3.2.1. Способы сварки плавлением

Способы сварки плавлением в производстве сварных конструкций используются не в одинаковой степени. Наиболее распространены дуговые способы плавящимся электродом – сварка покрытыми электродами, полуавтоматические и автоматические способы сварки проволокой сплошного в среде защитных газов, под флюсом порошковой проволокой, самозащитной проволокой.

Дуговые способы обладают различными техническими характеристиками и экономическими показателями, поэтому выполняются с различной эффективностью.

В нашей стране в промышленности к началу 80-х годов соотношение было таково: 32 % – сварка штучными электродами, 51 % – полуавтоматическим способом сварки (в защитных газах сплошной и порошковой проволокой и под флюсом), 14 % – автоматической сваркой под флюсом и в защитных газах и около 3 % – другие дуговые способы сварки плавлением. В целом же по народному хозяйству доля РДС выше – 41 %, а суммарная доля автоматических и полуавтоматических способов сварки – 55 %.

Остановимся на общих характеристиках этих способов сварки.

РДС обладает относительно низкой производительностью. Коэффициент наплавки a_н составляет 7–14 г/А·ч, в то время как при сварке под флюсом 14–20 г/А·ч и при сварке в СО₂ 12–24 г/А·ч. Применяя диаметр проволоки 3–6 мм, сварку ведут на токе 200–350 А, при этом плотность составляет 10–18 А/мм². В то же время более производительная сварка под флюсом проводится в основном диаметром 2–6 мм на токах 200–1200 А при плотности 35–125 А/мм². Повышение же скорости плавления металла при РДС за счёт увеличения диаметров электродов тока является нежелательным, так как приводит к ухудшению формирования шва, затрудняет сварку в вертикальном и потолочном положениях.

РДС относится к трудоёмким способам, поэтому выполняется рабочими более высокой квалификации.

Сварка покрытыми электродами имеет ряд разновидностей, характеризующихся различной производительностью. К ним можно отнести сварку электродами диаметром 8–10 мм, повышение производительности на 15–30 %, сварку спаренным электродом – на 20–40 %, при сварке пучком электродов – на 40–50 %. Имеют применение и другие разновидности, например добавление в покрытие проволоки железного порошка.

РДС достаточно универсальна, маневренна и имеет относительно низкие капитальные затраты, в то же время недостатки её при значительных объёмах применения отрицательно влияют на показатели производства сварных конструкций.

Полуавтоматические механизированные способы сварки сплошной и порошковой проволоками в защитных газах.

При изготовлении сварных конструкций предпочтение отдаётся полуавтоматической сварке в защитных газах. Сварка сплошной проволокой выполняется в СО

2, в смесях СО₂+Аr или СО₂+Аr+О₂.

Преимущества:

1) высокая степень концентрации энергии дуги, что увеличивает глубину проплавления, а при повышении скорости сварки имеет малую зону структурных превращений и вызывает малые деформации конструкций;

2) при полуавтоматической сварке можно выполнять швы без перерывов, уменьшить остановки, тогда отпадает необходимость заварки кратеров;

3) высокая производительность способа с малыми трудовыми затратами и расходом электронной проволоки;

4) проще техника сварки, так как ванна не закрыта шлаком.

Недостатки:

1) необходимость газовой защиты жидкой ванны;

2) малая маневренность из-за привязанности сварной горелки к подающему механизму полуавтомата и меньшей доступности в стеснённых местах в сварных конструкциях.

При сварке сплошной проволокой диаметром 1,2–1,6 мм на обратной полярности в чистом СО₂ потери проволоки на разбрызгивание и угар могут достигать 10–12 %, это не только снижает эффективность способа, но и ухудшает формирование шва, вызывает дополнительные затраты на зачистку горелки и поверхности металла от брызг. Поэтому полуавтоматическую сварку сплошной проволокой производят в смесях Аr + (10–20 %) СО₂ или 75 % Аr + 20 % СО₂ + + 5 % О₂, что снижает потери проволоки на разбрызгивание до 2,5–5 %. Существуют и другие меры борьбы с разбрызгиванием: сварка с оптимальной скоростью, поддержание постоянства длины дуги за счёт стабилизации напряжения источника питания, скорости подачи проволоки и вылета электрода, очистка проволоки от ржавчины, прокаливание её при Т = 200–250º в течение двух часов, выполнение сварки импульсной дугой.

Кроме полуавтоматической сварки в защитных газах, при сварке швов сечением свыше 30 мм иногда применяют полуавтоматическую сварку под флюсом. Техника выполнения сварки при этом требует соответствующего навыка.

Исходя из техники сварки, производительности, трудоёмкости полуавтоматические способы во многих случаях целесообразно применять вместо РДС штучными электродами.

Автоматизированные способы сварки

Из этих способов наиболее широко применяется дуговая сварка сплошной проволокой под флюсом и в защитных газах, а также ЭШС.

В этом случае механизируются и автоматически выполняются все операции, сопутствующие сварке, за исключением ручного включения автомата в работу. Следует отметить, что в производстве сварных конструкций необходимы способы и оборудование с ручным уровнем механизации и автоматизации операции сварки. Эта необходимость вызвана различной эффективностью применения оборудования в конкретных условиях, которые диктуются конструктивными особенностями изделий, их серийностью, требованиями к ним и их производству и т.д.

Автоматические способы производительны, обеспечивают высокое качество сварных соединений. Несмотря на высокую производительность, высокое качество сварных соединений, экономию сварных материалов и электроэнергии они в производстве сварных конструкций применяются ещё недостаточно. Среди способов сварки плавящимся электродом на долю автосварки под флюсом и в защитных газах приходится 13,6 %, а на ЭШС всего 0,8 %. Это объясняется рядом обстоятельств, к основным из которых можно отнести следующие: недостаточную универсальность этих способов и технологичность создаваемых сварных конструкций, невозможность выполнения швов в труднодоступных местах, сложность сварки криволинейных швов и швов, располагающихся в различных пространственных положениях, необходимость создания специализированных рабочих мест и оснащение их соответствующим вспомогательным оборудованием и дополнительные затраты на это оборудование, исключающие нормативную окупаемость. Для более полного их использования необходимо создать соответствующие организационные условия и переоснастить действующие производства сварных конструкций.

В настоящее время развитие и расширение автоматизированных способов сварки осуществляется:

• за счёт применения различных по назначению и конструктивному исполнению подвесных сварочных автоматов и тракторов и автоматических манипуляторов с программным управлением – промышленных роботов.

Подвесные автоматы с полной автоматизацией сварочных операций управляются дистанционно по жёсткой программе и могут выполнять поиск шва, возбуждение процесса сварки, копирование шва, заварку кратера и возврат в исходное положение. Высокая производительность процесса и качества сварки ставит автоматические дуговые способы сварки плавящимся электродом вне конкуренции.

ЭШС может выполняться электродными проволоками, плавящимся мундштуком с различными присадками и т.д. Соединения в основном стыковые δ от 50 до 60 мм и практически до любых толщин. Такие соединения, кроме ЭШС, можно выполнять многопроходной дуговой сваркой в узкий зазор. При этом соединения обладают высокими свойствами, и для снятия остаточных напряжений требуется только высокий отпуск.

В отдельных случаях применяется автоматическая дуговая точечная сварка (АДТС). Она выполняется в СО₂ при сварке деталей нахлесточных соединений δ = 5–6 мм без предварительной пробивки отверстий, а также под слоем флюса при сварке деталей больших толщин по предварительно высверленным отверстиям. Соединения качественные, процесс легко автоматизируется, могут выполняться без снятия окалины на горячекатаном прокате. Она оказывается более перспективной при изготовлении крупногабаритных плоскостных конструкций, где доступ сварочного инструмента возможен только с одной стороны.

Среди дуговых способов сварки имеется перспективный способ сварки неплавящимся электродом (вольфрамовым и др.) в среде инертных газов (в основном Ar). Им свариваются конструкции из Al, Mg, Ti сплавов, нержавеющих сталей. Соединения в основном стыковые, бортовые, толщина металла 3–4 мм без разделки кромок. С применением присадочной проволоки можно сваривать угловые швы в тавровых и нахлесточных соединениях, а стыковые – δ > 4 мм, но с обязательной разделкой кромок.

В группу сварки неплавящимся электродом входит и сварка угольным электродом, осуществляемая в СО₂ или без защиты.

Классификация способов сварки

Подробности

Подробности

Опубликовано 25.05.2012 15:54

Просмотров: 26831

Страница 1 из 13

В зависимости от вида энергии активации и по состоянию металла в зоне соединения все способы сварки можно разделить на две группы: сварка давлением и сварка плавлением. К сварке давлением относят способы, при которых применяют только механическую или тепловую и механическую энергию совместно. В последнем случае сварка может происходить с оплавлением металла или без его оплавления. К сварке давлением без нагрева относится холодная сварка, сварка взрывом, магнитно-импульсная сварка. Для этих способов характерно высокое давление на детали в зоне соединения, в несколько раз превышающее предел текучести и даже предел прочности свариваемого металла при комнатной температуре, что обеспечивает совместное пластическое деформирование соединяемых поверхностей. Сварка давлением с нагревом без оплавления происходит при высоких температурах, переводящих металл в пластическое состояние. Это снижает предел текучести металла и позволяет получить нужную для сварки деформацию при небольшом удельном осадочном давлении, в несколько раз меньшем предела текучести металла при комнатной температуре. Примерами способов сварки давлением с нагревом без оплавления могут служить кузнечная, диффузионная и ультразвуковая сварка, газопрессовая сварка, при которой нагрев производят пламенем от сжигания горючих газов в кислороде, сварка токами высокой частоты, нагревающими свариваемые кромки индуцируемыми в них вихревыми токами. Сварка давлением с нагревом и оплавлением характеризуется высокой температурой нагрева зоны соединения, превышающей температуру плавления свариваемого металла. На поверхности соединяемых деталей тонкий слой металла оплавляется.

Под действием прилагаемого давления жидкий металл при некоторых способах сварки может выдавливаться из зоны соединения, например при сварке трением, контактной стыковой, сварке оплавлением. С жидким металлом выносятся за пределы зоны соединения загрязнения поверхности. Вокруг соединения образуется наплыв выдавленного металла грат, который после сварки удаляется. Соединение образуется за счет деформации нагретых, но не расплавленных слоев металла, находившихся под оплавленным слоем. При контактной точечной и роликовой (шовной) сварке расплавленный металл остается в зоне соединения и после прекращения нагрева кристаллизуется между соединяемыми поверхностями под давлением, образуя сварное соединение. Более подробно способы сварки давлением рассмотрены в гл. 14, 15 и 16. Сварка давлением незначительно изменяет химический состав, структуру и свойства металла. С ее помощью могут быть получены сварные соединения с такими же свойствами, как у основного металла без дополнительной обработки после сварки. Это одно из основных преимуществ сварки давлением перед сваркой плавлением. Но большинство способов сварки давлением (за исключением контактной сварки) требует создания особых условий (например, вакуума при диффузионной сварке, обеспечения безопасности работ при сварке взрывом), либо они применимы только для небольшой группы конструкций деталей. Поэтому сварка плавлением применяется чаще. При сварке плавлением в зону соединения вводится только тепловая энергия. Металл в зоне сварки нагревается выше температуры его плавления. Здесь могут быть два способа: с плавлением основного металла и без плавления основного металла. При нагреве может быть расплавлен только вспомогательный металл (припой) с температурой плавления ниже, чем у основного металла соединяемых деталей. Основной металл в этом случае не расплавляют. Жидкий припой растекается по поверхности соединения, смачивает ее и, кристаллизуясь при охлаждении, образует паяный шов. Этот процесс называют пайкой. В большинстве способов сварки плавлением с помощью различных источников тепла небольшой участок соединения деталей нагревают выше температуры плавления основного металла. Образуется ограниченный твердым металлом объем жидкого металла, который называют сварочной ванной. По мере перемещения источника тепла вдоль свариваемого стыка в головной части сварочной ванны основной металл расплавляется, а в хвостовой части ванны металл затвердевает, образуя сварной шов. Для усиления сварного шва в сварочную ванну может подаваться расплавляемый материал электрода или присадочный материал. Способы сварки плавлением отличаются друг от друга источниками тепла и защитой зоны сварки от окружающей атмосферы. При газопламенной (газовой) сварке источник тепла И это пламя от сжигания горючего газа или пара в кислороде. Шов защищают продукты сгорания этого газа. Наиболее распространена дуговая сварка, при которой нагрев производят электрической сварочной дугой. В зависимости от способа защиты металла в зоне нагрева различают несколько способов дуговой сварки. При дуговой сварке штучными электродами при плавлении обмазки образуется шлак, который покрывает металл шва. Зона сварки защищается при этом также парами металла и компонентов покрытия. Защиту осуществляют инертными (аргон, гелий) или активными (углекислый газ, водяной пар) газами или их смесями. Эти способы дуговой сварки называют сваркой в защитных газах, или газоэлектрической сваркой. Она может выполняться плавящимся или неплавящимся электродом. С помощью защитного газа можно сжать электрическую дугу в узком канале горелки так, что дуга станет высококонцентрированным источником тепла. В таком случае говорят о сварке сжатой дугой, или о плазменной сварке. Хорошее качество шва и высокую производительность обеспечивает дуговая сварка под флюсом. На стык деталей заранее или в процессе сварки насыпают слой порошка флюса толщиной больше длины дуги. Дуга расплавляет флюс и горит под пленкой жидкого шлака и слоем порошка флюса в атмосфере паров металла и компонентов флюса. Шлак надежно закрывает шов, образуя шлаковую корку. Для соединения деталей большой толщины применяют электрошлаковую сварку, при которой для расплавления основного и электродного металлов используют теплоту, выделяющуюся при прохождении электрического тока через жидкий шлак, защищающий сварочную ванну от воздуха. При сварке плавлением используют также высококонцентрированные источники тепла: электронный луч и световой луч, излучаемый оптическим квантовым генератором-лазером. Электроннолучевая сварка основана на использовании теплоты, выделяющейся при торможении острофокусированного потока ускоренных электрическим полем электронов в результате их столкновений со свариваемой поверхностью. Сварку производят в вакууме, который защищает нагретую зону. Лазерная сварка происходит в результате передачи свариваемой поверхности энергии светового луча, сфокусированного на этой поверхности оптической системой. Защиту зоны сварки производят инертными либо активными газами. Особенности этих способов сварки плавлением и технология сварки с их применением описаны ниже в соответствующих главах. Выделение теплоты в результате химических реакций между окислом металла и другим металлом, более активным по отношению к кислороду, используют при термитной сварке. Термит — это смесь порошков окиси-закиси железа Без04 и алюминия или магния. Если ее подогреть до температуры воспламенения (800 °С), произойдет реакция 3Fe304 +8А1->4А1203 +9Ре+850ккал(3559кДж) (на1 кг/смеси). В результате реакции образуются железо и окись алюминия, которая всплывает на поверхность, образуя шлак. Продукты реакции нагреваются до температуры 3000 °С. Термитная сварка сможет осуществляться методом промежуточного литья, когда расплавом железа заливают стык стальных или чугунных деталей, заключенный в литейную форму. Это сварка плавлением. Но термитную сварку выполняют еще и впритык, когда жидким металлом и шлаком только нагревают торцы соединяемых деталей, а соединение получают, сдавливая разогретые торцы и деформируя их. Это сварка давлением с нагревом без оплавления. Термитная сварка применяется в основном для соединения рельсов. Она малопроизводительна, ее трудно автоматизировать. Поэтому ее применяют редко. Таким образом, при всех способах сварки под действием энергии активации металл в зоне соединения изменяется, происходит его деформация и (или) плавление с последующим затвердеванием, металл может взаимодействовать с окружающей атмосферой, компонентами шлаков, происходит изменение его структуры. Поэтому сварные соединения, как правило, отличаются от основного металла структурой, химическим составом металла и механическими свойствами. Особенно велики эти отличия при сварке плавлением.

