Основы технологии сварки

Основы технологии сварки

ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ СВАРКИ

В производственных условиях разработку технологического процесса выполняют инженеры-технологи отдела главного металлурга, однако ключевые вопросы технологии уже определены конструктором на стадии проектирования. Сюда относят марку сплавов, форму и размеры заготовок под сварку, вид исходного материала, способ сварки, марку электродов или сварочной проволоки, методы контроля качества сварки и т. д. Поэтому роль конструктора при создании сварных конструкций весьма велика. Выполнить правильно конструкторскую документацию можно только при условии четкого представления технологического процесса, порядка его разработки и при творческом взаимодействии конструктора и технолога.

Выбор вида сварки и сварочного оборудования

Технологию сварки разрабатывают в зависимости от формы и размеров сварной конструкции, серийности производства и вида сварки.

Ручная дуговая сварка [5] находит применение при производстве различных конструкций преимущественно малой и средней толщины (2. 30 мм). Сварные швы могут быть разнообразной формы и в любом пространственном положе­нии. Ручную сварку используют как в производственных цехах, так и на монтажных площадках. Недостатком ручной сварки являются низкая производительность труда и сильная зависимость качества сварки от квалификации сварщика. При возможности использования полуавтомати­ческой и автоматической сварки им следует отдавать предпочтение.

Кроме выбора типа электродов, условий сварки сплавов, выбора или проектирования приспособлений при разработке технологии надлежит правильно выбрать оборудование и назначить режимы сварки.

Диаметр dЭ стержня электрода выбирают исходя из толщины деталей s:

При сварке потолочных и вертикальных швов диаметр электрода не должен быть более 4 мм. Эти швы создают дополнительные сложности при сварке.

Сварные швы при малой толщине могут быть выполнены за один проход, а при, толщине более 10 мм швы будут многослойными с перемещением электрода не только вдоль шва, но и в поперечном направлении для полного заполнения раз­делки расплавленным металлом. Исходя из выбранного электрода, можно определить требуемый сварочный ток Ice, который пропорционален диаметру электрода:

Ice = (40 . 60) dЭА.

Источники питания для ручной дуговой сварки бывают переменного и постоянного тока. Для сварки на переменном токе используют сварочные трансформаторы, а на постоянном — сварочные преобразователи и сварочные выпрямители. Сварочные преобразователи состоят из асинхронного двигателя и генератора постоянного тока.

Сварка на постоянном токе обеспечивает лучшее качество, более стабильное горение дуги. Но источники достоянного тока более сложные и дорогие. Стали, углеродистые можно сваривать как переменным, так и постоянным током, а легированные требуют сварки постоянным токам при обратной полярности. Источники для ручной дуговой сварки имеют напряжение холостого хода 60. 80 В, поэтому по сварочному току Ice может быть найдена мощность агрегата. Основной характеристикой сварочного оборудования является номинальный сварочный ток. Промышленность выпускает сварочные аппараты с номинальным сварочным током 120, 300, 500, 700 и 1000 А.

Автоматическая сварка под флюсом рациональна при изготовлении конструкций с протяженными прямолинейными и круговыми швами, а массовом и серийном производстве. Производительность автоматической сварки в несколько раз больше, чем ручной, так как режимы сварки выше. Качество сварных соединений значительно лучше.

При автоматической сварке под флюсом в качестве электрода используют сварочную проволоку, которая автоматически с требуемой скоростью подается в зону сварки, чем поддерживается непрерывное горение дуги. На автоматах предусмотрено автоматическое перемещение дуга вдоль шва или перемещение изделия относительно дуги. При этом перед зоной сварки из бункера подается флюс, а за зоной сварки его излишки собираются снова в бункер.

Полуавтоматическая сварка отличается тем, что дугу перемещают вдоль шва вручную. В этом случае форма шва может быть различной и сварку можно применять и в мелкосерийном производстве. При такой сварке невозможно наблюдать формирование сварного шва, так как он закрыт флюсом. Сварочную проволоку выбирают в зависимости от толщины деталей и марки сплавов. При автоматической сварке используют проволоку диаметром от 1,6 до 6 мм, а при полуавтоматической от 0,8 до 2,0 мм.

