Сварка виды сварки: Виды и назначение сварки металлов — Основные типы и способы (технологии) ручной, дуговой, контактной сварки

alexxlab | 01.03.2023 | 0 | Разное

Сварка, виды и способы сварки :: Сварим.рф

Сваркой называется процесс неразъемного соединения металлических изделий путем местного нагревания их до расплавленного или тестообразного (пластичного) состояния (без применения или с применением механического усилия). Существует также способ прессовой («холодной») сварки, при котором свариваемый металл не подвергается нагреву, а сварка происходит только в результате сжатия деталей механическим усилием.

Сварка является одним из способов обработки материалов сосредоточенными (концентрированными) потоками энергии. Для получения прочного соединения свариваемых частиц металла необходимо, чтобы их поверхности, соприкасающиеся друг с другом, были свободны от пленок окислов и других загрязнений.

Применяемое при сварке давление, называемое осадочным давлением, способствует свариванию, так как вызывает пластическую деформацию (осадку) металла в месте соединения. При этом разрушается поверхностный слой металла, вследствие чего имевшиеся на нем окислы удаляются из зоны сварки; частицы чистого металла вступают в тесное соприкосновение друг с другом и свариваются.

Величина осадочного давления зависит от вида металла и его температуры в месте сваривания. Для сваривания двух частиц металла в одно целое нужно сблизить их атомы настолько, чтобы между ними начали действовать силы взаимного притяжения. Это возможно при расстоянии между атомами около 4 × 10^-8см. В металлах электроны, расположенные на внешних орбитах атомов, слабо связаны с ядрами последних. При достаточном сближении свободные электроны образуют общее электронное облако, что обуславливает их прочную связь.

Сварка осуществима при следующих условиях

• применении очень больших удельных давлений сжатия деталей, без нагрева
• нагревании и обновременном сжатии деталей умеренным давлением
• нагревании металлав месте соединения до расплавления, без применения давления для сжатия

На рисунке 1 показан график, характеризующий условия, необходимые для сваривания чистого технического железа. Качественная сварка может осуществляться только при давлениях и температурах, расположенных выше кривой АБ. Точка Б соответствует температуре плавления железа. Вправо от этой точки железо сваривается в расплавленном состоянии без давления, влево – при нагревании до пластического состояния, но с применением соответствующего давления, которое тем выше, чем ниже температура нагрева. Точка А соответствует ограниченной свариваемости железа, так как лежит в области температур ниже 900℃ и требует применения высокого удельного давления сжатия.

Без подогрева (в холодном состоянии) можно сваривать только очень пластичные металлы, например алюминий, медь, свинец, при условии применения высоких удельных давлений сжатия. На рисунке 2 показаны сварные соединения, получаемые при некоторых способах сварки.

Классификация сварочных процессов

В зависимости от условий, при которых осуществляется сваривание частиц металла, все существующие сварочные процессы можно разделить на две основные группы

• способы сварки пластическим деформированием с применением осадочного давления
• способы сварки плавлением

В первом случае соединение обеспечивается путем совместной пластической деформации (осадки) металла свариваемых частей в месте их соприкосновения, осуществляемой приложением внешнего усилия (давления). При сварке давлением металл, как правило, находиться в твердом состоянии. В зависимости от процесса сварка давлением может осуществляться без предварительного подогрева или с незначительным нагревом, не изменяющим механические свойства металла (например, «холодная» сварка, сварка ультразвуком, сварка взрывом) или с предварительным подогревом (электрическая контактная, термитная).

Во втором случае соединение деталей происходит при расплавлении металла свариваемых частей в месте их соприкосновения, с добавлением или без добавления присадочного металла. Расплавленный металл (основной и присадочный) самопроизвольно сливается, образуя общую сварочную ванну, в которой атомы жидкого металла вступают в прочное соединение друг с другом и после затвердевания металла образуют сварной шов. Взаимному сцеплению атомов способствует их большая подвижность при высоких температурах сварочной ванны.

В современной классификации сварки различают

• вид
• способ
• метод сварки

Вид сварки – объединяет группу сварочных процессов, в которых используется один и тот же источник теплоты для нагрева и расплавления металла. Так, например, в группе сварки давлением различают следующие виды сварки – электрическую контактную (сопротивлением), газопрессовую, кузнечную и т.д. В группе сварки плавлением – газовую, электродуговую, шлаковую и др.