Добавить комментарий

Способы сварки плавлением — Энциклопедия по машиностроению XXL

Для меди и сплавов па се основе могут быть использованы все основные способы сварки плавлением.  [c.346]

Сварное соединение может быть выполнено в основном двумя способами сваркой плавлением и сваркой давлением.  [c.207]

Указанным ниже методом могут быть определены деформации при автоматической сварке под флюсом в среде защитных газов, а также при других способах сварки плавлением.  [c.70]

Эффективность использования способов сварки плавлением достигается при минимальной ширине шва, что, в свою очередь, определяется концентрированностью источника теплоты (радиусом пятна нагрева) и теплофизическими особенностями проплавления. Эти особенности учитываются при определении энергозатрат на сварку через термический к. п. д. процесса, а полученные выше минимальные оценки удельной энергии составляют лишь часть общей энергии сварки, или е = Учет эффек-  [c.25]

Электрошлаковая сварка (ЭШС). ЭШС — способ сварки плавлением, при котором для плавления металла используется теплота, выделяющаяся при прохождении электрического тока через электропроводный шлак (расплавленный флюс). В начале процесса возбуждают дугу, с помощью которой расплавляют флюс, засыпаемый в полость, образованную кромками свариваемых деталей 2, формирователей 5 и начальной технологической планкой 8 (рис. 2.12, а, б). После образования шлаковой ванны 3 дуга гаснет и процесс дуговой переходит в электрошлаковый. В нагретом до 2000 °С шлаке плавится электрод / и оплавляются кромки свариваемых деталей, устанавливаемых с зазором 20—50 мм. Для формирования сварного шва 7 и удержания шлаковой и металлической 4 ванн от вытекания используют формирователи — медные ползуны, охлаждаемые водой  [c.56]

ГС — способ сварки плавлением, при котором металл в сварочной зоне нагревается пламенем газа (ацетилена, метана), сжигаемого для этой цели в смеси с кислородом в сварочных горелках. Преимущество ГС —это ее универсальность. С помощью ГС можно сваривать металлы различной толщины с различными свойствами (стали, чугуны, цветные металлы). Недостатками ГС являются трудность автоматизации процесса и длительное тепловое воздействие на металл, что приводит к изменению структуры и формы сварного соединения.  [c.57]

Поскольку промышленные источники тепла с необходимой температурой появились лишь за последние 50 — 60 лет, все способы сварки плавлением являются относительно новыми.  [c.272]

В зависимости от состояния металла в зоне соединения и использования внешних усилий различают способы сварки плавлением и давлением. Сварка плавлением осуществляется местным сплавлением соединяемых частей без приложения  [c.222]

Способы сварки плавлением отличаются друг от друга источниками тепла и защитой зоны сварки от окружающей атмосферы.  [c.8]

Особенности этих способов сварки плавлением и технология сварки с их применением описаны ниже в соответствующих главах.  [c.9]

При всех способах сварки плавлением в сварочной ванне происходят те же процессы, что и в металлургических печах при выплавке металлов и их сплавов. Это плавление, взаимодействие жидкого металла с газами и компонентами шлаков, легирование металла и выгорание (испарение, окисление) легирующих компонентов, затвердевание металла, структурные изменения в нем.  [c.17]

Чем отличаются друг от друга способы сварки плавлением  [c.48]

При дуговой сварке в инертных газах применяют любые типы соединений. При других способах сварки плавлением, когда необходимо применение флюсов, чаще сваривают стыковые соединения.  [c.192]

Скорость лазерной сварки непрерывным излучением в несколько раз превышает скорости традиционных способов сварки плавлением. Например, стальной лист толщиной 20 мм электрической дугой сваривают со скоростью 15 м/ч за 5…8 проходов, ширина шва получается 20 мм. Непрерывным лазерным лучом этот лист сваривается со скоростью 100 м/ч за 1 проход, получают ширину шва 5 мм. Однако лазерная сварка импульсным излучением по скорости сопоставима с традиционными способами сварки.  [c.236]

В чем заключаются преимущества лазерной сварки перед другими способами сварки плавлением  [c.242]

Где и почему рекомендуют применять лазерную сварку вместо традиционных способов сварки плавлением  [c.243]

Автоматическая (механизированная) дуговая сварка под флюсом является одним из основных способов сварки плавлением при изготовлении сварных конструкций из сталей различных структурных классов. Наиболее рациональным считается использование сварки под флюсом  [c.49]

С 1Й8 г. нашли промышленное применение способы дуговой сварки в защитных газах ручная сварка неплавящимся электродом, механизированная и автоматическая сварка неплавящимся и плавящимся электродами. В 1950—1952 гг. был разработан высокопроизводительный процесс сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей в среде углекислого газа. В последние десятилетия появились принципиально новые способы сварки плавлением, получившие названия электронно-лучевой и лазерной сварки.  [c.3]

Рассмотрены основные способы сварки плавлением и термической резки. Приведены сведения о сварочных материалах и оборудовании, технологии сварки и наплавки различных сталей, чугуна, цветных металлов и сплавов. Даны некоторые рекомендации по выбору параметров режимов дуговой сварки.  [c.2]

Из способов сварки плавлением наиболее широко используется электродуговая сварка. Она имеет много разновидностей в зависимости от способа защиты зоны сварки от воздуха и металлургических взаимодействий в ней и в металле сварочной ванны. Это сварка покрытыми электродами, под флюсом, в защитных газах, порошковой проволокой. По степени механизации она может быть ручной, полуавтоматической и автоматической.  [c.8]

СУЩНОСТЬ И ТЕХНИКА РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ СВАРКИ ПЛАВЛЕНИЕМ И ТЕРМИЧЕСКОЙ РЕЗКИ  [c.81]

Газопламенная обработка металлов — это ряд технологических процессов, связанных с обработкой металлов высокотемпературным газовым пламенем. Наиболее широкое применение имеет газовая сварка и резка, которые, несмотря на более низкую производительность и качество сварных соединений по сравнению с электрическими способами сварки плавлением, продолжают сохранять свое значение при сварке тонколистовой стали, меди, латуни, чугуна. Преимущества газовой сварки и резки особенно проявляются при ремонтных и монтажных работах ввиду простоты процессов и мобильности оборудования. Кроме сварки и резки газовое пламя используется для наплавки, пайки, металлизации, поверхностной закалки, нагрева для последующей сварки другими способами или термической правки и т.д.  [c.81]

Ввод тепла в изделие при газовой сварке происходит по большей площади пятна нагрева. Источник тепла менее сконцентрирован, чем при других способах сварки плавлением. В результате обширной площади разогрева основного металла околошовная зона (зона термического влияния) имеет большие размеры, что приводит к образованию повышенных деформаций сварных соединений (коробление).  [c.84]

Содержащийся в пламени водород может растворяться в расплавленном металле сварочной ванны. При кристаллизации металла часть не успевшего выделиться водорода может образовать поры. Азот, попадающий в расплавленный металл из воздуха образует в нем нитриды. Структурные превращения в металле шва и околошовной зоне при газовой сварке имеют такой же характер, как и при других способах сварки плавлением (см. п. 6.2). Однако вследствие медленного нагрева и охлаждения металл щва имеет более крупнокристаллическую структуру с равновесными неправильной формы зернами. В нем при сварке сталей с содержанием 0,15. .. 0,3 углерода при быстром охлаждении может образовываться видманштеттовая структура. Чем выше скорость охлаждения металла, тем мельче в нем зерно и тем выше механические свойства металла шва. Поэтому сварку следует производить с максимально возможной скоростью.  [c.85]

Низкоуглеродистые и низколегированные стали хорошо свариваются практически всеми способами сварки плавлением.  [c.271]

Для сварки меди и ее сплавов могут быть применены все основные способы сварки плавлением. Наибольшее применение нашли дуговая сварка в защитных газах, ручная дуговая сварка покрытыми электродами, механизированная дуговая сварка под флюсом, газовая сварка, электрон-но-лучевая сварка.  [c.457]

Основным способом сварки никеля и его сплавов является дуговая сварка в среде защитных газов. Используются также способы сварки плавлением ручная дуговая покрытыми электродами, автоматическая дуговая под слоем флюса, угольным электродом, газовая, электрошлако-вая, электронно-лучевая, лазерная.  [c.464]

Из способов сварки плавлением для титана и его сплавов находят наибольшее применение следующие дуговая сварка в среде инертных газов, под флюсом, электрошлаковая, электронно-лучевая.  [c.470]

Медь, латунь и бронза успешно свариваются со сталью всеми способами сварки плавлением на тех же режимах, что и стальные детали соответствующих сечений, но дугу со стыка несколько смещают в сторону меди или ее сплавов.  [c.507]

Ряд способов сварки плавлением и давлением относят к специальным. Нашли применение такие способы сварки давлением, как холодная сварка, сварка взрывом, ультразвуковая сварка, сварка трением, диффузионная сварка в вакууме. Используют такие способы сварки плавлением, как электронно-лучевая, лазерная и плазменная.  [c.362]

Автоматическая сварка под флюсом является одним из основных способов сварки плавлением. Этим способом успешно свариваются  [c.392]

Вопросы. теории поведения газов при дуговой сварке очень сложны и еще очень мало изучены. Еще в меньшей степени разработаны эти вопросы применительно к различным способам сварки плавлением в вакууме.  [c.90]

В производстве кон струкций из жаропрочных аустенитных сталей и сплавов применяются все или почти все известные сегодня способы сварки плавлением. При этом механизированные способы распространены относительно больше, чем при изготовлении сварных изделий из обычных конструкционных сталей.  [c.295]

Основной способ сварки плавлением — электродуговая сварка — имеет много разновидностей, связанных со степенью механизации, — ручная, полуавтоматическая, автоматическая, с применением различных защитных веществ — толстого покрытия на электродах (при ручной сварке), флюсов, защитных газов или порониговой проволоки при механизированной сварке, контролируемой атмосферы (защитных газов или вакуума) при некоторых способах дуговой и электронно-лучевой сварки. Сварка плавлением применяется для весьма широкого круга цветных металлов и сплавов, а также неметаллов — стекла, керамики, графита.  [c.5]

Кинжальное проплаиление дает возможность за один проход сварить без разделки кромок детали толщиной до 100 мм, в то время как при дуговой сварке для этой цели необходима разделка кромок и несколько десятков проходов. Глубокое проплавление позволяет получать сварные соединения принципиально новой формы, не доступные для других способов сварки плавлением.  [c.114]

При способах сварки плавлением, особенно с использованием дуги, происходит интенсивное перемешивание жидкого металла как вследствие его движения из передней части ванны в заднюю, так и под влиянием других воздействий источника теплоты на жидкий металл. Происходит интенсивный теплообмен между отдельными порциями различно нагретого жидкого металла, а также вследствие теплоотвода в твердый металл. По этой причине энергетическое состояние ванны целесообразно характеризовать не только возможными максимальными и минимальными температурами, но и средней температурой жидкого металла. Она зависит от режима сварки (тока, напряжения, скорости сварки), характера подачи присадочного металла, устойчивости дуги и положения ее активного пятна. Например, средняя температура ванны при аргонно-дуговой сварке алюминиевого сплава АМгб может изменяться от 920 до 1050 К при возрастании тока от 300 до 450 А при 14 В и от 1070 до 1200 К при и =8 В, в то время как температура плавления сплава АМгб составляет около 890 К.  [c.231]

В настоящее время в сварочном производстве используются более 130 рапичных способов сварки При этом в ряде отраслей вполне отчетливо намслились тенденции по применению современной сварочной течно. юг ИИ для изготовления ответственных сварных конструкций. Среди способов сварки плавлением все более щирокое применение находят концентрированные источники нагрева, позволяющие осуществлять интенсивное проплавление металла при повышенных скоростях сварки сжатая (плазменная) дуга, электронный луч, луч лазера, Нап )имер, при электронно-л чевой сварке минимальная плотность энергии достигает  [c.22]

Для дуговой сварки под флюсом применяют электродную проволоку и флюс. В качестве электродной применяют такую же проволоку, что и при других способах сварки плавлением. Может применяться также проволока, отформованная из ленты в трубку, внутрь которой запрессован флюс. Такую проволоку называют порошковой. В последнее время разработаны композитные проволоки, оболочка которых пластмассовая, а сердцевинасмесь флюса и железного порошка. Достоинство такой проволоки — полная невосприимчивость к влаге.  [c.141]