Режим сварки задают плотностью тока, т. е. значением тока, приходящегося на один мм² сечения проволоки. Плотность тока обычно составляет 30. 100 А/мм², при этом глубина проплавления металла равна 7. 20 мм.

Исходя из размера выбранной проволоки и плотности тока, можно найти необходимый сварочный ток и выбрать оборудование.

При автоматической сварке используют сварочные головки или сварочные тракторы [4]. Самоходная головка перемещается над свариваемым изделием по монорельсу или закреплена неподвижно на автоматах для сварки кольцевых швов, когда вращается изделие. Сварочный трактор может перемещаться по изделию или рядом с ним па копиру или направляющим. Сварочные головки имеют номинальный ток 1000, 1500 и 2000 А, а тракторы — 500, 800, 1000 и 1500 А.

Для полуавтоматической сварки получили распространение шланговые полуавтоматы [4] с номинальным сварочным током до 300, 500 и 600 А. Подача проволоки в этих полуавтоматах осуществляется от электропривода в гибком шланговом проводе.

Сварка в среде защитных газов получает юсе более широкое применение в сварочных цехах, бывает автоматической и полуавтоматической.

В качестве защитных газов используют углекислый газ и аргон, а также смеси аргона с азотом, углекислым газом и т. д. Аргон как более дорогой используют для сварки цветных сплавов и сталей коррозионностойких и жаростойких в изделиях специального назначения. Сварку в углекислом газе успешно применяют для соединения углеродистых, малолегированных, а также высоколегированных сталей. Достоинства сварки в углекислом газе: высокая производительность, возможность сваривать в любых пространственных положениях, сравнительно низкая себестоимость изделий, большой диапазон свариваемых толщин и т. п. Сварку в углекислом газе затруднительно использовать на открытом воздухе, на ветру, так как наблюдается повышенное разбрызгивание металла и ухудшается защита от кислорода воздуха.

Хранение, транспортировку и использование защитных газов при сварке осуществляют наиболее часто в баллонах.

Установки имеют регулирующую аппаратуру, позволяющую снижать давление до рабочего.

Аргонно-дуговая сварка осуществляется чаще всего неплавящимся электродом на постоянном токе. Установки имеют в своем составе баллоны с газом; горелки, соединенные с баллоном шлангом; источник питания. Присадочную проволоку подают вручную или специальными подающими механизмами. Присадочная проволока для сварки имеет диаметр до 2 мм.

Промышленность выпускает значительное количество установок для ручной, полуавтоматической и автоматической сварки в среде аргона. Главными характеристиками установок являются номинальный сварочный ток, расход газа. Выпускаемые установки имеют номинальный сварочный ток 100, 300 и 500 А, подачу газа до 5. 10 л/мин.

Сварку в углекислом газе производят на автоматах и полуавтоматах. В качестве плавящегося электрода используют сварочную проволоку диаметром до 2,5 мм. Проволока подается в зону горения дуги специальными механизмами. Номинальный сварочный ток 200, 300, 500, 750, 1000, 1600 А. Скорость подачи проволоки до 0,3 м/с.

Расход газа до 25 л/мин. Для полуавтоматической сварки наибольшее распространение получили шланговые полуавтоматы, когда к горелке по гибкому шлангу подается газ и по гибкому металопроводу — сварочная проволока от подающего механизма, имеющего регулирование скорости подачи проволоки. Горелки, применяемые при сварочном тоже более 300 А, имеют водяное охлаждение. Наиболее часто используют источники питания постоянного тока обратной полярности. Плотность тока при сварке может достигать от 100 . 350 до 60. 150 А/мм² при использовании проволоки диаметром от 0,5 до 3 мм. Диаметр проволоки выбирают в зависимости от соединяемых толщин, при этом формирование сварного шва осуществляют за несколько проходов (слоев). Первые слои осуществляют с меньшей плотностью тока для уменьшения прожогов, разбрызгивания и поводки изделий.

