определяемое удельной мощностью, диаметром пучка и скоростью его перемещения. Снижение скорости перемещения лучка может сопровождаться образованием замкнутой полости согласно схеме, приведенной на рис. 19.6.

Лазерная сварка осуществляется с использованием лазерных пучков, обладающих высокой концентрацией энергии. Она заключается в быстром нагреве малых объемов вещества в стыке свариваемых деталей до их оплавления с малым тепловыделением в свариваемых материалах. Это способствует малой деформации свариваемых элементов, высокой скорости охлаждения расплава и формированию дисперсной структуры шва.
Применение лазеров значительно расширяет возможности технологической операции сварки, позволяет сваривать конструкционные стали, титановые, медные, алюминиевые и другие сплавы.
К преимуществам лазерной сварки (как и электронно-лучевой) относится возможность глубинного проплавления; высокие скорости сварки; возможность проведения процесса на воздухе.
Основные параметры, которые определяют условия образования сварного шва, — удельная мощность лазерного излучения и время воздействия на данном участке.
При лазерной сварке удельная мощность потока излучения превышает критическое значение, при котором за время импульса на поверхности достигается температура плавления, но она ниже значения критической удельной мощности потока, при котором наблюдается интенсивное испарение расплава.
При импульсных методах сварки снижается тепловыделение в свариваемых материалах и околошовной зоне, появляется возможность уменьшить размеры сварочной ванны, повышается скорость охлаждения расплавленного металла и формируется дисперсная структура сварного шва.
Формирование сварного соединения при использовании лазерного, электронно-лучевого нагрева толстых заготовок с глубинным проплавлен нем характеризуется образованием паровой струи с высокими плотностью и давлением паров в канале. Вследствие поглощения и рассеяния лазерного излучения в паровой фазе наблюдаются автоколебания процессов появления и релаксации пароплазменной смеси над поверхностью сварочной ванны, которые приводят к колебаниям проплавляющего действия лазерного и электронно-лучевого излучения и образованию характерной полосчатой структуры шва.
Для лазерной сварки необходимы точная подгонка свариваемых деталей и тщательная подготовка поверхностей. Правильный подбор защитного газа оказывает большое влияние на качество и структуру шва. Качество сварки повышают различными модификациями режима работы лазера (двойные импульсы, регулировка длительности, профилирование амплитуды импульсов и т.п.).
При лазерной сварке применяют газовые СО2-лазеры непрерывного действия, в которых рабочим телом служат смеси газов в соотношении ICO2 : 20N2: 20He.
Достоинство лазерной сварки — возможность проведения се как в вакууме, так и в защитных газах, что позволяет получать высококачественные сварные соединения не только на обычных углеродистых и низколегированных сталях, но и на легированных сталях, а также цветных металлах и специальных сплавах.
Плазменная сварка является разновидностью аргонодуговой сварки. При плазменной сварке в отличие от аргонодуговой дуга обжимается потоком газа, проходящим через сопло в горелке, называемой плазмотроном.
Обжатие дуги приводит к повышению ее температуры от -6000 °С при аргонодуговон сварке до температур порядка 15000—25000 °С при плазменной сварке. Вследствие этого возрастает степень ионизации газа, что повышает эффективность локального нагрева свариваемого металла. Через горелку подастся также защитный газ, обеспечивающий надежную изоляцию зоны сварки от контакта с воздухом.

Что такое сварка плавлением и как она работает?

0

Последнее обновление

Вы сталкивались с термином сварка плавлением и задавались вопросом, что он означает? Как и любой другой процесс сварки, сварка плавлением используется для соединения двух или более объектов с использованием тепла. Однако этот процесс сварки уникален, так как вы можете использовать присадочные материалы или нет, и он не требует приложения внешнего давления. Предполагая, что два свариваемых материала сделаны из одинаковых материалов, тепло от сварочной установки плавит их поверхности, позволяя объектам сплавляться.


Как работает сварка плавлением

Согласно определению, сварка плавлением соединяет кромки различных материалов путем их нагревания до точки плавления. Иногда требуется наполнитель, если в шве, который вы делаете, есть зазоры. Материалы будут претерпевать множество фазовых переходов, потому что процесс нагревания создает зону термического влияния (ЗТВ) на материале (материалах).

Сварка плавлением происходит, когда расплавленные основные материалы соединяются с расплавленными наполнителями. Тепло, которое плавит материалы, может подаваться в зону соединения или выделяться извне в предполагаемой точке сварки.Например, вы можете пропускать ток через электрическое контактное сопротивление между краями материалов, которые вы свариваете вместе, чтобы выделять необходимое вам тепло.

Разница между сваркой плавлением и сваркой неплавлением

В то время как сварка плавлением должна включать нагрев до точки плавления, сварка без плавления может происходить при низкой интенсивности нагрева, поскольку она не включает плавление исходных материалов. Кроме того, при сварке плавлением не требуются присадочные материалы. Примеры сварки не плавлением включают пайку, пайку твердым припоем и сварку давлением.

Основные типы сварки плавлением

Понимание различных типов процессов сварки плавлением имеет решающее значение при обсуждении сварки плавлением. В зависимости от источника тепла процессы сварки плавлением можно разделить на следующие категории:

1. Процесс дуговой сварки

Дуговая сварка является одним из предпочтительных способов сварки плавлением. В соответствии с шумихой, дуговая сварка соединяет две детали (или более) с помощью электрической дуги. Причина в том, что электрические дуги генерируют уровни тепла, достигающие 6000 градусов по Фаренгейту, что делает их идеальными для сплавления твердых металлов и материалов.Кроме того, дуговая сварка также подходит для оффшорных применений, где вы можете выполнять подводную сварку плавлением. Обычно процессы дуговой сварки включают:

  • Дуговая сварка в среде защитного металла (SMAW): Обычно используется для сварки цветных и черных металлов практически во всех положениях.
  • Газовая дуговая сварка металла: Между материалом и расходуемым проволочным электродом образуется электрическая дуга, которая позволяет им плавиться и сплавляться. Защитный газ используется для предотвращения переносимых по воздуху загрязняющих веществ и окисления при сварке MIG.
  • Вольфрам Сварка в среде инертного газа: Неплавящийся вольфрам используется для создания дуги между базовой пластиной и электродом. Во избежание окисления и атмосферных загрязнений используется инертный защитный газ.
  • Плазменно-дуговая сварка (PAW): В этой дуге электрическая дуга образуется между соплом горелки и электродом. Газ аргон (плазма), обычно находящийся в камере, ионизируется электрической дугой.
  • Дуговая сварка под флюсом (SAW): Используется плавящийся электрод с непрерывной подачей вместе с флюсом.Флюс предотвращает разбрызгивание и искры и становится проводящим в расплавленном состоянии, таким образом обеспечивая ток электрода и путь материала.
  • Дуговая сварка с флюсовой проволокой (FCAW): В процессе также непрерывно подаются плавящиеся электроды с флюсом; следовательно, он служит альтернативой SMAW.

