Виды сварки и их краткая характеристика

Содержание

Виды сварки, что это такое, краткая характеристика их способов и типов, классификация методов – на rocta.ru

Виды сварки и их краткая характеристика

Сварочный процесс используется с целью получения надежного соединения неразъемных материалов. Работает он по принципу расплавления граней поверхностей, которые свариваются между собой. Происходит это путем теплового воздействия. Используется описанный метод для изделий из металла и прочих, включая пластмассу. Он актуален при ремонте металлоконструкций, в общепромышленном производстве и так далее. Типы и виды сварок бывают различными. В рамках данной статьи мы рассмотрим основные из них более подробно. 

Суть сварочных работ, их типы, применение

Если рассматривать все существующие типы сваривания, то насчитать можно около 20 способов. Все они задействованы в разных отраслях промышленности, а также в быту. Хоть они и разные, их объединяет один важный принцип: соединение происходит путем нагревания и плавления в зоне, где элементы должны крепиться. Наиболее активно используются только некоторые из всех известных вариантов процедуры, рассмотрим их более детально.

Разнообразие видов сварки

  • с помощью электрической дуги;
  • электрошлаковым методом;
  • электронно-лучевая;
  • газопламенная;
  • лазерная;
  • плазменная.

Ручная электродуговая

Характеризуется образованием сварочной дуги, которая появляется под слоем флюса между самим элементом и электродом. Масса, на которую оказывают воздействие, начинает плавиться от выделяемого тепла. Температура может достигать 6000 градусов.

Как итог, образуется надежный шов, по своей структуре и прочности он практически не уступает тому материалу, обработка которого производилась. Существует разновидность, при которой сварка осуществляется путем прерывистого оплавления. Если рассматривать самые удобные аппараты для представленной технологии, к ним можно отнести инверторы.

Электрошлаковая

В данном случае используется специальная шлаковая ванночка, она нагревается током. Температура образуется путем прохождения сварного электротока через флюс. После того как электрод опускается в подготовленную емкость, дуга напряжения гаснет, а ток проходит по шлаковой массе.

Подобный метод активно используется для сваривания изделий, толщина которых начинается от 15 мм и может достигать 600 мм.

Электронно-лучевая

При этой разновидности температура создается фотонным или электронным потоком. Он несет в себе частицы, которые на огромной скорости попадают на поверхность материала и передают ему свою энергию. За счет таких манипуляций достигается интенсивное нагревание. Качество сварного стыка повышается за счет того, что вся процедура выполняется в вакуумной области.

Такой метод, это то, что называется сваркой при работе с микродеталями, так как пучок можно формировать вплоть до нескольких микрон.

Газопламенная

Из названия уже можно сделать вывод, что основным источником тепла выступает пламя горелки. Чтобы его получить используется смесь газа и кислорода. Поверхность, подвергаемая обработке, плавится вместе с присадочным элементом. Мощность напора огня можно регулировать, для этого оператором подается больше кислорода.

Увеличить скорость сваривания и добиться прекрасного качества шва можно путем использования МАФ. Это особая фракция, которая требует использования проволоки с повышенным содержанием марганца и кремния. Соответственно процесс становится более дорогостоящим.

Лазерная

Характеризуется легкостью в управлении и полным отсутствием механического воздействия на поверхность. Такой способ производит крохотный пучок энергии, которые дает возможность работать даже с легкодеформируемыми материалами. Из недостатков этого варианта можно выделить необходимость использовать особую систему управления. Выделяется также ряд технологических особенностей, что снижает КПД.

Плазменная

Энергия в данном случае получается путем воздействия ионизированного газа. Такой метод является нестандартным. В работе необходимо использовать специальные аппараты.

Классификация видов и способов

Металлические изделия могут быть соединены между собой различными способами. Но даже с учетом столь широкого разнообразия вариантов, повсеместно используются только некоторые из них.

Все процессы сварочного характера можно разделить на две группы: плавление и воздействие давления. В каждом из таких разделов есть свои подпункты со своими особенностями. Первый тип мы рассмотрели выше, ко второму относят холодную и термомеханическую процедуры.

Как осуществляется сварка плавлением

Создание крепежа достигается путем оплавления материала электрода с изделием. В этот момент никакого давления не оказывается. В роли источника тепла выступает как электрическая дуга, так и горящий газ.

Два элемента оплавляются и создают в итоге один общий расплав. После того как температура падает, образуется готовый шов, надежно скрепляющий их в одну неразрывную конструкцию.

Термомеханическая обработка

Тут за дело берется высокое давление. Одна деталь активно перемещается относительно другой, в результате чего контактирующие поверхности сильно нагреваются. В дело вступают законы диффузионного типа, что приводит к получению сварного монолита.

Под давлением

Этот метод становится все более популярным благодаря тому, что открывает широкие возможности. Например, с его помощью можно объединить вместе пластик и металл. Соединение несовместимых составов – это главный плюс представленного способа. Без труда можно сварить медь и алюминий. Эта разновидность крайне высокотехнологичная, а получаемые стыки становятся прочными и надежными.

Виды сварки и их краткая характеристика рассмотрены детально. Можно рассмотреть дополнительно некоторые отдельные возможности сварочного оборудования.

В среде углекислого газа

Основана на свойстве углекислоты, которая может распадаться на два компонента под воздействием высокой температуры. При работе в особой среде кремний и марганец объединяются, после чего образуют прекрасно плавящаяся субстанция, которая выводится на поверхность. Технология достаточно проста и у нее есть ряд преимуществ:

  • Процедура осуществляется с применением токов с обратной полярностью, это позволяет добиться более стабильной дуги, тем самым возможность деформации полностью исключается.
  • В процессе наплавки металла можно использовать прямую токовую полярность, в итоге ее эффективность увеличивается практически в два раза.
  • Расходник не разбрызгивается за счет применения особого электрода. Это в некоторой степени снижает непроизводительные затраты.

