- Електродугове зварювання
- Газопламенная зварювання
- Електронно-променеве зварювання
- Ковальська зварювання
- атомноводородной зварювання
- Газозварювання
технологія зварювальних робіт відома людям досить давно: ще кілька століть назад майстри ковальської справи виробляли зварювання різних деталей (правда, їм піддавалися тільки чорні метали - зварювання кольорових металів з'явилася значно пізніше).
На сьогоднішній день людям відомо кілька технологій зварювання як для чорних, так і для кольорових металів, але всі ці технології ріднить одна спільна риса - жоден метод не обходиться без застосування тепла (дуже високої температури), яке генерується будь-яким інструментом, здатним в прямому сенсі слова розплавляти метал (як правило, таким інструментом є пальник). У даній статті ми розберемо основні технології зварювання, їх переваги, недоліки та перспективи їх подальшого застосування в промисловості.
Електродугове зварювання
Електродугове зварювання - зварювання, при якій нагрівання поверхонь, що зварюються до температури плавлення і їх подальше плавлення здійснюється теплом, що генерується дугою, через яку проходить електричний заряд постійного або змінного струму. Відносна простота процесу і відсутність необхідності застосування складних інструментів визначили популярність електричної дугового зварювання у виробництві: даний метод сьогодні є найпоширенішим.
Процес електричної дугового зварювання коротко можна описати таким чином.
- Майстром, який виконує роботу, запускається генератор змінного або постійного електричного струму, який починає подавати заряд на електричну дугу.
- Дуга подає енергію на електрод і безпосередньо зварюються поверхні. Під дією цієї енергії метали, з яких складаються зварюються поверхні і електрод, плавляться.
- В результаті утворюється тимчасова зварювальний ванна, на дні якої знаходяться сплавляли метали, а наверх спливає шлак. Шлаки відокремлюються від металів в результаті плавлення.
Електродугове зварювання має кілька видів, відмінності яких один від одного грунтуються на ступеня механізації робіт зі зварювання:
Ручне зварювання - всі операції по зварюванню (запалювання електрогенератора, переміщення пальника по металу, маніпуляції пальником з метою зменшення шва і надання йому гарної форми, а також виключення пальника) виробляються майстром вручну. Ручне електродугове зварювання виконується набагато довше, ніж механічна, однак в невеликих майстерень такий спосіб зварювання застосовується до цих пір, що пояснюється головним чином дорожнечею зварювального устаткування.
Напівавтоматичне зварювання - дріт з електродом подається в с зону зварювання за допомогою спеціальних механізмів, а коригування руху електрода з метою поліпшення форми шва здійснюються майстром вручну.
Автоматичне зварювання - всі операції, включаючи запалювання електрода і його рівномірне переміщення по металу, здійснюються автоматично і не вимагають контролю майстра. При автоматичному зварюванні досягається найменша товщина шва і найбільш красиве оформлення місця зварювання, крім того, при автоматичному зварюванні можливе застосування флюсу (шару хімічних елементів, які зводять до нуля вплив на зварювання з боку хімічних елементів, що містяться в атмосфері, наприклад, кисню).
Газопламенная зварювання
Газопламенная зварювання
Газопламенная зварювання є найпопулярнішим способом зварювання у випадках, коли потрібно екстрено і без застосування особливо складних інструментів зварити або розрізати певні деталі.
Газопламенная зварювання проводиться за рахунок нагрівання поверхонь високотемпературним полум'ям (температура в епіцентрі вогню сягає кількох тисяч градусів), яке підтримується будь-яким пальним газом (найчастіше таким газом є ацетилен). При газополум'яної зварюванні відбуваються все ті ж самі процеси, що й при зварюванні за допомогою електродів - освіту зварювальної ванни з виштовхуванням на поверхню цієї ванни зварювального шлаку і матеріалів, які утворюють зварювальну плівку.
Газопламенная зварювання має безліч переваг:
- відносна доступність горючого матеріалу;
- повна автономність і можливість використання даного виду зварювання в умовах дефіциту часу і інструментів;
- простота технології.
Однак у даного методу є і істотний недолік: газополум'яна зварка підходить тільки для зварювання не дуже широких деталей (не більше 1 см в ширину). Для з'єднання більш товстих деталей зварювання хорошої якості не досягти, так як деякі частини поверхні деталей, що беруть участь в процесі, остигають і не з'єднуються один з одним.
Електронно-променеве зварювання
Електронно-променеве зварювання
Електронно-променеве зварювання є одним з новітніх видів зварювання, повсюдно поширився зовсім недавно, але при цьому дає вражаючі результати. Метод має на увазі фокус потоку електронів, обеспечіваютщіх дуже високу температуру нагрівання, і, як наслідок, дуже гарна якість зварювання.
При зварюванні електронно-променевим методом в металах утворюється так званий канал проплавления - вузьке поглиблення, що утворюється через фактичну випаровування металу, який був на місці цього каналу. Це дозволяє зменшити розміри зварювального шва до практично нульових розмірів, що по-перше, покращує загальні властивості зварювання (шов на неї практично ніяк не впливає), а по-друге, надає звареної деталі цілісний вигляд.
Технологія електронно-променевого зварювання досить проста. Електронний промінь, що генерується спеціальним обладнанням, в залежності від товщини сплавляється матеріалу може перебувати в двох положеннях (для тонких металів - в нижньому положенні, для більш товстих матеріалів - в горизонтальному) і здійснювати як неповне, так і повне (інакше зване наскрізним) проплавление деталі .