Изображение предоставлено: Мати Нусерм, Shutterstock

2. Лазерная сварка (LBW)

Как следует из названия, это процесс сварки плавлением, в котором в качестве источника энергии используется сфокусированный лазерный луч.Высокие уровни нагрева имеют высокую точность, необходимую для соединения металлов и полимеров. Это быстрый и автоматизированный процесс, в котором для выработки тепла используется свет.

Вы можете выполнять LBW на воздухе вместо вакуума, в отличие от процессов электронно-лучевой сварки плавлением.

3. Высокоэнергетические сварочные процессы

Это процесс сварки плавлением, при котором тепло выделяется за счет светового излучения. Чтобы сплавить различные материалы, вы направляете луч света на поверхность материалов, заставляя их нагреваться и начинать плавиться.Заготовки позже сольются по мере их постепенного остывания.

 Это типичные примеры процессов сварки плавлением с высокой энергией.

4. Электронно-лучевая сварка (ЭЛС)

В процессе электронно-лучевой сварки используются высокоскоростные электроны для соединения деталей. Электроны производят интенсивное тепло, которое проникает в материалы, превращая их из твердого состояния в расплавленное. Сварные швы EBW глубокие и тонкие, и их можно получить только при определенных атмосферных условиях.

Изображение предоставлено: Nordroden, Shutterstock

5.Сварка трением

При сварке трением различные материалы соединяются друг с другом за счет механического трения. Существуют различные способы выполнения механического трения по алюминию, стали, а иногда и по дереву.

Труден процесс механического трения. Однако выделяемое вами тепло размягчит оба материала, создав связь после смешивания и последующего охлаждения.

Существуют различные способы сварки трением, от которых зависит тип соединения.Эти процессы включают:

  • Сварка трением с перемешиванием
  • Вращательная сварка трением
  • Точечная сварка трением с перемешиванием
  • Линейная сварка трением

При сварке трением нет необходимости в защитном газе, флюсе или присадочных металлах. Этот процесс идеально подходит для приложений, которые считаются легкими, и для несвариваемых материалов, таких как некоторые формы алюминиевых сплавов.

6. Процессы контактной сварки

Это один из самых быстрых вариантов сварки плавлением, который вы можете применить, что делает его предпочтительным выбором для автомобильной промышленности.Сегодня существует два процесса контактной сварки. Это:

Точечная сварка сопротивлением

Он работает, производя тепло на двух электродах. Однако процесс склеивания зависит от свойств и толщины материалов. Этот процесс ограничивает сварочное напряжение одной точкой при сплавлении различных заготовок.

Сварка контактным швом

Это форма точечной сварки, которая включает в себя последовательность чередующихся сварных швов. В нем используются подвижные диски вместо электродов для точечной сварки для соединения материалов.

Изображение предоставлено Дмитрием Калиновским, Shutterstock

Где используется сварка плавлением?

В настоящее время сварка плавлением используется во многих областях, в том числе при производстве мегаструктур, таких как корабли, самолеты, сварные трубы, мосты, автомобили и сосуды под давлением. Помимо других функций, сварка плавлением также по своей сути используется для герметизации взрывчатых веществ.

Поскольку при сварке плавлением используется хороший источник тепла, вы можете относительно легко расплавить толстый участок заготовки.Основные области применения сварки плавлением включают:

Сплавление металлов

Основное различие между сваркой плавлением и пайкой или пайкой заключается в высокой температуре процесса. При пайке и пайке основной металл не плавится, тогда как сварка плавлением иногда должна включать присадочный материал.

Когда различные основные металлы подвергаются высокой интенсивности нагрева, повышенные температуры создают расплавленное состояние, в котором они соединяются и образуют сварной шов при его охлаждении. В результате соединение может быть более прочным, чем исходные материалы.

В некоторых случаях вы можете использовать давление для сварки как самостоятельно, так и вместе с источником тепла. При сплавлении металлов вы можете использовать защитный газ, чтобы предотвратить окисление или загрязнение присадочных металлов или расплавленного соединения.

Соединительные полимеры (пластмассы)

Нагрев является важным требованием при соединении пластиковых материалов или других материалов. Однако это не относится к сварке растворителем, поскольку применяется клей. Процесс проходит в три жизненно важных этапа.

  1. Подготовка поверхностей. Включает в себя очистку и сушку.
  2. Применение тепла и давления. Он отмечает процесс склеивания, который формирует полное слияние.
  3. Охлаждение материалов для создания сплава. В зависимости от исходных материалов может быть определенная комната для охлаждения. Однако, поскольку охлаждение также быстрое, этот процесс просто применим.

При соединении пластиков можно использовать как внутренний, так и внешний метод нагрева.Полимеры обычно слабее металлов. Следовательно, требуется меньше тепла.

Сварка плавлением для соединения древесных материалов

Сварка древесины также использует тепло, выделяемое при механическом трении, для соединения различных материалов. Материалы подвергаются огромному давлению, за которым следует линейное движение трения, чтобы создать тепло, которое прочно скрепляет заготовки.

Этот процесс выполняется быстро и позволяет соединять деревянные материалы без использования гвоздей или клея за считанные секунды.Кроме того, это лучший способ сохранить рисунок дерева при одновременном укреплении конечной заготовки.

