В настоящее время насчитывается более двухсот различных способов сварки. Они могут подразделяться по виду энергии (электрические, химические, лучевые и др.); по степени механизации (механизированные, автоматические, ручные); по виду защиты сварочной ванны от воздушной среды (сварка в аргоне, в углекислом газе, под флюсом) и т. д. Большинство способов сварки называют по физическим явлениям, которые обеспечивают межатомную связь и виду энергии, благодаря которой она обеспечивается. К сварке плавлением относят такие широко распространенные способы как дуговая, газовая, электрошлаковая, плазменная, электроннолучевая и др. К сварке давлением относят диффузионную, контактную, трением, взрывом, ультразвуковую и др. Рост промышленности и повышение качества продукции во многом связаны с внедрением в производственный процесс различных способов соединения металлов, большинство из которых было предложено и разработано советскими учеными и специалистами.
Разберем основные способы сварки на примерах и схематических изображениях.
9.1 Газовая сварка
Для создания высокотемпературного пламени в процессе газовой сварки используются кислород и ацетилен. Пламя имеет достаточно большую температуру, позволяющую расплавить большинство металлов. Сварка этого вида осуществляется вручную. Сварщик должен сам контролировать перемещение горелки и подачу сварочной проволоки. Ацетилен и кислород подаются из отдельных баллонов, на которых имеются регуляторы. Процесс регулирования подачи газа контролируется манометром. Через гибкие шланги газ подается к горелке. Горелка оснащена двумя вентилями, один контролирует количество кислорода, другой – количество ацетилена. Газы смешиваются в насадке горелки и, выходя через отверстие сопла, сгорают. В процессе сгорания ацетилена образуется окись углерода, которая оттесняет воздух от жидкого металла и защищает его от окисления. Вместо ацетилена могут быть использованы другие горючие газы, например: пропан, природный газ. Имеется различие и в применяемом оборудовании для сварки: вместо баллонов с ацетиленом используют ацетиленовые генераторы, в которых в результате разложения кусков карбида кальция водой происходит образование ацетилена; кислород может поступать от кислородной станции или газификаторов. Газовая сварка – малопроизводительный способ, который применяется в основном при ремонтных работах для соединения деталей небольшой толщины из стали, меди, чугуна и других металлов.
Рис. 6. Схема газовой сварки
9.2 Сварка покрытым электродом (ручная дуговая сварка)
Ручная дуговая сварка – процесс, использующий для плавления электрическую дугу, горящую между электродом и основным металлом (сварочной заготовкой). В ходе выполнения соединения плавится как металл, так и электрод. В данном сварочном процессе может использоваться постоянный или переменный ток. Электрический ток подается по двум кабелям, к одному из которых подключен держатель электрода, а к другому деталь, приготовленная под сварку. Тепло, выделяемое при сварке, может изменяться путем задания величины тока, длины дуги и полярности. Температура в дуге достигает 6000 °С. Такая же температура, как установили ученые, имеет место на поверхности Солнца. При такой температуре металл интенсивно соединяется с кислородом и азотом воздуха, образуя окислы и нитриды, которые резко снижают прочность металла. Для защиты металла от такого взаимодействия ученые разработали специальные покрытия, которые в жидком виде наносят на металлический стержень. Таким образом получают электроды. Электрод фиксируется в специальном держателе, с помощью которого сварщик контролирует его перемещение. Электродное покрытие при сгорании образует газ, который защищает зону горения дуги и расплавленный металл от воздуха, а расплавленная обмазка образует шлак, также закрывающий завершенный сварочный шов от окисления до его остывания. В состав электродного покрытия вводят самые разнообразные вещества, которые способствуют стабильности горения дуги, раскислению сварочной ванны и т. д.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.