Разнообразие технологий свариванния металла

Существует более 60 способов сваривания металла. Они классифицируются по физическим, технологическим и техническим признакам. По физическим признакам предусматриваются три сварочных класса:

  • термическая;
  • термомеханическая;
  • механическая.
способы электросварки
Сварной шов

Термическая сварка является самой распространенной. К этому классу относятся ручная дуговая сварка и газовый метод сваривания. Эти методы соединения металлов являются традиционными, они подробно освещены во многих справочниках и учебниках. Всегда можно найти учебник по электросварке или газовой сварке, в котором подробно описаны способы сваривания металла.

Схема ручного дугового метода известна с 1802 года. Детально описал ее русский ученый В. В. Петров.

Если вас интересует, как научится варить электросваркой: видео и пошаговые инструкции, которых в интернете великое множество, помогут вам самостоятельно освоить профессию электросварщика.

Традиционные виды сваривания не всегда могут быть использованы для соединения специальных материалов, используемых в космической, приборостроительной, электронной промышленности. Для выполнения этих задач были разработаны специальные виды сварочных работ.  Их можно разделить на две группы:

  1. сваривание в твердой фазе;
  2. соединение плавлением с применением эффективных источников энергии.

Процесс сваривания в твердой фазе

  • Индукционная сварка

Индукционная (высокочастотная сварка) основана на использовании законов электромагнитной индукции, полного тока, а также поверхностного, катушечного эффектов и эффекта близости. Благодаря вышеперечисленным эффектам, в месте сближения свариваемых кромок достигается высокая концентрация тока. В результате оплавляется тонкий слой металла на поверхности кромок. Разогретые кромки разогреваются и обжимаются с помощью валков. В этот момент и происходит процесс сваривания металлов.

Существуют разные механизмы индукционного метода:

  1. Сварка давлением с оплавлением. Применяется для изготовления изделий с непрерывным швом из черных и цветных металлов.
  2. Соединение давлением без оплавления. Применяется для стыковой сварки труб из малоуглеродистых сталей.
  3. Соединение разнородных металлов и сплавов плавлением.
  • Сваривание трением

Сварка трением является разновидностью сварки давлением.  Сварное соединение при этом образуется без расплавления металла в зоне соединения в твердой фазе. Процесс соединения металла происходит при сближении свариваемых деталей до расстояний, соизмеримых с междуатомными. Между ними возникают металлические связи, аналогичные силе взаимодействия между атомами в цельном куске металла.

Получить такое прочное соединение можно только при условии, что поверхностные слои деталей находятся в пластичном состоянии. Другими словами, необходим нагрев зоны сваривания. При соединение металлов трением нагрев происходит за счет преобразования механической энергии в тепловую за счет работы силы трения.

Этот способ сварочных работ отличается высокой производительностью, качеством сварного соединения.

  • Сваривание взрывом

Химическая энергия превращения заряда взрывчатого вещества в газообразные продукты трансформируется в механическую энергию их расширения. В результате одна  из свариваемых частей получает большую скорость перемещения. Это приводит к пластической деформации слоев свариваемых металлов, находящихся в контакте. Работа переходит в тепловую энергию, которая разогревает металл до высоких температур, вплоть до оплавления.  При этом окисные пленки и другие загрязнения дробятся. А чистый металл образует прочные металлические связи. В качестве взрывчатых веществ используются гранулотол, аммониты, аммоналы, гексоген и пр.

Применяется сварка взрывом для изготовления композиционных слябов, биметаллических листов металлов и сплавов, сплошных и полых композиционных заготовок из профильного проката, облицовки заготовок деталей машин металлами и сплавами и пр.

  • Ультразвуковой метод

Ультразвуковая сварка металлов основана на соединении металлов под воздействием ультразвуковых колебаний.

В сварочном деле ультразвук нашел достаточно широкое применение. Так, например, воздействуя на сварочную ванну в процессе кристаллизации можно улучшить механические свойства сварного соединения.

