Alp22.ru

Промышленное строительство
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как варить нержавейку электросваркой

Как варить нержавейку электросваркой?


24583

Среди всех разновидностей, сварка нержавейки выделяется особым образом. Дело в том, что при обыкновенном процессе ванная с раскаленным металлом получается в меру вязкой, что обеспечивает четкое формирование шва. Это также позволяет относительно легко делать вертикальные и потолочные швы. Но когда в дело вступает нержавеющая сталь, то здесь возникает ряд нюансов. Ведь ванна получается очень текучей, словно в ней находится вода. Это создает сложности не только при формировании потолочных и вертикальных швов, когда металл попросту стекает с поверхности, но и обыкновенных. Даже когда идет сварка нержавейки переменным током в горизонтальном положении, то есть большой риск, что все будет растекаться. Здесь требуются четкие и аккуратные движения, чтобы сформировать качественный шов.

Сварка нержавейки электросваркой

Сварка нержавейки электросваркой

Из-за повышенной текучести возникает сложность формирования сварочных «чешуек» на шве, поэтому, перед тем как варить нержавейку электродом, следует набраться опыта в этом деле.

Способы сварки

Существует несколько способов, как варить нержавеющую сталь электросваркой. Заключаются они в применении различных инструментов и дополнительных расходных материалов. В качестве основных, которые используются как в домашних, так и в промышленных условиях, можно выделить три:

  • Сварка с помощью нержавеющих электродов с покрытием, которая является универсальной и может использоваться практически в любой сфере. В данном случае, электрод образует материал для шва.

Сварка нержавеющими электродами

Сварка нержавеющими электродами

  • Сваривание с помощью вольфрамового электрода с помощью защитного газа аргона. Здесь используется неплавкий электрод, который расплавляет металл самой заготовки, что и служит основным материалом для образования шва.

Вольфрамовые прутки для сварки

Вольфрамовые прутки для сварки

  • Электродуговая аргонная сварка, в которой используется вместо электрода нержавеющая проволока. Проволока поставляется без покрытия, а его функции выполняет защитный газ аргон.

Электро-дуговая аргонная сварка

Электро-дуговая аргонная сварка

Что требуется учитывать во время этого процесса

Перед тем как варить нержавейку электросваркой, следует участь некоторые факторы, которые помогут сделать данный процесс более качественным. В первую очередь нужно уяснить, что физические свойства нержавеющей стали заметно отличаются от обыкновенной. Это не только делает процесс сваривания более трудным, но и меняет его технологию, так как тут требуется предварительный нагрев. Нержавеющая сталь имеет более низкую температуру плавления. При этом она обладает высоким коэффициентом теплового расширения.

Предварительный нагрев требуется только в том случае, если содержание углерода в материале превышает 0,2%. В ином случае, подогревать все не требуется и можно сразу приступать к процессу. Но это правило не действует, если требуется сваривать металл толщиной более 3 см, так как в таком случае нужно обязательно все подогревать, вне зависимости от содержания углерода. Температура предварительного нагрева должна составлять, примерно, 150 градусов Цельсия

Выбор способа

Если вам требуется сделать обыкновенный горизонтальный шов, заварить трубу или другие мелкомасштабные вещи, то здесь будет достаточно использовать стандартную сварку. Так проходит сварка нержавейки в домашних условиях и на предприятиях.

В более сложных случаях, когда толщина металла слишком большая, или требуется дополнительный уровень защиты, то здесь желательно использовать вольфрамовый электрод с защитными газами.

«Обратите внимание!

Благодаря своим свойствам, именно аргон стал одним из самых востребованных вариантов для этого дела.»

Для особо ответственных сооружений и деталей следует выбирать аргонно-дуговую сварку с проволокой, так как, несмотря на высокую себестоимость, она оказывается очень востребованной в промышленности, благодаря качественному результату.

Какие электроды использовать

Сразу стоит отметить, что сварка нержавейки обычными электродами технически возможна. При нехватке требуемых материалов она неоднократно использовалась многими мастерами. Но с точки зрения технологии здесь нужно использоваться специальные электроды из нержавейки, так как в ином случае, качество шва резко падает и в производственных масштабах такие вещи нельзя использовать. Электрод также должен иметь специальное покрытие, рассчитанное на работу с нержавейкой.

