Что такое сварка — Виды сварки

На вопрос, что такое сварка, ответит даже школьник.

Но это сложный технологический процесс и со времен, когда была открыта (1802 г.) и применена на практике электрическая дуга (1881 г.), произошло много инновационных изменений. Разработаны различные методы, чтобы получать ровные неразъемные соединения, совмещая металлы местным или общим нагревом. От структуры сырья зависит, какие виды для крепкой фиксации приемлемы в конкретном случае.

Что такое сварка?

Сварка – это ремесло, которое придумал и использует человек для своих хозяйственных нужд. Часто в жизнедеятельности встречаются вещи, изготовленные сварочной технологией, но разными способами. Ушло в прошлое, когда сваривали только металлические части. Созданы вещества, в состав которых входит разный молекулярный уровень, их тоже стали межатомно связывать между собой.

Поэтому и разработаны разные технологические процессы для соединения поверхностей:

• металлических;
• пластмассовых;
• керамических.

Для получения красивого и незаметного шва необходим был энергетический источник.

В ход пошло использование:

• электрической дуги и тока;
• газового пламени;
• лазерного излучения;
• электронного луча;
• различных трений;
• ультразвука.

Технологии развиваются стремительно, но последовательно и постепенно появились основные виды сварки.

Соединять конструкции в единое целое начали в самых  неожиданных местах

Со временем стало возможным выполнять работу в условиях:

• бытовых;
• промышленных организаций;
• полевых;
• открытого моря;
• космоса.

Сваривают части деталей во время ремонта оборудования под водой, в безвоздушном пространстве и дома, выполняя монтажные работы. Только после обучения можно проводить ряд действий, так как они опасны.

Нарушения техники безопасности угрожают жизни и здоровью самому работнику, его окружению:

• пожарами;
• электрическими поражениями;
• отравлениями от вредных газов;
• ослеплением ярким светом, вплоть до полной потери зрения;
• воздействием на организм теплового, ультрафиолетового, инфракрасного излучения, металлических брызг.

Склеивание деталей происходит с помощью:

• большого удельного давления, сжатием элементов, без использования температурных режимов;
• нагревания соединяющей черты, когда на объекты оказывают умеренное силовое воздействие;
• увеличения температуры в местах соединений до пластического деформирования, когда металл начинает плавиться, его не нужно сжимать, давить, после остывания и затвердения он крепко соединяется, остается только шов.

Мастера стараются выполнить линию как можно ровней и тоньше, а полосу, объединяющую 2 материала — прочной. Этим все виды сварщиков подчеркивают свой профессионализм, навыки, опыт.

Сварочный аппарат и экипировка

Соединять металлы начали давно, а когда стали работать с разными материалами, создали удобное оборудование для выполнения рабочих операций.

сварочный аппарат

Вначале появился сварочный аппарат довольно непростой и громоздкий, который считается до сих пор традиционным. 

Этот тип устройств основан на понижающих свойствах трансформатора в преобразовании силы тока до нужного уровня. При выполнении работ сварочными трансформаторами металл разбрызгивается во все стороны, отчего получаются некрасивые, толстые швы.

Со временем с развитием технологий, разработали новые способы и создали аппараты для сварки:

• электродуговой;
• полуавтоматической;
• ручной;
• с применением флюсов;
• газопламенной;
• электрошлаковой;
• термитной;
• аргонодуговой;
• плазменной;
• электронно-лучевой;
• лазерной;
• контактной;
• точечной;
• стыковой;
• диффузионной;
• с использованием высокочастотных токов.

Кроме основного оборудования для выполнения качественных сварных соединений важна дополнительная оснастка:

• электродами;
• щетками;
• держателями и клеммами;
• электрическими кабелями, протяжными роликами и горелками.

сварочное оборудование

В сварочном оборудовании мелочей не бывает, каждая деталь может как защитить сварщика, так и исключить брак в работе.

Для безопасных действий важна экипировка работника, включающая надлежащее состояние:

• специального костюма;
• обуви;
• перчаток.

Комплекты спецодежды шьют легкие и мягкие, предохраняющие тело от ожогов искрами, расплавленным металлом.

Предусмотрена специальная пропитка брюк и курток:

• парусиновых;
• брезентовых;
• кожаных.

Такая обработка создает устойчивость от горячих капель, раскаленных брызг. Руки тоже подвергаются опасным воздействиям, их защищают толстыми рукавицами, рабочими перчатками.

Сварщик

Сварщик должен быть одет в одежду, сшитую по ГОСТу из огнестойкой ткани, обработанной химическим составом.

Широкое применение получено изготовление курток от спилок со шкур животных. Изделия покрывают полимерной основой с акриловыми смолами, что дает надежную защиту от ожогов.

Существуют нормативы и для обуви. Работник не должен выполнять сварку в ботинках, подбитых металлическими гвоздями или со шнурками. В сапогах должны быть короткие голенища.

Особое внимание уделяют маске. Там окошко вставлено из светового фильтра, который предохраняет зрение от попадания горячих окалин. Существуют разные модели. В «хамелеонах» вставлено стекло, автоматически реагирующее на световые импульсы, а жидкокристаллические слои блокируют свет в начале сварки.

Технология сварочных работ

Если рассматривать технологию на примере электросварки, там создают электрическую дугу 2 проводника тока с разными зарядами. Для этого берут свариваемые детали и электроды. В ручном электродуговом соединении используют металлический сердечник, покрытый веществом – это электрод. Для отдельных видов работ, этот же элемент может быть графитовым или угольным. Когда разнополярные проводники прикасаются друг с другом происходит электрический разряд, процесс в виде дуги. Мастер направляет её в нужное место, там начинается деформация или плавление, уложенных рядом материалов и электрода.

