Сварка плавлением

Не всегда удаётся полностью сделать многообразные металлические конструкции. В каких-то случаях нет полезности их изготовления из одной заготовки ввиду немалого количества ненужных отходов, в остальных случаях размеры деталей не дадут возможности провести нормальную механическую обработку. По этому были изобретены многообразные способы соединения заготовок между собой. Это самые разные крепёжные соединения в виде резьбы, приклеивание деталей, пайка, а еще, популярная всем, сварка. Она применима не только к деталям и заготовкам, сделанным из самых разных металлов и их сплавов, но и вообще к любым материалам, которые можно расплавить. Есть несколько вариантов сварки: та, где требуется исключительно нагрев для плавления материала, где требуется исключительно давление и комбинированные. Ниже будет рассмотрен вариант сварки методом плавления.

Сварка плавлением

Сварочный процесс – это метод соединения 2-ух и более деталей из металла путём термического плавления кромок соединяемых заготовок. Будучи в расплавленном состоянии, металл, из которого состоят заготовки, перемешивается и на этом месте образуется крепкое неразъемное соединение. После того как остынет, на месте металла который расплавлен образуется говоря иначе шов сварки. Данный процесс чем-то сходный с литьём, однако в небольших размерах. Нынче сварка нашла большое применение для сцепления 2-ух и более заготовок как в очень больших масштабов, так и при кустарном производстве изделий из металла. Также ее применяют в ходе ремонта самых разных узлов, так как она дает возможность провести наплавление металла там, где он сточился.

В зависимости от того, какой способ нагрева материала заготовки до точки плавления подобран, делят несколько вариантов сварки, о которых побеседуем ниже.

Классификация видов сварки плавлением

В зависимости от источника термической энергии, который может подогреть кромки деталей до температуры плавления, сварка плавлением разделяется на электрическую, газовую и остальные виды сварки. Электрическую снова же можно поделить на электродуговую и индукционную. Рассмотрим наиболее используемые как в бытовых условиях, так и промышленности виды. Самое большое использование обрела электродуговая и газовая виды сварок. В случае электродуговой, плавление металла происходит за счёт большой температуры электрической дуги (около 5000 градусов), которая появляется между заготовкой и электродом. Во время использования газовой сварки, тепловым источником, способным довести сталь до точки плавления, считается горящий газ или смесь газов (к примеру, пропан и кислород с температурой горения до 2050 градусов). Присадочным материалом для шва в таком виде сваривания очень часто применяется либо отдельная специализированная добавка, либо его играет роль металл из тела заготовки.

И также, в зависимости от типа используемого электрода, можно выделить такие варианты сварки:

• С использованием плавящегося электрода. Шов образуется в процессе плавления электрода, покрытого специализированной обмазкой. Его выбирают персонально, в зависимости от видов соединяемых сталей. Не используется при соединении тонких листовых металлов из-за чрезмерного их перегрева, частых прожогов.
• С использованием неплавящегося электрода. Он сделан из тугоплавкого металла, очень часто вольфрамовый сплав и предназначается исключительно для розжига и поддержания дуги. Сварку очень часто делают в обстановке защитного благородного газа, который отделяет шов от содержащегося в окружающем воздухе азота. Очень часто используем в случае листовых изделий.

Остальные виды сварки стали плавлением, например индукционная, лазерная, плазменная и др., пока ещё не нашли широкого использования ввиду большой стоимости оборудования, по этому рассматриваться не будут.

Принцип сваривания

Как выше упоминалось, принцип сваривания плавлением построен на процессе смешивания металла который расплавлен в зоне сваривания, с образованием крепкого, неразборного соединения. Источник энергии тепла, имеющий довольно высокую мощность, концентрирует энергию тепла на небольшой площади сварочной ванны. Именно в данной ванне и находится доведённый до точки плавления сплав, который туда подаётся либо с применением электрода, либо с особенной проволокой (в случае сваривания несгораемым электродом). Перемещая источник энергии тепла вдоль кромки соединяемых деталей, передвигают и сварочную ванную, понемногу добавляя в неё присадочный материал. После того как остынет, материал ванны кристаллизуется, что приводит к появлению крепкого шва сварки.

Процесс розжига высокотемпературной дуги состоит из трёх последовательных действий. В первую очередь электродом затрагивают заготовки, благодаря чему выходит короткое замыкание, вызывающее нагрев его кончика. Дальше, кончик отводят на маленькое расстояние от детали, это расстояние выбирается опытным путём. Оно обязано быть таким, при котором дуга наиболее неуязвима. Подогрев электрода нужен для стойкой экзоэмиссии электронов, которая также гарантирует устойчивую электрическую дугу.

Принцип сварки плавлением

При плавлении электрода происходит перенос присадочного материала в сварную ванную, и детали соединяются. На отдельных в инверторных аппаратах, которые предназначены для сварки несгораемым электродом, поджиг дуги считается бесконтактным. Он делается специализированным устройством, называемым осциллятором.

Нестандартные линии

Особенностью процесса сваривания металлов считается то, что в результате образуется единая целая деталь, даже в том случае, если в процессе использовались разные разные металлы. Для такого соединительного типа требуется исключительно нагрев, который может вызвать плавление материала из которого состоят соединяемые детали. Учитывая то, какие металлы (или их сплавы) соединяются, нужно правильно подобрать присадочную проволоку или электрод.

Разновидности используемых электродов

Качественный шов можно получить исключительно при правильном подборе присадочного материала, по этому на их разновидностях стоит внимание обратить. Электрод для сварки собой представляет стальной пруток, покрыт специализированной обмазкой, которая плавится в процессе сварки и оберегает шов от влияния азота из воздуха. В случае сварки несгораемым электродом или газовой, обмазка не требуется, шов оберегает благородный газ или пламя из горелки. По этому, как правило, электрод, проволока и другой присадочный материал фактически все то же самое.

Присадочный материал, из которого целиком состоит проволока, играет важную роль в прочности шва. В процессе нагрева и плавления из сплавов выгорают легирующие детали, ухудшая при этом качество соединения. Для того чтобы это не допустить, подбираются прутья из стали, которые по степени легирования равны соединяемым маркам либо даже выше их. Если например марки сплавов разнообразные, степень легирования ценится по максимально легированному сплаву. Излишек легирующих компонентов возмещает их выгорание.

Если марки сталей неизвестны, а еще отсутствует возможность их определить, то применяется специализированный переходной (его ещё называют буферным) электрод или специализированная присадочная проволока. Он дает возможность сварить даже разные стали, к примеру, такие, как нержавеющая сталь и обычная чёрная низколегированная сталь, играя роль переходного материала.

Требования к сварочным швам

Требования, которые могут предъявляться к сварочным швам, по большей мере зависят от конечного назначения готовой системы. Но все таки можно выделить несколько общих требований, которым должны удовлетворять соединения данного типа. Твёрдость и прочностный предел сварного соединения должны содержать аналогичные критерии (или близкие), как и критерии ключевого металла. Проверки проводят на спецоборудовании с образцом готового изделия.

Зрительно качественный контроль шва проверяют так. После окончания работ по сварке, выполняется очистка швов от шлака и окислов, также удаляются все подсобные устройства. Шов обязан быть однородным, мелкочешуйчатым и иметь одинаковую ширину. Наплывы, прожоги, сужения или перерывы должны отсутствовать. Металл, который наплавлен обязан быть однородным, не иметь пор или поверхностных трещин.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.