Режимы

Толщина металла, ммРод токаСила тока, АНапряжение, ВДиаметр электрода или проволоки, ммСкорость прохождения, см/минРасход аргона, л/мин
1Постоянный30…6011…152 или 1,612 – 282,5…3
1Переменный35…7512…162 или 1,615 – 332,5…3
1,5Постоянный40…7511…152 или 1,69 – 192,5…3
1,5Переменный45…8512…162 или 1,613 -142,5…3
4Постоянный85…13012…154 или 2,510
Технология сварки нержавейки

Если сравнивать с обыкновенной сталью, сварка тонкой нержавейки электродом требует меньшее количество тока, при тех же размерах металла. Количество ампер должно быть, примерно, на 20% меньше.

«Обратите внимание!

При сварке толстого металла между заготовками должен находиться зазор, иначе есть риск образования трещин.»

Следует использовать электроды длиной не более 35 см, так как это уменьшает негативный эффект от высокого электрического сопротивления материала. «Внимание! Если подобрать неправильный термический режим, то материал может утратить свою антикоррозийные свойства.» Температура нагревания не должна превышать более 500 градусов Цельсия, а охлаждение не должно быть резким и не стоит использовать воду.

Контроль качества

Мало знать, как правильно варить электросваркой нержавейку, следует еще понимать, какие методы контроля качества при этому используются. Для этого используются такие методы как:

  • Контроль на проницаемость;
  • Дефектоскопия (капиллярная, ультразвуковая, радиационная);
  • Внешний осмотр;
  • Магнитный контроль.

Для контроля используется ГОСТ 18442-80 СНиП 3-18-75.

«Важно! Контроль должен проводится только поверенными приборами, которые гарантированно дают точные показания.»

Меры безопасности

При высокой текучести материала во время сварки увеличивается вероятность попадания его на пол, или другие поверхности, а также повышается степень разбрызгивания. Поэтому, нужно применять усиленные меры безопасности по защите рук, ног и других частей тела от попадания расплавленного металла. При использовании защитного газа, баллон должен находиться на достаточном расстоянии от непосредственного места сварки, а при работе с аргоном, нужна дополнительная защита органов дыхания, так как газ сам по себе очень не безопасен для здоровья.

Читайте так же:
Как оттереть клей от пальцев

Как варить тонкий металл электродом

Ремонт тонкостенных деталей и конструкций сложен даже для квалифицированных сварщиков, которые знают, как сваривать листовой металл большой толщины. Этот опыт бесполезен при работе с тонкостенными заготовками, которая выполняется по иным правилам. Без знания специфики сваривания тонкого металла электродом невозможно создать качественное соединение.

Сварка тонкого металла электродом

Особенности сварки тонколистового металла электродом

Проблемы, возникающие в ходе сваривания тонкого металла, похожи на брак при работе с толстостенными заготовками. Соединение листов толщиной меньше 2 мм затруднено несколькими факторами:

  1. Из-за малой толщины часто прожигается металл при неверной установке тока или медленном ведении электрода.
  2. Если, опасаясь прожога, сварку тонколистового металла проводить слишком быстро, останутся несоединенные места. Не проваренные участки также остаются при увеличении длины дуги, из-за чего кромки прогреваются слабо, а расплав растекается по поверхности. После очистки шов не будет герметичным, уменьшится его стойкость к излому и разрыву.
  3. При сварке по тонкому металлу с обратной стороны стыка образуется выпуклый валик. Проблему наплыва решают подкладыванием подложек, снижением силы тока, изменением способа наложения шва.
  4. Из-за сильного нагрева возможна деформация заготовок в виде волн и изгибов. Их после остывания выправляют резиновым молоточком, если нет особых требований по внешнему виду. В противном случае перед свариванием тонкого металла принимают меры для предотвращения перегрева.
  5. Из-за неумения держать короткую дугу или при установке малого тока, у новичков нередко залипают электроды при сокращении промежутка между ними и стыком. Шов становится не равномерным и не качественным.

Выбор электродов и настройка режимов сварки

Для сварки тонкого 3 мм металла нужны марки с рутиловой обмазкой, замедляющие плавление сердечника, иначе они будут быстро сгорать. На концах электродов с тугоплавким покрытием образуется козырек, препятствующий повторному розжигу дуги. Сердечник должен быть сделан из того же материала, что и заготовки или близкого по составу. Работа выполняется аппаратом переменного или постоянного тока, поэтому предпочтительны универсальные электроды. Перед сваркой тонкого металла их необходимо прогреть при температуре 170⁰C. После предварительного прокаливания легче зажигается и удерживается дуга без образования брызг.