Преимущества сварки плавлением

  • Простота использования присадочного материала при заполнении больших зазоров при соединении различных деталей.
  • Исходная форма материалов не имеет значения. Следовательно, нет необходимости во внешнем давлении.
  • Нет необходимости в подготовке кромок или дизайне, так как они влияют на проникновение тепла.
  • Сварка плавлением позволяет прочно соединять более двух основных материалов.
  • Процесс сварки плавлением быстрый и простой, что делает его лучшим решением для промышленного использования.

Недостатки сварки плавлением

  • Трудно соединить металлы с разными температурами плавления.
  • На сварных деталях видны зоны глубокого термического влияния (ЗТВ). ЗТВ – самая слабая часть свариваемой детали.
  • Бывают случаи, когда механические свойства материалов заготовки ухудшаются из-за интенсивного нагрева.Такие случаи возникают при использовании присадочных материалов и различных металлов.

Изображение предоставлено Кимтаро, Shutterstock

Часто задаваемые вопросы: что такое сварка плавлением?

Чем сварка плавлением отличается от сварки в твердом состоянии?

Сварка в твердом состоянии требует тесного контакта двух чистых металлических поверхностей для образования металлической связи. Преимущество сварки в твердой фазе по сравнению со сваркой плавлением заключается в том, что ее можно проводить при температурах вплоть до комнатной температуры.

Процесс склеивания происходит либо за счет деформации, либо ограниченной деформации за счет диффузии.Диффузия (движение атомов) создаст новые связи между атомами двух исходных материалов.

Что такое электродуговая сварка?

Электродуговая сварка включает соединение двух или более различных металлов. Этот процесс может осуществляться с применением наполнителя и внешнего давления или без него.

Каковы основные принципы сварки плавлением?

Сварка плавлением в основном использует источник тепла для получения достаточного количества тепла, необходимого для поддержания расплавленной ванны.Вы можете найти различные источники тепла, в том числе газовое пламя или электричество. Однако не все формы сварки плавлением требуют тепла. Например, сварка давлением может создавать постоянные соединения при более низкой или комнатной температуре.

Что такое зона сварки плавлением?

Зона сплавления — это участок основного материала, оставшийся после сварки. Зона сплавления отмечается началом и концами свариваемой заготовки. Все зоны сплавления имеют химический состав смешанных материалов, которые вы свариваете вместе.В случаях, когда вы используете наполнитель или газовую защиту, зона сплавления будет иметь в своем составе все эти элементы, что отличает ее от исходных материалов.


Заключение

Наличие всей информации о том, что такое сварка плавлением, позволит понять, когда применять идеальные процессы для того типа сварки, который у вас есть. Сварка плавлением выполняется быстро и подходит для сплавления двух или более разнородных материалов любого веса. Различные методы сварки плавлением могут применяться под водой, на воздухе и в вакууме.Он разнообразен и адаптирован для коммерческого использования во многих отраслях.

Сварка плавлением обеспечивает более прочное соединение, поскольку различные материалы соединяются в однородную заготовку. В некоторых случаях участок склеивания приводит к более прочному соединению, чем другие участки исходных материалов. Сварка плавлением пригодна для создания прочных соединений, что позволяет создавать прочные и надежные мегаструктуры.


Авторы избранных изображений: Мохамед Адель, Shutterstock

Виды сварки плавлением: кислородно-ацетиленовая, электрическая и лазерная

Сварка металлов и ее общие процессы.

Как мы писали в сентябрьском посте ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ РАЗНИЦУ МЕЖДУ ГЕТЕРОГЕННОЙ, ОДНОРОДНОЙ И/ИЛИ АВТОГЕННОЙ СВАРКОЙ? Сварка плавлением или просто сварка металлов — это классификация гомогенной сварки, , которая объединяет множество процессов, определяемых как метод нагревания двух металлов при более высоких температурах до тех пор, пока они не расплавятся, не соединятся или не сплавятся друг с другом. или без апортации металла, по общему правилу без приложения давления и при более высоких температурах, чем те, которые применяются при работе в обычных сварках.

В целом существует несколько методов сварки плавлением.

ПЛАВКА – ОКСИАЦЕТИЛЕНОВАЯ (с газом или горелкой, вольтовой дугой или сопротивлением)
Источником тепла, добавляемым для такой сварки, является сжигание двух газов (кислорода и ацетилена), температура которых достигает приблизительно 3200°C. Тепло, выделяемое пламенем, доводится до температуры плавления краев соединяемой детали. Можно сваривать практически любой металл промышленного назначения. Поскольку его не нужно подключать к электрическому току, его очень часто используют.

FUSION – ELECTRIC (электрическая дуга).
Является одним из наиболее часто используемых видов сварки для сварки стали, требуется электрический ток для создания электрической дуги между одним или несколькими электродами, поэтому будет генерироваться достаточное количество тепла для расплавления металла и создания соединения. Генерируемые температуры составляют порядка 3500°C.
Этот тип сварки выполняется металлическими или угольными электродами, и пользователь должен быть очень опытным, чтобы удерживать дугу на достаточном расстоянии, чтобы получить хороший результат.

FUSION – LASER
Внешний материал не требуется.Этот процесс осуществляется путем нагрева зоны сварки и приложения давления между точками. В качестве защитного газа используется гелий или аргон. Энергия добавляется через лазерный луч.

В этой таблице приведены преимущества, ограничения и области применения данного процесса сварки.