Багато майстрів, постійно практикуючі метод електронно-променевого зварювання, застосовують деякі хитрощі, що впливають на властивості кінцевих сполук (наприклад, направляють промінь не перпендикулярно напрямку переміщення, а під невеликим кутом, що дозволяє створити більш рівномірну кристалізацію і зменшує розміри пір в металі, а також додають в сферу зварювання різні присадки, легуючі метали, які беруть участь у зварюванні).
Ковальська зварювання
Ковальська зварювання
Ковальським зварюванням називається процес з'єднання двох металевих деталей між собою за допомогою зовнішнього тиску, який чиниться, як правило, молотком або яким-небудь схожим інструментом, але мають великі розміри.
Сама технологія ковальського зварювання проста до непристойності: деталі, які необхідно зварити між собою, нагріваються (наприклад, в печі або за допомогою високотемпературного полум'я), після чого майстер бере молоток, кладе зварюються поверхні на гір і починає їх проковку (простіше кажучи, починає наносити в місці сплаву деталей удари, які сприяють кращому з'єднанню деталей). Незважаючи на свою уявну простоту, ковальське зварювання є досить-таки складним процесом:
- по-перше, при такій зварюванні необхідно мінімальне спеціальне обладнання (молоток, горн і нагрівальний елемент);
- по-друге, щоб зварювання була надійною і якісною, проковку потрібно здійснювати дуже енергійно (тобто наносити в місці з'єднання поверхонь дуже сильні і швидкі удари, щоб зруйнувати грубозернисту будову деяких частин, що з'єднуються металів і зробити ці частини якомога дрібнішими);
- по-третє, на здійснення проковки майстру дається дуже мало часу (метали остигають досить швидко, а при охолодженні вони не з'єднуються один з одним або з'єднуються дуже погано, що перешкоджає проведенню зварювання).
Метод ковальського зварювання простий, але застосовується сьогодні дуже обмежено: виною цьому - поширення в промисловості високолегованих сталей і металів, які в силу своєї високої міцності просто не піддаються нагріванню і подальшого силового руйнування.
атомноводородной зварювання
Атомноводородной зварювання вдає із себе процес зварювання двох металевих пластин (або фрагментів металу, що мають іншу форму), протягом якого вода, яка бере активну участь в процесі, піддається розкладанню, в результаті чого утворюються кисень і водень.
Автомноводородная зварювання має досить багато відмінностей від інших видів сварок, що не завадило їй знайти застосування в таких галузях промисловості, як металургія, авіабудуванні та медицині. Вона підходить для з'єднання дуже тонких (товщиною менше 5 мм) шматочків високолегованої сталі, з'єднати які, застосовуючи інші методи зварювання, дуже складно або просто неможливо.
При здійсненні атомноводородной зварювання воднева суміш подається за допомогою спеціального інструменту, званого газовим пальником (в промисловості і в побуті найчастіше використовується газовий пальник «Ефект-210»), а майстер рівномірними рухами цього пальника здійснює зварювання двох деталей між собою.
Єдине, за чим потрібно стежити зварнику - оплавлення пальника, сліди якого регулярно з'являються на краях приладу (видаляти сліди оплавлення потрібно вручну, попередньо остудивши прилад). Газові пальники працюють від стандартної електромережі, яка проведена в будь-який будинок і дуже добре ріже навіть високолеговані стали на дуже тонкі пластини, сфера застосувань яких при виробництві різні деталей і механізмів дуже велика.
Багато майстрів, які відчувають гостру нестачу в водні, переробляють газові балони, які подають паливо для пальника, таким чином, щоб замість водню в якості сировини можна було використовувати абсолютно будь-які гази, це скорочує витрати на зварювання будь-яких металевих виробів.
Газозварювання
Газозварювання - метод зварювання двох або більше металевих поверхонь) за допомогою їх плавлення, що досягається завдяки впливу на метали високотемпературного полум'я, яке підтримується сумішшю кисню і ацетилену (або кисню і пропану). Для проведення газосварки необхідне спеціальне обладнання (пальник, балони, де буде зберігатися ацетилен або газовий генератор, а також нагрівальні елементи, що підігрівають з'єднуються деталі). Придбання такого обладнання при регулярному його застосуванні окупиться багаторазово, бо воно практично не зношується і дає відмінний результат (саме тому газозварювання сьогодні є найпопулярнішим видом сварок серед всіх способів зварювання деталей).
Технологія газосварки досить проста і зрозуміла, а впоратися з газозварювальних апаратом зможе навіть зовсім недосвідчений користувач. Для того, щоб здійснити приєднання двох металевих деталей один до одного за допомогою газозварювання, необхідно включити газозварювальний апарат, встановити на ньому температуру від 50 до 70 градусів і почати рівномірно вести газозварювальних апаратом за місцем зварювання двох деталей.
У процесі зварювання не можна допускати, щоб газозварювальний апарат торкався до металу (краще за все тримати його на відстані декількох міліметрів), вміння тримати апарат на потрібній відстані виробляється після кількох тижнів тренувань. Рівномірний ведення апаратом за місцем з'єднання двох пластин забезпечує рівномірний прогрів зварювальної ванни і, як наслідок, непомітний і рівний шов з'єднання, який практично не буде впливати на властивості звареної деталі.