Способ сварки – объединяет варианты данного вида сварки, отличающиеся друг от друга принципиальными изменениями условий ведения процессов. Так, например, при электрической сварке давлением применяют следующие способы сварки – стыковой, точечный, шовный. При электрической дуговой сварке плавлением используется также различные способы, а именно:

• по свойствам электродов – плавящимся (металлическим) или неплавящимся (угольным, вольфрамовым) электродом;
• по степени механизации – ручная, полуавтоматическая и автоматическая;
• по роду защиты дуги от окружающего воздуха – электродами с тонкими (стабилизирующими) покрытиями, электродами с толстыми (качественными) покрытиями, под флюсом, в защитных газах, с комбинированной защитой (покрытие и защитный газ), в контролируемой атмосфере и в вакууме;
• по виду дуги – свободно горящей и сжатой (плазменной), прямого и косвенного действия.

Метод сварки – означает разновидность данного способа сварки, отличающуюся непринципиальными изменениями процесса, например, при дуговой сварке – числом электродов.

Существующие сварочные процессы иногда классифицируют также по видам используемой энергии. В этом случае различают следующие виды сварки – прессовую («холодную») сварку (только осадочным давлением), механическую (трением), химическую (газовая, термитная, взрывом) и электрическую (дуговая, электрошлаковая, контактная, плазменной дугой, электронным лучом).

К электрической условно можно отнести сварку ультразвуком и лазерную, при которых электрическая энергия через специальные устройства преобразуется в тепловую, используемую для нагрева металла при сварке.

При плазменной сварке (сжатой дугой) используется не только тепло столба дуги, но и дополнительное тепло, выделяющееся при превращении (рекомендации) ионов газового столба дуги в атомы и молекулы в момент соприкосновения их со свариваемым металлом.

Литература: И.И.Соколов, Газовая сварка и резка металлов. Изд. «Высшая школа», м., 1978.
Д.Л.Глизманенко, Сварка и резка металлов. Изд. «Высшая школа», М., 1975.
А.Р.Кортес, Сварка, резка, пайка металлов. М.: ООО «Арфа СВ», 1999.

Виды сварки

Дуговая сварка (ручная дуговая сварка, SMAW)

При электродной сварке электрод, который также является присадкой для сварки, приставляетсяк месту сварки, создавая дугу между заготовкой и электродом. При плавлении, электрод образует сварной шов.

Современные электроды обычно состоят из стержня и оболочки, которая защищает шлаком соединение от воздействия окружающей среды во время плавления. После охлаждения сварного шва шлак можно удалить.

 

Сварочные маски для дуговой сварки

Защита органов дыхания для сварщиков

Дуговая сварка с защитным газом (МАГ / МИГ)

Газовая экранированная дуговая сварка является частичным видом дуговой сварки. Здесь под защитным газовым покрытием используется бесконечный проволочный электрод. Сваркой с помощью инертного газа можно сваривать практически все свариваемые материалы.

При сварке металл-активный газ (МАГ) нелегированные и легированные стали свариваются активным газом. При сварке высоколегированных сталей, алюминия, магния или титана используется инертный газ (например, аргон). Этот процесс называется сваркой металлическим инертным газом (МИГ).

 

Сварочные маски для дуговой сварки с защитным газом

Защита органов дыхания для сварщиков

Сварка неплавящимся электродом (TIG, WIG)

В отличие от сварки MIG / MAG сварка инертным газом вольфрама (сварка TIG) практически не вызывает всплесков и позволяет сваривать практически любой материал, подходящий для сварки плавлением. Поскольку сварочная присадка и электрод разделены, сварщик может оптимально настроить интенсивность тока сварки. При этом присадок используется ровно столько, сколько необходимо.

Из-за сравнительно низкой теплоотдачи, деформация заготовки при сварке намного ниже, чем при других методах.

Сварка ВИГ в основном используется при сварке ключевых элеменов или же в стестненных пространствах, и прежде всего там, где для сварных швов имеются очень высокие требования к качеству.

 

Сварочные маски для сварки с неплавлящимся электродом

Защита органов дыхания для сварщиков

Плазменная сварка

В плазменной экранирующей или плазменной металлической сварке инертного газа плазменная струя, нагретая дугой, образует источник тепла, который плавит материал. Метод позволяет бесконтактное зажигание дуги, поскольку газовый столбец между вольфрамовым электродом и заготовкой ионизируется с помощью вспомогательной дуги.