В зависимости от толщины заготовок, диаметр электрода и сила тока определяются по таблице:

Толщина заготовки, мм

Ток

Диаметр электрода, мм

Если у аппарата есть настройка начального напряжения, необходимо установить начальный ток на 20% ниже рабочего. Это избавит от прожога при зажигании дуги. Если такая опция отсутствует, сварку по тонкому металлу начинают с разжигания дуги на графитовой пластине с последующим переносом на стык.

Поскольку для сварки на тонком металле нужен малый ток, диапазон регулировки должен начинаться с 10 А. Если у аппарата минимальное значение выше, массу подключают через стальную пружину или балластное устройство, которые снижают ток до требуемого значения. При наличии импульсного режима можно сваривать сталь толщиной менее 0,5 мм. В промежутках между импульсами заготовки будут остывать.

Технология сварки

Перед свариванием тонкого металла заготовки возле стыка и в месте подключения массы очищают от грязи. Работу выполняют в следующем порядке:

  1. Для лучшего зажигания дуги с кончика электрода удаляют 5 мм покрытия.
  2. Чтобы при сварке на тонком металле уменьшить вероятность деформирования, заготовки прихватывают между собой точками или отрезками длиной 1 см по всей длине соединения.
  3. Электрод держат на расстоянии 2 — 3 мм от поверхности стыка. Для качественной сварки тонкого металла длина дуги не должна быть больше диаметра сердечника электрода.
  4. Наложение шва начинают после образования сварочной ванны. При движении дуги она должна сохранять овальную форму, перемещающуюся вдоль стыка.
  5. Чтобы расходник не залипал, нельзя им тыкать по стыку во время наложения шва. Новичкам лучше пользоваться аппаратом с опциями антиприлипания и форсирования дуги.
  6. При сваривании листового металла держатель держат под углом 45 — 60⁰. При большем наклоне шов будет всплывать, образуя выпуклый валик, не проваривая кромки заготовок.
  7. Шов накладывается слева направо или к себе, вертикальное соединение выполняется снизу вверх.
  8. Сварку на тонком металле проводят без рывков и остановок с равномерной скоростью без поперечных движений.
  9. При работе постоянным током соблюдается обратная полярность, когда держатель подключен к плюсу. Это снижает вероятность прожога, так как уменьшается нагрев его кончика.
  10. После остывания соединения сбивают шлак, проводят проверку на отсутствие не проваренных участков и прожогов.

Способы сварки тонких листов металла

Когда листы необходимо соединить под углом, сварку тонкого металла выполняют методом отбортовки. Для этого края заготовок загибают под нужным углом и прихватывают между собой с шагом 5 — 10 см. Затем стык проваривают сплошным швом, не прерывая дуги.

Для соединения внахлест листы накладывают один на другой с перекрытием 1 — 3 см. Таким образом создается основание для наложения шва. Чтобы не было зазора, сверху кладут что-нибудь тяжелое. Дугу ведут в основном по нижнему листу, чтобы не допустить подрезов верхнего.

Читайте так же:
Как правильно выбрать маску сварщика хамелеон

Для соединения встык листы кладут вплотную один к другому без зазора и разделки кромок, прихватывают в нескольких местах. В зависимости от требований и условий соединение выполняется:

  1. Точечным швом, если нет требований по герметичности. По всей длине стыка делают прихватки с промежутками, равными трем диаметрам электрода.
  2. Сваркой тонкого металла в шахматном порядке отрезками по 10 см. При таком способе тепло равномерно распределяется по стыку без его деформации.
  3. Прерывистым способом. Начав сварку по тонкому металлу, электрод кратковременно отводят от шва, а затем продолжают накладывать с той же точки. В моменты прерывания дуги температура заготовок понижается. Чтобы не допустить чрезмерного остывания, работу выполняют инвертором, настроенным на ток немного больше требуемого.
  4. Теплоотводящей проволокой диаметром 2 — 3 мм уложенной заподлицо вдоль стыка. Для сварки на тонком металле лучше использовать расходник, очищенный от покрытия. Дугу ведут по проволоке, на которую приходится большая часть тепловой нагрузки. Кромки нагреваются периферийными токами. После удаления проволоки не остается заметных следов. Этим же способом заваривают места прожогов.
  5. На металлических пластинах из меди, отводящих излишки тепла, которые подкладывают снизу.