Выдающимся изобретением 1950-х годов в сварочной науке и технике является принципиально новый способ сварки плавлением -электрошлаковая сварка (ЭШС). Изобрел его доктор техн. наук Г. Б. Волошкевич, под руководством которого в Институте электросварки им. Е. О. Патона были проведены научные исследования этого сварочного процесса и инженерные разработки техники и технологии сварки. Это позволило в кратчайшие сроки осуществить применение ЭШС при изготовлении толстостенных сварных металлоконструкций на Таганрогском котлостроительном, Барнаульском котельном и НовО Краматорском машиностроительном заводах, а затем на предприятиях тяжелого и энергетического машиностроения, таких как Уралмаш, Сызраньтяжмаш, Сибтяжмаш, Волгоцемтяжмаш и других заводах. Широкое использование этого прогрессивного метода соединения металлов позволило коренным образом изменить производство и монтаж крупных машин и сооружений. Отпала необходимость в создании уникальных по мощности цехов и агрегатов для литья, ковки и механической обработки таких крупных деталей, как валы гидротурбин, станины мощных прессов, бандажи вращающихся печей, рамы щековых дробилок и др. Упростилась транспортировка грузов к месту монтажа. Стало возможным на монтажной площадке соединять сваркой детали большой толщины, соблюдая при этом высокую точность размеров изделия.  [c.204]

Возможность сварки в узких разделках и труднодоступных местах является одним из преимуществ ЭЛС перед другими способами сварки плавлением. Эта возможность достигается благодаря малым размерам сечения электронного луча и его автономности по отношению к свариваемому изделию. Однопроходная сварка нескольких расположенных друг над другом стыков может быть выполнена проникающим лучом, а в некоторых конструкциях соединение двух оболочек может быть осуществлено через ребро жесткости.  [c.250]

Каждый способ сварки плавлением имеет свою проплавляющую способность и предельную толщину свариваемого металла за один проход без разделки кромок. Например, ручной дуговой сваркой покрытыми электродами можно проплавить за один проход 5. .. 7 мм. При сварке деталей большей тодщины приходится делать разделку кромок для того, чтобы можно было проплавить сначала корневой слой и затем, заполняя остальное сечение разделки, сварить соединение по всей толщине. Разделка кромок — придание кромкам, подлежащим сварке, необходимой формы удалением части металла кромок. Но разделку кромок приходится делать еще и для обеспечения качественной обратной стороны шва при односторонней сварке без подкладок на весу.  [c.16]

Качественный сварной шов при сварке плавлением невозможно получить только расплавляя кромки свариваемого металла источником на-фева. При любом способе сварки плавлением необходимо применение сварочных материалов. К сварочным материалам относят сварочную электродную проволоку, электроды плавящиеся покрытые, электроды непла-вящиеся, присадочные прутки, флюсы, защитные газы (инертные, активные, горючие, газовые смеси), порошковые присадочные материалы и др.  [c.22]

Высокотемпературная химическая микронеоднородность образуется главным образом в результате оплавления отдельных микрообъемов металла околошовной зоны у линии сплавления (легкоплавких неметаллических включений сульфидного происхождения и других сегрегаций). Она формируется при всех способах сварки плавлением. При этом образуется характерная зернистая структура. Границы подплавленных зерен совпадают с участками залегания неметаллических включений. Локальное подплавление основного металла на участках легкоплавких неметаллических включений и других сегрегаций происходит при температуре примерно 1300. .. 1360 °С. После затвердевания подплавленных микро-объемов могут образоваться пустоты.  [c.304]

---

Особые виды сварки плавлением — MirMarine

Лазерная сварка.

Это вид сварки плавлением с помощью когерентного светового луча (пучка фотонов, вырабатываемых в квантовых генераторах). Световой луч оптической системой сосредотачивается на поверхности металла. Энергия фотонов при поглощении их атомами кристаллической решётки металла превращается в теплоту, используемую для его плавления и образования глубокой сварочной ванны.

На рис. 1.16 показана схема лазерной сварки ребра жёсткости к листу при изготовлении сотовых панелей в судостроении.

В физической сущности лазерной сварки можно выделить характерные этапы образования сварочной ванны:

• поглощение лазерного излучения поверхностью металла;
• плавление и нагрев поверхностного слоя расплава до температуры, близкой к температуре кипения металла;
• образование парогазового канала за счёт реактивной силы парового потока;
• плазмообразование при взаимодействии лазерного излучения с парами металла.

Плотность энергии в пятне нагрева достигает 10⁵…10⁸ В т/м². Наличие паров металла при повышении плотности энергии луча приводит к оптическому пробою воздушного промежутка между соплом и поверхностью металла и образованию плазмы, в результате чего лазерный пучок в плазменном сгустке поглощается и деформируется, что снижает эффективность процесса. Таким образом, плазменный факел на поверхности ванны уменьшает эффективность действия лазерного луча, поэтому при сварке необходимо применять импульсно-периодический режим его действия для устранения развития плазмы как экрана. Этот режим достигается за счет периодического отключения лазерного луча.

Математическая модель предельных параметров лазерной сварки может быть выражена формулой

• Где h_c – глубина проплавления, см;
• P₀ – средняя мощность излучения, Вт;
• η_эф – эффективный КПД процесса расплавления;
• Е_уд – удельное теплосодержание металла, Дж/см³
• d_л – диаметр лазерного луча, см;
• ν_св – скорость сварки, см/с
• b_p – ширина распространения расплавленной зоны в направлении, перпендикулярном плоскости шва, см

По сравнению с дуговой лазерная сварка имеет преимущества:

• более высокая скорость сварки за счёт большей плотности энергии в пятне нагрева;
• более высокое качество шва, достигаемое без дополнительной защиты сварочной ванны;
• минимальные размеры зоны термического влияния при высокой концентрации энергии в пятне нагрева площадью ≈10^-7 см²;
• минимальный расход сварочных материалов;
• отсутствие сварочных деформаций (погонная энергия в 7…10 раз больше, чем при сварке под флюсом).

На рис. 1.17 показано сравнение скорости дуговой сварки за два прохода и лазерной за один проход в зависимости от толщины металла.

Повышение скорости сварки может быть достигнуто при применении комбинированной лазерно-дуговой сварки, выполняемой по вариантам:

1)лазерный луч используется для подварки корня шва, основной шов выполняется сваркой в СO₂ или в другом защитном газе;

2)лазерный луч и дуга действуют одновременно в единой зоне, дополняя друг друга.

Электронно-лучевая сварка.

В качестве источника нагрева при этом виде сварки используется концентрированный поток электронов, движущихся в вакууме со скоростью до 165 тыс. км/с. Кинетическая энергия потока электронов при бомбардировке поверхности свариваемого металла превращается в тепловую, за счёт которой происходит нагрев и расплавление металла.

Электронный луч можно фокусировать и тем самым изменять в значительных пределах зону нагрева. В сварочных установках диаметр пятна нагрева изменяется от 0,5 до 5 мм, плотность энергии в нём достигает от 10⁴ до 10⁶ Вт/см². Эго позволяет выполнять сварку металла швами, у которых глубина проплавления в 15…20 раз превышает ширину шва, достигая 40…50 мм и более.

Процесс сварки осуществляется в вакуумной камере (рис.1.18), в верхней части которой размещают электронную пушку, а в нижней сварочный стол. Изделие при сварке перемещается вместе со столом или остаётся неподвижным. Во втором случае с помощью отклоняющей магнитной системы по заданной траектории перемещается электронный луч.

Электронная пушка представляет собой вакуумный прибор, в котором происходит мощная электронная эмиссия от катода к аноду (свариваемому изделию). Поток электронов разгоняется электрическим полем (между катодом и анодом) напряжением в несколько десятков тысяч вольт и фокусируется до размеров диаметра луча 3…10 мм.

Плотность электрической энергии в луче и, следовательно, температура нагрева свариваемого металла регулируют изменением напряжения магнитного поля фокусирующей линзы. Удельная тепловая мощность электронного луча в сотни и тысячи раз больше, чем у обычной сварочной дуги. Высокая концентрация энергии (5 •10⁸ Вт/см²) позволяет сваривать металл большой толщины за один проход.

К подготовке кромок под сварку и точности их сборки предъявляются жёсткие требования по зазору. Сварка в большинстве случаев осуществляется без подачи присадочного металла. При сварке стыковых соединений со сквозным проплавлением за один проход используют остающиеся или съёмные формирующие подкладки.

К преимуществам электронно-лучевой сварки относят высокое значение КПД источника нагрева, высокую производительность (скорость сварки в 2,5…5,0 раза больше, чем при дуговой), незначительный размер зоны термического влияния, уменьшение расхода электроэнергии и др. Недостатки — сложность оборудования, длительность подготовки вакуумной камеры, опасность облучения обслуживающего персонала.

Особые виды сварки плавлением

Импульсно-дуговая сварка применяется для повышения устойчивости горения дуги, улучшения переноса металла электрода и формирования шва, для уменьшения сварочных деформаций. Сварка осуществляется путём наложения импульсов тока большой величины на сварочный ток при параллельном включении в сварочную цепь импульсного генератора и конденсатора.

Сварка под водой (ручная, автоматическая и полуавтоматическая) производится за счёт горения дуги в парогазовом пузыре, в котором происходит интенсивное плавление металла (см. рис. 1.19). Парогазовый пузырь образуется за счёт испарения и разложения воды, паров расплавленного металла и электродного покрытия. Взвешенные в воде продукты сгорания металла и электродного покрытия образуют «облако мути», затрудняющее наблюдение за дугой. Поэтому для сварки применяют специальные электроды с тугоплавким покрытием (не образующим «облако мути»).

Водонепроницаемость покрытия достигается его пропиткой парафином, растворами целлулоида в ацетоне и синтетических смол в дихлорэтане, нитролаке. Электрододержатели должны иметь надёжную электроизоляцию. Смена электрода производится только после отключения питающего тока. Устойчивое горение дуги под водой объясняется принципом минимума энергии Штеенбека (усиленное охлаждение какого-либо участка дуги компенсируется увеличением количества выделяемой на нём энергии). Для компенсации тепловых потерь из-за охлаждающего действия воды и наличия большого количества водорода для сварки под водой необходимо более высокое напряжение на дуге.

Техника выполнения сварки под водой более сложна, чем на воздухе. Это связано с плохой видимостью в воде, тяжёлым и неудобным для движения водолазным снаряжением, необходимостью дополнительных затрат на преодоление течения, возможностью нарушения устойчивости сварщика на грунте, неприспособленностью человеческого организма для работы на больших глубинах. В связи с этим для сварных соединений характерны непровары, подрезы, наплывы, поры и др. Недостатком является также малая пластичность наплавленного металла шва.

Сварка в космосе. Впервые мысль о необходимости выполнения работ но сварке и резке в космосе высказал С.П. Королев в 1965 г. Основные отличия космических условий от земных: глубокий вакуум при неограниченной скорости диффузии газов из зоны сварки; широкий интервал температур, при которых может находиться свариваемое изделие; отсутствие сил тяжести. Кроме того, на качество сварки влияет ряд второстепенных факторов ограниченная подвижность космонавта- оператора в скафандре, повышенные требования безопасности работ и др. Первые эксперименты по сварке в космосе проведены 16 октября 1969 г. на корабле «Союз-6» Г.С. Шониным и В.Н. Кубасовым с использованием установки «Вулкан». Установка позволяла в автоматическом режиме выполнять дуговую, плазменную и электронно-лучевую сварку.

При дуговой сварке в космосе в наибольшей степени изменяется процесс переноса электродного металла. Капля вырастает до значительных размеров (много больше диаметра электрода), держится на конце электрода долго — около 3 с. Увеличение размера капли снижает плотность тока, уменьшает устойчивость горения дуги. Наложение на дугу импульсов тока значительно улучшает процесс.

В период с 1979 но 1984 гг. в космосе проводились эксперименты по нанесению тонкоплёночных металлических покрытий на образцы из конструкционных сталей методом термического испарения и конденсации.

Эксперименты проводились на установках типа «Испаритель». 25 июня 1984 г. космонавтами С. Савицкой и В. Джанибековым были впервые проведены эксперименты по электронно-лучевой сварке с выходом в открытый космос. Применялся сварочный аппарат УРИ (универсальный ручной инструмент). Он позволял осуществлять сварку, резку, пайку, нагрев металла, нанесение покрытий. Масса сварочного аппарата составляла около 30 кг, электронно-лучевой пушки 2,5 кг. Потребляемая мощность — 750 Вт. Сваривались и разрезались образцы из стали и титана. Было получено достаточно высокое качество соединений. Механические свойства шва достаточно высокие, дефектов не больше, чем в земных условиях. При резке же имелись затруднения по удалению расплавленного металла из разреза (в связи с невесомостью). Кроме того, было выявлено, что при нагреве трудно даже приблизительно контролировать температуру металла, так как в открытом космосе на нём не образуются цвета побежалости.

Литература

Основы сварки и газотермических процессов в судостроении и судоремонте — Бурмистров Е.Г. [2017]

Похожие статьи

Сварка металлов плавлением — Ресурс

В промышленности уже приличное количество времени пользуются сваркой металлических конструкций. Что же касается сварки плавлением, то соединить воедино две заготовки получается благодаря тому, что кристаллизируется общая сварочная ванна. Чтобы осуществить качественно сварку требуется очень мощный источник энергии. Ведь его задача заключается в концентрации на небольшом участке выделяемой энергии для постепенного расплавления металла. Чем быстрее все это будет происходить, тем скорее будет осуществляться сварка.

Сварка плавлением объединила несколько способов соединять металлические заготовки. Очень распространен дуговой способ. Сварка данным методом позволяет собирать в ускоренном темпе сотни деталей, изготовленных по шаблону. Преимущество на стороне автоматического способа.

Не менее известна газовая и индукционная сварка. При решении определенных задач специалисты отдают предпочтение электрошлаковому, электроннолучевому способу. Своеобразными преимуществами обладает лазерная сварка, а также плазменная.

Плазменная сварка

Существует огромное количество разнообразных способов, чтобы осуществить этот процесс. Сплавить металлические детали реально даже плазмой. Данный метод в своей основе имеет следующую технологию. Берут два электрода, способных создать мощный дуговой разряд, и через них вдувают струю инертного газа. По нейтральному каналу газ поставляется к дуге. Как итог — ионизация молекул газа. Именно в этот момент и создается высокотемпературная плазменная струя. Реально варьировать мощностью струи. Для этого нужно:

• правильно подобрать состав газа;
• изменить давление.

Плазменный способ обладает весомым достоинством перед обычным газокислородным способом. Плазма без проблем режет сплавы на основе алюминия и нержавеющие.

