Сварка металлов

Сваркой называют процесс получения неразъемных соединений металлических изделий с применением мест­ного нагрева. Металлические части в местах соединения нагреваются до плавления или до пластического состоя­ния. Сваркой достигается резкое снижение трудоемкости и ускорение процесса производства работ при изготовлении конструкций.

Наиболее распространены электродуеовая сварка плавлением с применением металлического электрода и электроконтактная сварка. Газовую сварку применяют для сварки чугуна, цветных металлов и стальных дета­лей малой толщины.

Электродуговая сварка основана на использовании теплоты от электрической дуги, возникающей между дву­мя проводниками при пропускании элек­трического тока. При постоянном токе горение дуги бо­лее стабильно, чем при переменном токе.

При электродуговой сварке одним полюсом, как пра­вило, является свариваемая деталь, а другим — уголь­ный или металлический электрод. В случае применения угольного электрода необхо­дим присадочный металл, для чего расплавляют специ­альный пруток, а при металлическом электроде расплавляется электрод.

В зависимости от толщины сваривае­мого металла электроды применяются диаметром 1 — 12 мм и длиной 300—450 мм. Качество электродов зави­сит от марки применяемого металла и вида обмазки. На электроды наносят различного вида обмазки для повы­шения устойчивости горения электрической дуги путем ионизации воздушного промежутка, создания вокруг рас­плавленного металла и дуги защитного слоя из газов и шлака, необходимого для защиты металла от окисления и азотирования, а также обеспечивающего раскисление металла и уменьшение скорости его охлаждения.

В случае необходимости сварки металла толщиной 100—120 мм и более за один проход используют электро­шлаковую сварку. Такая сварка происходит за счет теп­лоты, выделяющейся при прохождении электрического тока через расплавленный флюс (шлак), нагретый до температуры, превышающей температуру плавления сва­риваемого металла.

Электродуговая сварка под водой достигается приме­нением специального электрода с толстой водонепрони­цаемой обмазкой, плавящейся медленнее этого электро­да. Обмазка обеспечивает устойчивость горения дуги под водой из-за образования газового пузыря. В состав об­мазки входят железный сурик, мел, титановая руда, по­левой шпат, растворимое стекло.

Электроконтактная сварка основана на нагревании места сварки электрическим током высокой плотности (десятки и сотни тысяч ампер) с одновременным сдав­ливанием деталей для облегчения взаимного проникно­вения атомов свариваемых металлов. Преимуществом электроконтактной сварки перед другими видами сварки является возможность полной механизации и автомати­зации. Высокая плотность тока и незначительное напря­жение (0, 5—10 В) создают в месте контакта быстрый нагрев до плавления.

Стыковая контактная сварка обеспечивает соедине­ние отдельных металлических частей деталей по всей по­верхности соприкосновения. Качество стыковой контакт­ной сварки определяется выбором правильного режима, электрической мощностью, дли­тельностью сварки, скоростью оплавления, давлением осадки.

Точечная сварка — самый распространенный вид элек­троконтактной сварки. Она применяется при соединении деталей в отдельных местах в виде небольших площа­док (точек). Точечная сварка широко используется при сваривании пересечений арматуры для железобетон­ных конструкций, прокатных и штампованных профилей, сортовой стали малой толщины. Качество сварки дости­гается правильным выбором длительности нагрева (от десятых до тысячных долей секунды), давления между электродами во время нагрева и после него, диаметра медного электрода и других факторов. Для точечной сварки выпускаются автоматические и неавтоматические машины; их мощность зависит от толщины свариваемых изделий.

Шовная, или роликовая, сварка позволяет делать сое­динение листового металла непрерывным швом. При шов­ной сварке применяются электроды в виде роликов. Этот вид сварки по типу применяемых машин и по приемам не отли­чается от точечной. Режим шовной сварки определяется шагом образующих шов точек, усилием, приложенным к роликам, диаметром роликов, силой сва­рочного тока, скоростью сварки.