Тот момент, когда расплавляется металл, происходит формирование шва, называют сварочной ванной.  Где высокая температура размягчает детали, а плазменная сила или давление от горячего газа перемешивает молекулярные частицы. Окружающие испарения создают защиту металлическим частям от кислорода, чтобы не произошла химическая реакция. Расплавленным шлаком поддерживается температура.

Сварщик следит, чтобы образование полностью распространилось по сварной ванне, она в свою очередь двигается вслед за электродом, в это время происходит формирование шва.

электрод

Мастерство специалиста заключено в передвижении электрода при нужной скорости, под правильным углом наклона, в соответствии с параметрами напряжения.

Газы после горения оставляют сформированную застывшую корку, пока она мягкая излишки убирают, сбивая молотком.

Виды сварки

Классификация

Классификация производственных процессов основана на физическом происхождении сварных соединений.

С помощью:

• плавления – в этом случае отсутствует давление, являться в качестве источника будет пламя газа, лучевая энергия;
• давления — происходят мероприятия благодаря механической энергии;
• термомеханики – с использованием физической нагрузки совместно с подогревом элементов.

Ручная дуговая сварка с применением неплавящихся электродов

Дуговую сварку применяют для соединения частей:

• алюминиевых;
• магниевых;
• из нержавейки;
• никелевых;
• медных;
• бронзовых;
• циркониевых.

Техника производства с использованием неплавящихся электродов идентична с автогенной сваркой, так работники добиваются качественных швов.

В этом методе отстает производительность по сравнению с плавящимся стержнем.

Преимущество технологического метода в соединении стали:

• низкоуглеродистой;
• высоколегированной;
• мартенситной.

Способ успешно используют, соединяя разнородные материалы — углеродистую с нержавеющей сталью, медную с латунной. Хотя в швах могут быть поры, что снижает их качество. В технологии сварки применяют неплавящиеся вольфрамовые электроды из чистого материала или с добавлением сплава.

Существует и другой метод с применением инертного газа:

• аргона;
• гелия;
• водорода;
• азота.

Выбранный газ служит защитной атмосферой для сварочной ванны и электрода.

Ручная дуговая сварка с применением плавящихся электродов

Эту сварку относят к универсальному подходу, когда работы нужно проводить при сложных производственных условиях.

К достоинствам такого метода относятся:

• соединение труднодоступных участков;
• выполнение работ из разных положений;
• совмещение возможно разных видов металлов — стальных, чугунных, цветных с широким выбором электродов;
• дешевое оборудование.

Из недостатков можно подчеркнуть:

• не каждый сварщик сможет выполнить хороший шов, это зависит от его навыков и способностей;
• низкая производительность по сравнению с остальными сварочными процессами;
• вредное производство как для сварщика, так и для окружающих.

Отличие в сварках состоит в электродах, изготовление стержня происходит из легкоплавкого металла.

Дуговая сварка с использованием защитного газа

В этом случае применяют электроды 2 видов – плавящиеся и неплавящиеся. Сваривают разные по составу металлы по технологии одинаковой с традиционной. Дополнительной защитой для сварочных ванн служит подача газа, поставляемого в баллонах. На эту область негативно влияет кислород отчего шов окисляется. Поэтому он нуждается в дополнительной защите, что и выполняет образование в виде газового облака, которое не дает проникать кислороду.

Автоматическая и полуавтоматическая сварка с использованием флюса или газа

Считается, что этот способ в скреплении металлических частей наиболее совершенный. Электроды подают в зону сварки не ручным, а механизированным способом, также происходит и дальнейшее их движение.

Полуавтоматическая сварка

В полуавтоматическом методе только стержни вставляют автоматически, остальную процедуру сварщик выполняет своими руками.

Защитить сварочную ванну при использовании такой сварки необходимо в обязательном порядке. Для этого берут жидкий, пастообразный или кристаллический флюс, который улучшает шов.

Прочие методы соединения металлов

В природе существуют разные по своей уникальности материалы, которые человек старается соединить. При этом у них могут быть отличные химические и тугоплавкие свойства, которые не подходят для традиционной сварки. Применение разных способов важно для промышленности, где создают ответственные детали.

Если необходимо приварить детали на небольших по площади участках поможет лазерный или плазменный метод.

В первом случае нагревают деталь, затем плавят лазерным лучом.

В первом случае нагревают деталь затем плавят лазерным лучом

Плазмой называют ионизированный газ, который подают в зону сварки, он же служит проводником тока.

Такую работу применяют для соединения 9 мм. металлов.

Технологический процесс сварки

На производственных участках, в строительстве к сварке не допускается человек без специальной подготовки. Для проведения работ тоже нужен документальный комплект. Такие строгости не относятся к обустройству забора возле дома или металлических ограждений, понадобятся только умения в обращении с аппаратом. Для серьезных объектов:

• разрабатывают чертеж;
• составляют технологическую карту;
• подготавливают рабочее место и металл;
• выполняют сварку;
• очищают обработанное место;
• контролируют проведенный процесс.

Проведение технологического процесса означает поэтапную разработку всех мероприятий на конкретном объекте. Заполняют документ на бланке, который является технологической картой, где описаны все подробности сварки. После завершения работ оценивают швы, вносят все огрехи, если они имеются.

В домашних условиях для сварщика теория важна, но начинать нужно под наблюдением сварщика, который сможет поправить неправильные действия, подскажет все секреты. Только на практике можно правильно поставить руку, это избавит от приобретения «зайчиков» в глазах и прочих неприятностей                                                                                        

---