Сварка оцинкованных листов

Перед свариванием тонкостенного металла, покрытого цинком, места возле стыка зачищают до стали шлифовальной машинкой, наждачной бумагой или щеткой с металлической щетиной. Для быстрого удаления покрытия его можно выжечь, дважды пройдясь дугой по стыку. Однако пары цинка очень ядовиты, поэтому работа проводится в помещении с эффективной вытяжной вентиляцией или на открытом воздухе. После очистки выбирается один из способов сваривания тонкого металла электросваркой.

Начинающим сварщикам не стоит сразу браться за освоение сваривания встык, так как для его проведения нужен опыт и твердая рука. Лучше сначала потренироваться на соединении внахлест, где ниже вероятность прожога. После обретения навыков будет проще освоить более сложные способы.

Узнаем как будет правильно сварить металл электросваркой или инвертором? Технология правильной сварки

Сварка металлов – наиболее распространенный способ их соединения в различных отраслях хозяйства (строительстве, машиностроении, прокладке трубопроводов и т. д.). В быту (дома, на даче, в гараже) мы также встречаемся с необходимостью применения сварочных работ по металлу. Неспециалисту эта работа кажется непостижимой, трудной и загадочной. Тем более что она сопряжена с определенным риском для жизни.

Давайте разберемся, так ли это. Как варить металл электросваркой?

как правильно сварить металл

В современной торговой сети имеется большое разнообразие сварочных аппаратов, инверторов, средств защиты при проведении сварочных работ. Они доступны любому, следовательно, купив соответствующее оборудование, можно самостоятельно эти сварочные работы выполнять. Надо только усвоить, что такое технология сварки металлов, каковы требования безопасности. Кроме того, надо получить необходимую практику выполнения сварки.

Виды сварки металлов

В наше время разработано много различных технологий того, как сваривать металл. Например, можно использовать электронное и лазерное излучение, соединять изделия газовым пламенем и варить ультразвуком. Но наиболее широко используется такой источник энергии, как электрическая дуга.

Как правильно сварить металл? Сварка металлов при помощи электросварочных аппаратов или инверторов относится к электродуговой сварке, при которой получение высокой температуры в зоне сварки, необходимой для плавления металла и получения прочного соединительного шва, достигается за счет дуги электрического тока (до 7000 градусов Цельсия), способной расплавить любой металл.

как правильно варить металл инвертором

Требования безопасности

Первое, о чем нужно побеспокоиться перед тем, как правильно сварить металл, – это о собственной безопасности при проведении работ. Надо приготовить и надеть защитную одежду (плотные штаны, куртку, защитную обувь, замшевые или кожаные перчатки). Она предохранит вас от ожогов при возможном разбрызгивании расплавленного металла. Также надо приготовить специальную защитную маску или сварочный щиток – это обезопасит ваши глаза от повреждения световым излучением дуговой сварки.

Также следует побеспокоиться о пожаробезопасности – убрать с места проведения сварочных работ все легковоспламеняющиеся материалы и жидкости, подготовить к применению средства пожаротушения (при отсутствии специальных средств подойдет даже ведро с водой), обеспечить проветривание помещения, где будут производиться работы, особенно с передней и задней сторон сварочного аппарата.

Обязательно надо ознакомиться с инструкцией по применению сварочного аппарата и выполнить все данные там рекомендации.

Электробезопасность

Прежде чем пытаться осваивать на практике, как сваривать металл, необходимо убедиться, что параметры электрической сети, от которой запитан сварочный аппарат, соответствуют его требованиям. Иначе могут быть повреждены другие электроприборы, подключенные к сети, причем не только у вас, но и у соседей. Особенно это касается трансформаторных сварочных аппаратов, которые существенно влияют на питающую электросеть наличием бросков напряжения во время начала сварки и увеличенным потреблением электротока при залипании электрода в месте сварки. Кроме того, следует расположить сварочный аппарат так, чтобы он не мог упасть, повредиться сам или нанести повреждения окружающим людям и предметам во время проведения работ. Провода, подключенные к аппарату, должны иметь исправную изоляцию, были расправлены. Должна быть исключена возможность их повреждения.

как сваривать металл

Порядок подготовки к работе

Как правильно сварить металл? Место, подлежащее сварке, должно быть зачищено до металла, быть сухим. Запрещено выполнять работы по сварке в сырую погоду, в дождь и при отрицательных температурах воздуха. Нельзя допускать намокания сварочного аппарата и электродов.

Как правильно сваривать металл электросваркой?