Сварочное оборудование, выпускаемое в СССР, имеет буквенно-цифровое обозначение. Первая буква — тип изделия (Т — трансформатор, В — выпрямитель, Г—генератор, У — установка) ; вторая буква — вид сварки (Д —.дуговая, П — плазменная), третья буква — способ сварки (Ф — под флюсом, Г —в защитных газах, У — универсальный источник, отсутствие буквы — источник предназначен для ручной сварки штучными электродами); четвертая буква — уточнение назначения (М — многопостовой сварки, И — для импульсной сварки). Две (или одна) цифра после букв и тире означает номинальный сварочный ток в сотнях, ампер (округленно), а две последующие цифры, — регистрационный номер изделия, который в условиях данной курсовой работы студенты могут заменить двумя нулями. Например, ВДГМ— 1602 расшифровывают: сварочный выпрямитель для дуговой сварки в среде защитных газов многопостовой с номинальным токам 1600 А с регистрационным номером 02. Дополнительно в обозначений могут быть указаны исполнение (Т — тропическое, У — для умеренного климата) и другие сведения.

После выбора вида сварки и сварочного оборудования при разработке технологии назначают марку электрода или сварочной проволоки, режимы сварки (род тока, плотность тока, расход газа), условия сварки (подогрев, охлаждение). Порядок выбора электродов и условий сварки рассмотрены в предыдущих разделах. Кроме того, необходимо предусмотреть подготовку кромок, последовательность сварки и разработать комплекс приспособлений для сварки.

МДК 01.01Основы технологии сварки и сварочное оборудование

Как организовать дистанционное обучение во время карантина?

Помогает проект «Инфоурок»

министерство образования и науки

гбоу нпо ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ СУДОСТРОИТЕЛЬНЫЙ ЛИЦЕЙ

Методические указания

по выполнению

практических работ

по междисциплинарному курсу

МДК 01.01Основы технологии сварки и сварочное оборудование

ПМ.01 Подготовительно-сварочные работы и контроль качества сварных швов после сварки.

Методические указания для выполнения практических работ разработаны на основе программы МДК 01.01 01Основы технологии сварки и сварочное оборудование

ПМ.01 Подготовительно-сварочные работы и контроль качества сварных швов после сварки по профессии 15.01.05 сварщик ( ручной и частично механизированной сварки ( наплавки) )

Разработчик: Иванова Ю.М.

Рассмотрено и одобрено на заседании методической комиссии …………………………………….

Протокол № _____от «___»________201 г.

Руководитель МК _________________

Критерии оценки практических работ.

Практическая работа №№1 и 2: Изучение требований к источникам питания для ручной дуговой сварки.

Практическая работа №№ 3 и 4: Снятие технических характеристик сварочного трансформатора переменного тока.

Практическая работа №№ 5 и 6: Снятие технических характеристик источников питания постоянного тока (выпрямителя).

Практическая работа №№ 7 и 8: Снятие вольт-амперной характеристики сварочной дуги.

Список рекомендуемой литературы.

Методические указания предназначены для обучающихся по профессии среднего профессионального образования 15.01.05 Сварщик (ручной и частично механизированной сварки(наплавки)), изучающих междисциплинарный курс МДК 01. 01Основы технологии сварки и сварочное оборудование

ПМ.01 Подготовительно-сварочные работы и контроль качества сварных швов после сварки

Целью методических указаний является методическое сопровождение обучающихся при выполнении практической работы.

Выполнение обучающимися практических работ способствует:

формированию ОК 1; ОК 2; ОК 3; ОК 4; ОК 6;

формированию практических умений в соответствии с требованиями к уровню подготовки обучающихся, установленными рабочей программой профессионального модуля ПМ.01 Подготовительно-сварочные работы и контроль качества сварных швов после сварки по междисциплинарному курсу МДК 01. 01Основы технологии сварки и сварочное оборудование

обобщение, систематизация, углубление, закрепление полученных знаний;

совершенствование умений применять полученные знания на практике, реализацию единства интеллектуальной и практической деятельности.

Методические указания содержат задания для самостоятельного выполнения обучающимися на практических работах.

Активные, практикоориентированные формы проведения практических занятий позволяют сделать интересными и привлекательными даже трудные темы профессионального модуля. Материал усваивается быстрее и лучше закрепляется в памяти. В лучшую сторону меняются отношения между преподавателем и обучающимися.

Критерии оценки практических работ

Оценка «5» – работа выполнена в полном объеме и без замечаний.