Процесс ультразвуковой сварки сопровождается выделением большого количества теплоты. Температура в зоне соединения зависит от твердости металла и его теплофизических свойств.

Ультразвуковая сварка дает возможность соединять тонкие и ультратонкие детали, приваривать тонкие листы и фольгу к деталям неограниченной толщины, сваривать пакеты из фольги.

  • Импульсный метод

Существуют несколько видов импульсной сварки. Одни из них относятся к свариванию в твердой фазе, другие – к сварке плавлением. Импульсная сварка своими руками является предметом вожделения многих сварщиков-любителей. Освещающие основы дуговой сварки видео могут помочь в освоении этого процесса самостоятельно.

  • Магнитно — импульсный метод

Этот способ основан на использовании сил электромеханического взаимодействия вихревых токов и магнитного потока. Вихревые токи наводятся в стенках соединяемых деталей. В результате такого взаимодействия электрическая энергия преобразуется в механическую. В результате воздействия импульса магнитного поля одна из деталей отталкивается от индуктора с большой скоростью в сторону неподвижной детали. При ударе в месте контакта элементов возникает высокое давление и образуется сварное соединение. Одновременно разрушаются оксидные пленки и различные загрязнения.

  • Импульсно-дуговой метод

Способ импульсно-дуговой сварки основан на подаче сварочного тока в зону дуги короткими импульсами. В процессе этого метода сварки перенос металла с электрода становится стабильным. В результате формируется качественный сварной шов.

Сварка импульсно-дуговая применяется при строительстве трубопроводов, к качеству наружной поверхности которых предъявляются высокие требования. Этим способом выполняется и сварка листового металла.

Многих сварщиков-любителей привлекает импульсная мини сварка своими руками. В сети интернет  можно найти руководство по изготовлению такого аппарата. Он может работать от обычной деревенской электросети или от бензогенератора.

cварка автомобиля своими рукамиПеред тем как приступить к газовой резке металлов, нужно приобрести необходимое оборудование. При его выборе особое внимание обращайте на технические характеристики и репутацию производителя.

У вас сломался любимый автомобиль? Не спешите его выбрасывать! Если вы владеете навыками сварки, то вы вполне способны подарить вторую жизнь своему «железному коню». Подробная инструкция в этой статье.

Любите шашлыки? Сделайте себе полезный подарок! Интересный материал по http://elsvarkin.ru/prakticheskoe-primenenie/izgotovlenie-mangala-iz-metalla-svoimi-rukami/ ссылке.

Сваривание плавлением

Пайка и сваривание металлов плавлением имеют некоторое сходство. Отличаются они следующим: процесс пайки металлов не требует расплавления основного металла. Соединение образуется за счет применения припоя, температура плавления которого значительно ниже температуры плавления соединяемых материалов. На практике далеко не всегда можно провести границу между этими процессами. Так, например, существует метод изготовления медных или латунных изделий, при котором используется медный припой – материал, имеющий такую же температуру плавления, что и основной металл.

  • Электролитический метод сваривания

Способ электролитической сварки известен, но применения пока не нашел. Суть его заключается в следующем: если опустить два металлических стержня в раствор щелочи, соды или поташа и пропустить через электролит постоянный ток от одного стержня к другому, то при достаточной плотности тока можно увидеть: поверхность стержня, к которому подключен отрицательный полюс, быстро разогревается до сварочной температуры и даже оплавляется. Для выполнения сварочных работ разогретые стержни извлекают из ванны и производят осадку.

  • Литейный метод соединения материала

Литейная сварка была распространена в старину. Этим способом сваривали изделия из цветных металлов и сплавов (меди, бронзы), а также изготавливали свинцовые трубы. В наше время литейная технология применяется крайне редко: таким способом исправляют брак чугунной отливки.

Процесс литейного соединения заключается в следующем: детали подогревают, место соединения заливают перегретым расплавом.

