Заваряване: методи и технологии за заваряване. Класификация на методите за заваряване

Заваряването става Всичко в едно

Може да се каже, че заварената връзка е тази, която се получава чрез топене или заваряване с налягане. Разбира се, има огромен брой методи за получаване на необходимия резултат. Например, има такъв елемент като електрическа дъга, с помощта му се извършва заваряване. Начините на заваряване са много различни, ще се опитаме да ги разгледаме всички.

Малко история. класификация

Металната коване е първият процес на заваряване. Необходимостта от ремонт на метални изделия, както и създаването на по-сложни части, беше предпоставка за развитието на заваръчните процеси. Така през 1800-1802 г. е открита електрическа дъга. Бяха направени различни експерименти с нея. В крайна сметка хората се научили да правят заварени съединения чрез електрическа дъга. На територията на Русия се провежда активно обучение на квалифицирани заварчици, непрекъснато се разработват нови технологии, фундаментално различни подходи и т.н. Ярък пример за отлична теоретична и практическа база е Институтът Бауман.

В момента има около 150 метода за заваряване. Методите за заваряване са разделени на физически, технически и технологични характеристики. Така че, според физическите показатели, има три големи групи:

• термичен Дали тип заваряване се извършва с използване на топлинна енергия. Това включва газови, дъгови, лазерни и други заварявания.
• топломеханична - вид заваряване, което предполага използването не само на топлинна енергия, но и на натиск. Това може да бъде контакт, дифузия, коване и т.н.
• Механичен вид заваряване. В такива случаи се използва механична енергия. Най-разпространеното студено заваряване, експлозия, триене и др.

Всеки отделен вид се характеризира с енергийни разходи, екологосъобразност и оборудване, което се използва по време на работа.

Заваряване с пламък

В този случай основният източник на топлина е пламък, който се отделя в резултат на изгарянето на гориво в смес с кислород. Към днешна дата са известни повече от дузини газове, които могат да се използват. Най-популярни са ацетилен, LFA, пропан и бутан. Генерираната топлина разтваря повърхностите заедно с пълнежния материал.

Операторът регулира естеството на пламъка. Тя може да бъде окислителна, неутрална или редуцираща, в зависимост от количеството кислород и газ в сместа. През последните години LFA се използва активно, което осигурява не само висока скорост на заваряване, но и отлично качество на шева. Но в същото време е необходимо да се използва по-скъп кабел с високо съдържание на манган и силиций. За днес това е най-актуалната смес за заваряване на газ, което се дължи на безопасността и високата температура на изгаряне в кислород (2430 градуса по Целзий).

Много зависи от състава на метала, който се планира да бъде заварен. Така, в зависимост от този параметър, се избира броят на пълнителните пръчки и когато се вземе предвид дебелината на метала, се избира диаметърът им. При внимателна предварителна подготовка се постига идеално заваряване.

Всички методи за заваряване (газ) имат обща характеристика, която се състои в гладко нагряване на повърхността. Ето защо те са подходящи за работа със стоманени ламарини от 0,5-5 мм, цветни метали, както и с инструментална стомана и чугун.

Нека да разгледаме по-отблизо някои от методите за заваряване с газ. Има доста от тях.

Ляво, дясно и чрез заваряване

Когато дебелината на листа не е по-голяма от 5 мм, най-често се използва лявата газова заварка. Съответно горелката се придвижва от дясно на ляво и пълнежът е отпред. Пламъкът се изпраща от заваръчния шев и загрява добре детайла и пълнителя. Техниката варира в зависимост от дебелината на метала. Ако листът е по-малък от 8 мм, горелката се движи само по шева. Ако е повече от 8 мм, тогава е необходимо паралелно да се извършват колебателните движения в напречната посока, за да се подобри качеството на шева. Предимството на левия метод е, че операторът вижда добре работната площ и може да осигури еднаквост.

Основната разлика между правото заваряване е, че е по-икономична. Причината е, че пламъкът на горелката не е насочен от шева, а към него. Този подход позволява заваряване на метали с максимална дебелина, като ъгълът на отваряне на ръбовете е малък. Горелката се движи от ляво на дясно, следвана от пълнежен прът.

Разбира се, ако разгледаме методите за заваряване с газ, тогава си струва да споменем заваряването през ролката. Използва се, когато се нуждаете от вертикална долна връзка. Долната линия е, че в долната част на съединението е направен малък проходен отвор. При преместване на горелката горната част на отвора се топи и когато добавката е въведена, долната част е заварена. Когато дебелината на листа е твърде голяма, работата се извършва от двете страни и се извършва от двама оператора.