Особенность сварки лазерным лучом

Для получения лазерного луча понадобится квантовый лазерный генератор. Лазерная сварка обладает рядом специфических отличий от аналогичных способов сваривания металлозаготовок:

• направленный лазерный луч очень узкий, но ему весьма успешно удается сосредоточить энергию на очень маленьком участке, чтобы образовалась сварочная ванна; размер этого участка — десятые доли миллиметра;
• вследствие такой безупречной работы лазерного луча на поверхности в месте соединения двух элементов получается тончайший, высококачественный шов;
• лазер гораздо эффективнее фокусируется оптическими линзами;
• благодаря лазерному лучу поток становится еще мощнее, поскольку луч обладает способностью к резонансу;
• энергия подается дозировано, поэтому ее можно контролировать в достаточно широком диапазоне;
• лазерная сварка ориентирована на создание красивого шва при сборке любых поверхностей.

Электрошлаковая сварка

Способ отличается низким расходом электрической энергии. А сила тока настолько мощная, что можно уверенно проводить сварку металлических конструкций солидной толщины. При этом, что является бесспорным достоинством данного способа, не нужно заботиться о том, как выглядят кромки деталей, они не нуждаются в предварительной подготовке.

Электрошлаковая сварка представляет собой определенную технологию. Нагрев металла происходит благодаря теплоте, получаемой от процесса, когда электрический ток проходит через расплавленный шлак, естественно, его проводящий. Для защиты области шва обычно используют один из предложенных вариантов — газовая среда или флюс. Наиболее популярное решение — это аргон. Он препятствует окислению металла в том месте, где образуется сварной шов.

Электрошлаковая сварка осуществляется только в определенных условиях, не всегда можно воспользоваться данным способом. Толщина материала должна быть как минимум 1,6 сантиметров, но желательно повысить этот показатель до 2,5-3 сантиметров, чтобы процесс был максимально экономически выгоден. Благодаря этой сварке реально собирать чугунные и стальные детали, алюминиевые и медные. Шов не всегда получается прямолинейный. В зависимости от того, какая задача должна быть выполнена, шов может быть кольцевым, криволинейным.

Данный способ сборки металлических конструкций востребован при производстве мощных изделий — массивные станины, мощные турбинные валы, барабаны. Также сварка идеально подходит для изготовления толстостенных котлов. Производить крупногабаритные изделия данным методом сало гораздо проще. Однако он имеет и определенные не совсем приятные нюансы — металл медленно нагревается и охлаждается, поэтому зона термовлияния повышенная. Соответственно, чтобы сварочное соединение было достаточного качества, нередко изделие нуждается в дополнительной обработке.

Перейти к списку статей >>

Сварка плавлением — Справочник химика 21

    СВАРКА ПЛАВЛЕНИЕМ (ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ) [c.259]

    В сварке давлением встречаются некоторые дефекты, характер-/ ные для сварки плавлением, например поры, шлаковые включения, смещение кромок и др. Специфическим дефектом сварки давлением является слипание. Это хрупкое и непрочное соединение свариваемых заготовок, окисленное в большей или меньшей степени. Оно возникает при недостаточно хорошей очистке свариваемых поверхностей, недостаточном расплавлении металла кромок. Отсутствие надежных средств обнаружения слипаний препятствует широкому применению сварки давлением при изготовлении ответственных конструкций, несмотря на ее очень высокую производительность. [c.30]

    Дуговая сварка плавлением [c.384]

    Детали из поликарбоната можно соединять между собой или с другими материалами (металлы, дерево, резина, полимеры) с помощью болтов, клепки, склеивания, сварки плавлением, сварки давлением. [c.228]

    Технология электрической сварки плавлением. Под ред. акад. Б. Е. Па-тоиа. Москва — Киев, Машгиз, 1962. 663 с. [c.190]

    Существуют два основных вида сварки плавлением и давлением. Внутри этих видов существует много подвидов, зависящих от способов подвода теплоты, защиты сварочной ванны от воздействия воздуха, последовательности операций сварки и т. д. Дефекты и способы ультразвукового контроля сварки зависят прежде всего от вида, а также от способа сварки. [c.209]

    Дуговая сварка стыковых соединений — наиболее распространенный способ сварки плавлением. Свариваемые кромки располагают на некотором расстоянии друг от друга и промежуток за-заполняют металлом электрода, плавящегося под действием электрической дуги. Участок, свариваемый первым, называют корнем. Ультразвуковой контроль (ГОСТ 14782—86) обеспечивает выявление почти всех дефектов этой сварки, кроме случаев сильно сжатого непровара. [c.209]

    Среди различных видов электрической сварки плавлением дуговая сварка имеет наибольшее распространение. Электрическая дуга является высокотемпературным источником теплоты, что весьма суш,ественно для достижения высокой производительности процесса сварки металлов плавлением. [c.259]

    Дефекты соединения материалов и их обнаружение [7, 9]. Неразъемные соединения материалов выполняют сваркой, пайкой, склейкой, клепкой. Все способы сварки разделяют на две группы сварку плавлением и давлением. В первом случае свариваемые заготовки располагают на некотором расстоянии друг от друга и осуществляют расплавление кромок заготовок и заполнение разделки присадочным или оплавленным основным металлом. Во втором случае также возможно расплавление кромок, но сварку осуществляют при сдавливании свариваемых заготовок. [c.29]

    Каждому виду сварки свойственны свои характерные дефекты. Для сварки плавлением (ГОСТ 19232—73) свойственны некоторые дефекты, характерные для литого металла усадочная раковина, поры (иногда поры располагаются цепочками, группами), включения (шлаковые, флюсовые, окисные, сульфидные, металлические). Специфическими дефектами сварки являются непровар — [c.29]

    Л. Общие рекомендации при контроле сварки плавлением [c.555]

    Дуговая сварка стыковых соединений — наиболее распространенный способ сварки плавлением. Свариваемые кромки располагают на некотором расстоянии друг [c.555]

    Термические виды включают в себя все способы сварки плавлением без приложения давления. Термомеханические и механические способы сварки осуществляются только с приложением давления. [c.371]

    Соединение, выполненное сваркой плавлением (рис. 5.14), содержит собственно шов 1, зону термического влияния 2, основной материал 3, в котором не происходит при сварке никаких структурных изменений, и валик выпуклости 4. [c.371]

    Испытания проводят для металла шва, металла различных участков около шовной зоны и наплавленного металла при всех видах сварки плавлением. [c.262]

    Радиографический метод контроля сварных соединений, выполненных сваркой плавлением, регламентируется ГОСТ 7512—75. Радиографический метод контроля предусматривает применение рентгеновского, у- и тормозного излучений и радиографической пленки. В соответствии с ГОСТ 7512—75 просвечивание проводят для определения следующих дефектов в шве сварного соединения трещин, непроваров, пор, металлических и неметаллических включений, а также недоступных для внешнего осмотра наружных дефектов — утяжин, превышений проплава и т. п. [c.299]

    Алюминий сваривается практически всеми методами сварки, включая сварку плавлением. Обрабатываемость резанием чистого алюминия плохая из-за высокой вязкости материала. Сплавы алюминия хорошо обрабатываются резанием. Обработку давлением (прокатка, прессование, ковка) алюминия и его сплавов проводят в интервале 350—500 °С. [c.167]

    Шоршоров M. X. и др. Особенности превращения аустенита при сварке плавлением. Сварочное производство, № И, 1959. [c.458]

    Эти условия определяются правильным выбором сварочных присадочных материалов, конструкции шва, доли участия в формировании шва основного и присадочного материалов, методов и режимов сварки. Изменение технологии сварки плавлением относительно мало влияет на коррозионные свойства термически стабильных мате риалов, но может оказать существенное влияние на свой- [c.508]

    Все однородные материалы обладают физической свариваемостью, т.е, образуют монолитное соединение с химической связью (сталь со сз алью, чугун с чугуном, медь с медью, пластмассы с пластмассами). Не свариваются электрической сваркой плавлением разнородные металлы, не обладающие взаимной растворимостью в идком состоянии свинец-медь, железо-свинец, железо-магний. [c.158]

    Трубные доски. Трубные доски обычно изготавливаются путем ковки, причем наиболее предпочтительной является ковка с высадкой, т. е. ковка нз относительно толсгой бол-ыапки, а пе из плоского листа. Использование пластин для изготовления трубных досок обычно не принято из-за возможного расслоения в местах, где доска приваривается к кожуху. Трубные доски могут покрываться аустенитной хромоникелевой сталью путем сварки плавлением или с использованием методов взрыва II]. При нанесении покрытия взрывным методом полезно предусмо1реть меры против хрупкого разрушения, используя, напрнмер, про-шедщий динамические испытания лист при условии, что обработанные механическим способом канавки хорошо закруглены или лист предварительно нагрет перед сваркой. [c.314]

    СЯ дефектов в швах, вьшолненных сваркой плавлением, 0ш1сывается законом Пуассона или Вейбулла [23]. [c.71]

    Дефекты соединения материалов. Неразъемные соединения материалов вьшолняют сваркой, пайкой, склейкой, клепкой. Все способы сварки разделяют на две группы сварку плавлением н давлением. Для сварки плавлением свойственны некоторые дефекты, характерные дяя литого металла усадочная раковина, поры (иногда поры располагаются цегючками, Фуппами), включения (шлаковые, флюсовые, оксидные, сульфидные, металлические). К специфическим дефектам относят поры, шлаковые включения, непровары, несплавления и трещины. [c.76]

    Развитие техники выдвинуло необходимость в новом, более совершенном виде сварки. Таким е. идом оказалась сварка плавлением, пришедшая в кони.е XIX в. на смену пластической сварке и основанная на соединении деталей с расплавлением стыка за счет того или иного источника теплоты. [c.256]

    Для сварки плавлением характерно быстрое образование не-больиой местной ванночки расплавленного металла на поверхности [c.256]

    Среди современных способов электрической сварки плавлением наряду со сваркой под флюсом получили развитие газоэлектрические способы сварки. К их числу относится ряд способов автоматической и полуавтоматической электродуговой сварки в среде защитных газов плавящимпся (типа свариваемого металла) и ненлавящимися электродами — вольфрамовыми или угольными. [c.300]

    АЛЮМИНИЯ СПЛАВЫ, отличаются малой плотностью (до 3,0 г/см ), хорошими технол св-вами, высокими коррозионной стойкостью, теплопроводностью, электрич проводимостью, жаропрочностью, прочностью и пластичностью при низких т-рах, хорошей светоотражат способностью На изделия из А с легко наносятся защитные и декоративные покрытия Сплавы легко обрабатываются резанием и свариваются контактной сваркой, а нек-рые и сваркой плавлением [c.119]

    Дуговая сварка плавлением выполняется плавящимся или неплавящимся электродом. Плавящийся электрод может быть штурным, проволочным или ленточным. Не-плавящиеся электроды изготовляют из графита, вольфрама и угольные. В промышленности получили широкое распространение ручная дуговая, автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом. [c.384]

    Практически все дефекты сварки плавлением удовлетворительно выявляются при УЗ-контроле, однако имеются некоторые плохо выявляемые дефекты. Один из примеров плохо выявляемого дефекта — сильно сжатый непровар в корне шва с хорошо подогнанными кромками. При застывании металла первых валиков такой непровар очень сильно стягивается, металл кромок деформируется и раскрытие непровара может быть меньше величины, начиная с которой ультразвук заметно проходит через воздушный зазор в стали. Плохо обнаруживаются ультразвуком неокисленные непровары слипания), возникающие при сварке давлением. [c.556]

    Неразрушающий контроль ма-тнстральиых трубопроводов для горючих жидкостей и газов, полученных сваркой плавлением Ультразвуковой контроль свар-Н1ЯХ швов в феррит1П х сталях прп сварке плавлением Методы ультразвукового контроля сварных швов Часть 1. Ручной контроль стыковых швов в ферритных сталях при сварке плавлением [c.658]

    В сварных соединениях, юполненных сваркой плавлением, дефекты могут появляться, начиная с заготовок и сб ки свариваемых элементов и кончая потерей размеров (короблением) готовой конструкции. Поэтому дефекты можно подразделить так  [c.223]

    Дефекты сварки плавлением могут быть наружными и нутренними. К наружным дефектам относятся  [c.223]

    Развитие совр. методов С. началось в конце 19 в. К С. относятся также наплавка, пайка и термическое резание материалов. По виду энергии, применяемой для получения сварного соединения, различают С. механическую, химическую, электрическую, электромеханическую, химико-механическую, лучевую и др. по степени механизации и автоматизации С. бывает ручная, механизированная, полуавтоматическая и автоматическая по принципу образования соединения различают С. плавлением и давлением При сварке плавлени-е м материал, доведенный до жидкого состояния, образует локальную ванну, смачивающую кромки соединяемых участков, а после прекращения действия источника тенла затвердевает, образуя сварной шов. В состав ванны обычно входит материал соединяемых участков, а также материал электрода (напр., при дуговой сварке плавящимся электродом) или присадки (при газовой сварке или дуговой сварке неплавящимся электродом). С. плавлением выполняют обычно без прил( жения мех. усилий в зоне сварки. При газовой С. источником тепла служит пламя, получаемое в результате сжигания с помощью [c.332]

    Тантал характеризуется хорошей свариваемостью. Сварка плавлением технического тантала, выполненная в условиях тщательной защиты от атмосферных газов, позволяет получать пластичные швы, допускаюшне изгиб до 180°. [c.336]

---

Технология электрической сварки плавлением :: Книги по металлургии

Классификация электрической дуговой сварки

электрическая дуговая, где источником тепла является   электрическая   дуга;

электрошлаковая сварка, где основным источником теплоты является расплавленный шлак,   через который протекает электрический ток;

электронно-лучевая, при которой нагрев и расплавление кромок соединяемых деталей производятся направленным потоком электронов,   излучаемых   раскаленным катодом;

лазерная, при которой нагрев и расплавление кромок соединяемых деталей происходят направленным сфокусированным   мощным   световым   лучом   микрочастиц — фотонов. При электрической дуговой сварке основная часть теплоты, необходимая для нагрева и плавления металла, получается за счет дугового разряда, возникающего между свариваемым металлом и электродом. Под действием теплоты дуги кромки свариваемых деталей и торец плавящегося электрода расплавляются, образуя сварочную ванну, которая некоторое время находится в расплавленном состоянии. При затвердевании металла образуется сварное соединение. Энергия, необходимая для образования и поддержания дугового разряда, получается от источников питания дуги постоянного или переменного тока. Сварка плавящимся электродом является самым распространенным способом сварки; при этом дуга горит между основным металлом и металлическим стержнем, подаваемым в зону сварки по мере плавления. Этот вид сварки можно производить одним или несколькими электродами. Если два электрода подсоединены к одному полюсу источника питания дуги, то такой метод называют двухэлектродной сваркой, а если больше — многоэлектродной сваркой   пучком электродов. При открытой дуге визуальное наблюдение за процессом горения дуги производится через специальные защитные стекла — светофильтры. Открытая дуга применяется при многих способах сварки: при ручной сварке металлическим и угольным электродом и сварке в защитных газах. Закрытая дуга располагается полностью в расплавленном флюсе—шлаке, основном металле и под гранулированным флюсом, и она невидима. Полуоткрытая дуга характерна тем, что одна ее часть находится в основном металле и расплавленном флюсе, а другая над ним. Наблюдение за процессом производится через светофильтры. Используется при автоматической сварке алюминия по флюсу (см.  рис. 155), По роду защиты зоны сварки от окружающего воздуха различают следующие способы сварки: баз защиты (голым электродом, электродом со стабилизирующим покрытием), со шлаковой защитой (толстопокрытыми электродами, под флюсом), шлакогазовой (толстопокрытыми электродами), газовой защитой (в среде газов) с комбинированной защитой (газовая среда и покрытие или флюс).

