Современная классификация способов сварки

  • Дата: 19-06-2015
  • Просмотров: 357
  • Комментариев:
  • Рейтинг: 19

Любой металл можно соединять самыми разнообразными методами. Конечно, самым популярным способом считается сварка. Она позволяет практически из голых заготовок создавать неповторимые конструкции, которые затем служат долгие годы. Классификация способов сварки металлов может быть рассмотрена с самых разнообразных точек зрения.

Сварка металла

У любого умельца дома должен быть сварочный аппарат, который служит для соединения деталей различного происхождения.

Немного общей информации

В настоящее время для создания отличного сварного соединения необходимо использовать 1 из 2-х методов – это работа под давлением и связанная с плавлением. Оба эти вида достаточно широко распространены в современном мире.

Сварка плавлением включает в себя электродуговую сварку, лазерную, ванную, электрошлаковую, плазменную и импульсно-дуговую. 2-ая группа является более специфической. Сюда относится сварка контактная, газопрессовая, ультразвуковая, дисперсионная и другие подобные виды. Разумеется, здесь речь пойдет о кратком описании всех типов, которые были упомянуты выше. Начать стоит с самого популярного способа сварки, а именно со сварки плавлением.

Основные виды сварки плавлением

Электродуговая сварка

Схема электродуговой сварки.

Классификация способов сварки данной группы выделяет множество различных ее видов и типов. Одним из самых популярных считается электродуговая сварка. Она характеризуется тем, что создается электрическая дуга, которая и плавит металл. Данный метод сварки уже достаточно давно используется для создания конструкций из металла. Здесь можно выделить 3 подвида данного метода, а именно автоматическую, полуавтоматическую и ручную сварку.

Часто можно на стройке наблюдать человека, который стоит со сварочным аппаратом. Чаще всего в его руках именно тот инструмент, который осуществляет электродуговую сварку. Это сегодня самый распространенный метод. Для работы требуется спецодежда. Здесь не обойтись без специальных рукавиц, защищающих кожу от попадания раскаленного металла.

Разумеется, глаза тоже нужно защищать. Для этого используются специальные маски. Сварочные аппараты для электродуговой сварки могут выпускаться самых разных видов и комплектаций. Они в обязательном порядке имеют возможность регулирования этой самой дуги. Чаще всего сварка осуществляется под большим током. Здесь чаще всего применяется ручной регулятор тока, который всегда позволит подобрать дугу оптимальных параметров для того или иного металла.

Импульсно-дуговая сварка характеризуется тем, что ток подается не сплошным потоком, а определенными импульсами в течение какого-то промежутка времени. Сварочные аппараты данного типа чаще всего стоят дороже, чем те, которые используются для электродуговой сварки. Они имеют импульсный источник питания в своем составе, который намного сложнее, чем обычный преобразователь, имеющий внутри трансформатор.

Схема лазерной пайки и сварки

Схема лазерной пайки и сварки.

Лазерная сварка чаще всего используется только в специализированных лабораториях или на крупных промышленных предприятиях. Здесь соединение металлов осуществляется за счет использования фотоэлектронной энергии. Этот пучок подается с помощью специальных устройств, которые носят название лазеры. Они стоят достаточно дорого, поэтому в частных условиях не применяются. На самом деле этот метод считается сегодня одним из самых эффективных и прогрессивных.

Электрошлаковая сварка чаще всего присутствует на крупных предприятиях. Здесь подразумевается, что соединение происходит за счет расплавления основного и вспомогательного материала.

Плазменная сварка используется крайне редко. Оборудование стоит достаточно дорого, поэтому она может применяться только в условиях крупных предприятий. Здесь речь идет о пучке плазмы, которая воздействует струей на основной металл и вспомогательный. Эта струя может разогреваться до 30000°С.

Электроннолучевая сварка в вакууме осуществляется только при создании разреженного воздушного пространства. Нагрев металла осуществляется специальным потоком электронов, который подаются в вакуум с помощью специальной установки.

Термитная сварка достаточно уникальна в своем роде.

Термитная сварка

Схема термитной сварки.

Она тоже относится к классу плавления. Здесь о процессе стоит поговорить более подробно. Для начала место соединения формуется огнеупорным материалом. Здесь над ним необходимо установить емкость со смесью алюминия и окиси железа. В результате горения этой смеси образуется окись железа, что приводит к появлению жидкого металла. Когда процесс завершается, то стоит подождать некоторое время, пока металл не застынет. В результате получается весьма качественное соединение.

Газовая сварка осуществляется в специальных печах. Здесь производится нагрев основного и присадочного металла. В результате образуется весьма качественное сварное соединение. В этих печах температура может достигать 3200°С. Этого зачастую вполне достаточно, чтобы заставить оба материала плавиться.

Подводя итог всему вышесказанному, можно отметить тот факт, что сварка плавлением позволяет соединять металлы, расплавляя их тем или иным методом.

Сварка давлением: характеристики

Схема газопрессовой сварки

Схема газопрессовой сварки: 1 — неподвижный захват, 2 — многопламенная горелка, 3 — подвижный захват, 4 — изделие, 5 — пневматический цилиндр.

Контактная сварка используется людьми достаточно часто. Здесь можно говорить о ее точечном, роликовом или стыковом варианте. Сам процесс достаточно прост. У подобного сварочного аппарата чаще всего имеется 2 контакта. При соединении их через металл, тот начинает нагреваться за счет протекающего электрического тока. В результате образуется достаточно прочное соединение. Разумеется, оба контакта через металл в обязательном порядке необходимо прижимать друг к другу, чтобы добиться максимального эффекта.

