Из истории развития сварки. Почему металлы соединяются друг с другом?, страница 8

За разработку данного способа авторскому коллективу в 1950 году были присуждены высшие государственные премии и правительственные награды. На всемирной выставке в Брюсселе в 1958 году способ был отмечен Большой золотой медалью «Гран-при» и получил неофициальное название «Русская сварка». В настоящее время фирмы всех стран мира закупили патент на применение электрошлаковой сварки. Ей создают конструкции из стальных, медных, алюминиевых, титановых и других металлов и сплавов. С ее помощью изготовлены сотни миллионов тонн самых разнообразных и уникальных конструкций: мощные валы турбин гидроэлектростанций, корпуса уникальных котлов, атомных реакторов, крупных ледоколов, станины прессов весом до 1500 тонн и т.д. Данный способ дал новый импульс в развитии тяжелого машиностроения и предопределил уникальное направление в металлургии – электрошлаковый переплав.

Рис. 12. Схема электрошлаковой сварки

9.8 Точечно-дуговая сварка

Это полуавтоматический процесс. Он используется для быстрого и качественного прикрепления каких-либо устройств к металлическим листам или балкам без сверления или прошивки. Точно также могут присоединяться болты, винты, заклепки, шипы и т. д.

В начале процесса сварщик вставляет клепку в специальный пистолет, устанавливает его на нужном участке основного металла и нажатием кнопки на пистолете начинает цикл сварки. Этапы цикла показа на рисунке 13. Для защиты зоны сварки от окружающего воздуха используют флюс, который помещают в керамическую чашу.

Рис. 13. Схема точечно-дуговой сварки

9.9 Лазерная сварка

Известно, что свет, как и любые другие виды электромагнитных колебаний, обладает большим запасом энергии. Если взять простое увеличительное стекло и сфокусировать световой солнечный луч на небольшой площади, то мы сразу ощутим концентрацию тепловой энергии. В Московском авиационном институте под руководством профессора Г. Д. Никифорова была спроектирована установка для сварки и пайки сфокусированной лучистой энергией. В качестве источника света была использована дуговая ксеноновая лампа. Свет концентрировали с помощью специальных оптических систем, которые состояли из зеркал и увеличительных стекол. Благодаря этой установке сварщики стали управлять световой энергией. Но мощность таких установок была небольшой и пригодной для сварки лишь очень тонкого металла. Более мощную концентрацию световой энергии удалось получить благодаря разработкам русских ученых – лауреатов Нобелевской премии в области физики А. М. Прохорову и Н. Г. Басову. Это им удалось создать монохроматический и когерентный источник света – оптический квантовый генератор (лазер). Благодаря тому, что свет получается в такой установке с одинаковой длиной волны и колеблется в одной фазе, его можно концентрировать без рассеивания буквально в точку. Плотность энергии при этом может достигать 10+6 Вт/см2, а температура в такой точке – сотни тысяч градусов. Принцип действия лазера работающего на кристалле рубина с примесью хрома основан на эйнштейновском излучении энергии возбужденными атомами хрома. Возбуждение атомов осуществляют действующим на активное вещество световым полем, потоком электронов или радиоактивных частиц, а также химически.

Рис. 14. Схема лазерной сварки