Соединение данным методом может осуществляться с применением аппарата вроде «осциллятор». Он работает как высокочастотный преобразователь тока и напряжения.

Что такое сварка автоматическая под флюсом

Когда изделия соединяются, дуга прогорает под специальным материалом гранулированного характера, он называется флюсом. Электрод и поверхность детали под высокой температурой плавятся. В рабочей области образуется полость, она заполняется флюсовыми и металлическими парами.

Плавленый флюс позволяет защитить разряд и саму деталь в той области, где над ней ведется работа, от воздействия окружающей среды. Дополнительно элемент подвергается обработке в сварной ванне. После удаления напряжения остывает и становится более твердым. Шов покрывается коркой из шлака, которая после полного остывания металла, убирается.

Вся неизрасходованная смесь после собирается в особый аппарат и может применяться для выполнения такой же процедуры.

Важные условия

Чтобы процесс был максимально продуктивным в любой из областей, необходимо соблюдать некоторые правила:

  • Конструкция нужного элемента. Даже новичок в состоянии быстро приварить одну трубу к другой. Но как быть в ситуации, когда возводиться более масштабная конструкция? Здесь должны учитываться такие параметры: техника безопасности, условия применения, инструменты, применяемые на объекте и прочее.
  • Грамотная организация. Сегодня, в условиях стремительного развития технологий, модернизации подвергаются не только рабочие места, но и аппараты. Громоздкий кабель используют редко. Существуют компактные устройства, при помощи которых можно выполнять работу даже в труднодоступных местах.
  • Опыт и знания. Грамотные и опытные работники нужны на любом предприятии. Проведение курсов повышения квалификации необходимо.

Только при соблюдении всех особенностей можно добиться высоких показателей производительности. Как видите, виды сварок и их применение могут быть самыми разнообразными. Для освоения каждого из известных типов нужно много времени и сил.

Подводя итоги

В завершение нужно уделить некоторое внимание мерам безопасности. Важно чтобы все устройства для моментального отключения аппаратуры всегда были на виду, и вы могли получить к ним быстрый доступ.

Следите за тем, чтобы в процессе проведения смены электродов и их зачистки, возможность смещения данного элемента была исключена, это позволит избежать травмирования. Во время работы лицо прикрывают щитком.

Рассмотрев самые распространенные способы и методы сварки, можно сделать вывод о том, что каждый из вариантов актуален для использования при определенных условиях. Есть и такие, использование которых позволяет справиться с широким спектром задач.

Чтобы уточнить интересующую вас информацию, свяжитесь с менеджерами компании «Рокта» по телефонам 8 (908) 135-59-82; (473) 239-65-79; 8 (800) 707-53-38. Они ответят на все ваши вопросы.

Источник: https://www.rocta.ru/info/chto-takoe-svarka-ee-vidy-tipy-i-primenenie/

Основные виды сварки

Виды сварки и их краткая характеристика

Сварка электротоком делится на 2 принципиальных класса: недуговая и дуговая.

Недуговую сварку чаще называют контактной. В контактной сварке электроды, подающие ток, прикладываются непосредственно к металлу, который сваривают. Сквозь метал, расположенный между поднесенными электродами, подается короткий, но очень мощный разряд тока (тысячи ампер). Сплавление при этом получается только между приложенными электродами.

Читайте также  Как правильно выбрать электроды для инверторной сварки?

Если электроды расположены прямо друг против друга, то сварное соединение получается точечным. Хотя точечная сварка – не единственный вид контактной сварки, но зато самый распространенный. Поэтому понятия «точечной сварки» и «контактной сварки» часто используют в виде синонимов. Напряжение точечной сварки составляет считанные вольты.

Поэтому контактная сварка применяется преимущественно для скрепления тонколистового металла. Например, в автомобилестроении.

В строительстве гораздо большее распространение получила сварка электродуговая. При электродуговой сварке между источником тока (электродом) и свариваемым металлом находится небольшой промежуток, заполняемый электрической дугой. Ошибочно предполагать, что это промежуток воздуха. Это промежуток ионизированного газа, проводящего ток. Дуговая сварка, как мы ее представляем сегодня, без газа невозможна. Просто газ может подаваться из отдельного баллона, а может образовываться в результате горения обмазки электрода.

Самыми распространенными в строительстве являются следующие технологии:

  • ММА (в отечественной классификации – ручная дуговая сварка, или РДС)
  • TIG (аргоно-дуговая)
  • MIG-MAG (полуавтоматическая, проволокой).

ММА

Популярность данного вида сварки предопределена как раз отсутствием необходимости таскать с собой баллон с газом. Обмазка электрода – и есть «застывшее» газовое облако. Как только электрод коснется металла и полученный ток короткого замыкания расплавит металл электрода, расплавится и обмазка вокруг него. Образовавшееся облако газа обеспечит проводящую ионизированную среду для дуги и защиту расплавляемого металла от доступа кислорода.

Электроды подбираются по типу металла и диаметру. Тип металла важен, так как в процессе работы метал стержня электрода капля по капле перетекает в свариваемый метал и сплавляется с ним. Для крепкого соединения металл стержня электрода и свариваемый метал должны быть идентичны. На упаковке электродов всегда указывается, для каких металлов подходят данные электроды.