Метод за заваряване на банята

Много от нас са запознати с армировката, която се използва активно в монолитна рамкова конструкция. Използва се в блокове за припокриване, купчини и т.н. Нека да разгледаме по-отблизо характеристиките на това заваряване. Най-често се използва за хоризонтални пръти. Същността на метода е, че в кръстопът се заварява стоманена матрица. Тогава създава баня от разтопен метал за сметка на топлината на дъгата. Оказва се, че краищата на заварената арматура се топе и образуват обща вана. Съответно, при охлаждане се образува пълна връзка.

Но преди да започнете машината за заваряване, е необходимо да подготвите прътите. Това се прави, както следва: повърхността, както и краищата се почистват, като се премахва всякакъв вид замърсяване, например ръжда, мащаб и мръсотия. За тази цел е подходяща метална четка. Между другото, важно е да изрежете армировката на дължина от 30 мм в мястото за заваряване. Пръчките са инсталирани коаксиално. В този случай разстоянието не трябва да надвишава един и половина диаметъра на електрода (в края).

Процесът протича под високи токове. Например, с електрод от 6 мм, заваръчната машина работи с ток от 450 ампера. Ако говорим за ниски температури, тогава токът се увеличава с 10-12%. В допълнение, работата може да се извърши едновременно с няколко електрода. Струва си да се обърне внимание на факта, че този метод ви позволява да намалите сложността на процеса, цената на продукта, както и консумацията на електроенергия. Към днешна дата методът на къпане на заваръчната арматура е най-популярният и надежден. Това се дължи на ниската консумация на енергия и високото качество на връзката.

Заваряване под налягане (пластмаса)

Този тип заваряване се нарича студено заваряване. Поради факта, че по време на изпълнението на връзката няма допълнително нагряване на обработената повърхност. Този метод се основава на пластичната деформация на металите по време на компресия или плъзгане. Работата се извършва при нормални или отрицателни температури без дифузия. Този метод се счита за един от най-старите.

За да се получи висококачествен шев, се използват специални устройства, които причиняват деформация на обработваните повърхности, които трябва да бъдат предварително почистени. В резултат на това се формира монолитна и доста силна връзка. Има различни видове и методи на заваряване (пластмаса). Понастоящем има три от тях: място, шев и задник.

Студеното заваряване може да се комбинира с материали като мед, олово, алуминий, кадмий, желязо и др. Най-предпочитаната пластмасова заварка е, когато е необходимо да се работи с хетерогенни материали, които са доста чувствителни на топлина.

Разбира се, трябва да се отбележи, че основното и главно предимство на заваряването с натиск е фактът, че не е необходимо да свързвате мощен източник на електроенергия за предварително нагряване на повърхността. В допълнение, така полученият шев е не само силен, но и равномерен, а също и устойчив на корозия. Въпреки това, има някои недостатъци. Изводът им е, че е възможно да се работи само с метали с висока пластичност. Ако някои методи за заваряване тръби могат да бъдат приложени, други - не, и вие трябва да използвате топене. Това важи за водопроводи и газопроводи.

Класификация на методите за заваряване. разширение

Самият процес протича по следния начин. Свързаните части се монтират в непосредствена близост една до друга. След това се подава мощен източник на топлина, който разтапя свързаните части.

Разтопеният метал (без каквито и да е допълнителни механични ефекти) се добавя към общия заваръчен басейн. Когато топлинен източник се отстранява от мястото за заваряване, шевът се охлажда и заваръчният метал образува много здрава връзка. Основният проблем е, че топлинният източник трябва да има висока мощност и температура. Например, за да работите със стомана, мед или чугун, се нуждаете от устройство с температура 3000 градуса по Целзий. Ако този индикатор е умишлено намален, производителността на заваряване ще падне рязко и процесът ще стане неефективен.

Класификацията на методите за заваряване за топене в зависимост от източника на топлина е, както следва:

• Arc заваряване. Като източник на топлина се използва електрическа дъга, която гори между електрода и заварената повърхност.
• Плазмено заваряване. Източникът на топлина е сгъната електрическа дъга. Чрез нея, при висока скорост (свръхзвукова), се издухва газ, който придобива свойствата на плазмата.
• електрошлаково - металът се загрява чрез разтопен поток, през който тече електрически ток.
• Заваряване с електронен лъч - отоплението се осъществява от кинематичната енергия на електроните. Те се движат във вакуум под влияние на електрическо поле.
• Лазерно заваряване се получава чрез нагряване на метала през оптичния лъч на квантов генератор. В този случай обхватът на излъчване може да е светъл или инфрачервен.
• Газова заварка - топене на обработваната повърхност в резултат на изгарянето на сместа газ-кислород.

Arc заваряване и неговите видове

Днес най-важното за много отрасли е електрическата дъгова заварка. Ако изчислим броя на съществуващите инсталации, заетостта сред специалистите и броя на продуктите, този начин за получаване на висококачествени шевове води света. Да разгледаме основните методи за дъгова заварка. Към днешна дата има няколко.