Сварка осуществляется при постоянном напряжении или при переменном. Трансформаторные сварочные аппараты обеспечивают сварку переменным напряжением.

Читайте так же:
Как сделать поворотную ось для тележки

технология сварки металлов

При сварке постоянным током возможно два варианта подключения сварочного аппарата. При подключении плюса к массе, а минуса к электроду (это называется прямой полярностью) больше разогревается металл, зона расплавления создается глубокой и узкой. Такое включение используется при сварке толстого металла и приводит к экономному расходованию электродов. При противоположном включении (обратная полярность) более сильно разогревается и расходуется быстрее электрод, зона расплавления получается широкой и неглубокой. Поэтому обратная полярность используется лишь при сварке тонких листов металла.

Отличительные особенности инверторов

Как правильно варить металл инвертором? Инверторные сварочные аппараты преобразуют переменное напряжение промышленной сети в импульсную последовательность более высокой частоты и затем формируют ток постоянного напряжения. Благодаря наличию электронной схемы, реализующей данные преобразования, инвертор обладает малым влиянием на питающую электросеть при работе, имеет более плавную регулировку выходного напряжения, характеризуется небольшими весом и габаритами. По качеству получаемого сварочного шва инвертор не уступает другому подобному оборудованию. Поэтому сварочные инверторы получили в последнее время, когда цены на такие аппараты снизились, очень широкое распространение. Преимуществом такого аппарата является и относительная простота его использования при сварке.

Как выбрать инвертор

Важным параметром инвертора является период нагрузки (ПВ) источника тока. Эта величина, характеризующая коэффициент полезного действия инвертора, показывает отношение времени сварки к времени холостого хода. Бытовые аппараты не работают непрерывно. Они должны периодически остывать. Так, значение ПВ 30% инвертора означает, что после каждых 3 минут сварки вам придётся 7 минут ожидать, пока источник не остынет. При попытке продолжить работу без перерыва агрегат может сгореть. Или сработает защита, и он выключится. Поэтому следует выбирать инвертор с ПВ не менее 60% и максимальным током не менее 140 – 160 А.

Подготовка к работе с инвертором

Для приобретения опыта в том, как правильно варить металл инвертором, сначала рекомендуется работать с металлом не менее 2-3 мм толщиной и использовать электроды 3 мм. Электроды лучше купить новые. Старые, залежавшиеся, позаимствованные у других, с большой вероятностью будут отсыревшими и непригодными к работе.

как правильно сваривать металл инвертором

Как правильно сварить металл? Если это ваш первый опыт, сначала попытайтесь сделать шов на поверхности одного куска металла, не сваривая его с другой деталью.

Рассмотрим последовательность выполнения работы.

Во-первых, необходимо подключить электрод к его держателю, а провод массы к свариваемой заготовке с помощью клеммы. Другие концы проводов надо соединить с выходами инвертора в прямой полярности.

Во-вторых, надо включить аппарат и установить его выходные параметры в соответствии с рекомендациями в зависимости от толщины свариваемого материала и выбранного размера электрода.

Технология сварки металлов предусматривает, что для разогрева металла до нужной для получения качественного шва температуры необходимо взять соответствующий толщине материала электрод. Чем толще последний, тем больший слой металла он может разогреть и тем больший ток надо установить на инверторе для образования электрической дуги. В то же время чем больше ток, тем быстрее плавится металл и тем быстрее расходуется электрод. Для тонкого слоя металла при высоком токе и толстом электроде часто образуются дыры, прогорание материала насквозь. При слишком малом токе либо не возникает электрическая дуга, либо, при ее возникновении, получается некачественный шов, так называемый непрогар.

как правильно сваривать металл электросваркой

Третье, на что следует обратить внимание, — это образование электрической дуги. Для этого надо чиркнуть концом электрода по месту, которое подлежит сварке, как спичкой по коробку, не удаляя конец электрода от металла. При возникновении дуги на металле образуется красное пятно. Но это еще не расплавленный металл, а только флюс, образующийся при плавлении порошковой оболочки электрода. Надо подождать, удерживая конец электрода на расстоянии 1-4 мм от поверхности металла, до тех пор, пока металл в месте дуги не разогреется до образования так называемой сварочной ванны – капли расплавленного металла, характеризующейся ярким оранжевым цветом и подрагивающей от протекания тока.