После того, как определились с типом электрода, необходимо определиться с его толщиной. Вопрос новичка: зачем нужны электроды разных диаметров? Все просто. Чем толще электрод, тем больше сила тока, которая его может расплавить. То же и с кромками свариваемого металла. Поэтому толщина электрода подбирается под толщину свариваемого металла. Для черных металлов рекомендуется:

Технология ММА позволяет работать с большинством распространенных металлов, за исключением алюминия и сплавов на его основе. Хотя теоретически и это возможно при наличии помощника, если добиться, чтобы зачищенные алюминиевые поверхности не успевали покрыться пленкой до расплавления. Но правильнее, конечно, просто использовать подходящие для этого сварочные технологии.

TIG

Потребители сварки TIG – сплошь профессионалы и продвинутые пользователи, причем почти поголовно не строительного направления. TIG обеспечивает более аккуратные швы, но сильно уступает ММА в производительности и простоте использования.

Например, многие «любители», отточив свое мастерство на аппаратах ММА, испытывают досаду от неудач при первом опыте с TIG. Оказывается, в отличие от ММА, зажечь дугу аппаратом TIG, если только он не оборудован таким устройством, как осциллятор, непросто. (А практически все аппараты «2 в 1» не оборудованы, конечно). Чиркает сварщик вольфрамовым электродом – искра есть, а дугу поднять не получается. Но вот бывалый сварщик подкладывает под электрод кусочек угля – и дуга пошла без проблем. Не случайно, что в продажах розничных магазинов специализированные аппараты TIG редко превышают долю в 1%.

Отдельного упоминания в сварке TIG заслуживают аппараты с возможностью переключения на режим переменного сварочного тока, т.н. AC/DC. Вот эти аппараты и являются основным оборудованием для сварки алюминия. Именно они преимущественно и составляют этот самый 1% TIG в розничных продажах сварочного оборудования.

MIG-MAG

Полуавтоматическая сварка проволокой применяется в основном для сварки листового металла. Поэтому традиционно ее основная сфера применения – кузовной ремонт, а также строительство конструкций из черного тонколистового металла. Использование проволоки вместо сменных электродов сильно повышает производительность. На бытовых аппаратах используются катушки емкостью 1 и 5 кг, а на профессиональных – 5 или 15 кг.

Проволока может использоваться как обычная (без обмазки), так и с обмазкой (т.н. флюсовая). В первом случае обязательно применение баллона с газом (режим GAS). Во втором баллон не требуется (NO GAS). Несмотря на то, что работать без баллона удобнее, в продажах с большим отрывом лидирует проволока без обмазки. Причина банальна: она гораздо дешевле флюсовой. Кроме того, многие профессионалы считают, что аккуратность швов в среде газа от баллона получается выше.

Несмотря на то, что данный вид сварки тоже относится к электродуговой, принцип устройства у MIG-MAG принципиально отличается от принципов MMA и TIG. В ММА и TIG важно поддерживать стабильность тока, несмотря на колебания электрода, в MIG-MAG важно поддерживать стабильность напряжения дуги.

А сила сварочного тока в аппаратах MIG-MAG – показатель условный (хотя по привычке, выработанной в ММА, большинство ориентируется именно на него). Сила сварочного тока в MIG-MAG будет зависеть от выставленного напряжения, диаметра используемой проволоки, применяемого газа и скорости подачи проволоки.

Так что сделать из аппарата ММА полуавтомат MIG-MAG путем приделывания блока подачи проволоки и горелки не получится.

Автор текста: Ю.Шкляревский

Источник: https://www.kuvalda.ru/blog/articles/polz/osnovnye-vidy-svarki.html

Особенности и характеристики видов сварки

Виды сварки и их краткая характеристика

Жизнь современного человека тесно связана с вещами, изготовленными с применением сварочных технологий. Речь идет не только о соединении металла, но и прочих материалов, которые можно соединить на молекулярном уровне. В статье будут рассмотрены основные виды сварки.

Понятие процесса

Сварка – это технология создания неразъемного соединения между двумя поверхностями, путем интенсивного температурного воздействия.

Физические признаки

Металлы отличаются высокой температурой плавления. Без дополнительных факторов площадь контактные части свариваемых изделий не будут взаимодействовать друг с другом. Для изменения агрегатного состояния металла требуется повысить его температуру. По достижению определенного уровня создаются условия, при которых появляется возможность выполнить стыковку деталей с получением крепкой межатомной связи между поверхностями.

Технологичность – главное свойство сварных работ

Применяемые типы сварки зависят от характеристик рабочих элементов, а также производственных условий. Наиболее употребительными являются следующие технологии:

  • Дуговая.
  • Плазменная.
  • Газовая.
  • Сварка давлением.
  • Стыковая.
  • Холодная.

Важность свойств

В процессе соединения заготовок необходимо обеспечить надежную защиту зоны температурного воздействия от агрессивного влияния кислорода в атмосфере. В противном случае в области обработки будут активно развиваться коррозионные процессы, ухудшающие качество конструкции. Основные способы предотвращения контакта расплава с воздухом:

  • флюс;
  • вакуум;
  • защитные газы;
  • пена.
[stextbox id=’info’]Флюс можно вносить непосредственно в зону контакта, как при автоматической сварке. Дуговая технология подразумевает использование стержней с флюсовым материалом, который расплавляясь, защищает сварочную область.[/stextbox]

Классификация

Классификацию сварки металлов осуществляют исходя из характера воздействия на плоскость:

  1. Термический класс. Характеризуется бесконтактным способом воздействия на поверхность – электрической дугой или пламенем газа.
  2. Термомеханический класс. Данный вид сварочных работ сочетает в себе бесконтактное воздействие, для достижения нужной температуры, а также механического давления для выполнения соединения.
  3. Механический класс. Заданные тепловые параметры получают исключительно за счет механического воздействия на соединяемые изделия.

