Виды сварки и сварочных работ

Виды сварки подразделяются в соответствии с определенными критериями. Однако вне зависимости от класса существует единое понятие сварки. Это — создание неразрушающегося сцепления посредством термического воздействия, повреждения или сочетания обоих способов. Суть технологии сводится к образованию между свариваемыми деталями неразрывной связи. В процессе охлаждения на месте соединения появляется шов. Есть много классификаций видов сварки, но наиболее практичный — тип воздействия на материал.

Термический класс

Предполагает применение вспомогательных материалов, подвергающихся плавке под воздействием тепла. Образующийся жидкий металлический состав заполняет пробелы между деталями, обеспечивая прочное соединение. В термическом классе различают несколько видов сварочных работ.

Дуговая

Тепловую энергию для плавки получают в результате горения электрической дуги между электродом и заготовками. Для образования искры поверхность обрабатывается электродом, который практически сразу убирается на расстояние до 5 мм. Минимальная длина дуги обеспечивает более высокие температурные значения.

Дуговой способ может быть выполнен:

• вручную, при которой все работы выполняются сварщиком;
• полуавтоматически, когда проволочный электродный материал подается посредством механизма;
• автоматически — выполняется в роботизированном режиме.

В качестве электродов используются угольные образцы и варианты их вольфрама. С целью предотвращения контакта подвергнувшегося плавке металла с воздушными массами процесс осуществляется под флюсом или в условиях инертного газа.

Газовая

В данном случае повышение и снижение температуры материала происходит в более медленном темпе, по причине чего этот метод оптимально подходит для сварки металлов с тонкими стенами. При этом газовая сварка не зависит от электроэнергии, что позволяет проводить работы в условиях полей.

Суть процесса сводится к нагреву стыка факелом горелки. Формирование шва происходит благодаря плавлению присадочного материала.

Лучевая

Для плавки применяется световой лазерный луч или электронный поток. Лучевой метод в основном актуален в сфере радиоэлектроники, где он скрепляет микроэлементы. Во избежание рассеивания луча технология проводится в вакуумной среде.

Преимущества этого метода — высокоточное наложение швов, практически полное отсутствие нагрева близлежащих поверхностей, что исключает деформацию.

Термитная

В данном случае применяется термит, представляющий собой смесь порошкообразной консистенции, основу которой составляют алюминий, магний и компоненты железа. В процессе сгорания образуется тепло, способствующее плавке кромок деталей. Происходит смешивание термита с металлом, что после остывания образует прочное соединение.

В роли катализаторов процесса выступают пиропатроны или бикфордов шнур, которые поджигаются в дистанционном режиме. Термитная сварка широко распространена в сферах, где требуется ремонт крупногабаритных оборудований.

Электрошлаковая

Актуальна для соединения стали толщиной от 5 см до 3 м. Для сварки заготовки должны быть установлены в вертикальном положении. При этом зазор между деталями со всех сторон закрывается медными ползунами, имеющими подвижную конструкцию. Снизу сыпется слой флюса, под которым поджигают дугу.

Механический класс

Такие типы сварки выполняются посредством трения, взрыва и ультразвукового воздействия. Под их влиянием образуется тепло, необходимое для плавления материла.

Трение

Суть заключается в фиксации одной из заготовок и вращении другой. Существует следующая классификация сварочных работ методом трения:

1. С перемешиванием.Применяется устройство с вращательным механизмом.
2. Радикальный. Предполагает стык труб с предварительным размещением кольца вращения между торцевыми частями.
3. Штифтовой. Заделываются неглубокие повреждения. Делается круглое углубление, в которое вставляется штифт с вращающейся конструкцией.

Такой метод считается одним из перспективных разработок.

Взрыв

Технология взрыва сводится к следующему:

• над заготовкой стационарного типа устанавливается деталь с подвижным механизмом. При этом сохраняется угол в 3-10° или выставляется параллельное положение с сохранением зазора не меньше 2 мм;
• на пластину, расположенную сверху, помещается взрывчатый слой;
• при взрыве подвижная деталь образует удар с пластиной, расположенной внизу;
• в результате материал начинает плавиться и растекаться.

Таким образом происходит деформация поверхностей, формирующая соединения. Сварка методом взрыва активно используется для соединения материалов с разнородным составом.

Ультразвук

Предполагает преобразование волн ультразвука в колеблющиеся движения под воздействием незначительного давления. В результате разрушению сначала подвергается оксидная пленка, затем — непосредственно материал. Это исключает потребность в предварительной подготовке стыка. С целью повышения шовной прочности материал подогревают.

Термомеханический класс

Такие виды сварочных работ сочетают термический и механический методы. Подходит для соединения деталей небольших размеров. В этом классе различают 3 вида.

Кузнечная

Наиболее древняя технология сварки. Принцип действия заключается в нагреве заготовок в горне. Затем они укладываются одна на другую и соединяются ударами молота. Один из кузнечных подвидов — прессовой метод, при котором детали соединяются прессом.

Контактная

Предполагает токовый нагрев металла в месте соприкосновения заготовок, которые после этого сжимаются или осаживаются. Такой вид сварки с легкостью поддается автоматизации, поэтому широко распространен на предприятиях машиностроения, в состав которых входят устройства роботизированного типа.

Такой вид сварки бывает:

1. Точечным. Детали зажимаются между электродами. Точечное соединение становится возможным посредством подаваемого тока в сдавливающее место.
2. Стыковым. Нагревается вся стыковая площадь.
3. Рельефным. На соединяемые плоскости предварительно наносятся выступы, которые под воздействием тока деформируются и выравнивают поверхность.

Еще одним метод контактной сварки — шовный. Его принцип сводится к объединению деталей внахлест при помощи электродов роликового типа.

Диффузионная

Основа технологии — атомное проникновение материалов друг в друга при условии их плотного сжатия друг с другом. В процессе повышения температуры скорость обменного процесса увеличивается. Процесс сварки производится в вакуумной среде или в условиях инертного газа. С целью образования неразрывного стыка заготовки фиксируются под воздействием тока на непродолжительное время.

Знание тонкостей процесса сварки, ее типов и классификации позволяет безошибочно подобрать сварочный аппарат с учетом его технических возможностей. А это — залог качественно выполненных работ.