Сварка

Сварка – это немаловажный процесс в металлообработки . С помощью него формируется неразъемное соединение деталей машин, сооружений и конструкции путем их плавления и деформирования, в результате образуются крепкие связи между атомами.

Существуют множество различных способов сварки, но все способы делятся на две обширные группы: сварка пластическим деформированием и сварка плавлением. Другие методы являются их комбинациями и разновидностями.
Во время сварки плавлением происходит местный нагрев соединяемых изделий до момента их плавления и сварочный шов образуется путем смещения жидких частей деталей.
Во время сварки деформированием под средством сдавливания образуется шов. Этот вид сварки может происходить с нагревом деталей и без нагрева.
По способу нагрева деталей сварка подразделяется на газовую (нагрев горящим газом), электрическую (под действием электрического тока) и другие типы. Одними из самых распространенных видов электрической сварки являются электроконтактная и электродуговая.

Электродуговой сваркой называется сварка, при которой используется теплота электрической дуги для плавления кромок соединяемых деталей и которая питается переменным или постоянным напряжением тока.
Питание дуги током в 30-60 В., происходит под средством специальных сварочных генераторов и понижающих трансформаторов, которые обуславливают резкое падение напряжения при возрастание силы тока. Это условие обязательно для непрерывного и устойчивого горения дуги даже при небольших изменениях длины дуги из-за колебания руки рабочего. Электрический ток из сварочного аппарата, который достигает несколько сотен ампер и обладает не меньше 5-10 кВт, направляется к электроду и свариваемой детали.

Соприкосновение электрода с изделием приводит к формированию дуги с температурой 4000-6000 °С. Энергия тепла электро-дуги плавит конец электрода и концы свариваемых деталей, при этом металл на электроде образует шов, а так же заполняет вмятины между деталями. Электроды, которые применяются при дуговой сварки, представлены металлическими стержнями со специальным покрытием(обмазкой). В процессе плавление электрода покрытие способствует защите свариваемого шва от выгорания углерода и метана, а также от окисления и ионизирует газовый промежуток дуги. При сварке обыкновенной продукции стали, применяются электроды с обмазанной поверхностью из жидкого стекла и мела. Самыми распространенными электродами являются электроды диаметром от 4 до 12 мм. и длинной от 300-450 мм.

Процесс ручной сварки деталей требует определенных навыков в выполнении одновременно несколько движений. Для поддержки постоянной длины дуги совместно с изменением расположения электрода вдоль оси – электрод перемещается и вдоль шва, это проделывается для пополнением шва расплавленным металлом. Для образования широкого шва нужно производить движение поперек шва. Для повышения производительности применяют автоматическую сварку, во время которого сварочные движения выполняются идеально сварочным аппаратом.
В зависимости от шва сварочные соединения разделяют на тавровое, угловое, внахлестку и стыковое. Во время стыкового соединения, для получения качественного и прочного шва необходимо правильно подготовить кромки изделия. Для сварки листов от 3-5 мм. применяется соединение без скосов углов. Просвет между листами заполняет расплавленный металл. Детали толщиной от 5-20 мм. требуют специальной подготовки кромок в виде скосов V- образов. Во время этого процесса образованное углубление заполняется металлом , а детали прочно соединяются по всему шву. Скосы Х-образов применяются для сварки изделий с толщиной свыше 20 мм. В таком случае сварка производится с внутренней и внешней стороны. В некоторых случаях после сварки деталь может подвергать резке. Резка металла проделывается только для обработки частей швов.

Электроконтактная сварка имеет значительное отличие от электродуговой. Для нагрева электроконтактной сварки применяют теплоту, которая формируется в месте наиболее высокого сопротивления электрической цепи. Если соединяемые детали сблизить до соприкосновения и подвести к ним электрический ток, то место контакта станет точкой самого большого сопротивления на участке обрабатываемого изделия.

Контактная сварка делится на : шовную, стыковую и точечную.

• Для шовной сварки электроды произведены в виде роликов вращения, между которыми пропускается свариваемые листы. Этот вид сварки образует сплошной герметический шов, что является ее главным преимуществом. В этом виде сварки не никакая металлообработка, даже такая как резка металла
• Для стыковой сварки применяется электрический ток от понижающего трансформатора с напряжением 0.5-3 В. После чего ток подводится к сварочным деталям, они сближаются до соприкосновения. С истечением нескольких секунд в контактном месте образуется нужная температура для плавления металла. При выключении тока, детали сдавливаются друг с другом и после чего получается сварочное соединение.
• Во время точечной сварки детали зажимаются между электродами, к которым подводится напряжение тока в 4-10 В. В месте соединения образуется большое сопротивление и происходит нагревание материала до температуры сварки. После сжатия детали свариваются.
• Во время газовой сварки присадочный материал и кромки свариваемых заготовок расплавляются за счет нагрева пламенем, образуемым при сгорании смеси газов с кислородом. С помощью газовой сварки соединяют стальные заготовки толщиной от 0.4 до 3 мм, из алюминия, чугуна, меди и сплавов, а также сплавов произведенных на основе магния.