Ниже будут рассмотрены виды сварок и их краткая характеристика, для каждого класса.

Сварочная дуга

Сварочная дуга – это источник тепловой энергии для расплава металла. Представляет собой электрический разряд, возникающий при разрыве цепи. В качестве питающего механизма применяются устройства, работающие на постоянном или переменном токе.

Электродуговая

Электродуговая технология – наиболее распространенный способ соединения металлических изделий. Своей популярностью обязан относительной простоте применяемого оборудования и низкой себестоимости выполнения работ. Известно несколько видов дуговой сварки.

Ручная дуговая

Работы выполняются электродами с флюсовым покрытием и аппарата для сварки. Метод получил свое название благодаря функциям, которые осуществляются сварщиком:

  • Выбор направления движения стержня и его скорость.
  • Длина дуги;

Под действием высокой температуры флюс расплавляется. Одни компоненты попадают в зону расплава, улучшая качественные характеристик, другие остаются на поверхности, образуя защитную пленку.

Неплавящимся электродом

В качестве электродного материала используются тугоплавкие элементы: вольфрам или графит. Температура плавления базовой поверхности ниже, чем у электрода. Это обстоятельство увеличивает срок эксплуатации стержней. Допустимо использование присадочных металлов. Ввиду отсутствия флюса, работы ведутся в среде инертных газов.

Механизированная плавящимся электродом в среде защитного газа

Данный вид работ характеризуется применением особого присадочного материала – электродной проволоки, состав который зависит от свойств рабочей поверхности. Для подачи материала в зону сварки используют подающие механизмы. Они могут быть как одним из узлов агрегата, так и автономным оборудованием. Проволока не имеет защитного покрытия, поэтому соединение выполняют под защитой газа. При его отсутствии используют особый тип присадки – порошковую проволоку, которая содержит флюс для защиты шва. Для работы применяются аппараты, функционирующие в полуавтоматическом режиме.

Под флюсом

В этом случае на зону соединения вносят флюсовый состав, при плавлении которого возникает газовый пузырь, служащий барьером для вредных атмосферных факторов. Подчиняется требованиям ГОСТа 8713-89. На серийных производствах имеются установки, выполняющие сварку под флюсом в автоматическом режиме.

Орбитальная

Метод промышленного стыкования поверхностей с круглым сечением, таких как трубы. Существует два способа реализации неразъемной связи. В первом случае заготовки вращаются вокруг своей оси. Под действие силы трения достигается рабочая температура. Во втором случае изделия зафиксированы, а вокруг них вращается подвижная головка аппарата для дуговой сварки. В этом случае используется электродная проволока.

Стыковой метод соединения пластмасс оплавлением

Исходя из названия, для оплавления пластиковых изделий используется нагревательный элемент с покрытием из тефлона.

С закладными нагревателями

Еще один метод соединения полимеров. Нагрев осуществляется элементами сопротивления, которые устанавливают на соединительную муфту. После монтажа заготовки подается электрический ток, расплавляющий пластик.

Кузнечная

В качестве рабочего инструмента использовался кузнечный молот, деформирующий заготовки. Является самым старым способом выполнения соединения. В настоящее время практически не используется.

Контактная

Наиболее популярный способ данного класса. Рабочий цикл включает в себя два этапа. Первый – плавление поверхности до пластичного состояния. Второй – давление на нагретые элементы, которое может осуществляться как вручную, так и с помощью различных приводных механизмов. Подвидами контактной технологии являются.

Точечная

Популярная технология, которая может быть реализована в домашних условиях. Изделие помещают между двумя стержнями, выполняющими роль электродов. На них подается кратковременный импульсный заряд, нагревающий плоскость. Затем заготовка сжимается электродами, образуя межатомное соединение.

Стыковая

Основное отличие технологии заключается в ширине воздействия на поверхность. Соединение выполняется по всей плоскости касания. Существует два способа создания соединения:

  • сопротивлением;
  • непрерывным оплавлением.
Читайте также  Оборудование для стыковой сварки полиэтиленовых труб
[stextbox id=’info’]Метод оплавления используется на промышленных предприятий. Его цель – автоматизация процесса сваривания различных металлических конструкций.[/stextbox]

Рельефная

Метод характеризуется специфической подготовкой к свариванию. На контактные плоскости предварительно устанавливают возвышения, называемые рельефами. После выполнения стыковки по точкам на них подают электрический ток, который вызывает деформацию рельефов.

Диффузионная

В основе технологии лежит явление диффузии – взаимного проникновения частиц друг в друга. При повышении температуры интенсивность движения атомов возрастает, создавая оптимальные условия для соединения деталей. Процесс протекает в условиях безвоздушного пространства или в среде защитных газов.

Высокочастотными токами

Металл плавится под влиянием токов высокой частоты. После кристаллизации обрабатываемой зоны образуется прочный сварной шов.

[stextbox id=’info’]Существует способ соединения, не попадающий под классификацию способов сварки. Это соединение мягких тканей в медицинской практике, которое проводится путем воздействия высокочастотного тока на отдельные участки организма, нагревая их до 70 Сº.[/stextbox]

Трением

Основное преимущество данного способа сочленения – возможность работы с разнородными металлами. Согласно технологическим требованиям, одна заготовка должна быть надежно зафиксирована в специальном суппорте. Вторую раскручивают вокруг своей оси и под давлением стыкуют с первой. Тепловой энергии, которая выделяется за счет силы трения, достаточно для образования новых молекулярных связей.

Взрывом

Основной способ для получения биметаллических соединений. Для спекания заготовок используют тепловую энергию, которая освобождается при взрыве.