Оценка «4» – работа выполнена правильно с учетом 2-3 несущественных ошибок исправленных самостоятельно по требованию преподавателя.

Оценка «3» – работа выполнена правильно не менее чем на половину или допущена существенная ошибка.

Оценка «2» – допущены две (и более) существенные ошибки в ходе работы, которые обучающиеся не может исправить даже по требованию преподавателя или работа не выполнена.

Практическая работа №№ 1-2: Изучение требований к источникам питания для ручной дуговой сварки.

(Практическая работа выполняется с использованием интернет-ресурсов)

Цель работы – Изучить требования, предъявляемые к источникам питания сварочной дуги при ручной дуговой сварке.

Познакомиться с источниками питания, применяемыми при РДС;

Изучить требования, предъявляемые к источникам питания для РДС.

Материальное оснащение: компьютеры, ПО.

Классификация методов сварки.

Электродуговая сварка плавлением классифицируется по следующим основным признакам:

По роду тока сварки — на переменном и постоянном токе.

По виду полярности при сварке на постоянном токе — сварка на прямой полярности («плюс» на свариваемой детали) и на обратной полярности («плюс» на электроде).

По типу используемых электродов — плавящимися металлическими и неплавящимися (вольфрамовыми или угольными) электродами.

По способу защиты зоны сварки — штучными плавящимися электродами с покрытием (защита парами минеральных покрытий электродов), под флюсом, в среде защитных газов (инертных или активных), самозащитными порошковыми проволоками.

По степени механизации — ручная, механизированная (полуавтоматическая), автоматическая.

В технической литературе часто встречаются общепризнанные аббревиатуры, обозначающие различные способы сварки. Приведём некоторые из них:

MMA (Manual Metal Arc) — ручная дуговая сварка штучными металлическими плавящимися электродами с покрытием;

MIG/MAG (Mechanical Inert/Active Gas) — механизированная (полуавтоматическая) сварка в среде защитных газов (инертных или активных);

TIG (Tungsten Inert Gas) — сварка неплавящимся (вольфрамовым) электродом в среде инертных защитных газов, например, так называемая аргоно-дуговая сварка.

Источники питания сварочной дуги должны:

обеспечивать легкое зажигание и стабильное горение сварочной дуги в период сварки;

обеспечивать необходимые для выполняемого технологического процесса сварки силу сварочного тока и напряжение на дуге;

иметь необходимый вид внешней вольт-амперной характеристики;

иметь динамические свойства — способность восстанавливать напряжение на дуге после момента короткого замыкания (в этот момент напряжение равно нулю);

иметь устройства для регулирования силы сварочного тока.

Для обеспечения нормального зажигания и стабильного горения сварочной дуги напряжение холостого хода (сварочная цепь разомкнута) должно быть в 2-3 раза больше напряжения на дуге, что способствует ее легкому возбуждению. Обычно напряжение на дуге равно 18-35 В. Одновременно с этим напряжение на зажимах источника при нормальных условиях работы электросварщика должно быть для него безопасным, обычно это напряжение равно 50-80 В. Динамические свойства источника питания, т. е. время восстановления напряжения должно быть не более 0,05 с. Наличие регулирующего устройства в трансформаторе не всегда позволяет плавно регулировать силу сварочного тока. Поэтому в ряде случаев последовательно в сварочную цепь включают балластные реостаты. Балластные реостаты дают возможность плавно регулировать силу сварочного тока и улучшают вольт-амперную характеристику источника питания для ручной дуговой сварки.

Важными параметрами процесса сварки являются вольт-амперная характеристика сварочной дуги и внешняя характеристика источника питания. От их согласования во многом зависят устойчивость горения дуги и стабильность протекания процесса сварки.

На рис.1 показаны вольт-амперные характеристики дуги, представляющие собой зависимость между напряжением U _Д и током I _Д при различной длине дуги l ( l ₂ > l ₁ ).

При малых токах (примерно до 100А) с его увеличением интенсивно возрастают степень ионизации и число заряженных частиц. Сопротивление столба дуги уменьшается, и для поддержания тока необходимо меньшее напряжение.