Используемые плазменные газы обычно представляют собой смеси аргона и гелия, аргона и водорода. Оба защищают расплав от окисления. Объединение плазменной струи через сопло приводит к значительно более высокой концентрации энергии, чем при сварке ВИГ. Поскольку процесс работает практически независимо от интенсивности тока и может использоваться даже при самых низких номинальных значениях ампер, можно также сваривать листы толщиной всего 0,1 мм (так называемая микроплазменная сварка).

 

Сварочные маски для плазменной сварки

Защита органов дыхания для сварщиков

Множество различных видов сварки, используемых в современной промышленности

Сварка — это искусство и наука работы с металлом, и на самом деле это гораздо более сложный и требующий навыков навык, чем думает большинство людей.

 

Полезно для любого строительного проекта от возведения стальных конструкций до ремонта стенок свай из листовой стали со сварными швами. Сварщики всегда пользуются большим спросом, потому что эти квалифицированные рабочие могут преобразовать некоторые из самых прочных материалов в строительной отрасли и производстве в любую желаемую форму или предполагаемый продукт.

Помимо необходимости получения формального образования в сварочной школе, те, кто интересуется сваркой, часто проходят строгие программы обучения на рабочем месте, где они учатся использовать отраслевые инструменты под руководством опытных инструкторов, чтобы освоить различные способы сжижения. металл. Как и в любой отрасли, сварщики также должны идти в ногу с техническим прогрессом, и часто необходимо изучать новые типы сварки, такие как сварка трением с перемешиванием, которая используется для профессиональной сварки нового поколения сплавов на основе стали и никеля и алюминиевых сплавов. .

  Типы сварки и сварочные процессы

Существует множество типов сварки, таких как сварка электродом, сварка MIG, дуговая сварка порошковой проволокой, дуговая сварка под флюсом, сварка TIG, электрошлаковая сварка, атомно-водородная сварка и дуговая сварка углеродом. чтобы назвать только несколько. Помимо сварочных процессов, сварщики должны владеть многими видами сварных соединений; например, стыковые соединения, угловые соединения, соединения внахлестку, тавровые соединения и краевые соединения.

4 Обычно используемые методы сварки

 1. Дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа (GMAW/MIG)

Дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа, также называемая металлическим инертным газом, является одним из наиболее распространенных сварочных процессов в промышленности. Защитный газ, проходящий вдоль проволочного электрода, используется для нагрева любых двух металлов, которые необходимо соединить. Необходимо постоянное напряжение от источника постоянного тока. Перенос металла осуществляется с использованием четырех основных методов: шарикового метода, метода короткого замыкания, метода распыления и метода импульсного распыления.

 2. Дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа (SMAW)

Сварщики электродуговой сварки металлическим электродом в среде защитного газа выполняют ручную процедуру электродуговой сварки, используя электрод, который использует электрический ток для создания дуги, которая распространяется между электродом и металлом, который они пытаются сварить. присоединиться. Этот тип сварки обычно используется для сварки железа и стали при строительстве стальных конструкций.

 3. Дуговая сварка флюсовой проволокой (FCAW)

Дуговая сварка флюсовой проволокой используется, когда требуется защитная сварка или полуавтоматическая дуговая сварка. В строительных проектах используется этот тип сварки, потому что он портативный и обеспечивает высокоскоростную сварку.

 4. Дуговая газовая сварка вольфрамовым электродом (GTAW/TIG)

Дуговая газовая сварка вольфрамовым электродом используется для сварки толстых деталей из нержавеющей стали. Он также используется для сварки цветных металлов. Этот процесс дуговой сварки обеспечивает сварку вольфрамовым электродом. Поскольку это сложный и трудоемкий процесс, он используется реже, чем другие процессы сварки.

  Автоматизированная сварка против квалифицированных сварщиков

Сварка, конечно, развивалась на протяжении десятилетий вместе со всем остальным, и важно понимать эти изменения, чтобы нанять подходящего сварщика или выбрать наилучшие методы сварки для любого случая. работа. Более того, многие сварочные процессы можно улучшить с помощью оборудования для автоматизации сварки. Тем не менее, есть много проектов, требующих человеческих навыков и изобретательности для ручного выполнения работы или настройки продукта.

 Высоковостребованные производственные навыки

Те, кто овладевает этим трудным ремеслом, продолжают получать хорошо оплачиваемую работу в различных отраслях, где работают сварщики, хотя обучение веревкам не является ни быстрым, ни легким, потому что есть много уровней, в которых нужно освоить любой рабочий процесс и внимание к деталям имеет первостепенное значение. Сварщики, освоившие некоторые или многие виды сварочных процессов, могут легко найти высокооплачиваемую работу в сфере технического обслуживания, ремонта, оптовой торговли, сельского хозяйства, горнодобывающей промышленности, строительства и производства. .

