Меню Меню

Технология сварки металлов и ее особенности.

Технология сварки металлов и ее особенности. фото

Опубликовано:

Сваркой в широком смысле называется такое неразъемное соединение каких-либо предметов, при котором достигается их «слияние» на молекулярном и даже на атомном уровне. Поэтому такое соединение становится действительно неразрывным и по существу два сваренных предмета становятся одним целым. Такое соединение называется сварным соединением.

Понятно, что такие технологии, после их открытия, сразу же нашли себе применение в самых разнообразных сферах. Развиваясь в разных направлениях, сварочные технологии внедрились в самые разные сферы. И список материалов, которые могут свариваться между собой, достиг внушительных размеров. Кроме традиционных (и остающихся для сварки основными) металлов, сюда в настоящее время включаются и такие неметаллические вещества как керамика, пластмассы и многое другое. Достаточно сказать, что свариваются сейчас даже кровеносные сосуды.

Однако, конечно, основной функцией сварки остается неразрывное соединение металлических деталей. Этот основной вид сварки — металлическая сварка или сварка металлов — находит широкий спрос в самых разных отраслях, особенно в машиностроении, а также в строительстве и разного рода монтажных работах.

Среди отрицательных особенностей сварки как промышленного процесса следует отметить прежде всего его повышенную опасность для оператора. Это связано с опасностью возгорания; током, отравления вредными газами, а также опасностью от теплового и других видов излучения и от брызгов расплавленного металла.

Классификация сварочных технологий

Такая широкая и многосторонняя технология как сварка, естественно, представляет собой скорее не одну технологию, а совокупность технологий, основанных на едином принципе. Поэтому возникает потребность как в более подробном и точном определении самого этого технологического явления, так и в классификации видов сварки по группам и подгруппам.

Прежде всего, рассмотрим более подробно само явление. При внимательном рассмотрении различных видов сварки можно сделать обобщение, что задача сварочного процесса – достижение неразрывного соединения двух поверхностей – достигается за счет использования двух основных факторов. Это, во-первых, нагревание и, во-вторых, пластическая деформация свариваемых поверхностей. Причем эти два воздействия могут применяться как отдельно (то есть, только нагревание или только деформация), так и вместе (что наиболее распространено и в целом наиболее эффективно).

Такое методологически правильное определения сварки так технологического явления позволяет расширить его исторические рамки. В соответствии с этим подходом, строго говоря, один из видов сварки (и исторически первый) присутствует уже в таком древнем технологическом процессе как ковка металла. Хотя это и противоречит стандартному представлению о сварке, как о сравнительно недавно возникшей технологии.

Как это обычно бывает при классификации сложных явлений, при классификации видов сварки используются сразу несколько принципов группировки.

Один из основных принципов связан с вышеприведенными двумя видами воздействия на свариваемые детали. Это классификация по форме используемой энергии. Здесь выделяют три основных типа: термический, термомеханический и механический. Хотя в целом при сварке используются и другие источники энергии, например, электрический ток, электрическая дуга, лазерное излучение, газовое пламя, электронный луч, ультразвук и трение

Термическая сварка происходит за счет воздействия на металл тепловой энергии, после чего края металла плавятся и прикрепляются один к другому за счет образования молекулярных и атомных связей. К данному типу относятся дуговая, газовая, лазерная и некоторые другие виды сварки.

Термомеханическая сварка происходит благодаря совместному воздействию на соединяемые поверхности и тепловой энергии и давлении. Здесь наиболее распространенные подтипы — диффузионная и контактная сварка.

Механическая сварка проводится за счет действия механической энергии и давления. Может быть холодной или ультразвуковой, а также может проводиться при помощи взрыва или трения.

Данные типы являются самыми общими, а всего различают более 150 видов и способов сварочных процессов. Существуют различные классификации этих процессов[7].

Так, в ГОСТ 19521-74 предусматривается классификация сварки металлов по основным группам признаков: физическим, техническим и технологическим.

Классификация по физическим признакам распадается на две – по форме и виду используемой энергии, причем форма энергии определяет класс сварки, а вид энергии — вид сварки. При таком подходе к классификации, всего имеется три класса сварки:

  • Термический класс: включает виды сварки, производимые путем плавления с использованием тепловой энергии — газовая, дуговая, лазерная, а также электронно-лучевая и некоторые другие.
  • Термомеханический класс: виды сварки с одновременным использованием и тепловой энергии и давления. Это контактная сварка, а также диффузионная, газо- и дугопрессовая, кузнечная и ряд других.
  • Механический класс: включает виды сварки, проводимые только или в основном за счет использования механической энергии. Это холодная сварка, а также сварка трением, взрывом или ультразвуковая сварка.

Есть и другие признаки – технические, технологические — и соответствующие им подразделения видов сварки.

Выбор класса и вида сварки для выполнения конкретной задачи делается в зависимости от используемого материала и технических характеристик, которые должно иметь готовое изделие.

История и современное состояние

В историческим плане, важнейшим для зарождения и развития сварочных технологий было открытие явления электрической дуги в начале 19 века, а также разработка способа соединения металлов при помощи сварки в 1880х годах. В дальнейшем процесс сварки как технология, позволяющая получать неразрывные соединения поверхностей получил широкое развитие и распространился во многих отраслях.

Сегодня развитие сварочных технологий позволяет использовать сварку не только на промышленных предприятиях, но также в полевых условиях (в степи, в открытом море, в поле), под водой и даже в космосе.

В настоящее время сварка металлов в промышленных условиях частично или полностью автоматизирована. Специальные сварочные устройства способны выполнять все функции, которые при ручной сварке выполняет сварщик. Такая организация процесса позволяет избегать брака и рисков, связанных с особенностями процесса ручной сварки.

Технологии сварки остаются востребованными и постоянно оптимизируются, в значительной степени направлении энергосбережения и расширения возможностей сваривания высокопрочных материалов.

Обратная связь Обратная связь
Заказать обратный звонок Задать вопрос на почту