При возрастании тока увеличение степени ионизации происходит медленнее, рост количества носителей заряда уменьшается, и напряжение дуги становится мало зависящим от тока.

При больших плотностях тока степень ионизации высокая, дуга не расширяется, так как ограничена диаметром электрода, и ее сопротивление становится постоянным. На этом участке она подчиняется закону Ома — ток и напряжение прямо пропорциональны.

Рис.1 Вольт-амперные характеристики дуги

Для каждого способа сварки наиболее характерен свой участок характеристики дуги. Например, при ручной сварке покрытыми электродами и неплавящимся электродом в среде аргона сила тока относительно невелика, а диаметр электрода значителен. Эти условия соответствуют падающему участку характеристики дуги. При сварке под флюсом сила тока больше, чем при ручной сварке, поэтому характеристика переходит на пологий и частично на возрастающий участок. Сварка в углекислом газе характеризуется применением проволок малого диаметра, что пропорционально квадрату диаметра увеличивает плотность тока. Характеристика дуги становится возрастающей.

Одна из основных особенностей ручной сварки — частое изменение длины дуги. Оно связано с манипуляцией сварщиком электродом, его плавлением и необходимостью подачи электрода вниз, а также выполнением швов в неудобных и труднодоступных местах. Особенно частые колебания длины дуги возникают при недостаточной квалификации сварщика. Для обеспечения стабильности процесса сварки, требуемой глубины проплавления и хорошего качества шва необходимо, чтобы сила тока при колебаниях длины дуги изменялась минимально.

Если при ручной дуговой сварке использовать источник питания с пологопадающей характеристикой, то при удлинении дуги возможен ее обрыв из-за малого тока, а при укорочении дуги возможен прожог из-за чрезмерно большой силы тока. Поэтому при ручной сварке применяются источники питания с крутопадающей характеристикой, обеспечивающей максимальную стабильность процесса сварки.

Изучить классификацию методов сварки.

Изучить требования, предъявляемые к источникам питания для сварочной дуги.

Изучить вольт-амперные характеристики сварочной дуги для разных видов сварки.

Основы технологии сварки и сварочное оборудование, Овчинников В.В., 2018

Основы технологии сварки и сварочное оборудование, Овчинников В.В., 2018.

Учебник подготовлен в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования по профессии из списка ТОП-50 «Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки))».
Учебное издание предназначено для изучения профессионального модуля «Подготовительно-сварочные работы и контроль качества сварных швов после сварки».
Рассмотрены основы технологии сварки и оборудование для производства сварных конструкций, в том числе оборудование для механизации заготовительных, сборочных и отделочных операций, механическое и подъемно-транспортное оборудование сварочного производства. Приведены характеристики сборочно-сварочных механизированных и автоматических линий, сварочных роботов.
Для студентов учреждений среднего профессионального образования.

ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ.
Оптимальными являются конструктивные формы, которые отвечают служебному назначению изделия, обеспечивают надежную работу в пределах заданного ресурса, позволяют изготовить изделие при минимальных затратах материалов, труда и времени — эти признаки определяют понятие технологичности конструкции. Кроме того, необходимо, чтобы конструкция отвечала требованиям технической эстетики, которые должны соблюдаться на всех стадиях проектирования и изготовления конструкций.

Технологичность конструкции — выбор такого ее конструктивного оформления, которое обеспечивает удобство и простоту изготовления сварного изделия любыми видами сварки и при различных режимах.

Технологичность конструкции обеспечивается выбором металла, формы свариваемых элементов и типов соединений, видов (способов) сварки и мероприятий но уменьшению сварочных де-формаций и напряжений.