Ультразвуковая

Данный способ использует ультразвуковые колебания для образования неразъемных связей между атомами. Уникальность технологии заключается в возможности сваривания различных материалов, начиная от металла, заканчивая кожей или стеклом.

Холодная

Уникальный метод сваривания материалов, который отличается низкой рабочей температурой, находящейся ниже уровня рекристаллизации структуры металла. Технологические требования заключаются в тщательной подготовки рабочей плоскости. Она должна быть очищена от чужеродных элементов. Непосредственно перед началом цикла производят обезжиривание поверхности.

Эту сварку давлением применяют для работы с материалами, чувствительными к температурным перепадам.

Международные обозначения

При выполнении работ на территории России, в строительстве и других отраслях промышленности, все сварочные процессы подчиняются требованиям ГОСТа Р ИСО 4063-2010. Это отечественный аналог международного стандарта ISO 4063:2009.

В искусстве

Художественная сварка – это недавно зародившееся направление в искусстве. Мастера, занимающегося созданием скульптурных композиций называют арт-сварщиком. В Москве, и других крупных городах, проходят многочисленные выставки, которые знакомят ценителей с новыми произведениями.

Можно с уверенностью утверждать, что художественной сваркой по металлу с каждым годом интересуется все больше людей.

Заключение

В статье было рассказано, какие бывают виды сварки: от электросварки до соединения ультразвуком.

[stextbox id=’info’]Сварщик 6-го разряда Гресь Олег Станиславович Опыт работы 20 лет: «Месяц назад был на выставке сварочных композиций. Если честно, я был поражен – несмотря на то, что в описании указывалось, что работы выполнялись любителями, замысел и качество реализации были на высоте».[/stextbox]

Источник: https://svarka.guru/vidy/osobennosti-i-harakteristiki.html

Сварка плавлением. Шесть основных видов по источникам теплоты, их характеристика и применение

Виды сварки и их краткая характеристика

Под термином «сварка плавлением» подразумевается термический процесс, проводимый способом оплавления соединяемых поверхностей без их сжатия с добавлением расплавленного присадочного металла (вводится при необходимости в сварочную ванну к основному металлу).

Сварка подходит для всех металлов и сплавов, включая те, которые при нагреве сразу принимают жидкое состояние (бронза, сплавы литейные магния и алюминия, чугун). Можно использовать для соединения неметаллических материалов – керамики, стекла, графита.

ГОСТы

Термины, определения, требования и другие сведения, касающиеся сварки плавлением, прописаны в ГОСТах, которые обязательны к выполнению. Перечень некоторых стандартов:

  1. Процессы сварки: ГОСТ 11969-79 – главные положения, обозначения сварки плавлением.
  2. Контроль качества: ГОСТ Р ИСО 5817-2009 – уровни качества сварных соединений из стали, никеля, титана и их сплавов (без учета лучевых способов сварки).
  3. ГОСТ Р ИСО 3834-(1, 2, 3, 4)-2007, ГОСТ Р ИСО 3834-5-2010, ГОСТ Р 55143-2012 – сварка плавлением металлических материалов, требования к качеству.
  4. Дефекты соединений: ГОСТ 30242-97 – классификация, определения, обозначение.
  5. Методы испытаний: ГОСТ 26388-84, ГОСТ 26389-84 – методы испытаний сварных соединений на сопротивляемость образованию трещин.

Виды и характеристика

Сварка плавлением относится к термическому классу и включает формы, выполняемые с применением тепловой энергии.

В зависимости от источника нагрева существуют следующие виды:

  1. Дуговая.
  2. Электрошлаковая.
  3. Лазерная.
  4. Газовая.
  5. Плазменная.
  6. Электронно-лучевая.

Дуговая

Электродуговая сварка – распространенный вид. Применяется в быту, мелкомасштабном производстве, промышленности. Ее действие основано на получении тепла с помощью дугового разряда, который возникает между электродом и свариваемым металлом. Источник энергии – постоянный или переменный ток.

Под воздействием тепла торец электрода и кромки соединяемых деталей расплавляются, образуется сварочная ванна, некоторое время находящаяся в расплавленном состоянии. Сварное соединение образуется после затвердевания металла.

Виды дуговой сварки зависят от факторов:

  • типа дуги – прямого действия (зависимая) или косвенного действия (независимая);
  • степени механизации процесса – ручная, полуавтоматическая, автоматическая;
  • вида тока и полярности – постоянный ток прямой (на электроде – минус) или обратной (на электроде – плюс) полярности или переменный ток;
  • степени защиты участка проводимых работ от атмосферного воздействия – без защиты (голый или со стабилизирующим покрытием электрод), с защитой (шлаковой, шлакогазовой, газовой, комбинированной);
  • свойств электрода – сварка плавящимся или неплавящимся электродом.

Плавящимся электродом

Является разновидностью дуговой сварки, при которой электрод расплавляется и служит присадочным материалом. Образование сварного шва происходит в результате расплавления электрода и кромок металла.

Плавящиеся электроды бывают медными, стальными, алюминиевыми.

Газовая

Источник нагрева – тепло пламени газов, сжигаемых в кислороде, с использованием горелки. Выделяемое тепло оплавляет поверхность свариваемых деталей и присадочный материал, образуя сварочную ванну – металл шва в жидком состоянии.

Виды горючих веществ, смешиваемых с кислородом:

  • ацетилен;
  • водород;
  • бутан;
  • пропан;
  • бензин.

Благодаря медленному и плавному нагреву металла, газовую сварку применяют для соединения деталей из чугуна, цветных металлов, инструментальной стали. Используют для твердой пайки, наплавочных и ремонтных работ.