В-четвертых, надо сдвинуть в сторону выполняемого шва на один-два миллиметра конец электрода, опять-таки удерживая его на указанном расстоянии от металла. Снова подождать образования капли, и так далее, продвигаясь вдоль выполняемого сварочного шва. При касании электродом поверхности металла создается короткое замыкание, дуга исчезает, инвертор отключает ток. Поэтому при выполнении шва надо стараться выдерживать постоянное расстояние между концом электрода и поверхностью металла, приближая постепенно электрод к ней по мере его сгорания. Вернее, электрод не сгорает, а расплавляется, металл в сварочной ванне образуется в основном из металлического сердечника электрода. Порошковое покрытие поверхности электрода, расплавляясь образует флюс и газы, препятствующие поступлению кислорода из окружающего воздуха к месту сварки и окислению металла, а также помогающие процессу образования качественного сварочного шва.

В процессе сварки рекомендуют удерживать электрод под углом примерно 30 градусов от перпендикуляра к свариваемой детали для того, чтобы образовывалась компактная сварочная ванна, а место сварки было вам хорошо видно. Чем сильнее наклонен электрод к детали в процессе сварки, тем более удлиненным в противоположную сторону будет пятно нагреваемой поверхности металла и более время образования сварочной ванны при той же силе тока. Самое узкое пятно плавящегося металла достигается при перпендикулярном положении электрода к поверхности металла. Но в этом случае затруднено наблюдение сварщиком за процессом сварки. Поэтому такое положение используется лишь при сварке в труднодоступных местах.

Читайте так же:
Как подключить два патрона к одному проводу

как варить металл

Как правильно сваривать металл инвертором

Потренировавшись в выполнении сварочного шва на простой поверхности, можно приступать к соединению металлических деталей. Процесс схож, отличие заключается в том, что привариваемую деталь надо предварительно зафиксировать в нужном месте с помощью струбцины или другим способом, а при появлении сварочной ванны двигать конец электрода не прямо вдоль шва, а зигзагообразными движениями от центра шва в сторону сначала одной, затем другой детали, постепенно продвигаясь вдоль шва, соединяя их таким образом.

Главное – успех приходит с опытом. Приобретя его, вы сможете вместо пользования услугами сторонних специалистов (за довольно большие деньги) научиться выполнять сварочные работы своими руками. Удачного вам обучения и работы!

Технологические особенности сварки металлов в зависимости от материала

Сварка металлов изобретена людьми немногим позже, чем сама металлообработка. Уже древние кузнецы умели создать из отдельных железных изделий единое целое. Сегодня сварка составная часть современной цивилизации.

Ее используют на производстве, в быту, при изготовлении строительных конструкций и автомобилей, деталей механизмов, украшений. Выполняют под водой и в космическом пространстве.

Современные технологии позволяют достигать такой прочности полученного изделия, как если бы оно изначально было цельным.

Свариваемость металлов изучают профильные институты разных стран мира, а сварщик одна из самых востребованных сегодня рабочих профессий.

Основные понятия процесса

Задача сварки — создание неразъемного соединения деталей. Чтобы его получить, необходимо сдвинуть атомы, образующие металл настолько близко, чтобы начали действовать межатомные силы сцепления. Почему это происходит, какие при этом протекаю физические процессы, изучено достаточно слабо, но самим свойством пользуются давно.

Добиваются соединения тремя методами:

  1. Термическим, расплавляя металл самих соединяемых деталей, либо дополнительной присадки. Пример — распространенная дуговая и газовая, лазером, струей плазмы. Сюда относится и пайка.
  2. Термомеханическим, при котором изделия раскаляют, после чего сжимают либо выполняют проковку. Это самый древний способ, которым владели кузнецы уже пятого тысячелетия до Н.Э. Кроме ковки это диффузионная сварка, контактная, индукционно-прессовая.
  3. Механическим методом изделия сваривают, подвергая различным воздействиям без специального нагрева. Пример — ультразвуковые методики, соединения взрывом, трением, давлением.

Первый тип наиболее распространен на стройке, в быту. С ее помощью соединяют сталь, чугун, выполняют сварку цветных металлов и сплавов.

Второй и третий методы применяют на промышленных линиях, при серийных выпусках, а также для изготовления уникальных изделий.

Не зависимо от используемой методики, существует всего две разновидности процесса:

  1. Бесшовный, когда соединяется металл непосредственно самих деталей.
  2. С образованием шва. При этом применяют вспомогательные присадки. Они могут как точно соответствовать основному металлу, так и отличаться. Пример — соединение стали медным электродом, пайка оловом, все виды сварки с использованием плавкого электрода.