Содержание.
Предисловие.
Глава 1. Проектирование технологических процессов изготовления сварных конструкций.
1.1. Принципы классификаций сварных конструкций.
1.2. Технические условия на изготовление сварных конструкций.
1.3. Технологичность изготовления сварных конструкций.
1.4. Общие принципы проектирования технологических процессов сварки.
Глава 2. Механизация заготовительных операций.
2.1. Технологическое оборудование.
2.2. Линия термической резки.
2.3. Механизация работ на складах комплектации деталей.
Глава 3. Оборудование для сборки сварных конструкций.
3.1. Установка и закрепление деталей при сборке.
3.2. Назначение и классификация сборочного оборудования.
3.3. Элементы сборочного оборудования.
3.4. Переносные сборочные приспособления.
3.5. Сборочные устройства.
3.6. Универсально-сборные приспособления.
Глава 4. Механическое оборудование сварочного производства.
4.1. Классификация и общая характеристика.
4.2. Оборудование для установки и перемещения свариваемых изделий.
4.3. Оборудование для установки и перемещения сварочной аппаратуры.
44. Оборудование для перемещения сварщика.
Глава 5. Оборудование для изготовления технических сварных сосудов, работающих под давлением.
5.1. Требования к качеству сосудов.
5.2. Оборудование для изготовления тонкостенных сосудов.
5.3. Оборудование для изготовления толстостенных сосудов.
Глава 6. Установки для сварки и наплавки.
6.1. Универсальные аппараты.
6.2. Сварочные установки.
6.3. Наплавочные установки.
Глава 7. Оборудование для правки и отделки сварных конструкций.
7.1. Оборудование для правки сварных конструкций.
7.2. Оборудование для улучшения механических свойств сварных швов.
7.3. Оборудование для отделки сварных конструкций.
7.4. Оборудование для нанесения защитных покрытий.
Глава 8. Подъемно-транспортное оборудование.
8.1. Классификация.
8.2. Универсальное оборудование общего применения.
8.3. Специализированное оборудование.
8.4. Грузозахватные приспособления.
8.5. Конвейеры.
8.6. Вспомогательные транспортные средства.
Глава 9. Автоматизация сварочного производства.
9.1. Станки-полуавтоматы.
9.2. Станки-автоматы.
9.3. Станочные комплексы с ЧПУ для автоматической аргонодуговой сварки.
9.4. Особенности автоматизации управления электронно-лучевой аппаратурой.
9.5. Механизированные и автоматические линии.
9.6. Комплексно-механизированные и комплексно-автоматизированные линии.
9.7. Промышленные роботы и роботизированные комплексы.
Список литературы.

Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Основы технологии сварки и сварочное оборудование, Овчинников В.В., 2018 — fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России. Купить эту книгу

Современные и классические сварочные технологии

Сварка — одно из важнейших ремесел для человека. С помощью сварочных технологий нам удается создавать по-настоящему удивительные вещи: от простейших бытовых приборов до космических ракет. В этой статье мы расскажем, как происходит сварка, какие существуют виды сварки и их краткая характеристика.

Общая информация

Что такое сварка? Каковы основы сварки? Эти вопросы задаю многие начинающие умельцы. По сути своей, сварка — это процесс соединения разных металлов. Соединение (его также называют швом) формируется на межатомном уровне с помощью нагрева или механической деформации.

Теория сварки металлов очень обширна и невозможно в рамках одной статьи описать все нюансы. Также как невозможно описать все способы сварки металлов, поскольку на данный момент способов около сотни. Но мы постараемся кратко классифицировать методы сварки, чтобы новички не запутались.

Итак, на данный момент возможна термическая, термомеханическая и полностью механическая сварка деталей из металла или других материалов (например, пластика или стекла). При выборе способа сварки учитывается каждый нюанс: толщина деталей, их состав, условия работы и прочее. От этого зависит технология сварки металла.

Термическая сварка — это процесс соединения деталей только с помощью высоких температур. Металл плавится, образуется надежное сварное соединение. К термическим методам относится, например, дуговая и газовая сварка (о них мы поговорим позже).

Термомеханическая сварка — это процесс соединения деталей с помощью высоких температур и механического воздействия, например, давления. К такому типу принадлежит контактная сварка. Деталь нагревается не так сильно, как в случае обычной термической сварки, а для формирования шва используется механическая нагрузка, а не плавление металла как такового.

Механическая сварка — процесс соединения деталей без применения высоких температур и вообще тепловой энергии. Здесь ключевой элемент — механическое воздействие. К такому типу относится холодная сварка, ультразвуковая сварка или соединение деталей трением.