  • Сваривание под водой

Подводная сварка основана на способности дуги гореть в газовом пузыре при интенсивном охлаждении окружающей водой.

Вокруг горящей дуги выделяются газы в большом количестве. Это приводит к повышению давления в газовом пузыре. Вода в дуге разлагается на водород и кислород. Продукты горения металла и обмазки, взвешенные в воде, образуют облако затрудняющее наблюдение за дугой.

Сварку под водой осуществляют как на постоянном, так и на переменном токе. На постоянном токе дуга горит более устойчиво, так как он разлагает воду еще до ее возбуждения. Переменный ток начинает разлагать воду только с момента короткого замыкания.

Водонепроницаемость электродов обеспечивается специальными покрытиями, в частности, парафином или нитролаком и др.

Для сварки под водой применяются специальные электродержатели, которые имеют надежную электроизоляцию по всей поверхности. Выбор режима дуговой сварки под водой зависит марки металла, толщины и конфигурации свариваемых элементов.

Подводная сварка требует высокой квалификации и специального оборудования. Не стоит пытаться освоить ее самостоятельно: здесь электросварка для чайников не поможет.

  • Кузнечная (горновая) сварка

Кузнечная сварка металлов – метод образования неразъемного соединения посредством воздействия на металл ударного инструмента. Металл при этом предварительно нагревают до пластического состояния. Таким способом соединяют только низкоуглеродистые и конструкционные стали. Для того, чтобы получить прочное соединение, необходимо предварительно подготовить металл: очистить его от окисных пленок, загрязнений.

Заготовки перед соединением разогревают в печах или горнах.  Причем температура разогрева  должна быть немного выше, чем температура начала ковки. Чем меньше в стали углерода, тем выше температура разогрева должна быть.

Кузнечную сварку не применяют на заводах, но в полевых условиях, когда требуется произвести ремонт малоответственных деталей механизмов и машин она бывает незаменима.

  • Лазерный метод соединения материалов

При использовании такого способа соединения металла неразъемное соединение получается посредством местного расплавления материалов.

Источником тепловой энергии для активации поверхности соединяемых деталей при сварке лазером является энергия излучения, которая поглощается металлами в зоне воздействия лазерного луча.

Существуют три вида лазерной сварки:

  1. микросваривание ( толщина соединяемых деталей менее 100 мкм);
  2. мини-сваривание (глубина проплавления 0,1-1 мм);
  3. макросваривание (глубина проплавления более 1 мм).

Для первых двух видов используются импульсные лазеры. С помощью макросварки непрерывными лазерами осуществляется сварка толстого металла.

Наиболее широко лазерная технология применяется при изготовлении электронных и электромеханических приборов (микродвигатели, миниатюрные реле, лампы и пр.).

Так же как и импульсная, лазерная сварка своими руками вполне доступна домашним умельцам.

  • Сваривание металла под флюсом

Суть этого метода заключается в том, что сварочная дуга горит под слоем гранулированного флюса. В результате вокруг дуги образуется газовый пузырь, По мере остывания расплавленный флюс образует корку из шлаков, которая без затруднений удаляется с поверхности сварного шва.

Столб и ореол дуги при сварке под флюсом невидимы для глаз. По этой причине такой способ соединения называют сваркой невидимой дугой.

Выбор режима дуговой сварки под флюсом зависит от вида соединения, марки свариваемых металлов и их толщины.

Широкое применение в промышленности нашла автоматическая дуговая сварка под флюсом:

  1. в судостроении при изготовлении секций корпусов
  2. при изготовлении заготовок крупных нефтяных резервуаров в заводских условиях
  3. в трубном производстве при изготовлении труб больших диаметров
  4. в производстве строительных металлоконструкций и пр.

Сведения о том, как выбрать электросварку автоматическую под флюсом, можно найти в справочнике «Сварка в машиностроении».


Комментарии:

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

* Copy This Password *

* Type Or Paste Password Here *