§ 3. СВАРОЧНАЯ   ДУГА   И СУЩНОСТЬ ПРОТЕКАЮЩИХ   В   НЕЙ    ПРОЦЕССОВ

Состояние вещества характеризуется взаимосвязью молекул и атомов. Различие свойств твердого, жидкого и газообразного состояния определяется различием средних расстояний между молекулами. В твердом и жидком состоянии они очень малы, чем и объясняется малая сжимаемость этих веществ и общее их название «конденсированное состояние». В газах это расстояние велико, поэтому они могут сравнительно легко сжиматься под действием внешнего давления. Этим же объясняется различие в электропроводности конденсированного состояния   и   газов. В конденсированных веществах крайние электроны легко теряют связь с ядрами своих атомов и свободно перемещаются по веществу. Такие свободные электроны, называемые электронами проводимости, и являются носителями тока в проводнике. В газах электроны притягиваются только к споим ядрам, поэтому при обычных условиях    газы   ток   не   проводят. В электрической дуге (плазме) газ ионизирован, благодаря чему он, сохраняя способность сжиматься, приобретает электропроводность вещества, находящегося в конденсированном состоянии. Это и есть четвертое агрегатное состояние вещества — плазма. В целом же плазма электрически нейтральна, так как сумма зарядов в любой части   объема   равна   нулю. Сварочной дугой называют длительный разряд электрического тока в газовой среде между находящимися под напряжением твердыми или жидкими проводниками (электродами), который является концентрированным источником теплоты, используемым для плавления металла при сварке (см. рис. 16).

Электрические заряды в сварочной дуге переносятся электрически заряженными частицами — электронами, а также положительно и отрицательно заряженными нонами.

Электроном называется материальная частица, обладающая отрицательным зарядом электричества. Масса электрона очень мала и составляет 9,1 -1Сг²⁸   г. Положительным ионом называют атом или молекулу, потерявшие один электрон (однократная ионизация) или несколько электронов (многократная ионизация). Отрицательным ионом называют материальную частицу, присоединившую к себе избыточный электрон. Наименьшей массой обладает ион (протон) водорода 1,67-10~²⁴ г. Следовательно, Масса электрона в 1840 раз меньше массы протона водорода.

Процесс, при котором в газе образуются положительные и отрицательные ионы, называется ионизацией, а   такой   газ   ионизированным.

Положительные ионы могут образоваться из атомов всех элементов, отрицательные — не всех. Легче всего отрицательные ионы образуют так называемые электроотрицательные элементы — голоиды: (F, Cl, Br, J), кислород и др., обладающие значительным сродством к электрону. Этот фактор существенно влияет на условия горения сварочной дуги, но недостаточно изучен. Из защитных газов наибольшее применение имеют инертный аргон и активный углекислый газ. Металлургические процессы при сварке сталей в этих газах существенно различаются. При сварке под защитой инертных газов металлургические процессы протекают только между элементами, содержащими в металле сварочной ванны, так как инертные газы не взаимодействуют с газовыми и конденсированными составляющими атмосферы столба дуги. Предотвращение возможности образования пор при сварке в инертных газах достигается двумя путями: 2) добавлением к аргону некоторого количества углекислого газа (10—15 %) или 5 % кислорода, что приводит к   интенсификации   процесса   образования   оксида   углерода (II), кипению сварочной ванны; бурно выделяющиеся из нее пузырьки захватывают и выносят из ванны находящиеся в ней газы. Кислород также уменьшает поверхностное  натяжение  металла капли; перенос металла становится мелкокапельным   улучшаются условия формирования поверхности шва. Содержание водорода в ванне также уменьшится,  так как кислород, соединяясь с водородом, образует нерастворимые в жидком металле соединения. Деформации и напряжения при сварке стыковых соединений Значения и характер напряжений и деформаций в плоскости свариваемых встык листов будут прежде всего зависеть от соотношения ширины свариваемых листов. Если ширина одного листа равна h, а второго листа нулю, то напряжения и деформации в таком элементе будут такими же, как в случае наплавки валика на кромку. Если совместить между собой две эпюры для случая наплавки валика на кромку полосы шириной h(рис. 78, о), то увидим, что полученная совмещенная эпюра продольных напряжений в какой-то мере отражает напряжения при сварке встык двух полос при вышепринятых допущениях. На внутренних кромках и в шве будут напряжения растяжения, равные пределу текучести, и пластические деформации растяжения, а также наблюдается укорочение кромок вследствие пластических деформаций сжатия при нагреве от сварки. Напряжения на наружных кромках будут зависеть от таких факторов, как погонная энергия и жесткость системы, в данном случае зависящая от ширины полос. § 42. ТЕХНОЛОГИЯ   СВАРКИ НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ ЖАРОПРОЧНЫХ И СРЕДНЕУГЛЕРОДИСТЫХ   СТАЛЕЙ Низколегированные жаропрочные (теплоустойчивые) и низколегированные среднеуглеродистые стали находят широкое применение для изготовления сварных конструкций.

Сварка низколегированных теплоустойчивых сталей

Теплоустойчивой называют сталь, обладающую повышенной механической прочностью при высоких температурах   и   длительных   постоянных   нагрузках. Длительная прочность определяется напряжением, вызывающим разрушение металла при заданной температуре   за   определенный   отрезок времени. Наибольшее применение получили теплоустойчивые стали при изготовлении современных паровых энергетических установок, где наряду со сварными конструкциями нашли применение сложные по форме лито-сварные конструкции. В зависимости от условий работы конструкции подбирается тот или иной тип, марка электрода и вид термообработки после сварки. Так, для ручной сварки стали 12МХ можно рекомендовать Электроды типа Э-09МХ, марки ЦУ-2МХ, термообработка после сварки — отпуск; для стали марок 15ХМ, 20ХМЛ — Электроды типа Э-09Х1М марок ЦУ-2ХМ, ЦЛ-38, ЗИО-20, УОНИ-13ХМ, термообработка — отпуск; для сталей марок 12Х1МФ, 15Х1М1Ф—электроды типа Э-09ХШФ, марок ЦЛ-20, ЦЛ-45, ЦЛ-39, термообработка — отпуск; для сталей марок 20ХМФ-Л, 15Х1М1Ф-Л Электроды типа Э-10Х1М1НФБ, марки ЦЛ-36, термообработка сталей — нормализация и отпуск.

5 типов сварки плавлением

Вы слышали о сварке плавлением? Как и другие сварочные процессы, он используется для соединения двух или более объектов с использованием тепла. Однако сварка плавлением уникальна своей способностью «плавить» соответствующие объекты. Если предположить, что объекты сделаны из одинаковых или похожих материалов, тепло, выделяемое сварочной установкой, расплавит их поверхности, тем самым позволяя объектам сплавиться вместе. С учетом сказанного, существует пять уникальных типов сварки плавлением, включая следующие.

# 1) Дуговая сварка

Самый популярный вид сварки плавлением — это дуговая сварка. Дуговая сварка оправдывает свое название, полагаясь на электрическую дугу для соединения двух или более объектов. С электрической дугой до 6000 градусов по Фаренгейту этот процесс сварки плавлением позволяет плавить даже самые твердые металлы. Кроме того, дуговая сварка может выполняться под водой, что делает ее идеальным решением для проектов морской сварки.

# 2) Лазерная сварка

Другой вид сварки плавлением — это лазерная сварка.Также известная как лазерная сварка, она включает использование светового излучения для получения тепла. Установка для лазерной сварки по существу обдувает поверхности излучаемым светом. С каждым ударом поверхность становится немного горячее. По мере того как предметы тают, они сливаются вместе.

# 3) Индукционная сварка

Помимо дуговой и лазерной сварки, существует процесс сварки плавлением, известный как индукционная сварка. Индукционная сварка отличается от всех других видов сварки плавлением, потому что это единственный метод, при котором нет прямого контакта между поверхностью объекта и источником тепла.При индукционной сварке намотанная катушка используется для создания магнитного поля, которое нагревает металл. Магнитное поле быстро нагревает металл, заставляя его плавиться и плавиться.

# 4) Кислородная сварка

Тип химической сварки плавлением, кислородно-топливная сварка, включает использование пламени для нагрева и соединения поверхностей с кислородом в качестве источника топлива. Огонь, конечно, нуждается в кислороде, на основе которого работает кислородно-топливная сварка. Кислород подпитывает огонь, создавая горячее пламя, превышающее 4500 градусов по Фаренгейту.При кислородно-топливной сварке обычно используется комбинация кислорода и горючего газа для создания горячего пламени для соединения объектов.

# 5) Сварка твердым реагентом

Наконец, сварка твердыми реагентами — это тип сварки плавлением, который основан на химических реакциях с определенными материалами для их соединения. Например, есть соединения, которые при смешивании выделяют тепло. Сварка твердым реагентом использует этот принцип для соединения двух или более объектов.

Нет тегов для этого сообщения.

Что такое сварка плавлением? — Сварочный штаб

Сварка плавлением — это метод, в котором используется тепло для объединения или плавления двух или более материалов до точки плавления путем их нагрева.Метод может включать использование наполнителя, а может и нет.

Приложение внешнего давления не требуется для процессов сварки плавлением, за исключением контактной сварки, когда для надежного соединения во время сварки необходимо значительное контактное давление. Подробнее о том, что такое сварка плавлением.

Что такое сварка?

Прежде чем мы начнем обсуждать «что такое сварка плавлением», важно быстро понять сварку и два ее основных типа. Сварку можно описать как производственный процесс, посредством которого два или более одинаковых или разных материала могут быть надежно соединены путем образования слияний с нанесением или без применения присадочного компонента, нагревом или внешним давлением.

Сварочные процессы можно условно разделить на две категории — сварка плавлением и сварка в твердом состоянии — в зависимости от отсутствия или наличия плавких предохранителей основного материала. Если блеклые поверхности основных компонентов плавятся вместе с присадочным материалом с образованием сварных швов, это называется сваркой плавлением.

С другой стороны, если во время сварки не происходит плавления, это считается твердотельной сваркой. Однако основные компоненты могут быть нагреты до экстремальных температур при сварке в твердом состоянии (но ниже точки кипения).

Что такое сварка плавлением?

Методы сварки плавлением включают в себя методы сварки, при которых исходные поверхности, а также присадочный материал разжижаются во время сварки с образованием сварных швов. Поэтому с этими процессами часто связано тепло.

Для этих процессов не требуется приложение внешнего давления, за исключением группы контактной сварки, где необходимо поддерживать значительное контактное давление на протяжении всей сварки для обеспечения прочного соединения. Его можно добавлять или не добавлять в наполнитель.

Какие бывают процессы сварки плавлением?

При обсуждении сварки плавлением различные процессы сварки плавлением являются наиболее важными вещами, которые необходимо понять. Процессы сварки плавлением можно классифицировать по источнику тепла, например: высокая энергия, электрическое сопротивление, газовая и электрическая дуга.

Исходя из этого, следующие различные процессы сварки плавлением:

Процессы дуговой сварки

Дуговая сварка — наиболее распространенный метод сварки плавлением.Дуговая сварка оправдывает ажиотаж; он использует электрическую дугу для соединения двух или более частей.

С электрической дугой, достигающей шести тысяч градусов по Фаренгейту, этот метод сварки плавлением чрезвычайно эффективен для плавления даже самых твердых металлов.

Кроме того, можно выполнять подводную дуговую сварку, что делает ее идеальным решением для морских предприятий. Наиболее распространенные процессы сварки плавлением, используемые в настоящее время, включают следующие процессы дуговой сварки.

Дуговая сварка в среде защитного металла (SMAW)

SMAW, часто называемый сваркой штучной сваркой, дуговой сваркой под флюсом или ручной дуговой сваркой (MMAW), используется для сварки всех участков черных и цветных металлов.

Сварка МИГ и МАГ

Сокращение от «Сварка металла в инертном газе» и «Сварка металла в активном газе». Сварка MIG и MAG часто называется дуговой сваркой металла в газе (GMAW). Процессы дуговой сварки, которые сегодня становятся все более распространенными, MIG и MAG, представляют собой процессы сварки, при которых между заготовкой и скоропортящимся проволочным электродом возникает электрическая дуга, что приводит к плавлению и заеданию.

В случае сварки MIG оба используют защитный газ, чтобы защитить сварной шов от переносимых по воздуху химикатов или окисления.

Сварка вольфрамом в среде инертного газа

TIG сварки является методом дугового, который производит дугу между базовой пластиной и электродом с помощью вольфрамового электрода, который не является расходным материалом. Этот инертный защитный газ используется для защиты от окисления или других загрязнений в атмосфере.

Этот метод можно использовать внутренне для тонких деталей, но для более тяжелых компонентов он потребует вставки трубки, стержня или расходных материалов.

Плазменная сварка

В этом методе используется электрическая дуга, возникающая между соплом горелки и электродом.Газ (обычно аргон) внутри области ионизируется дугой, образуя так называемую искру.

Затем он проталкивается через медное сопло с мелким отверстием, которое подавляет дугу и направляет ее к заготовке, позволяя изолировать искровую дугу от защитного газа (обычно создаваемого комбинацией водорода и аргона).