История

До второй половины XIX единственным методом сварных соединений была ковка, а также пайка. Кузнецы раскаляли и накладывали друг на друга заготовки, после чего били молотами. Разумеется, о надежности и точности говорить не приходилось.

[stextbox отличается тем, что при ней не происходит расплав кромок соединяемых деталей. Это своего рода «склеивание», где роль клеящего состава играет расплавленный металл.[/stextbox]

Настоящая революция сварочных процессов началась с открытием процесса электрической дуги. Для соединения деталей ее сумели применить русские инженеры. Методику дуговой сварки угольными электродами изобрел Н.Н. Бенардос, а спустя буквально несколько месяцев, Н. Г. Славянов сумел выполнить первое соединение металлов плавящимся электродом.

Настоящим сварочным бумом отмечен век XX. Французские инженеры изобрели газовую сварку, в 1956 г. токарь А. И. Чудиков сумел соединить вращающиеся на токарном станке детали трением. К концу 60-х люди узнали, как сварить металл лазером. Примерно тогда же появились промышленные аппараты плазменного напыления, сварка индукционная, диффузионная и пр.

Основные способы

На сегодня насчитывается более 150 различных способов сварных работ. Отличаясь деталями, все они входят в несколько основных категорий, которые мы вкратце рассмотрим.

Электродуговая

Наиболее распространенная на сегодня технология. Ее разделяют на два основных типа: неплавящимся и плавким электродом.

Оба они основаны на температурном воздействии вольтовой дуги. В первом случае задача как нагреть металл электросваркой решается с помощью тугоплавкого электрода из вольфрама. Сам он не плавится, а только образует дугу, формируя сварочную ванну из материала самих деталей либо с добавлением присадки.

Последнюю вносят рукой, как сварочный пруток, либо автоматической подачей, как тонкую проволоку.

Во втором варианте дуга образуется между свариваемым металлом и плавящимся электродом. Последний одновременно служит для формирования шва, который образуется струйным переносом его металла.

Для концентрации дуги, а также образования защитного слоя, металлический стержень покрывают слоем специальной обмазки. К обмазке так же добавляют ряд компонентов, перенос которых улучшает качество шва.

[stextbox синтетический рутил, основу обмазки большинства видов электродов, был получен при разработке технологии изготовления белой краски: титановых белил, в 50-х годах прошлого века. Сегодня этот метод является основным источником для электродной промышленности.[/stextbox]

Чтобы защитить расплав от окисления на сварочную зону через горелку подают поток газа. В зависимости от его свойств различают:

    . Как правило ведут полуавтоматическими инверторами. Скорость сварки полуавтоматом в зависимости от толщины металла, диктует и необходимый объем подачи углекислоты. Таким способом сваривают тонколистовой металл, скажем, при ремонтах кузова автомобиля.
  1. Соединение в среде инертных газов аргона, либо гелия. К примеру, так варят трубопроводы из нержавейки, алюминия, специальных сплавов.
  2. Сварку в активном газе.
Читайте так же:
Как правильно ковать нож

Оборудование, которыми ведут работы отличаются устройством, но как правило это различного типа трансформаторы и генераторы.

Методика дуговой сварки универсальна, позволяет как варить тонкий металл полуавтоматом, так и соединять толстостенные стальные трубы ручным способом.

Автоматическая под флюсом

Сварочный флюс представляет собой порошок из различных веществ. Его задача двойная:

  1. Защитить расплав металла от окисления.
  2. Внести в соединение вещества для усиления прочности стыка.

Процесс происходит следующим образом.

Предварительно подготовленные детали фиксируют на специальном стенде. После этого, на место стыка специальной трубкой подают слой флюса, образующего длинный холмик. За ней идет сварочная головка, образующая дугу. Далее может следовать еще одна трубка, засасывающая не использованный порошок флюса.

Работа ведется неплавящимся или плавящимся электродом. Флюс при этом частично расплавляется. Как отличить металл от шлака при сварке задача не ставится: после завершения работы, достаточно простучать шов, чтобы шлаковая корка, образованная расплавом флюса, отскочила.

Электрошлаковая

При сходстве технологии под флюсом, отличие процесса принципиально. Температура тут создается расплавом специального состава, куда помимо металла входит токопроводящий шлак.

Расплав поддерживается проходящим через него электрическим током. При этом, прогрев ведется сразу по всей длине соединения.