Най-често срещаните са автоматичното заваряване. Нейната същност се крие във факта, че някои от движенията на оператора са автоматизирани. Например, доставката на електрода и неговото движение по шева се извършват без човешка намеса (за разлика от полуавтоматичния режим). Този подход е добър, защото качеството на шева и производителността се увеличават малко и опасността от травми се намалява. Често се използва защитен газ, който е необходим за предотвратяване на нитрирането и окисляването на заварената връзка по време на работа.

Има и ръчно заваряване, което се състои в това, че ръбовете на топене влизат в контакт и възбуждат електрическата дъга (с нетопиращ се електрод). След като пълнежът се нагрява и стопява, се получава вана, която впоследствие създава шев. Важно е да обърнете внимание на факта, че методите за заваряване на електрод с електрическа дъга се класифицират според няколко технически характеристики. Например, от вида на използваните газове (активни и инертни), от степента на механизация (ръчна, автоматична и т.н.) и от други знаци.

Повече за ръчната дъгова заварка

Вече разгледахме принципно принципа на получаване на заварена връзка в ръчен режим. Нека разгледаме този въпрос по-подробно. Към днешна дата съществуват методи за ръчно дъгова заварка, всяка от които е уникална по свой собствен начин. Например в процеса могат да се използват различни електроди: топене и нетопимост. Ако е избран втори изглед, съединението се прави по следния начин: ръбовете се прилагат един към друг, а графитът или въглероден електрод донесе на повърхността да се лекува и да създаде дъга. В резултат на това се образува вана, която след известно време се втвърдява и образува заваръчен шев. Този метод е най-подходящ за работа с цветни метали и техните сплави и също така се използва за нанасяне на повърхности.

Друг начин е да се използва топилен електрод със специално покритие. Този метод може да се нарече класически, ако говорим за ръчно заваряване, тъй като той е най-често срещаният и използван за дълго време. Единствената разлика от гореописания метод е, че електродът се топи заедно с повърхността. В резултат на това се получава обща вана, която се втвърдява след отстраняването на дъгата и образува висококачествен заваръчен шев. Изборът на метода за заваряване зависи от конкретната ситуация, материала, неговия състав и много повече.

Няколко важни точки

Разгледахме основните методи за заваряване. Те обикновено са разделени на три големи групи: студено, горещо и газ. Въпреки това, заслужава да се отбележи, че понякога се използват специални методи за получаване на шев. Това е необходимо, когато става дума за химически активни метали и техните сплави. Между другото, тези материали се използват все повече в строителството за изграждането на отговорни обекти. В такива случаи работата се извършва с ниско съдържание на кислород и азот във въздуха и източникът трябва да е на висока температура. Яркият пример е плазмата, както и заваръчното лъчение. Във втория случай източникът на сноп е подобен на кинескоп и има напрежение от порядъка на 30-100 kV.

Където е по-трудно и по-интересно от гледна точка на получаване на качествено комбинирано плазмено заваряване. Със своята същност ние вече сме подредили малко. В процеса има такива ключови характеристики като проводимостта на електрическия ток от плазмата. Газът, който образува плазмата, в допълнение към основната си задача, също предпазва шева от окислителни процеси и азотиране. Можем да кажем с увереност, че това е достоен метод, но има някои ограничения. Например захранването трябва да има напрежение над 120 V, а инсталацията е много скъпа и сложна.

заключение

Затова разбрахме какво е заваряването. Методите за заваряване са различни. В повечето случаи операторът е изправен пред задачата да получи не само висококачествено, но и силно заваряване, което ще издържи дълго време на механични влияния. За да направите това, има различни начини за заваряване на електрод, например, топене или не. Освен това технологията може да се различава в зависимост от техниката на капитана. Удобно е някой да свърши работата с лявата заварка, някой - правилният.

Дори елементарните методи за заваряване на арматурата трябва да се извършват съгласно инструкциите. Съгласете се, няма да е много приятно, ако разделянето се срине само защото заварчикът се е скрил и реши да спаси малко.

Днес все по-сложни и скъпи форми на получаване на съединения. Това се дължи на някои фактори. Първо, технологичният прогрес води до факта, че не винаги е възможно да се използва ковано заваряване поради крехкостта на конструкцията. Второ, те се опитват да получат високо качество на шева, което няма да се разпадне при дълги динамични и вибрационни натоварвания. Това не е трудно да се постигне, особено ако се има предвид, че ударите и вибрациите са най-важните врагове на заварената става. Но модерното заваряване (методи за заваряване) непрекъснато се подобрява, разработват се нови подходи за укрепване и получаване на силни и висококачествени връзки.