СПОРНАЯ ТЕХНИКА ПРЕИМУЩЕСТВА ОГРАНИЧЕНИЯ ПРИЛОЖЕНИЯ
ОКСИАЦЕТИЛЕНОВЫЙ ПЛАВ – Источником тепла и температурой можно было управлять.
— Небольшая стоимость, очень универсальное оборудование.
– Сварка черных и цветных металлов.
– Более высокая температура пламени.
– Большие деформации и большие внутренние напряжения из-за высоких температур и малой скорости сварки.
– При большой толщине имеет высокую стоимость.
— Мелкие производства.
– Тонкие стальные пластины.
– Прочие металлы, нержавеющая сталь, медь, латунь и никель.
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СВАРКА
SMAW
– Надежная сварка, небольшая деформация.
— Высокая скорость.
– Совместим со всеми металлами, кроме алюминия.
– Применение внутри и снаружи помещений.
— Низкая стоимость оборудования.
– Простота в использовании. Использование – Портативное.
— Низкий уровень шума.
— Минимальное оборудование.
— Какой-то шлак.
— Умеренная скорость.
— Ограничено черными материалами.
— Ограничено длинными шнурами, вращающимися трубками и балками.
– Вызывает облучение световыми, инфракрасными и ультрафиолетовыми лучами
– Процессы окрашивания.
– Трубы сложные.
– Тяжелые конструкции.
Пример. Военно-морская промышленность
– Производство компонентов.
ЛАЗЕР – Более точный и меньше выделяемый тепла.
— Большая глубина проникновения.
– без пористости.
— Более высокая эффективность.
– Высокая стоимость.
— Высокая потребляемая мощность.
– Не подходит для сварки очень широкими шнурами.
– Перфорация материала при плохом контроле.
– Вреден для зрения.
— Промышленные роботы.
– Автомобилестроение, автозапчасти.
– Производители и производство труб.
– Крепление деталей толщиной менее 1 мм.

 

 

Мы можем заключить, что кислородно-ацетиленовая сварка представляет собой простой метод сварки, который позволяет вмешиваться в труднодоступные места сварки. Дуговая сварка очень эффективна для черных металлов, в то время как лазерная сварка найдет очень важное применение в секторах, где сварка может быть автоматизирована, а стоимость инверсии может быть быстро окуплена.

Сварка плавлением – этапы, типы, преимущества и недостатки

Сварка плавлением — это процесс сварки, при котором два или более материала с одинаковым составом или температурой плавления соединяются или сплавляются друг с другом путем плавления материалов.
Во многих процессах сварки плавлением присадочный материал добавляется в необходимую ванну расплавленного металла, но некоторые виды сварки плавлением можно выполнять без использования присадочного материала.
Присадочный материал добавляется для увеличения прочности сварного соединения.Сварные швы, выполненные без присадочных материалов, называются автогенными сварными швами .
Если используемый присадочный материал и основной материал одинаковы, то сварной шов, полученный при этом типе сварки, называется однородным сварным швом .
Если используемый присадочный материал и основной материал отличаются, то такой сварной шов называется гетерогенным.

Процессы сварки в основном делятся на две категории:
1) Сварка плавлением
2) Сварка твердого тела или сварка давлением

В этой статье мы обсудим первый тип, сварка плавлением .
В отличие от сварки плавлением, при сварке в твердом состоянии и при холодной сварке не происходит расплавления материала.

В отличие от сварки давлением или сварки в твердом состоянии, в процессе сварки плавлением не требуется никакого внешнего давления.

шагов сварки плавлением:

1) Сначала свариваемые детали удерживаются на месте и в стык подается расплавленный металл.
2) Расплавленный металл, используемый для сварки двух деталей, может быть получен из основного металла или присадочного металла, который может иметь или не иметь состав основного металла.
3) Поверхность соединения становится расплавленной из-за тепла от расплавленного наполнителя или другого источника в зависимости от используемого типа сварки плавлением.
4) После этого, когда расплавленный металл затвердевает или плавится, формируется соединение и процесс сварки плавлением завершается.

Типы сварки плавлением:

1) дуговая сварка 150 x5 с изображениями каждого
2) Oxy-топливная сварка (ofw) 3) лазерная сварка луча8 4) электронная балка сварка
5) термическая сварка
6) Сварка в твердом реагенте
7) Индукционная сварка

1) Дуговая сварка:
Дуговая сварка относится к группе сварочных процессов, при которых металлы нагреваются до точки плавления электрической дугой.
В некоторых процессах дуговой сварки к заготовке также прикладывается давление для повышения прочности и качества сварного шва.
В большинстве процессов дуговой сварки используется присадочный материал.

Дуговая сварка подразделяется на следующие типы:
i) Дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа (SMAW)
ii) Дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа (GMAW)
iv) Дуговая сварка под флюсом (SAW)
v) Дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW)
vi) Дуговая плазменная сварка (PAW)
vii) Дуговая сварка углеродом.

2) Газовая сварка:
Газовая сварка — это процесс сварки, при котором для сварки двух металлических деталей используется сильное высокотемпературное пламя. Высокотемпературное пламя генерируется с помощью горючих газов.
Пламя используется для выделения тепла и повышения температуры металлической детали в месте соединения.
Из-за тепла газового пламени металл в местах стыков начинает плавиться. Расплавленный металл соединяется с другой металлической заготовкой.
В расплавленный металл также добавляется наполнитель, который действует как связующее.Расплавленному соединению дают остыть и затвердеть.
Для получения нагревательного пламени используется множество различных комбинаций газов. Наиболее распространенным является кислородно-ацетиленовое пламя.

3) Термитная сварка:
Третий вид сварки – термитная сварка. В этом типе процесса сварки термитный состав используется для сварки двух металлов вместе.
Термит представляет собой тип химического состава металлического порошка.

3) Термитная сварка:
Термитная сварка – это процесс сварки, при котором для соединения двух металлов используется термитный состав.Термит представляет собой химический состав металлического порошка. Порошок обычно состоит из металла и оксида металла. Когда этот порошок воспламеняется, он подвергается чрезвычайно экзотермической окислительно-восстановительной реакции. Здесь оксид одного металла переходит на другой металл. В этом процессе сварки за короткий период выделяется огромное количество тепла. Чаще всего термитная сварка используется для соединения рельсовых путей на железных дорогах.
Этот процесс не требует тяжелой техники и очень быстр.
Этот процесс также используется для ремонта железнодорожных путей, поскольку расплавленный металл из реакции
можно использовать для ремонта путей.

4) Газокислородная сварка:
Это тип сварочного процесса, при котором кислород используется в качестве топлива для получения пламени, которое нагревает и соединяет две металлические поверхности. Этот процесс также известен как кислородно-ацетиленовая сварка.
В этом процессе сварки используется комбинация кислорода и легковоспламеняющегося газа, в основном ацетилена, для создания горячего пламени для соединения объектов. Кислород и топливо смешиваются в правильной пропорции в ручной горелке или паяльной трубке, чтобы получить горячее пламя с температурой около 3200 градусов по Цельсию.
Поскольку сталь плавится при температуре 1500 градусов по Цельсию, это единственный процесс сварки, который может производить такую ​​высокую температуру за счет объединения кислорода и ацетилена для плавления стали. Таким образом, сталь можно сваривать только с использованием этого процесса сварки. В то время как другие цветные металлы с низкой температурой плавления можно сваривать с использованием смеси кислорода и газов, таких как водород, пропан или угольный газ, в процессе кислородно-топливной сварки.