Виды сварки и их краткая характеристика — Металлы, оборудование, инструкции

Виды сварки и их краткая характеристика

Сварка, как вид соединения металлических элементов, получила массовое распространение чуть больше века назад. Однако сегодня применяется во многих сферах деятельности, от производства электроники до строительства гигантских конструкций.

Поскольку состав используемых при этом металлов бывает весьма разнообразным, для получения надёжных сварочных швов было придумано и реализовано множество видов оборудования. Наиболее популярными среди них являются сварочные аппараты.

Рассмотрим, какие бывают сварочные аппараты, виды, плюсы и минусы каждого.

Трансформаторы

Трансформатор является наиболее традиционным видом электрического сварочного аппарата. Одновременно он один из самых простых по конструкции. Основным элементом конструкции этого типа сварочников служит понижающий трансформатор, преобразующий напряжение электросети до значения, необходимого для сварки. Сила тока при этом изменяется с помощью разных методик, наиболее известный — смещение одной обмотки относительно второй. По мере изменения промежутка между обмотками меняется ток.

Особенностью сварочных трансформаторов считается переменный ток на выходе, что приводит к заметному разбрызгиванию металла и ухудшению качества швов.

Чтобы проводить сварку цветных металлов, повысить качество горения дуги, в структуру аппарата нужно добавлять достаточно массивные и громоздкие компоненты. Основной элемент — трансформатор — также не отличается компактностью и малым весом.

При использовании аппарата для производства серьёзных работ необходимы специфические (для переменного тока) электроды и немалый опыт сварщика.

КПД прибора достаточно высокий, достигает 90%, однако часть энергии тратится на нагрев. Охлаждение осуществляется при помощи вентиляторов разной мощности, поскольку требуется охлаждать агрегат весом в несколько десятков, а иногда и сотен килограммов. Применение этого вида сварочных аппаратов сегодня сокращается, но они всё же пользуются спросом, из-за низкой стоимости, надёжности и долговечности. Используются трансформаторы для сварки низколегированных типов стали.

Выпрямители

Сварочные выпрямители можно считать усовершенствованием аппаратов-трансформаторов. В сварочных швах, полученных при помощи выпрямителей, практически исключены те изъяны, что обусловлены применением переменного тока.

Устройства, кроме понижающего трансформатора, имеют в конструкции диодный блок (выпрямитель), элементы регулирования, запуска и защиты. Переменный ток не только меняет напряжение, но и преобразуется в постоянный. Это даёт возможность получить ровную, устойчивую дугу.

Соответственно, снижается разбрызгивание металла, шов получается более качественным. Работать можно любыми электродами.

Расширяется также сфера использования сварочника — можно соединять не только низколегированные «чёрные» стали, но и цветные металлы, нержавейку, чугун (применяя соответствующие электроды). Поскольку постоянный ток обладает полярностью, не следует об этом забывать — при подключении электродов этом параметр следует учесть. Некоторые сварочные работы целенаправленно выполняются на обратной полярности (сварка алюминия).

Многие производители сегодня снижают изготовление этого вида бытовых аппаратов. Если же говорить о профессиональном использовании, они до сих пор используются довольно широко. Недостатками можно считать большой вес, необходимость работы квалифицированного сварщика, серьёзную «просадку» напряжения в электросети в процессе сварки. Достоинства — невысокая цена, надёжность и неплохое качество шва.

Полуавтоматы

Полуавтоматические сварочные аппараты в среде инертных или активных газов, или просто полуавтоматы — устройства более сложные, нежели трансформаторы или выпрямители. Однако в использовании более удобны. Часто применяются при кузовном ремонте автомобилей, достаточно широко используются в быту, частном домохозяйстве.

Конструкция состоит из следующих компонентов:

  • трансформатора;
  • выпрямителя;
  • привода, подающего проволоку;
  • газового баллона;
  • рукава с горелкой.

Сваривание деталей осуществляется плавящейся в электрической дуге проволокой, которая в процессе расположена в среде защитного газа. Регулировка тока осуществляется чаще всего ступенчато, подвержена изменению также скорость подачи проволоки. Соотношением этих параметров устанавливается необходимый режим работ.

Различные модели полуавтоматов работают:

  • только с газом;
  • с газом или без газа (переключается);
  • только без газа.

Если работа производится без газа, применяется специальная проволока (флюсовая). Отличается от обычной флюсовая проволока тем, что в её состав, кроме металла, включается флюс.

При горении составляющих флюса образуется облако защитного газа, который предотвращает окисление сварной ванны воздухом. Кроме того, активные элементы состава флюса придают металлу нужные параметры, дуга становится более стабильной.

При этом не нужен газовый баллон, что удобно, однако сама проволока существенно дороже.

При работе с различными металлами используют разный газ — углекислый при сварке железа, смесь аргона и углекислоты, если работают со сталью, при сварке алюминия — аргон. Газовые баллоны следует применять промышленные либо фирменные.

Читайте также  Как вести электрод во время сварки?

Полуавтоматы отличаются высокой производительностью, дают прекрасный качественный шов на различных металлах. Недостатками можно отметить разбрызгивание металла и большой расход материалов на угар.

Инверторы

Аппараты этого типа называют также импульсными. Сегодня сварочные инверторы считаются одними из самых распространённых аппаратов из-за своего небольшого веса и общедоступности. И если ещё лет 10 назад инверторы были дороги и не очень надёжны, то сейчас эти недостатки устранены. Использование инверторной методики даёт сегодня уменьшение размеров трансформатора, повышение качественных свойств дуги, оптимизации КПД, снижение разбрызгивания металла при сварке.

Сварочный инвертор состоит из силового трансформатора, назначением которого является снижение сетевого напряжения до нужной величины, блока электросхем и дросселя-стабилизатора, нужного для минимизации пульсаций тока.

