СВАРОЧНЫЙ ПРОЦЕСС: ОПРЕДЕЛЕНИЕ, ВИДЫ, ПРОЦЕССЫ

А также вы можете скачать PDF-файл этой статьи в конце.

Что такое сварка?

Сварка — это процесс неразъемного соединения, при котором два куска металла соединяются в одно целое путем нагрева металлов до температуры плавления. Дополнительный металл, также называемый присадочным металлом, добавляется в процессе нагрева, чтобы помочь скрепить две детали вместе.

В общем, это процесс, при котором две одинаковые (или) разные металлические детали могут быть соединены путем нагревания их до температуры, достаточно высокой для того, чтобы сплавить металлы с (или) без приложения давления и с (или) без помощи присадочного материала.

Сварочный аппарат

Сварочный аппарат используется для нагрева и нанесения присадочного металла. Присадочный металл для формирования соединения подается либо из самого электрода, либо через присадочный материал. Температура выделяемого тепла составляет порядка 6000–7000°С. Итак, давайте обсудим, какие существуют типы сварочных процессов и как они используются в промышленности?

Виды сварочных процессов

В зависимости от способа выделения тепла различают виды сварочных процессов:

1. МИГ-сварка

2. Ручная сварка

3. TIG-сварка

4. Плазменная дуговая сварка

5. Электронно-лучевая сварка

6. Лазерная сварка

7. Газовая сварка

8. Дуговая сварка флюсовым шнуром

9. Автоматическая водородная сварка

10. Электрошлаковая сварка

1. МИГ-сварка

Сварочные держатели MIG для сварки металлов в инертных газах. Этот процесс сварки MIG также называется газовой дуговой сваркой (GMAW), которую также можно назвать сваркой проволокой.

В этом виде сварки в качестве электрода выступает тонкая проволока, которая подается с катушки, прикрепленной к пистолету, через гибкую трубку и выходит из сопла сварочного пистолета или горелки. Проволока подается непрерывно при нажатии на спусковой крючок. сварочный пистолет.

2. Дуговая сварка в среде защитных металлов (SMAW).

Ее также называют ручной дуговой сваркой, дуговой сваркой под флюсом или контактной сваркой. В этом типе сварочного процесса, при котором дуга зажигается между металлическим стержнем или электродом (покрытым флюсом) и заготовкой, поверхность стержня и заготовки плавится, образуя сварочную ванну.

При одновременном плавлении флюсового покрытия на стержне образуются газы и шлак, которые защищают сварное соединение от окружающей среды. Дуговая сварка защитным металлом — это разнообразный процесс, идеально подходящий для соединения черных и цветных металлов по толщине материала во всех положениях.

3. Сварка TIG

Сварка TIG означает дуговую сварку вольфрамовым инертным газом, в Американском сварочном обществе она также обозначается как (GTAW). Этот процесс сварки еще называют газовой сваркой.

При сварке TIG используется вольфрамовый электрод, поскольку вольфрам имеет высокую температуру плавления. Когда мы берем Электрод для сварки TIG нагревается, но не плавится, мы говорим, что это неплавящийся электрод. Неплавящиеся электроды не означают, что они не вечны, а означают, что они не плавятся и не становятся частью сварного шва.

4. Плазменно-дуговая сварка (PAW).

Плазменно-дуговая сварка (PAW) — это процесс дуговой сварки, в котором используется тепло, генерируемое сжатой дугой между вольфрамовым неплавящимся электродом и заготовкой (процесс переносной дуги) или сужающим соплом с водяным охлаждением (процесс непереносной дуги).

Плазма представляет собой газовую смесь положительных ионов, электронов и молекул нейтрального газа. Процесс переносной дуги создает плазменные струи с высокой плотностью энергии и может использоваться для высокоскоростной сварки и резки керамики, медных сплавов, стали, алюминия, никелевых и титановых сплавов.

5. Электронно-лучевая сварка (ЭЛС).

Электронно-лучевая сварка — это процесс сварки, в котором применяется тепло, создаваемое лучом электронов высокой энергии. Электроны ударяются о заготовку, и их кинетическая энергия преобразуется в тепловую энергию, нагревая металл так, что края заготовки могут быть соединены и после замерзания образуется сварной шов.

EBM также представляет собой процесс сварки в жидком состоянии. При этом соединение металл-металл выполняется в жидком или расплавленном состоянии. Его также называют процессом сварки, поскольку он принимает кинетическую энергию электронов для соединения двух металлических заготовок.

6. Лазерная сварка (LBW)

Лазерная лучевая сварка (LBW) — это процесс сварки, при котором тепло создается высокоэнергетическим лазерным лучом, направленным на заготовку. Лазерный луч нагревает и расплавляет концы заготовки, образуя соединение.

При лазерной сварке (LBM) соединение формируется в виде последовательности точечных сварных швов внахлест или в виде непрерывного сварного шва. Лазерная сварка используется в электронике, связи и аэрокосмической промышленности, при производстве медицинского и научного оборудования, включающего небольшие компоненты.

7. Газовая сварка

Газовая сварка выполняется путем плавления соединяемых сторон или поверхностей газовым пламенем и обеспечения слияния расплавленного металла, образуя таким образом твердое непрерывное соединение при охлаждении.

Кислородно-ацетиленовые смеси применяются гораздо шире других и занимают видное место в сварочной промышленности. Температура кислородно-ацетиленового пламени в наиболее горячей его части составляет около 3200°С, а температура, достигаемая в кислородно-водородном пламени, составляет около 1900°С.

8. Дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW).

Этот вид сварки практически аналогичен МИГ-сварка . Фактически, сварщики MIG часто могут выполнять дуговую сварку порошковой проволокой. При этой сварке проволока имеет сердцевину из флюса, который образует газовую защиту вокруг сварного шва. Это снижает потребность во внешних поставках газа.