Сварка под флюсом (SAW)

Обычно используемый метод дуговой сварки, SAW использует активно подаваемый пригодный для использования электрод и покрытие из плавкого флюса, которое в расплавленном состоянии становится проницаемым и создает путь тока между электродом и заготовкой.Плазма, удаляя ультрафиолетовое излучение и газы, также перестает окрашивать и загорается.

Дуговая сварка под флюсом

Созданный как альтернатива SMAW, этот метод использует регулярно питаемый скоропортящийся электрод с потоком и постоянным напряжением или источник питания с постоянным напряжением. В этом процессе также часто может использоваться защитный газ для обеспечения безопасности от атмосферы, используя только флюс.

Процессы газовой сварки

На сегодняшний день наиболее часто используются следующие процессы газовой сварки:

Газокислородная сварка

Кислородно-топливная сварка, которую часто называют газовой сваркой и кислородно-ацетиленовой сваркой, представляет собой процесс, в котором используется паяльная трубка или горелка, которую можно держать в руке с комбинацией ацетилена и кислорода, которая сгорает, образуя факел.Кислородная сварка, которая представляет собой форму сварки плавлением на основе растворителя, требует использования пламени для плавления и соединения поверхностей с использованием кислорода в качестве источника топлива.

Естественно, огонь требует кислорода, который является основой кислородно-топливной сварки. Огонь питается кислородом, чтобы создать горячее пламя выше четырех тысяч пятисот градусов по Фаренгейту.

При кислородно-топливной сварке обычно используется смесь горючего газа и кислорода для получения горячего пламени для соединения материалов.

Процессы контактной сварки

На сегодняшний день наиболее часто используются следующие процессы контактной сварки:

Точечная контактная сварка

Этот простой метод соединения обеспечивает нагревание двух электродов в зависимости от толщины заготовки и свойств материала. Сварочное напряжение ограничено небольшим местом, поскольку детали скрепляются одновременно.

Сварка контактным швом

Этот вид точечной сварки создает последовательность устойчивых чередующихся кусочков стыка путем замены традиционных электродов для точечной сварки дисками, которые перемещаются при вращении заготовок между ними.

Процессы высокоэнергетической сварки

Ниже приведены основные типы сварочных процессов с высокой энергией.

Электронно-лучевая сварка (ЭЛС)

Этот метод сварки выполняется в атмосферных условиях с использованием волны высокоскоростных электронов для плавления деталей, поскольку электроны выделяют тепло при входе в материал. Раны в основном тонкие и глубокие.

Лазерная сварка (LBW)

Часто используемый в больших объемах, LBW использует лазерный луч для обеспечения сфокусированного источника энергии с высокой точностью, который может использоваться для соединения полимеров и металла.Это часто называют лазерной сваркой, это включает использование световой энергии для выработки тепла.

Установка для лазерной сварки в основном испускает рассеянный свет на поверхности. Поверхности становятся немного теплее с каждым ударом.

Они соединяются вместе по мере таяния артефактов.

Вот и все — различные процессы сварки плавлением. Используя приведенную выше информацию, вы можете определить, какой процесс сварки плавлением лучше всего подходит для вашей области применения.

Кроме того, вы можете полностью понять, как работают различные процессы сварки плавлением, обратившись к информации, представленной выше.

Преимущества и недостатки процессов сварки плавлением

Процессы сварки плавлением имеют свои плюсы и минусы. Ниже перечислены преимущества и недостатки процессов сварки плавлением:

Преимущества процессов сварки плавлением

Ниже перечислены основные преимущества процессов сварки плавлением:

• За один этап легко сварить два или более компонента.
• Легко добавляется к наполнителю, чтобы заполнить большой зазор
• Дизайн стыка и подготовка кромок не важны, так как эти переменные в основном влияют на возможное проникновение
• Нет необходимости применять внешнее давление, поэтому форма первичного элемента не имеет значения (необходима соответствующая конструкция для равномерного создания давления)

Недостатки процессов сварки плавлением

Ниже перечислены основные недостатки, связанные с процессами сварки плавлением:

• Связывание различных металлов сваркой плавлением — сложная работа, особенно если металлы имеют существенно разные точки плавления и коэффициенты теплового расширения
• Метод связан с деградацией и образованием остаточных напряжений, поскольку требует плавления и затвердевания
• Экстремальный нагрев также существенно влияет на микроструктуру основных материалов
• Паяные детали включают измеримую зону термического влияния (ЗТВ), которая часто рассматривается как уязвимый компонент сварной сборки

Сводка

В этой статье мы обсудили различные процессы сварки плавлением, а также основные преимущества и недостатки этих процессов сварки.Обладая этой информацией, вы можете решить, является ли использование процессов сварки плавлением для вашего приложения хорошей идеей или нет, а также какой процесс сварки плавлением следует использовать для вашего приложения.

Похожие сообщения:

Классификация различных сварочных процессов [С PDF]

Сварка — это процесс соединения двух или более одинаковых или разнородных металлов с применением тепла или без него, с приложением давления или без него, с применением присадочного материала или без него.

Таким образом, в этой статье я подробно объясню все классификации сварочного процесса с помощью древовидной диаграммы.

Классификация сварочного процесса:

Сварочный процесс подразделяется на три типа:

1. Сварка плавлением
2. Сварка плавлением
3. Сварка сопротивлением

Процесс сварки плавлением:

Путем плавления основного материала, если соединение произведено, называется Сварка плавлением Процесс.

Процесс сварки плавлением далее классифицируется как

1. Процесс газовой сварки:

Путем сжигания газов, если получено тепло, необходимое для плавления листов, называется операцией газовой сварки.

Газовая сварка далее классифицируется следующим образом:

1. Сварка кислородно-ацетиленовым газом
2. Сварка воздух-ацетиленом газом
3. Сварка кислородно-водородным газом
4. Сварка газом атомарным водородом

2.Процесс дуговой сварки:

При использовании электрической дуги, если тепло, необходимое для плавления листов, называется дуговой сваркой.

Дуговая сварка далее классифицируется следующим образом:

1. Сварка переменным током
2. Сварка постоянным током — классифицируется как DCSP / DCRP
3. Сварка TIG — сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа
4. Сварка MIG — сварка металла в инертном газе
5. Сварка под флюсом под флюсом

3. Химический процесс сварки: 900

При использовании экзотермической химической реакции, если получается тепло, необходимое для плавления пластин, называется процессом химической сварки.

Процесс сварки без плавления:

Без плавления основного материала, если соединение производится методом сварки без плавления.

Сварка давлением:

С приложением давления, если соединение произведено, называется операцией сварки давлением.

1. Сварка холодным давлением:

Соединение двух металлов при комнатной температуре с приложением большого давления, называемое сваркой холодным давлением.

2.Криогенная сварка:

Если два металла соединяются при температуре ниже -183 ̊C и с приложением большого давления, это называется криогенной сваркой.

Операции по контактной сварке:

Несмотря на то, что контактная сварка классифицируется как сварка без плавления, это операция сварки под давлением.

• Тепло, необходимое для плавления и соединения пластин, получается за счет электрического сопротивления цепи.
• Материал электрода выбирается таким образом, чтобы он имел более низкое электрическое сопротивление, более высокую температуру плавления и высокую прочность.
• Наиболее часто используемые электродные материалы при контактной сварке — это медь, вольфрам, сплав медь-вольфрам.

Операция контактной сварки классифицируется как

1. Процесс сварки плавлением
   1. Точечная сварка сопротивлением
   2. Сварка контактным швом
   3. Рельефная сварка

1. Сварка плавлением
2. Сварка ударной сваркой

На различных типах процесса подробно.Надеюсь, эта статья будет вам полезна.

Дополнительные ресурсы

Сварка сопротивлением
Газовая сварка
Электродуговая сварка

Артикулы:

---

Руководство по сварке плавлением

Сварка плавлением — это процесс сварки, при котором металл соединяется с помощью кислородно-ацетиленового газа вместе с присадочным материалом (прутком). При кислородно-ацетиленовой сварке используется пламя горелки для расплавления металла стыка труб, а затем вы добавляете присадочный металл во время сварки, расплавляя стык.

Сварку плавлением можно также применять без присадочного металла. Это также хорошая альтернатива для стыковой сварки тонких материалов, таких как листы или листы, потому что вы не используете столько тепла, как при MIG или TIG.

Это самый надежный способ сплавлять металл? Ответ — нет, если вы не используете наполнитель. В зависимости от свариваемого соединения он может сломаться под давлением. Использование присадочного материала — самый надежный метод сварки, независимо от того, используете ли вы присадочный металл в процессе газовой сварки или сварки MIG и TIG.Но это надежный сварочный процесс, и у него есть свои преимущества.

Листовой металл, сваренный плавлением:

Хорошо Проникновение:

Когда лучше использовать этот сварочный процесс? Вы получите разные мнения по этому поводу, но, как я только что объяснил, это хороший способ сваривать вместе тонкий материал, если вы не используете присадочный пруток. И одна из причин этого в том, что при сварке тонкого материала не нужно сильно шлифовать или выравнивать сварной шов.

Это видео демонстрирует, как сварка плавлением применяется для углового соединения. Обратите внимание, что в результате сварной шов будет более гладким и, следовательно, потребуется очень небольшая шлифовка. Используется фонарик Henrob 2000.

Еще одним преимуществом является меньшая деформация и усадка материала по сравнению со сваркой MIG или TIG.

Конечно, вы можете сваривать материал MIG или TIG, но сварка плавлением дает вам немного больше места для ошибок, и, следовательно, у вас будет меньше прожога, а также сварка может быть более гладкой.

Это все вопрос предпочтений, и вы получите разные мнения по этому поводу, особенно от старожилов!

Сварка труб плавлением!

Доказано, что при газовой сварке трубы сварка плавлением обеспечивает такую ​​же прочность сварных швов, как и труба.

Чтобы выполнить качественный кислородно-ацетиленовый сварной шов, необходимо учитывать три вещи:

1. У вас должен быть хороший источник контролируемого тепла.
2. Перед сваркой трубы необходимо правильно удалить оксиды.
3. Края соединяемых труб должны быть выполнены из расплавленного металла.

При сварке трубы с помощью этой процедуры вы расплавите металл трубы и добавите присадочный материал того же типа, что и труба. Конечный результат должен быть таким же прочным или прочным, как сама труба.

Иллюстрация сварки труб плавлением!

На приведенном выше рисунке показана труба в горизонтальном положении с использованием процедуры сварки плавлением, но с использованием техники сварки сзади .

На этом рисунке выше вы можете увидеть, как сварочный стержень и пламя горелки движутся гармошкой — вперед-назад, туда и обратно.

Преимущество этого процесса сварки в том, что вы можете делать прочные сварные швы в любом положении.

Для сварки плавлением, как и для большинства других видов сварки, необходимо выполнить несколько действий, чтобы расплавленный металл не капал или не растекался в различных положениях. Вам нужно иметь правильное пламя, контролировать лужу и управлять сварочным электродом (стержнем) одновременно, чтобы этого не произошло.

Используемый электрод очень важен, потому что от него зависит прочность и качество сварного шва.

Есть еще один метод, который вы можете протестировать. Возможно, вы сочтете, что это лучший способ сваривать трубу, чем метод, описанный выше. Вот как это работает:

• Используйте пламя науглероживания с вашей ацетиленовой горелкой: Это также известно как избыток топливного газа. Когда вы используете пламя науглероживания, основной металл всасывает углерод, который выделяется из вашего пламени, когда он достигает белой горячей точки.Когда это происходит, температура плавления стали понижается, а затем площадь поверхности плавится быстрее, и, следовательно, скорость сварки увеличивается.
• Присадочный металл: Используйте сварочный стержень с раскислителем. Причина наличия раскислителей в сварочном пруте заключается в том, что они удаляют загрязнения и / или примеси во время сварки, которые могут вызвать окисление металла, что нехорошо. Окисление разрушает сварные швы. Если вы используете сварочный стержень без раскислителей, вы не добьетесь прочности сварного шва.И наоборот, вы получите сварной шов, более или менее прочный, чем сама труба.
  
• Сварка с обратной стороны: При использовании техники сварки с левой стороны основной металл плавится быстрее, что увеличивает скорость движения во время сварки. Говорят, что этот метод может сэкономить до тридцати процентов общего времени на сварку, сварочные стержни и газ, который вы используете. Так что оно того стоит, если вы собираетесь много заниматься сваркой плавлением.
  

Зажимы для труб:

На этой схеме показаны 4 типа зажимов, используемых при сварке труб.

Зажим для трубы — исключительный инструмент для сварки, потому что он удерживает стык во время сварки. Вы не можете позволить, чтобы труба была смещена даже немного, особенно если труба содержит токсичные или опасные материалы.

Хомуты просты в использовании, потому что они легко устанавливаются на трубу, и вы можете быстро их открыть.

Если зажимов нет в вашем распоряжении, подумайте о создании собственных зажимов. Некоторые сварщики берут угловой чугун и приваривают к нему 2 струбцины.Убедитесь, что уголок достаточно тяжелый. Обычно используемая толщина составляет 3/8 дюйма и 4 дюйма x 4 дюйма x 12 дюймов.

Дополнительные советы по сварке труб см. В этом руководстве, в котором описаны другие варианты сварки труб малого и большого диаметра.

Классификация различных сварочных процессов [С PDF]

Сварка — это процесс соединения двух или более одинаковых или разнородных металлов с применением тепла или без него, с приложением давления или без него, с применением присадочного материала или без него.

Таким образом, в этой статье я подробно объясню все классификации сварочного процесса с помощью древовидной диаграммы.

Классификация сварочного процесса:

Сварочный процесс подразделяется на три типа:

1. Сварка плавлением
2. Сварка плавлением
3. Сварка сопротивлением

Процесс сварки плавлением:

Путем плавления основного материала, если соединение произведено, называется Сварка плавлением Процесс.

Процесс сварки плавлением далее классифицируется как

1. Процесс газовой сварки:

Путем сжигания газов, если получено тепло, необходимое для плавления листов, называется операцией газовой сварки.

Газовая сварка далее классифицируется следующим образом:

1. Сварка кислородно-ацетиленовым газом
2. Сварка воздух-ацетиленом газом
3. Сварка кислородно-водородным газом
4. Сварка газом атомарным водородом

2.Процесс дуговой сварки:

При использовании электрической дуги, если тепло, необходимое для плавления листов, называется дуговой сваркой.