5) Индукционная сварка:
В этом типе процесса сварки электромагнитная индукция используется для нагрева соединяемых металлических поверхностей.В сварочном аппарате имеется индукционная катушка, которая питается электрическим током радиочастоты. Этот процесс сварки в основном используется для сварки электропроводящих или ферромагнитных материалов.
Электрические изоляторы и немагнитные материалы также могут быть сварены с использованием этого процесса путем имплантации в них ферромагнитных или металлических соединений, называемых токоприемниками.

6) Лазерная сварка:

Лазерная сварка — это процесс сварки плавлением, при котором две металлические детали соединяются с помощью лазера.
Лазерная сварка выполняется путем фокусировки лазерного луча в полость между двумя металлическими частями. Лазерный луч попадает на металлические детали и выделяет тепло, которое плавит материал из двух металлов или присадочный материал.
После охлаждения расплавленного металла образуется очень прочный сварной шов.

Fusion VS Сварка давлением 200 слов

Преимущества сварки плавлением:

1) Сварка плавлением может использоваться для простого соединения разнородных материалов.
2) Легко добавляется внешний наполнитель.
3) Внешнее давление не требуется.
4) С помощью этого процесса можно сваривать более двух компонентов за один этап.

Недостатки сварки плавлением:

1) Интенсивный нагрев и последующее плавление ухудшают многие механические и металлургические свойства.
2) Из-за чрезмерного подвода тепла происходит сильное искажение.
3) Вокруг сварного шва имеется заметная зона термического влияния из-за чрезмерного нагрева.
4) Сварка двух разнородных металлов затруднена, особенно если металлы имеют разные температуры плавления и коэффициенты теплового расширения.

Что такое сварка плавлением? — Welding Headquarters

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

Применение внешнего давления не требуется для процессов сварки плавлением, за исключением контактной сварки, где для прочного соединения во время сварки необходимо значительное контактное давление.Вот подробнее о том, что такое сварка плавлением.

Что такое сварка?

Прежде чем мы начнем обсуждать, что такое сварка плавлением, важно быстро понять сварку и ее два основных типа. Сварку можно описать как производственный процесс, с помощью которого два или более одинаковых или разных материала могут быть надежно соединены путем образования коалесценций с использованием или без применения наполнителя, тепла или внешнего давления.

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 обесцвеченные поверхности исходных компонентов плавятся вместе с присадочным материалом, образуя сварные швы, это называется сваркой плавлением.

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

Что такое сварка плавлением?

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

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

Какие существуют процессы сварки плавлением?

При обсуждении сварки плавлением важно понимать различные процессы сварки плавлением.Процессы сварки плавлением можно классифицировать по источнику тепла, например. высокая энергия, электрическое сопротивление, газ и электрическая дуга.

Исходя из этого, различают следующие процессы сварки плавлением:

Процессы дуговой сварки

Дуговая сварка является наиболее распространенным методом сварки плавлением. Дуговая сварка оправдывает шумиху; он использует электрическую дугу для соединения двух или более частей.

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

Кроме того, можно выполнять подводную дуговую сварку, что делает ее идеальным решением для оффшорных предприятий. Наиболее распространенные процессы сварки плавлением, используемые сегодня, включают следующие процессы дуговой сварки.

Дуговая сварка в среде защитного металла (SMAW)

Часто называемая электродуговой сваркой, дуговой сваркой в ​​среде флюса или ручной дуговой сваркой (MMAW), SMAW используется для сварки во всех местах компонентов из черных и цветных металлов.

Сварка МИГ и МАГ

Сокращение от Сварка металлов в среде инертного газа и Сварка металлов в среде активного газа, Сварку МИГ и МАГ часто называют дуговой сваркой металлическим электродом в среде защитного газа (GMAW).Все более распространенные сегодня процессы дуговой сварки, MIG и MAG, представляют собой процессы сварки, при которых электрическая дуга возникает между заготовкой и скоропортящимся проволочным электродом, что приводит к плавлению и заеданию.

В случае сварки MIG в обоих случаях используется защитный газ для защиты сварного шва от переносимых по воздуху химикатов или окисления.

Сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа

Сварка ВИГ представляет собой метод дуговой сварки, при котором дуга образуется между базовой пластиной и электродом с использованием неплавящегося вольфрамового электрода.Этот инертный защитный газ используется для защиты от окисления или других загрязнений в атмосфере.

Этот метод можно использовать для внутренних органов на тонких деталях, но для более тяжелых компонентов потребуется вставить трубку, стержень или расходный материал.

Плазменная дуговая сварка

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

Затем она проталкивается через тонкое медное сопло, которое подавляет дугу и направляет ее к заготовке, позволяя изолировать искровую дугу от защитного газа (обычно создаваемого из смеси водорода и аргона).

Дуговая сварка под флюсом (SAW)

Широко используемый метод дуговой сварки SAW использует активно подаваемый рабочий электрод и слой плавкого флюса, который при расплавлении становится проницаемым и создает путь тока между электродом и заготовкой. Плазма, удаляя ультрафиолетовое излучение и газы, также прекращает окрашивание и возгорание.

Дуговая сварка с окрашенным флюсом

Этот метод, созданный в качестве альтернативы SMAW, использует регулярную подачу скоропортящегося электрода с флюсом и постоянным напряжением или источник питания с постоянным напряжением.В этом процессе также часто может использоваться защитный газ для обеспечения безопасности от атмосферы с использованием только флюса.

Процессы газовой сварки

В настоящее время наиболее часто используется следующий процесс газовой сварки:

Газокислородная сварка

Часто называемая газовой сваркой и кислородно-ацетиленовой сваркой, газокислородная сварка представляет собой процесс, в котором используется паяльная трубка или горелка который можно держать в руке с помощью комбинации 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, для огня требуется кислород, который является основой для работы кислородно-топливной сварки. Огонь подпитывается кислородом, чтобы произвести горячее пламя, превышающее четыре тысячи пятьсот градусов по Фаренгейту.