Также существует классификация способов сварки по техническим признакам. Используя такую классификацию можно довольно кратко описать все имеющиеся типы сварки. Они делятся на:

• Сварку в защитной среде (для защиты может использоваться флюс, инертный газ, активный газ, вакуум, защита может быть комбинированной и состоять из нескольких материалов сразу).
• Сварку прерывистую и непрерывную.
• Сварку ручную, механизированную, полуавтоматическую, автоматическую, роботизированную.

Если вы ранее не сталкивались со сваркой и все перечисленное выше кажется чем-то запутанным и непонятным, то не беспокойтесь. Далее мы расскажем, какие самые популярные методы сварки используются в домашних и промышленных условиях.

Вам будем дана характеристика основных видов сварки и некоторые особенности, которые нужно учесть. Кстати, многим видам сварки мы посвящали отдельные статьи, которые вы можете прочесть, открыв рубрику «Виды и способы сварки» на нашем сайте.

Ручная дуговая сварка с применением неплавящихся электродов

Способ ручной дуговой сварки разных металлов с применением неплавящихся электродов — один из самых популярных методов как среди домашних умельцев, так и среди профессионалов своего дела. Ручная дуговая сварка — это вообще один из древнейших способов сварки. Благодаря большому выбору сварочных аппаратов для дуговой сварки такой метод стал доступен широкому кругу сварщиков.

Электрод — это стержень, выполняющий роль проводника тока. Он может быть изготовлен из различных материалов и иметь специальное покрытие.

Технология дуговой сварки неплавящимся электродом крайне проста: детали подгоняют друг к другу, затем электродом постукивают или чиркают о поверхность металла, зажигая сварочную дугу. В качестве основного оборудования используют сварочные инверторы.

Для сварки инвертором выбирают неплавящиеся электроды, сделанные из угля, вольфрама или графита. Во время сварки электрод нагревается до высокой температуры, плавя металл и образуя сварочную ванну, в которой как раз и формируется шов. Такой метод используют для сварки цветных металлов.

Ручная дуговая сварка с применением плавящихся электродов

Виды сварки плавлением металла не заканчиваются на применении неплавящихся стержней. Для работы также можно использовать плавящиеся электроды. Технология сварки металла с использованием плавящихся стержней такая же, что и при работе с неплавящимися материалами.

Отличие лишь в составе самого электрода: плавящиеся стержни обычно изготавливаются из легкоплавких металлов. Такие стержни также пригодны для сварки инвертором в домашних условиях. Здесь шов образуется не только за счет расплавленного металла детали, но и за счет расплавленного электрода.

Дуговая сварка с использованием защитного газа

Способ дуговой сварки разных металлов с использованием защитного газа выполняется с помощью плавящихся и неплавящихся электродов. Технология сварки такая же, как и при классической ручной дуговой сварке. Но здесь для дополнительной защиты сварочной ванны в зону сварки подается специальный защитный газ, поставляемый в баллонах.

Дело в том, что сварочная ванна легко подвержена негативному влиянию кислорода и под его воздействием шов может окислиться и получиться некачественным. Газ как раз и помогает избежать этих проблем. При его подаче в сварочную зону образуется плотное газовое облако, не дающее кислороду проникнуть в сварочную ванну.

Автоматическая и полуавтоматическая сварка с использованием флюса или газа

Автоматическая и полуавтоматическая сварка с применением флюса или газа — это уже более продвинутый способ соединения металлов. Здесь часть работ механизирована, например, подача электрода в сварочную зону. Это значит, что сварщик подает стержень не с помощью рук, а с помощью специального механизма.

Автоматическая сварка подразумевает механизированную подачу и дальнейшее движение электрода, а полуавтоматическая подразумевает только механизированную подачу. Дальнейшее движение электрода сварщик осуществляет вручную.

Здесь защита сварочной ванны от кислорода просто обязательна, поэтому используется газ (по аналогии с дуговой сваркой с применением газов) или специальный флюс. Флюс может быть жидким, пастообразным или кристаллическим. С помощью флюса можно значительно улучшить качество шва.

Прочие методы соединения металлов

Помимо традиционных способов сварки в современной промышленности применяются методы, позволяющие соединить уникальные металлы. Зачастую такие металлы обладают ярко выраженными химическими или тугоплавкими свойствами, отчего привычные способы сварки не подходят для их соединения. Конечно, такие металлы не используются в домашней сварке, но они широко применяются для создания ответственных деталей на крупном производстве.