Дуговая сварка далее классифицируется следующим образом:

1. Сварка переменным током
2. Сварка постоянным током — классифицируется как DCSP / DCRP
3. Сварка TIG — сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа
4. Сварка MIG — сварка металла в инертном газе
5. Сварка под флюсом под флюсом

3. Химический процесс сварки: 900

При использовании экзотермической химической реакции, если получается тепло, необходимое для плавления пластин, называется процессом химической сварки.

Процесс сварки без плавления:

Без плавления основного материала, если соединение производится методом сварки без плавления.

Сварка давлением:

С приложением давления, если соединение произведено, называется операцией сварки давлением.

1. Сварка холодным давлением:

Соединение двух металлов при комнатной температуре с приложением большого давления, называемое сваркой холодным давлением.

2.Криогенная сварка:

Если два металла соединяются при температуре ниже -183 ̊C и с приложением большого давления, это называется криогенной сваркой.

Операции по контактной сварке:

Несмотря на то, что контактная сварка классифицируется как сварка без плавления, это операция сварки под давлением.

• Тепло, необходимое для плавления и соединения пластин, получается за счет электрического сопротивления цепи.
• Материал электрода выбирается таким образом, чтобы он имел более низкое электрическое сопротивление, более высокую температуру плавления и высокую прочность.
• Наиболее часто используемые электродные материалы при контактной сварке — это медь, вольфрам, сплав медь-вольфрам.

Операция контактной сварки классифицируется как

1. Процесс сварки плавлением
   1. Точечная сварка сопротивлением
   2. Сварка контактным швом
   3. Рельефная сварка

1. Сварка плавлением
2. Сварка ударной сваркой

На различных типах процесса подробно.Надеюсь, эта статья будет вам полезна.

Дополнительные ресурсы

Сварка сопротивлением
Газовая сварка
Электродуговая сварка

Артикулы:

---

Что такое сварка. Методы и характеристики. Определение

.

Сварка — один из наиболее распространенных процессов соединения, две или более металлических детали соединяются в единое целое с использованием высокой температуры для плавления частей вместе и их охлаждения, вызывая плавление.Хотя эту концепцию легко описать, ее непросто осуществить. Шероховатость поверхности, загрязнения, дефекты посадки и различные свойства соединяемых материалов усложняют процесс соединения. Можно сваривать как похожие, так и разнородные металлы (неоднородная сварка). Соединение является металлургическим (с некоторой диффузией), а не просто механическим, как при клепке и болтовом соединении. Хотя сварка считается относительно новым процессом, который практикуется сегодня, ее происхождение можно проследить до древних времен.До конца 19 века единственным процессом сварки была кузнечная сварка , которую кузнецы тысячелетиями использовали для соединения железа и стали путем нагрева и обработки молотком. Сегодня существует множество методов сварки, включая дуговую и газовую сварку, а также пайку и пайку. Хотя части этого описания не относятся к пайке, пайке и склеиванию.

Физика сварки

Целью процессов соединения является объединение различных частей материала в единое целое.В случае двух кусков металла, когда атомы на краю одного куска подходят достаточно близко к атомам на краю другого куска для развития межатомного притяжения, эти два куска становятся одним.

Сварочные работы делятся на две основные категории:

• Сварка плавлением . При сварке плавлением две кромки или поверхности, которые необходимо соединить, нагревают до точки плавления и, при необходимости, добавляют расплавленный присадочный металл, чтобы заполнить зазор стыка. Из-за присущих этим процессам высокотемпературных фазовых переходов в материале создается зона термического влияния (ЗТВ). Сварные швы плавлением создаются путем слияния расплавленных основных металлов, смешанных с расплавленными присадочными металлами. Тепло для плавления либо вырабатывается в предполагаемом сварном шве, либо передается в предполагаемое соединение от внешнего источника. Примером средства нагрева в сварном шве является прохождение тока через электрическое контактное сопротивление между контактирующими поверхностями свариваемых материалов. В большинстве процессов сварки плавлением к сварному шву подводится тепло от внешнего источника для образования сварного соединения.Тепло передается от источника тепла к стыку за счет теплопроводности, конвекции и излучения. Источники выделяемого извне тепла включают в себя электронные лучи, лазерные лучи, экзотермические химические реакции (используемые при газовой газовой сварке и термитной сварке) и электрические дуги. Электрическая дуга, наиболее широко используемый источник тепла, является основой для различных процессов дуговой сварки. Сварка плавлением используется при производстве многих предметов повседневного обихода, включая самолеты, автомобили и конструкции.
• Твердотельная сварка .Для твердофазной сварки две чистые твердые металлические поверхности приводят в достаточно тесный контакт для образования металлического соединения. Сварку в твердой фазе можно выполнять даже при комнатной температуре. Процесс связывания основан либо на деформации, либо на диффузии и ограниченной деформации, так что движение атомов (диффузия) создает новые связи между атомами двух поверхностей. Кузнечная сварка — это технология сварки в твердом состоянии, известная веками. Многие металлы можно сваривать ковкой, наиболее распространенными из которых являются как высокоуглеродистые, так и низкоуглеродистые стали.Один из самых популярных, ультразвуковая сварка , используется для соединения тонких листов или проволоки из металла или термопласта путем их вибрации с высокой частотой и под высоким давлением. Другой распространенный процесс, сварка взрывом , включает соединение материалов путем их сдавливания под чрезвычайно высоким давлением. Энергия удара пластифицирует материалы, образуя сварной шов, хотя выделяется лишь ограниченное количество тепла.

В этом разделе мы сосредоточимся на сварке плавлением , которая более распространена, чем сварка в твердом состоянии. Сварка плавлением используется при производстве многих предметов повседневного обихода, включая самолеты, автомобили и конструкции. Используя источник тепла с достаточной мощностью, можно проплавить всю секцию очень толстой пластины. Образовавшуюся сварочную ванну трудно контролировать, а зона термического влияния (HAZ) таких сварных швов имеет относительно крупное зерно, что отрицательно сказывается на механических свойствах стали. Зона термического влияния (HAZ) представляет собой кольцо, окружающее сварной шов, в котором температура процесса сварки в сочетании с напряжениями неравномерного нагрева и охлаждения изменяют свойства термообработки сплава.Влияние сварки на материал, окружающий сварной шов, может быть пагубным — в зависимости от используемых материалов и подводимой теплоты используемого сварочного процесса ЗТВ может иметь различные размеры и прочность. В сварочной ванне тепло переносится посредством конвекции и теплопроводности.

Понимание теплопередачи важно при производстве сварных швов, поскольку свойства сварного изделия контролируются его геометрией, а также составом и структурой свариваемых материалов.

Виды сварочных процессов

Основные категории сварки кратко представлены в следующих разделах.

Дуговая сварка

Дуговая сварка Процессы используют источник сварочного тока для создания и поддержания электрической дуги между электродом и основным материалом для плавления металлов в точке сварки. Сильный нагрев, производимый дугой, быстро расплавляет часть основного металла, что приводит к образованию сварного шва. Эта электрическая дуга имеет температуру около 3590 ° C в центре. Присадочный металл добавляется в большинстве сварочных процессов для увеличения объема и прочности сварного соединения. Рядом с кончиком электрода образуется ванна расплавленного металла, состоящая из основного и присадочного металла. По мере того, как электрод перемещается по стыку, расплавленный металл затвердевает.

Источник питания для сварки может использовать постоянный ток (DC) или переменный ток (AC), а также расходуемые или неплавящиеся электроды . Область сварки иногда защищается инертным или полуинертным газом определенного типа , известным как защитный газ .При дуговой сварке длина дуги напрямую связана с напряжением, а количество подводимого тепла связано с током. Напряжение, подаваемое энергетическими компаниями для промышленных целей — 120 В (В), 230 В, 380 В или 480 В — слишком высокое для использования при дуговой сварке. Следовательно, первая функция источника питания для дуговой сварки заключается в снижении высокого входного или линейного напряжения до подходящего диапазона выходного напряжения, от 20 В до 80 В . Источники питания постоянного тока чаще всего используются для ручных сварочных процессов, таких как дуговая сварка вольфрамовым электродом и дуговая сварка в среде защитного металла, поскольку они поддерживают относительно постоянный ток даже при изменении напряжения.Это важно, потому что при ручной сварке может быть трудно удерживать электрод идеально устойчивым, и в результате длина дуги и, следовательно, напряжение имеют тенденцию колебаться.

Расходные материалы — неизрасходованный электрод

Стержень электрода может быть расходным или расходным. Если электрод сделан из углеродного или вольфрамового стержня, его единственная цель — пропускать ток, чтобы поддерживать электрическую дугу между его наконечником и заготовкой. Если используется неплавящийся электрод и если соединение требует добавления присадочного металла, то этот металл должен подаваться с помощью отдельно нанесенного стержня или проволоки из присадочного металла.Что касается расходуемого электрода, дуга может поддерживаться электродом, который не только проводит ток для поддержания дуги, но также плавит и подает присадочный металл в соединение.

Дуговая сварка защищенного металла — SMAW

Источник: wikipedia.org Лицензия: Public Domain

Дуговая сварка экраном (SMAW) — один из наиболее распространенных типов дуговой сварки. Она также известна как ручная дуговая сварка металлом (MMAW) или сварка стержнем. Для дуговой сварки в защищенном металлическом корпусе (SMAW) используется электрод, состоящий из стержня из присадочного металла , покрытого флюсом , который защищает область сварного шва от окисления и загрязнения, выделяя в процессе сварки углекислый газ (CO2) .Присадочный металл, используемый в стержнях, должен быть совместим с свариваемым металлом, состав обычно близок к составу основного металла. Электрический ток используется для зажигания дуги между основным материалом и стержнем плавящегося электрода.

Процесс SMAW является наиболее простым с точки зрения требований к оборудованию. Он также универсален и может выполняться с использованием относительно недорогого оборудования, что делает его хорошо подходящим для работы в магазине и полевых работ. Оператор может стать достаточно опытным, пройдя скромное обучение, и может достичь мастерства с опытом.Большинство начинающих сварщиков начинают свою деятельность как « сварщики штангой » и развивают необходимые навыки благодаря обучению и опыту. Время сварки довольно велико, поскольку расходные электроды необходимо часто заменять, а шлак, остатки флюса, необходимо удалять после сварки.

Газовая дуговая сварка металла — GMAW

Газовая дуговая сварка металлическим электродом (GMAW) , также известная как сварка в среде инертного газа или сварка MIG, представляет собой процесс дуговой сварки, в котором электродом является расходуемый неизолированный провод, а защита достигается за счет заполнения дуги инертным газом.Сварка в среде инертного газа (MIG) отличается от процесса SMAW тем, что его электрод представляет собой неизолированную сплошную проволоку, которая непрерывно подается в зону сварки и становится присадочным металлом по мере его расходования. Напротив, электроды SMAW следует выбрасывать, когда они достигают минимальной длины. Газовая дуговая сварка металла широко применяется в полуавтоматическом, машинном и автоматическом режимах. Газовый экран должен обеспечивать полную защиту, потому что даже небольшое количество увлеченного воздуха может загрязнить сварочный налет. Первоначально для защиты использовались только инертные газы, такие как аргон и гелий .Сегодня также используется углекислый газ , который может смешиваться с инертными газами. Поскольку GMAW непрерывно подается, электрод не требует регулярной замены, как в случае SMAW, что делает этот процесс пригодным для автоматической сварки.

В родственном процессе, дуговой сварке порошковой проволокой (FCAW), используется аналогичное оборудование, но используется проволока, состоящая из стального электрода, окружающего порошковый наполнитель. Эта порошковая проволока более дорогая, чем стандартная сплошная проволока, и может выделять дым и / или шлак, но она обеспечивает еще более высокую скорость сварки и большее проникновение металла.

Газовая вольфрамовая дуговая сварка — Сварка TIG

Дуговая сварка вольфрамовым электродом , также известная как Сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG) , представляет собой процесс дуговой сварки, в котором для защиты дуги используется неплавящийся вольфрамовый электрод и инертный газ. GTAW может быть выполнен с присадочным металлом или без него. Когда используется присадочный металл, он добавляется в сварочную ванну из отдельного прутка или проволоки. Обычно в качестве защитных газов используются аргон, гелий или смесь этих газов. Сварка TIG особенно полезна для сварки тонких материалов, этот метод характеризуется стабильной дугой и высококачественными сварными швами, но требует значительных навыков оператора и может выполняться только на относительно низких скоростях.Поскольку процесс GTAW представляет собой очень чистый процесс сварки, его можно использовать для сварки химически активных металлов, таких как титан и цирконий, алюминий и магний.

Сварка под флюсом

Сварка под флюсом (SAW) — это высококачественный метод сварки, который включает погружение сварочной дуги под насыпь из гранулированных частиц флюса (состоящих из извести, кремнезема, оксида марганца, фторида кальция) при зажигании дуги. . Дополнительный флюс постоянно добавляется перед электродом по мере продвижения сварного шва.Флюс защищает дугу и расплавленный металл сварного шва от окружающей атмосферы, тем самым предотвращая образование оксидов. Присадочный металл получают в основном из электродной проволоки, которая непрерывно подается через слой флюса в дугу и ванну с расплавленным флюсом. Это повышает качество дуги, поскольку загрязняющие вещества в атмосфере блокируются флюсом. Расплавленный флюс становится шлаком, который представляет собой отходы, которые необходимо удалить после сварки. В процессе дуговой сварки под флюсом не весь флюс превращается в шлак.В зависимости от процесса сварки от 50% до 90% флюса можно использовать повторно.

Сварка под флюсом обычно выполняется в автоматическом или механизированном режиме. Сварка под флюсом идеально подходит для любых применений, связанных с длинными непрерывными сварными швами. Возможность легко сваривать толстые листы, иногда с простыми конфигурациями стыков, делает SAW методом выбора для сварки компонентов больших и толстых конструктивных узлов. Например, сосуд высокого давления реактора представляет собой цилиндрический сосуд с полусферической нижней головкой и фланцевой верхней головкой с прокладками.Нижняя головка приварена к цилиндрической оболочке, состоящей из нескольких колец, сваренных между собой дуговой сваркой под флюсом с узким зазором. Сварка в узкий зазор дает два основных преимущества. Это экономичная конфигурация соединения с меньшим объемом сварного шва для заполнения по сравнению с другими конфигурациями соединения, а сварное соединение, удобное для автоматизации, с умеренными параметрами ограничивает дефекты сварного шва и обеспечивает высокое качество сварки.