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

Процессы контактной сварки

В настоящее время наиболее часто используются следующие процессы контактной сварки:

Точечная контактная сварка

Этот простой метод соединения обеспечивает выделение тепла двумя электродами в зависимости от толщины заготовки и свойств материала.Сварочное напряжение ограничено небольшим местом, так как заготовки скрепляются одновременно.

Сварка контактным швом

Эта форма точечной сварки создает последовательность постоянных сварных швов, чередующихся за счет замены традиционных электродов для точечной сварки дисками, которые смещаются при вращении заготовок между ними.

Высокоэнергетические сварочные процессы

Ниже приведены основные типы высокоэнергетических сварочных процессов.

Электронно-лучевая сварка (ЭЛС)

Этот метод сварки осуществляется в атмосферных условиях с использованием волны высокоскоростных электронов для сплавления заготовок, поскольку электроны выделяют тепло при попадании в материал.Рубцы в основном тонкие и глубокие.

Лазерная сварка (LBW)

Лазерный луч, часто используемый в крупносерийном производстве, использует лазерный луч для обеспечения сфокусированного источника энергии с высокой точностью, который можно использовать для соединения полимеров и металла. Часто называемая лазерной сваркой, она включает использование световой энергии для выработки тепла.

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

Они соединяются вместе, когда артефакты тают.

Вот и все — различные процессы сварки плавлением. Используя приведенную выше информацию, вы можете определить, какой процесс сварки плавлением лучше всего подходит для вашего 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 достоинства и недостатки.Ниже приведены преимущества и недостатки процессов сварки плавлением:

Преимущества процессов сварки плавлением

Ниже приведены основные преимущества процессов сварки плавлением:

  • Легко сваривать два или более компонента за один этап.
  • Может быть легко добавлен к наполнителю, чтобы можно было заполнить большой зазор
  • Конструкция шва и подготовка кромок не важны, так как эти переменные в основном влияют на возможность проникновения
  • Нет необходимости применять внешнее давление – поэтому форма первичного элемента не имеет значения (необходима соответствующая конструкция для равномерного создания давления)

Недостатки процессов сварки плавлением

Ниже приведены основные недостатки, связанные с процессами сварки плавлением:

  • Связывание различных металлов сваркой плавлением является трудной задачей, особенно если металлы имеют существенно разные точки плавления и коэффициенты термического расширения
  • Метод связан с деградацией и образованием остаточных напряжений, так как требует плавления и затвердевания
  • Экстремальный нагрев также существенно влияет на микроструктуры основных материалов
  • Напаянные детали включают измеримую зону термического влияния (ЗТВ), которая часто рассматривается как уязвимый компонент сварного узла

Резюме

эти сварочные процессы.Имея эту информацию, вы можете решить, является ли использование процессов сварки плавлением хорошей идеей для вашего приложения, а также какой процесс сварки плавлением вы должны использовать для своего приложения.

Похожие сообщения:

Понимание процесса 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 вмешиваться и собирать различные металлические компоненты для создания более прочных и полезных конструкций.

Процесс сварки плавлением позволяет сварщикам выполнять свои основные сборочные работы. Merriam Webster формально определяет «слияние» как «союз путем или как бы путем плавления; например, слияние разнообразных, отдельных или отдельных элементов в единое целое». И это определение также могло бы служить кратким, хотя и общим, описанием сварки плавлением. В этой статье мы попытаемся глубже понять процесс сварки плавлением и рассмотрим важные аспекты, которые позволяют успешно использовать этот метод сварки для промышленной сборки металлических конструкций, таких как трубы и трубки.

Что такое сварка плавлением?

Прежде чем обсуждать сварку плавлением, полезно получить некоторое представление о значении сварки на протяжении всей письменной истории человечества. Хотя точную дату происхождения установить невозможно, многие историки считают, что сварка началась около 4000 г. до н.э. в Египте. Однако термин «сварной шов» появился гораздо 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 Меритенс, французский ученый, использовал дугу для соединения двух металлических пластин. Точно так же примерно в это же время были обнаружены или изобретены такие важные элементы, как газообразный ацетилен, паяльная лампа и металлический электрод. Все было готово для последующих достижений в технологии сварки плавлением.

Какие существуют виды сварки плавлением?

Попросите любого, включая профессионалов сварочной отрасли, назвать различные типы сварки плавлением, и вы, скорее всего, получите краткий список часто используемых методов.К сожалению, краткий список будет крайне неполным, как показано на рисунке ниже.

Американское общество сварщиков (AWS) признает более двадцати процессов сварки плавлением. Эти процессы лучше всего различать по источнику тепла, который является основой всех процессов сварки плавлением. Кроме того, сварку плавлением можно отнести к одному из следующих типов: гомогенная — присадочный материал сварного шва такой же, как и основной материал двух соединяемых металлов; гетерогенный — где материал наполнителя не соответствует основному материалу; и автогенный — где сварной шов не содержит присадочного материала.Для каждого из многих видов сварки плавлением сварщики могут найти конкретные рекомендации и советы по получению наилучших сварных швов. Тем не менее, есть некоторые общие соображения, обсуждаемые ниже, которые следует учитывать при использовании процесса сварки плавлением в промышленных целях.

Как процесс сварки плавлением реализуется в промышленности?

Сварка плавлением используется во всем, от художественных работ до аэрокосмической промышленности. Следующий список включает множество промышленных применений.

Промышленное использование сварки плавлением

  • Строительство
  • Биофармацевтика
  • для пищевой промышленности
  • Водоснабжение и канализация
  • самолетов
  • Автомобили
  • Судостроение
  • поколения Электростанции

Across В этих разнообразных промышленных применениях сварка плавлением часто используется для соединения труб и труб с помощью таких процессов, как сварка труб с трубными решетками и сварка сосудов высокого давления.