Напряжение питающей сети подаётся в инверторе на выпрямитель, на выходе которого блок схем трансформирует постоянный ток в переменный, обладающий высокой частотой. Этот, полученный на выходе силового блока, переменный ток подаётся на сварочный трансформатор высокой частоты, более компактный и лёгкий, чем обычный сетевой преобразователь. Напряжение на выходе сварочного трансформатора снова выпрямляется и подаётся на дугу.

Аргонодуговой сварочный аппарат

Этот вид оборудования для сварки использует специальные неплавящиеся электроды из вольфрама, газом для защиты служит гелий или аргон.

Аргонодуговой аппарат с использованием вольфрамового электрода содержит следующие компоненты:

  • источник, обеспечивающий получение постоянного или переменного сварочного тока;
  • приспособление регуляции для работы с током;
  • комплект горелок для применения с различными напряжениями;
  • управляющая схема, обеспечивающая координацию цикла сварки и защиту;
  • стабилизирующее устройство для возбуждения, а также выравнивания дуги.

Агрегаты этого вида применяют, если есть необходимость в качественной сварке цветных металлов.

Аппарат для точечной сварки

Сварка точечным способом является одним из видов контактных сварок термомеханического класса. Сам процесс состоит из нескольких моментов. Для начала детали, сложенные необходимым образом, помещаются между электродами и сжимаются друг с другом, после чего нагреваются до момента достижения пластичности и совместно деформируются. Скорость сварки в условиях завода — до 10 точек в секунду.

Детали разогреваются при помощи мгновенного (0,01–0,1 сек.) импульса тока сварки. Этот быстрый импульс даёт возможность достичь разогрева металла до расплавления, что приводит к возникновению объединённой для обеих деталей жидкой зоны. После прекращения действия тока детали по-прежнему совмещены, прижаты друг к другу до снижения температуры и отвердевания расплавленной точки. Сжатие деталей прекращается с задержкой по времени, для создания условий лучшей кристаллизации металла.

Достоинствами точечной сварки можно выделить экономичность, надёжность и прочность шва, несложность достижения автоматизации. К сожалению, подобного вида сварочный шов не обладает герметичностью, что ограничивает сферу его использования.

Аппарат для газовой резки и сварки

Газовая сварка предполагает нагрев детали до расплава пламенем высокой температуры. При этом применяются горючие газы — водород, природный газ, ацетилен. Отличительным свойством этих газов является хорошее горение на воздухе. Чаще всего в газосварочных аппаратах используют ацетилен, легко получаемый с помощью карбида кальция и воды. Температура горения этого газа 3200–3400 °C.

Достоинства газовой сварки и резки металлов:

  1. Несложная технология.
  2. Не требуется доступ к электрической сети, нет необходимости в использовании электрического тока.
  3. Оборудование, на базе которого выполняется сварка, достаточно несложно.

Следует, однако, отметить, что газовая сварка не обеспечит высокую скорость работ и производительность, ведь выполняется лишь вручную.

Серьёзное внимание при газовой сварке уделяется подготовке деталей, регулированию мощности горелки, установке её в нужное положение.

Плазменная сварка

Плазменная сварка (резка) металлов — операция, в ходе которой происходит расплавление металла потоком плазмы. Плазма — это газ, в составе которого содержатся заряженные частицы, проводящие электрический ток. Газ ионизируется путём нагрева дугой, выходящей из плазмотрона. Чем более высокую температуру будет иметь газ, тем выше ионизация. Температура дуги в аппаратах плазменной сварки достигает десятков тысяч градусов.

Технология такая: к горелке в быстром темпе подаётся газ и электрический ток для формирования дуги. Резка происходит не только из-за расплавления металла, но и за счёт того, что скоростной ионизированный поток вымывает металл из зоны действия плазмы.

Кроме знания того, какие бывают сварочные аппараты, при выборе следует учитывать потребности пользователя. И если в автомастерской или на производстве может понадобиться профессиональный аппарат, то для бытовых нужд достаточно недорогого прибора.

Источник: https://proinstrumentinfo.ru/kakie-byvayut-svarochnye-apparaty-vidy-i-printsip-raboty/

Особенности и характеристики видов сварки

Жизнь современного человека тесно связана с вещами, изготовленными с применением сварочных технологий. Речь идет не только о соединении металла, но и прочих материалов, которые можно соединить на молекулярном уровне. В статье будут рассмотрены основные виды сварки.

Виды сварки и их общая характеристика

Виды сварки и их краткая характеристика

Наиболее распространенным видом соединений стальных кон­струкций в нашей стране являются электросварные соединения (око­ло 99% соединений осуществляют сваркой). При этом чаще приме­няют электрическую дуговую (ручную, автоматическую и полуав­томатическую) сварку. 

Значительно реже пользуются электрошлаковой и контактной электросваркой.

Широкое применение сварки объясняется преимуществами это­го вида соединений по сравнению с другими видами соединений. К ним относятся: экономия металла (в составных балках до 20%); снижение трудоемкости изготовления конструкций (до 20%); ком­пактность соединений, которая приводит к упрощению конструк­тивной формы; возможность непосредственного соединения эле­ментов друг с другом без соединительных накладок или уголков; отсутствие ослаблений; плотность соединений.

К недостаткам сварных соединений следует отнести деформа­цию изделий от усадки сварных швов и наличие остаточных напря­жений в конструкции, что при действии низких температур и дина­мических нагрузках приводит к хрупкому разрушению стали. Кро­ме того, необходимо отметить трудность исчерпывающего контроля качества сварных швов. Внутренние остаточные напряжения от свар­ки, суммируясь с напряжениями от действия сил на элемент, услож­няют напряженное состояние сварного соединения.