Мы расскажем про виды сварки плавлением, когда суть сварки заключается в подаче большого количества тепла на маленький участок сварки. К таким методам относится лазерная сварка и плазменная сварка.

Тепло концентрируется строго в одной точке, позволяя сваривать очень мелкие детали размером менее одного миллиметра. Также с помощью призмы лазер можно расщепить и направиться в разные стороны, чтобы сварить несколько деталей сразу.

Плазменная сварка металлов выполняется с применением ионизированного газа, называемого плазмой. Газ струёй подается в сварочную зону, образовывая плазму. Она работает в связке с вольфрамовым электродом и газ нагревается за счет электрической дуги.

Сам ионизированный газ обладает свойством проводника тока, поэтому в случае плазменной сварки именно плазма является ключевым элементом в рабочем процессе. Также плазма активно защищает сварочную ванну от негативного влияния кислорода. Такой метод сварки используется при работе с металлами, толщиной до 9 миллиметров.

Технологический процесс сварки

Мало знать способы сварки, нужно еще понимать, какие необходимы документы на сварку и из каких этапов состоит сварочный процесс. Конечно, это справедливо только в отношении профессиональных сварщиков, выполняющих работу в цеху или на производстве. Вам это не нужно, если вы собираетесь варить забор на даче, но дополнительные знания тоже не помешают.

Итак, вот наше краткое описание технологического процесса сварки:

1. Разработка чертежа
2. Составление технологической карты
3. Подготовка рабочего места сварщика и подготовка металла
4. Непосредственно сварка
5. Очистка металла
6. Контроль качества

Сам по себе техпроцесс — это полное описание этапов сварки. Технический процесс разрабатывается после того, как будут готовы чертежи будущей металлоконструкции. Чертеж делают, опираясь на правила (ГОСТы, например), при этом во главу ставят качество будущей конструкции и разумную экономию.

Технологический процесс сварки оформляется на специально разработанных для этого бланках. Стандартный бланк для описания техпроцесса называется «технологическая карта». В технологической карте и описываются все этапы производства. Если производство серийное или крупномасштабное, то изложение может быть довольно подробным, с описанием каждого нюанса.

В технологическую карту заносят тип металла, из которого изготовлены детали, способы сварки металлов, используемые для соединения этих деталей, применяемое для этих целей сварочное или иное оборудование, типы присадочных материалов, электродов, газов или флюсов, используемых в работе. Также указывается последовательность формирования швов, их размеры и прочие характеристики.

Также в технологической карте указывают марку электродов, их диаметр, скорость их подачи, скорость сварки, количество слоев у шва, рекомендуемые настройки сварочного аппарата (параметр полярности и величины сварочного тока), указывают марку флюса. Перед самой сваркой детали тщательно подготавливают, очищая их от коррозии, загрязнений и масла. Поверхность металла обезжиривают с помощью растворителя. Если у детали есть значительные видимые дефекты (например, трещины), то она не допускается к сварке.

После сварки предстоит контроль сварочных швов. Этой теме мы посвятили отдельную статью, но здесь кратко расскажем об основных методах контроля. Прежде всего, применяется визуальный контроль, когда сварщик может сам определить наличие дефектов у сварочного соединения. Специалистами проводится дополнительный контроль с помощью специальных приборов (это может быть магнитный контроль, радиационный или ультразвуковой).

Конечно, не все дефекты считаются плохими. Для каждых сварочных работ составляется перечень с дефектами, которые допустимы и не сильно повлияют на качество готового изделия. Контролером может быть сварщик или отдельный специалист. Его имя обязательно указывается в документах, он является ответственным лицом на этапе контроля.

Вместо заключения

В этой статье мы рассказали самое основное. Конечно, мы не сможем перечислить и описать все виды сварочных работ в рамках одной этой статьи, но на нашем сайте вы можете найти материалы, где мы рассказываем все о сварке и объясняем основы сварки различных металлов.

Для любого мастера теория сварочных процессов имеет большое значения, но без практики она не работает. Так что не теряйте время и вслед за чтением статей применяйте знания на практике. Желаем удачи в работе!