В то время как дуговая сварка металлическим газом (GMAW), также известная как сварка металлическим инертным газом (MIG), дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа (SMAW) и дуговая сварка с флюсовой проволокой (FCAW) используются для сварки труб и труб в промышленных целях, газовый вольфрам дуговая сварка (GTAW), также известная как сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG), обеспечивает сварку высочайшего качества. Промышленное применение может представлять множество проблем для сварщиков, в том числе проблемы доступности, а также угрозы безопасности. Лучшим способом преодоления этих препятствий является использование орбитальной сварки TIG, которая автоматизирует процесс сварки плавлением и может выполняться с помощью пульта дистанционного управления.

Компания Arc Machines, Inc. предлагает высококачественное оборудование для автоматизированной орбитальной сварки GTAW и экспертные знания. Являясь отраслевым лидером в области передовых технологий сварки, мы располагаем всеми необходимыми средствами для оптимизации вашего процесса сварки плавлением. По вопросам продукции обращайтесь по телефону [email protected] . По вопросам обслуживания обращайтесь по телефону [email protected] . Arc Machines приветствует возможность обсудить ваши конкретные потребности. Свяжитесь с нами по телефону , чтобы договориться о встрече.

Процесс сварки плавлением – обзор

5 Микроструктура и механические свойства свариваемых деталей

Как процесс сварки плавлением, лазерная сварка создает три отдельных области в заготовках: FZ, PMZ и HAZ, помимо немодифицированного BM. Каждая из этих областей имеет типичную микроструктуру, и в зависимости от сплава и параметров сварки могут появиться различные дефекты.С другой стороны, поскольку алюминиевые сплавы, полученные лазерной сваркой, обычно характеризуются узкими зонами FZ, PMZ и HAZ, проблемы, связанные с развитием микроструктуры, обычно вызывают меньше беспокойства, чем в процессах сварки плавлением с высокой погонной энергией.

На рис. 5.6 можно увидеть типичные микроструктуры, обнаруженные на поперечном сечении лазерной сварки AA 2060 с присадочной проволокой 4047 (Al-12% Si).

Рисунок 5.6. Типичные микроструктуры, обнаруженные на термообрабатываемом алюминиевом сплаве, сваренном лазером: (A) Переход от столбчатых к равноосным дендритам в FZ.TZ обозначает переходную зону. (Б) Более детальный вид в пределах ТЗ: переход от зоны равноосных зерен (ЗЗЗ) к зоне частичного оплавления (ПМЗ) [39].

(Изменено с любезного разрешения Elsevier).

FZ достигает самых высоких температур среди упомянутых областей, полностью расплавляясь и затвердевая в течение цикла сварки. Именно в пределах ЗП могут иметь место такие проблемы, как испарение легирующих элементов, пористость и растрескивание при затвердевании. Высокие скорости сварки, характерные для LBW, создают удлиненную сварочную ванну, что позволяет формировать столбчатые дендриты.Таким образом, типичные микроструктуры, встречающиеся в FZ, представляют собой тонкие столбчатые дендриты и несколько равноосных зерен в центральной линии сварного шва [25,40]. Соотношение равноосных зерен зависит от соотношения температурного градиента и скорости роста (G L /R) [36, 41, 42], поскольку гетерогенному зарождению равноосных зерен способствуют низкие отношения G L /R. Следует отметить, что изотропные равноосные зерна менее склонны к горячему растрескиванию, чем анизотропные столбчатые зерна.

ПМЗ испытывает температуры между температурами плавления и эвтектики сплава.Таким образом, возможно, что эвтектические фазы, присутствующие на границах зерен, расплавляются во время цикла сварки, что приводит к возникновению ликвационного растрескивания. К счастью, PMZ в сварных швах алюминиевых сплавов обычно имеет ширину не более двух зерен [25], что ограничивает проблемы, связанные с ликвационным растрескиванием и самой PMZ.

ЗТВ достигает температур ниже эвтектической температуры сплава, поэтому в этой области не происходит плавления. С другой стороны, некоторые явления, происходящие в ЗТВ, объясняют микроструктурные изменения, приводящие к потере прочности.Нетермообработанные сплавы теряют прочность за счет рекристаллизации и роста зерен, а термообработанные разупрочняются либо за счет растворения, укрупнения, либо перестаривания выделений [15].

Микроструктурные изменения, вызванные лазерной сваркой, очевидно, влияют на механическое поведение соединений. Следовательно, соединения должны соответствовать минимальным механическим критериям приемлемости в соответствии с предполагаемым применением.

Международный стандарт ISO 15614-11:2002 определяет необходимые испытания для квалификации сварного шва в соответствии с геометрией соединения.Чтобы получить высший уровень качества, стыковый шов должен быть подвергнут как минимум визуальному осмотру, радиографическому контролю и/или ультразвуковому контролю, контролю поверхностных трещин (магнитопорошковый контроль для магнитных материалов или проникающие жидкости для немагнитных материалов). ), металлографическое исследование (макро- и микроскопическое исследование), испытание на растяжение и испытание на ударную вязкость. Кроме того, в зависимости от применения могут потребоваться испытания на твердость и испытание на изгиб.Т-образное соединение должно подвергаться визуальному осмотру, осмотру поверхностных трещин, ультразвуковому контролю, металлографическому исследованию и, иногда, проверке на твердость. Наконец, соединение внахлест требует визуального осмотра, металлографического исследования и иногда некоторых механических испытаний, таких как испытание на твердость или испытание на герметичность.

В большинстве сварных швов алюминия ЗТ является самой слабой зоной (в некоторых сплавах самой слабой зоной является ЗТВ) [15]. Хотя испытание на твердость не является обязательным в соответствии с ISO 15614-11:2002, это наиболее распространенный способ оценки потери механических свойств сварного шва.Профиль твердости в поперечном сечении сварного шва может дать ценную информацию о расширении FZ, PMZ и HAZ, помимо количественной оценки потери механических свойств в каждой зоне. На рис. 5.7 показан типичный профиль микротвердости в поперечном сечении сваренного лазером термообрабатываемого алюминиевого сплава.

Рисунок 5.7. Типичный профиль микротвердости в поперечном сечении лазерно-сварного термообрабатываемого алюминиевого сплава [39].

(с любезного разрешения Elsevier).