FCAW лучше подходит для сварки грубых тяжелых металлов, поскольку это процесс высокотемпературной сварки. Для этой цели его обычно используют при ремонте тяжелой техники. Это процесс, который не производит слишком много отходов. Поскольку нет необходимости во внешнем газе, он также обходится дешевле.

9. Сварка атомарного водорода

Сварка атомным водородом — это чрезвычайно высокотемпературный вид сварки, известный как дуговая атомная сварка. Этот тип сварки требует использования газообразного водорода для защиты двух вольфрамовых электродов. Температура может достигать температуры выше температуры ацетиленовой горелки, и это можно делать с присадочным металлом или без него.

10. Электрошлаковая сварка.

Это усовершенствованный процесс сварки, который используется для вертикального соединения тонких концов двух металлических деталей. Вместо сварного шва, используемого снаружи соединения, он будет располагаться между концами двух частей.

Медная электродная проволока пропускается через металлическую направляющую трубку, которая действует как присадочный металл. При добавлении мощности возникает дуга, начинается сварка ниже шва и медленно продвигается вверх, создавая сварной шов на месте шва.

Типы сварочных позиций

Ниже приведены четыре основных типа положений сварки:

1. Плоское положение (1G и 1F)

2. Горизонтальное положение (2G и 2F)

3. Вертикальное положение (3F и 3G)

4. Положение над головой (4G и 4F)

1. Флэт-позиция

Наиболее очевидным типом выполнения является плоская позиция, которую иногда называют позицией руки вниз. Это предполагает сварку в верхней части соединения. В этом случае расплавленный металл тянется вниз в месте соединения. Результатом является более быстрая и легкая сварка.

В 1G и 1F цифра 1 относится к плоскому положению, буква G — к шву с разделкой, а буква F — к угловому шву.

2. Горизонтальное положение (2G и 2F)

Это более сложное положение, чем плоское положение, и для его исправления требуется больше навыков от сварщика.

2G — это положение сварки с разделкой кромок, которое включает размещение оси сварного шва в горизонтальной плоскости или почти горизонтально. Лицевая сторона сварного шва должна лежать примерно в вертикальной плоскости.

2F — это положение углового сварного шва, при котором сварка выполняется на верхней стороне поверхностей, которые почти горизонтальны, по отношению к поверхности, которая почти вертикальна. В этом положении горелку обычно держат под углом 45 градусов.

3. Вертикальное положение (3F и 3G)

В этом положении и деталь, и сварной шов лежат вертикально или почти вертикально. 3F и 3G указывают на положение вертикального скругления и вертикальной канавки.

Когда сварка выполняется вертикально, сила тяжести толкает расплавленный металл вниз и, следовательно, имеет тенденцию скапливаться. Чтобы противодействовать этому, вы можете использовать вертикальное положение вверх или вниз.

Чтобы проверить его в вертикальном положении, направьте пламя вверх, расположив его под углом 45 градусов к изделию. Таким образом, сварщик будет наносить металл из нижних частей заготовки на сварку навстречу силе тяжести.

4. Положение над головой (4G и 4F)

В этом типе сварочного положения сварка выполняется снизу соединения. Это самая сложная и трудная для работы позиция. Позиции 4G и 4F предназначены для сварных швов с разделками и угловых швов.

В верхнем положении наплавленный на соединение металл ведет к отверстию на детали, происходящему в буртике с более высоким венцом. Чтобы этого избежать, следите за тем, чтобы расплавленная лужа была небольшой. Если сварочная ванна становится слишком длинной, на мгновение погасите пламя, чтобы дать расплавленному металлу остыть.

Преимущества сварочного процесса

1. Хороший сварной шов будет прочнее основного или основного металла.

2. Более быстрый процесс по сравнению с клепкой и литьем.

3. Полные жесткие соединения могут быть обеспечены с помощью процесса сварки.

4. Применяется для всех металлов и сплавов.

5. Сложные формы можно изготовить с помощью сварки.

6. Сварочное оборудование портативно и его легко обслуживать.

7. В процессе сварки не возникает шума, как при клепке.

8. Процесс сварки требует меньше рабочего пространства по сравнению с клепкой.

9. Любое пространство сустава может быть легко обработано.

Недостатки сварочного процесса

1. Испускает вредное излучение, пары и безупречен (внезапное появление искры).

2. Сварные соединения более хрупкие и, следовательно, их усталостная прочность меньше, чем у соединенных элементов.

3. Приводит к деформации и вызывает внутренние напряжения.

4. Для правильной фиксации металлов необходимы определенные приспособления и приспособления.

5. Для сварки необходимы квалифицированные рабочие и электричество.

6. Контроль сварочных работ сложнее и дороже, чем клепальных.

Применение сварки

Применение сварки настолько разнообразно и обширно, что не будет преувеличением сказать, что нет ни одной металлургической промышленности и ни одной отрасли машиностроения, где бы сварка не использовалась в той или иной форме, а именно в автомобильной промышленности, судоходстве, аэрокосмической промышленности и строительстве. В основном его используют для изготовления.

Некоторые из приложений:

• Судостроение

• Железнодорожные вагоны

• Автомобильное шасси и кузовостроение

• Органы землеройной машины

• Ставни на окнах

• Двери, ворота

• Все виды производственных работ.

---

Заключение

Как вы теперь знаете, сварка — это прочный процесс соединения, при котором две части металла вместе образуют одну деталь путем нагрева металлов до температуры плавления. Некоторые виды сварки выполняются машинами и требуют дорогостоящего специализированного оборудования. Сварка – более быстрый метод, родственный клепке и литью.