Газопрессовая сварка очень похожа на ту, которая была описана выше. Здесь тоже соединяются между собой 2 конца. Однако никакой ток через них при этом не протекает. Здесь следует говорить исключительно об использовании горелок. Кстати, метод более экономичный, но используется немного реже, чем первый.

Многие и не слышали о том, что такое ультразвуковая сварка. На самом деле она достаточно широко распространена среди профессионалов. Здесь за счет звуковой волны происходит образование механических колебаний высокой частоты. При этом взаимодействии возникает расплавление металла, то есть нагрев его до пластичного состояния. Он не расплавляется целиком, поэтому может не соединиться со своим собратом, однако, если приложить к этим взаимодействующим веществам дополнительное усилие сжатия, то можно их соединить.

Ультразвуковая сварка

Схема ультразвуковой сварки.

Диффузионная сварка является весьма оригинальным видом, который получил широкое распространение. Она позволяет соединяться 2-м материалам за счет эффекта диффузии, который возникает при их сильном сжатии, то есть прижиме друг к другу.

Сварка трением отличается от других методов тем, что нагрев здесь происходит естественным образом. Температура материалов увеличивается за счет трения их друг о друга. В результате контакта и сжатия формируется достаточно мощное усилие, которое помогает производить сварку.

Так называемая холодная сварка тоже имеет право на существование. Некоторые металлы создают достаточно прочные соединения при высоком давлении. Оно в них вызывает пластическую деформацию.

Индукционная сварка характеризуется тем, что металлы нагреваются до определенной температуры за счет тока высокой частоты, который через них пропускается. Разумеется, так как речь идет о давлении, то материалы затем обязательно нужно сжать.

Настоящее и будущее сварки

Технология ручной дуговой сварки

Технология ручной дуговой сварки.

Все те из способов сварки, которые были перечислены выше, чаще всего применяются в промышленности или строительстве. Если говорить об этих отраслях более подробно, то в них используются металлы разные металлы. К примеру, в строительстве в основном применяется металлопрокат и различные сплавы металлов. Сегодня здесь в основном используются низкоуглеродистые стали, но они доживают свой век. Возможно, уже совсем скоро им на смену придут низколегированные и высокопрочные стали. Об этом свидетельствует статистика и то, что происходит на рынке в последние годы.

Конечно, самым передовым и прогрессивным способом получения неразъемных соединений в промышленности и строительстве остается сварка. Этот процесс считается наиболее практичным и экономически выгодным. Объемы этого вида соединения металлов растут с каждым днем все выше и выше. Многие ведущие специалисты утверждают, что с ростом механизации и автоматизации сварки будет увеличиваться и ее эффективность. Об этом скажут последние разработки, связанные с изучением ее использования.

Схема точечной сварки

Схема точечной сварки.

При проведении строительных и монтажных работ основными остаются электродуговые способы сварки. Непрерывным в этом случае остается только повышение степени механизации сварочных процессов. Ежегодно на рынке появляется все больше самых различных видов электродов. Они становятся более производительными, могут иметь самую разнообразную форму и толщину. Это позволяет эффективно внедрять электродуговую сварку во все отрасли народного хозяйства и промышленности. Не стоит забывать и о том, что современные электроды становятся все менее вредными. Это достигается за счет использования только передовых экологических требований при их выпуске и распространении. Сегодня некоторые модели абсолютно безопасны для человека, производящего с их помощью работы.

В настоящее время становится все более понятно, что именно обыкновенная электродуговая сварка является наиболее эффективным способом получения неразъемных соединений за счет использования электродов в среде углекислого газа. Уровень механизации сварочных работ в данном случае заметно возрастает. Не только электрод может использоваться при электродуговой сварке. Здесь можно говорить и о порошковых проволоках. В настоящее время и их стало выпускаться все больше. Современные технологии приводят к тому, что подобные приспособления стали использоваться непосредственно на строительных площадках.

Не только электродуговая сварка сегодня развивается огромными шагами. Это можно и сказать о других способах. К примеру, контактная сварка в последнее время достаточно часто используется при сборке различных деталей и узлов тех или иных агрегатов.

Классификация видов сварки

Классификация видов сварки.

Сегодня применяются огромные значения тока, который пропускается между контактами в момент их соединения через металл. Это приводит к повышению эффективности всего соединения в целом. Оборудование для проведения работ такого рода становится все более совершенным и прогрессивным. Если еще совсем недавно плазменно-дуговая сварка производилась исключительно в специализированных лабораториях, то уже сегодня она выходит на новые просторы. Ее активно внедряют на некоторых крупных металлургических предприятиях.

Дополнительные параметры

Однако не только сами процедуры сварки постепенно прогрессируют. Если сравнивать соединения прошлых лет и современные их виды, то можно обнаружить, что они стали намного более качественными. Это связано не только с механизацией и автоматизацией данного процесса. Стоит также говорить и о постепенном развитии методов контроля соединений данного типа. Сегодня внедряются все более совершенные технологии, которые позволяют вовремя производить контроль швов и препятствовать попаданию брака и его образованию на различных этапах проведения работ.

http://youtu.be/EFkTC6u-CJ8

Термическая обработка сварных соединений продолжает идти в ногу со временем. Она позволяет доводить до ума даже самые застойные проекты и методы сварки. Это отличный вариант увеличения продолжительности срока службы металлических конструкций, которые были получены данным методом соединения.

Таким образом, можно считать, что с развитием сварочной техники, возникает все больше самых разнообразных видов сварки. Сегодня именно этот вид соединения считается наиболее успешным и передовым. Это отличное решение, которое является альтернативой практически любому другому методу соединения конструктивных металлических элементов.