В нетермообрабатываемых сплавах прочность, полученная при деформационном упрочнении, будет потеряна из-за цикла сварки, хотя упрочнение твердого раствора сохраняется.С другой стороны, термообрабатываемые сплавы будут терять прочность из-за растворения выделений. Термическая обработка после сварки может быть очень эффективной для восстановления части прочности, утраченной термообрабатываемыми сплавами в результате сварки. Сплавы 7ххх, в частности, очень хорошо реагируют на естественное старение после сварки, что приводит к удовлетворительным механическим свойствам.

Наконец, важно подчеркнуть, что не только микроструктура, но и геометрия наплавленного валика должны быть приняты во внимание для выполнения критериев приемлемости механических характеристик.К счастью, высококонцентрированный подвод тепла, обеспечиваемый лазерной сваркой, а также независимая подача проволоки позволяют хорошо контролировать эти геометрические характеристики.

Технология сварки плавлением – обзор

8.5.4 Медные сплавы

Медь и сплавы на основе меди широко используются во многих технических приложениях благодаря высокой тепло- и электропроводности, очень хорошей коррозионной и износостойкости, а также свойствам самосмазывания [50,51]. Однако медь, температуропроводность которой намного выше, чем у стали, не может быть легко сварена обычными методами сварки плавлением.Подвод тепла, необходимый для меди, намного выше, чем для обычного FSW, из-за большего рассеивания тепла через заготовку. Недавно СТП успешно применялась для сварки медных контейнеров толщиной 50 мм для локализации ядерных отходов [52].

СТП в медных сплавах имеют все типичные зоны, встречающиеся в других материалах: самородок, ТМАЗ, ЗТВ и основную структуру. Самородок имеет равноосные рекристаллизованные мелкие зерна, и его твердость может быть выше или ниже, чем у БМ, в зависимости от размера зерна БМ.При сварке медных пластин толщиной 4 мм со средним размером зерна 210 мкм на высоких оборотах (1250) и низкой скорости сварки (1,01 мм/с) [53] крупка имела меньшую твердость (60-90 HV), чем до БМ (105−110 HV). Несмотря на то, что размер зерна уменьшился с 210 до 100 мкм, твердость немного уменьшилась из-за уменьшения плотности дислокаций по сравнению с BM [53].

Медные сплавы обладают рядом хороших свойств, таких как высокая грузоподъемность, низкий коэффициент трения, высокая коррозионная стойкость, высокая износостойкость и высокая теплопроводность.Все эти свойства существенно влияют на усталостную и износоустойчивость [54]. В режиме высокой нагрузки COF уменьшается с нагрузкой для многих металлических пар. Считается, что из-за большого количества продуктов износа и повышенной шероховатости поверхности сила трения снижается [55,56]. При нагрузках от микро- до наноньютонов COF может быть очень низким, когда контактирующие поверхности очень гладкие [57]. Для различных комбинаций материалов трение может увеличиваться или уменьшаться при увеличении скорости скольжения.В процессе трения из-за повышенной адгезии материала ответной поверхности штифта к диску трение увеличивается с увеличением скорости скольжения [58]. В настоящее время различные комбинации цветных металлов широко используются для скольжения/качения, где требуется низкое трение.

Основные трибологические свойства медных сплавов были получены в результате их испытаний во фрикционном контакте с другими материалами, например с мягкой сталью [59]. Эксперименты проводились с использованием установки штифт на диске.Цилиндрический штифт диаметром 6 мм (оба конца плоские) из мягкой стали скользил по горизонтальной поверхности (диску), который вращался с помощью двигателя. Тестовый диск (из меди) закреплен на горизонтальной пластине, которая вращается, и это вращение (об/мин) может изменяться электронным блоком управления скоростью. Коэффициент трения меди зависит от продолжительности трения, и эти изменения при различных нормальных нагрузках показаны на рис. 8.16.

Рисунок 8.16. Коэффициент трения в зависимости от продолжительности трения при различных нормальных нагрузках (скорость скольжения: 1 м/с, относительная влажность: 70 %, образец для испытаний: медь, штифт: мягкая сталь) [59]

Эксперименты проводились при скорости скольжения 1.0 м/с и относительной влажности 70%. В экспериментах медный диск скользил по контрграни из мягкой стали. Кривая 1 для нормальной нагрузки 10 Н показывает, что на начальном этапе истирания коэффициент трения составляет 0,27, а затем неуклонно увеличивается до 0,35. В течение 22 минут COF становится устойчивым и остается постоянным в течение всего остального времени эксперимента. Трение низкое на ранней стадии трения из-за слоя постороннего материала на медном диске. Этот слой обычно состоит из смазочного материала, оксида металла и некоторого количества влаги.На ранней стадии трения оксидный слой разделяет контактирующие поверхности, а после первоначального трения отложенный слой разрушается, образуя настоящий металлический контакт.

С другой стороны, из-за эффекта вспашки, захвата частиц износа между контактирующими поверхностями и шероховатости поверхности диска сила трения увеличивается со временем трения. После приработки в течение определенного времени шероховатость поверхности и другие параметры достигают стационарного значения, и поэтому трение во времени не изменяется.Для нормальной нагрузки 15 и 20 Н результаты также представлены кривыми 2 и 3. Видно, что при разных нормальных нагрузках медному диску требуется разное время для стабилизации, которое составляет 22, 19 и 15 минут при приложенной нормальной нагрузке. 10, 15 и 20 Н соответственно. В процессе трения шероховатость и другие параметры могут выйти на определенный устойчивый уровень раньше при увеличении приложенной нагрузки.

Коэффициент трения зависит от времени трения, и это изменение при различных скоростях скольжения показано на рисунке 8.17 . В эксперименте медный диск соединяется со штифтом из мягкой стали при нормальной нагрузке 15 Н. Результаты показаны кривыми 1, 2 и 3 для скоростей 1,0, 1,5 и 2,0 м/с соответственно. Кривая 1 для скорости 1,0 м/с показывает, что в начале трения коэффициент трения составляет 0,19, после чего он неуклонно увеличивается до 0,25. В опытах установлено, что после 19 минут приработки трение становилось устойчивым. Из-за эффекта вспашки и шероховатости поверхности увеличивается трение.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.