Металл образующий соединительный шов одновременно является плавким электродом, подающим ток в расплав. Это может быть проволока, пластина, либо трубчатый мундштук.

Постепенный нагрев и такое же плавное охлаждение исключает перекаливание изделия, не создает дополнительных напряжений.

Метод требует специфического оборудования и выполняется в заводских условиях. Зато, ему доступна сварка толстого металла, сразу на весь массив деталей.

Электронно-лучевая и плазменная, диффузионная и контактная

При различии методов и принципов соединений изделий все эти виды объединяет отсутствие вольтовой дуги (либо ее особая разновидность, как при сварке плазменной). Более того, при контактной технологии дуга нежелательна.

Электронно-лучевое соединение деталей впервые получили еще в 50-е годы. Процесс схож с соединением лазером, но вместо луча фотонов выступает направленный пучок электронов. Таким способом возможно, как соединять крохотные детали, размеры которых измеряются долями миллиметра, так производить сварку листового металла размером в десятки квадратных метров.

[stextbox требование процесса, специфическая особенность электронно-лучевой технологии — помещение соединяемых деталей в вакуум. Поэтому, этому типу сварки ученые пророчат будущее как основной технологии при сборке конструкций космических станций и кораблей.[/stextbox]

Сварка плазменная подходит для работы с тугоплавкими металлами. В отличие от электрической дуги, температура которой 6-7 тыс. градусов Цельсия, в потоке плазмы жар достигает 30000ºС. Кроме соединения, процесс позволяет выполнять напыление разнородных металлов.

Диффузная сварка основана на взаимопроникновении атомов металлов плотно сжатых, предварительно нагретых деталей. Этот процесс, называемый диффузией, дал название методу. Эффективен метод в сложных случаях, к примеру с его помощью выполняется сварка цветных металлов.

Сварка контактная также относится к соединению давлением. При сжатии деталей в месте контакта проходит импульс эл. тока, который обеспечивает связь.

Холодное сваривание деталей и индукционный способ

Основа холодной сварки: деформация соединяемых деталей. Иначе — холодная ковка. При всей привлекательности метода (отсутствие эл. тока) с его помощью удается соединять только неокисляющиеся детали.

Индукционный способ является полной противоположностью холодному. Детали греют, причем не пламенем или дугой, а высокочастотным электромагнитным полем. При этом сварные изделия из металла прогреваются на значительную глубину.

Способ технологичен, поэтому применяется, к примеру, на автоматизированных. трубопрокатных линиях.

Как свариваются разные металлы и сплавы?

Особым качеством металлов является такое понятие как свариваемость, то есть способность соединятся сваркой с помощью того, или иного метода. Зависеть она может от многих причин: химический состав, специфические свойства металла либо сплава, методика подготовки деталей под сварку и многое другое.

ГОСТ разделяет это свойство на следующие группы, свариваемые:

  • хорошо;
  • удовлетворительно;
  • ограниченно;
  • плохо.

Плохой свариваемостью отличается чугун, алюминий, высоколегированные стали. Основных препятствий два:

  • окисная пленка, препятствующая контакту;
  • наличие легирующих добавок, в частности углерода делающих шов хрупким и непрочным.

Свариваемость улучшают предварительной специфической подготовкой металла к сварке.

Особенно сложны в отношении свариваемости цветные металлы, каждый со своей спецификой.

Процедура

Хотя технология создания сварных соединений отличается, во всех случаях процесс начинается с подготовительных операций. Для дуговых методов это подготовка кромок под сварку, или как говорят, их разделка. Для холодной ковки — тщательная зачистка (вплоть до полировки) соединяемых деталей и т.п. Подготовка может включать очистку от грязи, обезжиривание.

Еще одно негативное явление, объединяющее все виды сварочных контактов — температурные деформации и напряжения.

Борются с этим по-разному. В некоторых случаях изделия заранее фиксируют струбцинами. Еще один распространенный способ — термическая обработка готового изделия: нагрев с последующим медленным охлаждением (отпуск).

В заключение

Мы рассмотрели далеко не все виды и способы сварки. Кроме того, постоянно развиваются существующие технологии, изобретаются новые.

При этом технологические решения диктуются задачами. В одном случае вопрос стоит как правильно сварить байпас из металла отопительной системы квартиры используя простейший ручной способ, в другом — создать сверхточное изделие для авиапромышленности. Соответственно подход требуется разный.

На смену существующим, неизбежно придут новые методы, более быстрые и надежные.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector