Меню
Global-Stroy.net
» » Холодная и горячая сварка металлов

Холодная и горячая сварка металлов

  • 25-04-2013, 18:01 |
  • admin


Холодная и горячая сварка металловСваркой называется физико-химический процесс, при котором получается неразъемное соединение двух деталей из узлов путем сплавления материала, из которого они изготовлены или путем совместной пластической деформации их сопрягаемых элементов. В зависимости от технологии формирования сварного шва различают два вида сварки – холодную и горячую. На сегодняшний день известно 50 различных техпроцессов сварки металлов, поэтому в этой статье мы рассмотрим наиболее часто применяющиеся виды сварки металлов и сплавов.

Холодная сварка

В соответствии с ГОСТ 2601-84, холодной сваркой называется процесс получения неразъемных соединений, проходящий без предварительного нагрева соединяемых деталей, то есть процесс сваривания происходит за счет пластических деформаций.

По сути, холодную сварку можно назвать сваркой давлением. В процессе пластической деформации на поверхности соединяемых деталей происходит разрушение оксидного слоя, благодаря этому расстояние между ними становится сопоставимым с размерами кристаллической решетки, происходит диффузия поверхностных атомов, чем обеспечивается обеспечение прочное соединение – сварочный шов.
В зависимости от технологической схемы холодную сварку подразделяют на три вида:

• Холодная точечная сварка. Деформацию деталей производят пуансоном с предварительным их зажатием и без такового.
• Холодная шовная сварка. Существует два способа такой сварки. Первый – детали свариваются по всей длине. Второй способ заключается в последовательном нанесении сварных точек, которые перекрываясь, образуют непрерывный шов.
• Холодная стыковая сварка. Процесс происходит методом сильного сжатия закрепленных в зажимах деталей.

Область применения

Технология холодной сварки широко применяется при соединении деталей из меди, свинца, никеля, алюминия, серебра, кадмия и стали. Применение технологии холодной сварки оправдано, если необходимо получить неразъемное соединение металлов очень чувствительных к нагреву до температуры начала плавления или когда есть необходимость соединения деталей изготовленных из различных металлов. Например, при производстве многослойного металлопроката или при армировании алюминиевых проводов медными наконечниками.

Преимущества

• Не происходит деформации металла, так как не происходит нагрев деталей.
• В результате холодной сварки получается аккуратный и прочный шов, не требующий дальнейшей обработки.
• В некоторых случаях, это единственно возможный способ соединения деталей. К примеру, алюминий и медь можно соединить только методом холодной сварки.
• Экономичность. При холодной сварке нет отходов (остатков электродов, брызг металла, стружки при обработке швов). Кроме того не требуется затрат энергии на нагрев свариваемых изделий.

• Экологичность. Процесс происходит при отсутствии дыма, излучения и других вредных факторов.
• Возможность соединения в неразъемное соединение больших площадей одной из разновидностей холодной сварки – методом сварки взрывом.

Процесс горячей сварки предусматривает разогрев материала соединяемых между собой деталей до температуры плавления (в месте стыковки). Источниками энергии для этого служат: электрический ток, открытое пламя, плазма, лазерный луч, пучок электронов.

Виды горячей сварки

Основные виды горячей сварки – это электродуговая сварка и газовая сварка. Электродуговая сварка в свою очередь подразделяется на подвиды:

• Ручная электродуговая сварка в среде (обдуве) инертных газов.
• Сварка под флюсом.
• Сварка вольфрамовым электродом в среде (обдуве) инертного газа
• Дуговая сварка трубчатым электродом.
• Сварка плазмой.

Электродуговая сварка

Этот вид получения неразъемных соединений один из самых популярных среди всех видов горячей сварки. При электродуговой сварке места соединения деталей нагреваются и расплавляются посредством воздействия электрической дуги. Для этого необходим источник питания, способный выдавать мощные электрические токи при низком напряжении – «сварочный трансформатор». В процессе сварки «зажигается» электрическая дуга, при температуре в дуге 5500 градусов Цельсия газ, находящийся в ней представляет смесь ионизированных частиц которые, воздействуя на материал соединяемых деталей, расплавляют его, то есть получается сварочный шов. Область применения: сварка деталей и узлов, изготовленных из конструкционной стали.

Ручная дуговая сварка в среде инертного газа

Технология ручной сварки в среде инертного газа заключается в следующем. Электрод в виде металлического стержня диаметром от полутора до десяти миллиметров, укрепленный в специальном держателе, начинает касаться поверхности свариваемых деталей. При этом замыкается электрическая цепь (так как один провод от источника питания присоединяется к электроду, а второй к сопрягаемым деталям) и конец электрода нагревается.

Если в этот момент отвести его от детали на расстояние 3-5 мм зажигается электрическая дуга, которая в свою очередь расплавляет кромки свариваемых деталей, образуя так называемую «ванну расплавленного металла», которая сразу же кристаллизуется, образуя сварочный шов. Так как при этом происходит полное обезуглероживание (выгорание углерода) металла примыкающего к сварочному шву, что является очень вредным фактором, для уменьшения выгорания углерода, в зону сварки подается инертный газ. Обычно аргон или гелий.

Область применения метода: сварка конструкционных и легированных (нержавеющих, инструментальных, шарикоподшипниковых и т.п.) сталей, чугуна, и некоторых видов цветных металлов.

Сварка под флюсом

Способ аналогичен двум предыдущим способом, отличаясь лишь тем, что электродом в этом случае служит специальная сварочная проволока, подаваемая в зону сварки в автоматическом режиме, проходя при этом через слой флюса. Физический смысл обработки флюсом такой, как и в случае подачи в зону сварки инертного газа – предотвращение выгорания углерода свариваемых деталей.

Сварка вольфрамовым электродом в среде (обдуве) инертного газа

От описанных выше методов, такой вид сварки отличается тем, что в нем используется вольфрамовый электрод, который не расплавляется, а остается неизменным в течение всего процесса сварки. Здесь под действием электрической дуги между электродом и соединяемыми деталями плавится лишь материал деталей.

Если технологический процесс предусматривает подачу в зону сварки присадочного металла, то его подводят туда отдельно в виде металлического стержня или проволоки, сматываемой с катушки. Зона сварки защищается инертным газом, как и в предыдущих случаях. Метод позволяет сваривать металлы (алюминий, магний, никель, легированные стали), как ручным, так и механизированным способом. При этом метод позволяет сваривать между собой детали имеющих сложную конфигурацию.

Электродуговая сварка трубчатыми электродами

Другое название метода – «сварка порошковой проволокой». В этом случае электрическая дуга создается между свариваемыми деталями и непрерывным электродом, выполненным в виде трубочки наполненной флюсом. Металл электрода служит присадочным материалом, а флюс соответственно защищает зону сварки.

Сварка плазмой

Технология сварки плазмой аналогична сварке вольфрамовым электродом в инертном газе. Но в этом случае пламенный столб (дуга) ограничена сварочным соплом, в результате чего можно значительно увеличить ее температуру. Электрическая дуга может создаваться как в самой «плазменной» горелке, так и между свариваемыми деталями и горелкой. Поток плазмы обеспечивает небольшую защиту зоны сварки, но при необходимости зону сварки обдувают инертным газом по аналогии с предыдущими методами электродуговой сварки.

Газовая сварка

Самый распространенный вид – это ручная кислородно-ацетиленовая сварка. Технологией этого вида сварки предусматривается контролируемое сжигание ацетилена в среде кислорода (в зоне сварки). При этом температура пламени составляет величину 3000 градусов Цельсия. Оба газа подводятся гибкими резиновыми шлангами к специальной газовой горелке от баллонов находящихся под высоким избыточным давлением. Контроль и понижение давления газов осуществляется редукторами, установленными на баллонах. Присадочный материал подается в зону сварки вручную. Область применения: сварка стальных трубопроводов небольшого диаметра, ремонтные работы не ответственных деталей.
Кроме описанных выше часто применяемых видов горячей сварки существуют другие методы горячей сварки такие как:

• Сварка электронным лучом.
• Сварка трением.
• Высокочастотная сварка.
• Лазерная сварка.
• Сварка сопротивлением и другие виды.

Эти виды сварки не получили широкого распространения и являются специальными видами сварками ограниченного применения.

По материалам сайта http://global-stroy.net

  • Просмотров: 1393

Мы в интернете Социальный блок

Оцените работу движка

Лучший из новостных
Неплохой движок
Устраивает ... но ...
Встречал и получше
Совсем не понравился

Ключевые слова Облако тегов