Контактная сварка

Сварка сопротивлением (ERW) — это процесс сварки, который включает в себя выделение тепла в результате прохождения электрического тока через соединяемые детали.Небольшие лужи расплавленного металла образуются в зоне сварного шва, когда через металл пропускается большой ток (1000–100 000 А). Сварка сопротивлением широко используется, например, при производстве стальных труб и при сборке кузовов автомобилей. В автомобилестроении, среди прочего, процессы сопротивления широко используются в приложениях, в которых конструкция продукта определяет толщину притирки. Для многих из этих приложений используются полностью автоматические и роботизированные системы.

Обычно применяемые процессы контактной сварки:

• точечная контактная сварка (RSW),
• контактная сварка швом (RSEW),
• сварка сопротивлением проекции (RPW)
• приварка шпилек сопротивлением.

Основными параметрами процесса, связанными с этими процессами контактной сварки, являются сварочный ток, время сварки, сила или давление электрода, материал электрода и конфигурация наконечника. Сварка сопротивлением (RW) была изобретена в 1886 году профессором Элиху Томсоном и является одним из простейших и наиболее распространенных процессов сварки плавлением.

Контактная точечная сварка — RSW

Точечная сварка сопротивлением или точечная сварка — это процесс сварки, используемый для соединения двух или более перекрывающихся металлических листов, шпилек, выступов или других близко прилегающих поверхностей в одной или нескольких точках. В этом методе соединение создается за счет тепла, выделяемого из-за сопротивления заготовок потоку тока и приложению давления. Сварка ограничена точками на перекрывающихся заготовках и, следовательно, не сплошная. Заостренные медные электроды проводят сварочный ток к рабочему месту, а также служат для приложения давления для образования прочного соединения.Эти контактирующие поверхности нагреваются кратковременным импульсом низковольтного тока высокой силы тока, чтобы сформировать сплавленный кусок металла шва. Небольшие лужи расплавленного металла образуются в зоне сварного шва, когда через металл пропускается большой ток (1000–100 000 А). Когда ток прекращается, давление электрода сохраняется, в то время как металл шва быстро охлаждается и затвердевает. Электроды изготовлены из осажденного упрочненного медно-хромового и / или циркониевого сплава, и их необходимо заменять после определенного количества сварных швов.

Преимущества метода включают эффективное использование энергии, ограниченную деформацию заготовки, высокую производительность, простую автоматизацию и отсутствие необходимых присадочных материалов. Основным недостатком является необходимость обеспечения доступа к обеим сторонам детали, в отличие от возможности выполнять сварку только с одной стороны. Наиболее часто используемые методы сварки в автомобильной промышленности включают контактную точечную сварку (RSW). В автомобилестроении, среди прочего, процессы сопротивления широко используются в приложениях, в которых конструкция продукта определяет толщину притирки.Для многих из этих приложений используются полностью автоматические и роботизированные системы. Обычный стальной кузов автомобиля в среднем содержит 4500 сварных точечных соединений.

Контактная сварка швов — RSEW

Сварка контактным швом — это процесс, аналогичный процессу точечной сварки, но вместо заостренных электродов электроды в форме колеса катятся вдоль и часто подают заготовку, что позволяет выполнять длинные непрерывные сварные швы. В результате получается сварной шов на стыковых поверхностях двух одинаковых металлов.Электроды часто имеют форму диска и вращаются по мере прохождения материала между ними. Шов может представлять собой стыковое соединение или соединение внахлест, и обычно это автоматизированный процесс. Соединение обычно является газонепроницаемым или водонепроницаемым. Выполняется серия сварных швов без втягивания электродных колес или ослабления электродного усилия между точками, но колеса могут двигаться либо прерывисто, либо непрерывно.

Как и точечная сварка, шовная сварка основана на использовании двух электродов, обычно сделанных из меди, для приложения давления и тока.Шовная сварка обеспечивает чрезвычайно прочный сварной шов, потому что соединение кованое из-за приложенного тепла и давления. Шовная сварка обычно используется при производстве стальных труб круглого или прямоугольного сечения.

Лазерная сварка

Сварка с лазерным лучом — это один из процессов сварки с высокой плотностью мощности (порядка 1 МВт / см ² ), в которых используется очень высокая мощность подводимого тепла. Эти процессы обычно требуют автоматизации и имеют отличный потенциал для высокоскоростного производства.Лазерная сварка использует эффекты сварки плавлением материалов с теплом, подводимым лазерным лучом, который падает на соединение. Лазер — это устройство, которое излучает свет посредством процесса оптического усиления, основанного на вынужденном излучении электромагнитного излучения. Для целей сварки лазерный луч представляет собой когерентный монохроматический свет в инфракрасной или ультрафиолетовой части спектра электромагнитного излучения. Следовательно, луч невидим. Коммерческие лазеры на углекислом газе (CO2) могут излучать многие сотни ватт в одном пространственном режиме, который может быть сконцентрирован в крошечном пятне.Это излучение находится в тепловом инфракрасном диапазоне при 10,6 мкм; такие лазеры регулярно используются в промышленности для резки и сварки. Минимально расходящийся необработанный луч фокусируется в маленькое пятно для получения максимальной плотности мощности.

Лазерная сварка — преимущества и недостатки

Основные преимущества включают хорошую гибкость, повышенную производительность при значительной экономии на обслуживании и энергозатратах при получении прочного сварного шва. Металлические листы толщиной в пределах 0.От 2 до 6 мм можно легко сварить лазером. В большинстве автомобилестроительных предприятий используются системы лазеров на углекислом газе с поперечным потоком в диапазоне мощности от 3 до 5 кВт. Особое внимание следует уделять личной безопасности. Защитный кожух является обязательным для защиты от рассеянного излучения. Необходимо использовать соответствующие защитные очки и одежду для данного типа лазера. Лазерное оборудование очень сложное и дорогое, поэтому для его установки и настройки параметров требуется квалифицированный персонал. Поэтому этот процесс требует автоматизации и имеет отличный потенциал для высокоскоростного производства.

Газовая сварка на кислородном топливе

Газовая сварка использует тепло, выделяемое газовым пламенем, для плавления присадочного металла, если он используется, и основного металла, тем самым создавая сварной шов. Газовая сварка — один из старейших и наиболее универсальных сварочных процессов, но в последние годы он стал менее популярным в промышленности. Он до сих пор широко используется для сварки труб и трубок, а также при ремонтных работах. Подобный процесс, обычно называемый кислородной резкой, используется для резки металлов.

Наиболее распространенный процесс газовой сварки — это кислородно-ацетиленовая сварка . Это относительно недорогое и простое оборудование, обычно использующее сжигание ацетилена в кислороде для получения температуры сварочного пламени около 3100 ° C. Чистый кислород вместо воздуха используется для повышения температуры пламени, чтобы обеспечить локальное плавление материала заготовки. Температура, при которой он горит, зависит от количества кислорода, присутствующего в газовой смеси.

Газы для кислородной сварки

Общие газы:

• Ацетилен — кислород.По сравнению с другими топливными газами оксиацетилен может производить самое горячее и наиболее концентрированное пламя. Пламя оксиацетилена также выделяет углекислый газ, который служит защитным газом. Оксиацетиленовое пламя горит примерно при 3773 К (3500 ° C; 6332 ° F). Основным недостатком ацетилена как топлива по сравнению с другими видами топлива является высокая стоимость.
• Стабилизированный метилацетилен-пропадиен (MPS) имеет характеристики хранения и транспортировки сжиженного нефтяного газа и имеет теплотворную способность немного ниже, чем у ацетилена.MPS рекомендуется, в частности, для резки, а не для сварки.
• Водород — кислород. Водород имеет чистое пламя и подходит для обработки алюминия. Его можно использовать при более высоком давлении, чем у ацетилена, поэтому его можно использовать для подводной сварки и резки. Это хороший тип пламени для нагрева большого количества материала. Водород не используется для сварки сталей и других черных металлов, поскольку он вызывает водородное охрупчивание. Пламя кислородного водорода горит при 3073 К (2800 ° C; 5072 ° F).

Окисление — Нейтральное — Уменьшение пламени

Горелка Бунзена: крайняя левая: редуцирующее пламя, крайняя правая: окислительное пламя Источник: wikipedia.org Лицензия: CC-BY SA 3.0

Температура, при которой она горит, зависит от количества кислорода, присутствующего в газовой смеси. На рисунке показаны три типа пламени, которые могут быть получены при использовании смесей оксиацетилена. Сварка, как правило, выполняется с использованием нейтрального пламени с равным количеством кислорода и ацетилена.

• Уменьшение пламени . Восстановительное пламя — это пламя с низким содержанием кислорода и избытком ацетилена. У пламени есть вторичное перо, отходящее от внутреннего конуса. Это вторичное перо возникает из-за избытка ацетилена в пламенной смеси, который изменяет химический состав сварочной ванны за счет уменьшения оксида железа (восстанавливающий эффект) и добавления углерода (науглероживающий эффект). Он имеет желтый или желтоватый цвет из-за углерода или углеводородов.
• Нейтральное пламя .Нейтральное пламя — это пламя, в котором количества кислорода ровно достаточно для горения, и при этом не происходит ни окисления, ни восстановления. Пламя считается нейтральным, поскольку оно не добавляет значительных элементов в сварочную ванну и не уменьшает их. Пламя с хорошим балансом кислорода ярко-синего цвета.
• Окислительное пламя . Окислительное пламя — это пламя, возникающее из-за чрезмерного количества кислорода. Когда количество кислорода увеличивается, пламя укорачивается, его цвет темнеет, он шипит и рычит.Поскольку, как следует из названия, оно окисляет поверхность металла, это пламя пагубно влияет на свойства сплавов черных металлов. За некоторыми исключениями (например, при пайке платины в ювелирных изделиях) окислительное пламя обычно нежелательно для сварки и пайки.

Сварка трением

Сварка трением — это форма твердотельной сварки, при которой тепло получается за счет механически вызванного скользящего движения между свариваемыми деталями. При сварке в твердом состоянии соединение создается приложением давления без значительного плавления какой-либо из рабочих частей.Поскольку плавления не происходит, сварка трением не является процессом сварки плавлением в традиционном смысле этого слова. Детали сварного шва удерживаются вместе под давлением. Обычно тепло от трения создается при вращении одной части относительно другой. При достижении определенной температуры вращательное движение прекращается, и прилагаемое давление сваривает детали вместе. Процесс связывания основан либо на деформации, либо на диффузии и ограниченной деформации, так что движение атомов (диффузия) создает новые связи между атомами двух поверхностей.Время, необходимое для создания сварных швов трением, измеряется в секундах.

Сварка трением — преимущества и недостатки

Комбинация быстрого времени соединения (порядка нескольких секунд) и непосредственного тепловложения на границе сварного шва дает относительно небольшие зоны термического влияния. Если установлены автоматические загрузочно-разгрузочные устройства, машины полностью автоматические. Защитный газ, флюс и присадочный металл использовать не нужно. Этот процесс успешно соединяет широкий спектр схожих материалов, а также ряд разнородных металлов, в том числе алюминий и сталь.Это особенно полезно в аэрокосмической отрасли, где используется для соединения легкой алюминиевой заготовки с высокопрочной сталью.

С другой стороны, размер детали ограничен. FRW ограничен в основном для круглых прутков с аналогичным поперечным сечением, куски других форм все еще можно использовать, но это намного сложнее. Для сварки трением обычно используются специальные роторные машины, которые требуют более высоких капитальных затрат.

Сварка взрывом

Сварка взрывом включает соединение материалов путем их сдавливания под чрезвычайно высоким давлением, которое создается контролируемой детонацией.Энергия удара пластифицирует материалы, образуя сварной шов, хотя выделяется лишь ограниченное количество тепла. Металлы с высокой пластичностью, которые имеют гранецентрированное кубическое расположение атомов и не затвердевают быстро, лучше всего подходят для этого процесса. К ним относятся алюминий и медь, нержавеющая сталь, золото, серебро и платина. Типичные геометрические формы включают пластины, трубки и трубные решетки. Этот процесс обычно используется для сварки разнородных материалов, включая соединение алюминия с углеродистой сталью в корпусах судов и нержавеющей стали или титана с углеродистой сталью в нефтехимических резервуарах высокого давления.Недостатком этого метода является то, что необходимы обширные знания о взрывчатых веществах, прежде чем процедура может быть предпринята безопасно.

% PDF-1.4 % 195 0 obj> эндобдж xref 195 84 0000000016 00000 н. 0000002470 00000 н. 0000001976 00000 н. 0000002554 00000 н. 0000002744 00000 н. 0000003592 00000 н. 0000003669 00000 н. 0000003906 00000 н. 0000004134 00000 п. 0000004374 00000 п. 0000004596 00000 н. 0000004643 00000 п. 0000004690 00000 н. 0000004726 00000 н. 0000005106 00000 н. 0000005412 00000 н. 0000005911 00000 н. 0000006302 00000 п. 0000006891 00000 н. 0000010359 00000 п. 0000012895 00000 п. 0000014873 00000 п. 0000016941 00000 п. 0000018868 00000 п. 0000020888 00000 п. 0000021021 00000 п. 0000021327 00000 п. 0000021583 00000 п. 0000021869 00000 п. 0000023782 00000 п. 0000026674 00000 п. 0000029344 00000 п. 0000036419 00000 п. 0000036650 00000 п. 0000036835 00000 п. 0000037120 00000 н. 0000037471 00000 п. 0000037714 00000 п. 0000037914 00000 п. 0000038114 00000 п. 0000038290 00000 п. 0000038466 00000 п. 0000038666 00000 п. 0000038842 00000 п. 0000039018 00000 н. 0000039218 00000 п. 0000039418 00000 п. 0000039594 00000 п. 0000039770 00000 п. 0000039970 00000 н. 0000040170 00000 п. 0000040346 00000 п. 0000040522 00000 п. 0000040722 00000 п. 0000040922 00000 п. 0000041098 00000 п. 0000041274 00000 п. 0000041474 00000 п. 0000041674 00000 п. 0000041850 00000 п. 0000042026 00000 п. 0000042226 00000 п. 0000042383 00000 п. 0000042536 00000 п. 0000042736 00000 п. 0000042874 00000 п. 0000043074 00000 п.