Сварка затруднительна при монтаже конструкций, а также при наличии элементов, образуемых несколькими листами, особенно при большой их толщине.

Электродуговая сварка (рисунок ниже) основана на явлении возник­новения электрической дуги 1 между стальным стержнем 2 (элект­родом) и свариваемыми стальными деталями 5, которая расплавля­ет основной металл и металл электрода, смешивает их, в результате чего при охлаждении образуется сварной шов, соединяющий отдельные детали в одно целое. Сварщик удерживает электрод с по­мощью держателя 3, который подсоединяют к отрицательному кон­такту сварочного аппарата 4. Глубину проникновения наплавлен­ного металла в основной называют проваром.

Ручная электрическая сварка универсальна и широко распрост­ранена, так как может выполняться в нижнем, вертикальном и пото­лочном положениях, а также в труднодоступных местах. Небольшая
глубина проплавления основного металла (1-2 мм), невысокая про­изводительность ручной сварки из-за пониженной силы применяе­мого тока и меньшая стабильность ручного процесса по сравнению с автоматической сваркой являются недостатками ручной сварки.

Принципиальная схема электродуговой сварки

Для защиты расплавленного металла от воздуха, улучшения хи­мического состава и структуры шва, а также для ускорения и облег­чения процесса сварки электроды, предназначенные для ручной сварки, покрывают обмазками.

Электроды для ручной сварки разделяют по типам в зависимо­сти от прочности наплавленного металла. Электроды, применяемые в строительстве: при сваривании стальных конструкций с пределом текучести до 490 МПа (Э-42, Э-42А, Э-46, Э-46А, Э-50, Э-50А). Для них применяют низкотоксичные рутиловые электроды. Рутил — природный минерал, содержащий до 60% титана.

Цифра указывает временное сопротивление разрыву металла шва (кгс/мм2). Буква А означает, что шов обладает повышенной пла­стичностью.

То же с пределом текучести 500 МПа (Э-60, Э-70 и Э-85). Для снижения массы наплавленного металла стандарты рекомендуют применять электроды более высоких марок, чем марки стали со­прягаемых элементов.

Плавящиеся электроды изготовляют из сварочной проволоки (низкоуглеродистая, легированная и высоколегированная). Все элек­троды для ручной сварки выполняют из низкоуглеродистой прово­локи марки: Св-08А, для конструкций, работающих в тяжелых ус­ловиях (сварочная проволока; 0,8 означает содержание углерода 0,08%; повышенное качество стали из-за ограниченного содержа­ния серы и фосфора).

В процессе автоматической сварки (рисунок ниже) сварочная головка, имеющая полностью автоматизированное управление, перемещается вдоль шва и подает к месту сварки сварочную проволоку без по­крытия.

Место сварки покрывают флюсом — порошкообразным мате­риалом — из специального бункера и шланга, перемещаемых со­вместно со сварочной головкой. Флюс полностью изолирует место сварки от воздуха, так как горение дуги происходит под слоем флю­са, одновременно легируя расплавленный металл содержащимися во флюсе примесями. В результате получается однородный плот­ный шов с глубоким проваром, имеющий высокие механические показатели.  

Автоматическая сварка под флюсом

1 — электрическая дуга; 2 — флюс; 3 — емкость для порошка; 4 — сварочный агрегат; 5 — подающая флюс трубка; 6 — проволока; 7 — фиксатор; 8 — шов

Вследствие большой силы тока, применяемой при автоматичес­кой сварке (600-1200 А), и общей автоматизации процесса произво­дительность ее в 10-15 (а иногда и более) раз превосходит ручную сварку, а также при ней происходит глубокое проплавление сварива­емых деталей. Поэтому автоматическую сварку желательно осуще­ствлять во всех соединениях, где это возможно. К недостаткам авто­матической сварки относится невозможность нанесения ее в верти­кальном и потолочном положениях и в стесненных условиях.  

При полуавтоматической сварке (рисунок ниже) электродная прово­лока без покрытия малого диаметра (до 3 мм) подается механиз­мом к держателю и через него — к месту сварки. Сварщик переме­щает держатель вдоль шва вручную. Флюс подается непосредствен­но из воронки держателя, на котором находятся также кнопки управления. Скорость полуавтоматической сварки в 1,5-2 раза мень­ше автоматической. 

В настоящее время широкое распространение получила полу­автоматическая сварка порошковой проволокой, представляющей собой трубку диаметром 2-3 мм с запрессованным внутрь порош­ком шлакогазообразующих компонентов, защищающих расплавлен­ный металл от воздуха, обеспечивающих защиту от воздуха и необ­ходимое раскисление и легирование (проволоки марок ПП-АНВ и ПП-АНЗ). 

Полуавтоматическая сварка

1 — свариваемая деталь; 2 — сварочный агрегат; 3 — трансформатор;4 — барабан с проволокой; 5 — двигатель проволоки; 6— трубка с держателем; 7 — емкость для флюсаДля проверки качества сварочного шва кроме испытания на растяжение его испытывают на изгиб и на загиб. В этом случае из соединения вырезают специальный образец.Сварка дугой, горящей в среде защитного газа (рисунок ниже). Способ разработан в 50-х гг. прошлого века (И.В. Любовский и Н.В. Новожилов).

Сварка дугой в среде защитного газа

Достоинства: достигается высокая производительность; низ­кая стоимость. 

Недостатки: сдувание струи газа ветром; необходимость за­щиты сварщика от отравления. 

Источник: https://ros-pipe.ru/tekh_info/tekhnicheskie-stati/proektirovanie-zdaniy-i-sooruzheniy/vidy-svarki-i-ikh-obschaya-kharakteristika/