Типы сварки — McMahan Industrial Services

Существует три основных типа сварки:

• MIG — сварка в среде инертного газа (GMAW)
• TIG — дуговая сварка вольфрамовым электродом (GTAW) )

Каждый тип сварки используется по разным причинам и имеет разную отделку.

MIG- Сварка металлов в среде инертного газа  

Сварка MIG — один из наиболее распространенных видов сварки. Этот тип сварки использует непрерывный проволочный электрод, который нагревается и подается в сварочную ванну из сварочного пистолета. Проволока служит источником тепла и присадочным металлом. Это создает соединение, в котором два основных материала сплавляются вместе. Пистолет также подает защитный газ вместе с электродом, чтобы изолировать сварной шов от воздуха. Защитный газ зависит от свариваемого металла и выполняемой сварки. Защитный газ оказывает большое влияние на стабильность дуги и является важной частью каждого сварного шва. Сварка MIG впервые приобрела популярность в Великобритании в 1950s для сварки алюминия с использованием аргона в качестве защитного газа. Затем он распространился на другие страны и стал популярным выбором для сварки углеродистой стали.

Этот метод универсален, поскольку его можно использовать для тонких и толстых компонентов. При непрерывной подпитке огня эта техника не только эффективна, но и очень продуктивна. Сварщик контролирует скорость сварки и положение, однако длина дуги и скорость подачи проволоки регулируются источником питания.

Команда McMahan использует сварку MIG в большинстве наших проектов из нержавеющей стали. Мы можем сделать 100% проплавление и обеспечить чистоту сварных швов для пищевой продукции. В нашем магазине есть сварочные аппараты для сварки чемоданов, которые представляют собой сварочные аппараты MIG, работающие с проволокой с гибким сердечником. Это проволока, в которой есть газ для создания сварочного щитка. Это экономит нам время, когда мы делаем сварку на месте.

Сварка МИГ используется в ряде отраслей промышленности. На сварку МИГ приходится более 50% свариваемого металла.

ВИГ-дуговая сварка вольфрамовым электродом  

При сварке TIG используется вольфрамовый электрод. Этот вид сварки использует газовый щит для защиты сварочной ванны, а не шлака. Он заменил ручную дуговую сварку металлом в 1940-х годах. TIG изменил правила игры в том, какие металлы можно использовать для конструкционных применений. Он добавил алюминий как возможность, которая в то время еще не использовалась широко. Сначала он в основном использовался в авиационной промышленности для сварки магния. Заостренный вольфрамовый электрод создает сильную дугу. Вольфрам — более прочный металл, который не растворяется и не выгорает. Тонкий проволочный наполнитель вручную подается в бассейн, где он плавится. Сварка TIG медленнее, чем некоторые другие процессы, но во многом похожа на другие типы дуговой сварки. Тип электрода и необходимое оборудование отличают его от других сварочных процессов.

Этот процесс сварки можно использовать для более широкого круга металлов, чем любой другой тип сварки. Он по-прежнему широко используется в авиационной промышленности, а также в космических кораблях. Эта форма сварки распространена в автомастерских, но ее также любят художники-скульпторы из-за высокого качества окончательного сварного шва.

Дуговая сварка металлическим электродом с защитным электродом  

Этот вид сварки является одним из старейших способов сварки. Процесс был запатентован в 1890 году Чарльзом Коффином. SMAW — это процесс ручной сварки, который до сих пор является одним из наиболее часто используемых. Его можно использовать во всех положениях и на всех черных металлах. Хотя это распространено, для создания качественных сварных швов с помощью этого процесса сварки также требуются практика и навыки.

SMAW также известен как дуговая сварка. Металлический стержень, покрытый флюсом, используется для формирования сварного шва, отсюда и термин «стержень». Электричество попадает в основной металл после прохождения через стержень. Флюс образует газовую защиту и является частью того, что делает этот сварной шов настолько универсальным, где его можно использовать. Он использует тепло дуги для плавления расходуемого электрода и основного металла. Металл образуется на конце электрода, который переходит из дуги в сварочную ванну. Наполнитель осаждается по мере износа электрода. Этот метод сварки создает цепь между электродом и основанием. Для этого требуется заземляющий зажим для заземления создаваемой цепи.