Сварка металлоконструкций — эффективный и надежный способ соединения. При этом он предлагает выгодное соотношение цены и качества, а также длительный срок службы. Однако не все методы сварки универсальны — некоторые рассчитаны на конкретные сплавы и металлы.
Виды сварки
Сварка применяется не только в промышленности, но и в быту. Выбор сварочного аппарата и метода сварки зависит от химических свойств металла, его толщины и требований к герметичности шва.
Термическая сварка осуществляется под воздействием высоких температур. Металл в области стыков плавится и скрепляется за счет последующей кристаллизации. Для термической сварки применяется электрическая дуга, газовое пламя или плазменный поток. К основным методам термической сварки относятся:
- электродуговая;
- плазменная;
- газоплазменная;
- электрошлаковая.
Термотехническая сварка осуществляется с использованием механической и тепловой энергии. Для термической сварки применяется специальное оборудование, совмещающее инструменты для термического нагрева и фиксации деталей. К основным методам термической сварки относятся:
- контактная;
- рельефная;
- стыковая;
- диффузионная.
Термические методы сварки
При плазменной сварке металл плавится при помощи плазменной струи. Для сварки используется специальное оборудование — плазматрон. Струя плазмы обеспечивает точный и тонкий шов и глубокое проникновение в металл. Способ универсален и применяется для сварки всех видов металла.
Для газоплазменной сварки используется пламя. Оно возникает в результате возгорания горючих газов – ацетилен, бутан, пропан и бензина. Самым эффективным считается метилацетиленовая фракция (МАФ) с температурой горения в 2927 °С.
Газоплазменной сварка применяется в полевых условиях, поскольку газ выступает альтернативой электропитания. Благодаря регулируемому нагреву, метод наиболее эффективна при работе с листовым металлом.
При электрошлаковой сварке от расплавления флюса нагревается шлак. В проем между деталями засыпается порошковый флюс. Затем подается электрический разряд, который плавит порошковые частицы. Для электрошлаковой сварки используются присадочный прут или проволока. Метод применяется для заготовок с толщиной стенок от 40 мм из различных стальных сплавов, чугуна и цветных металлов.
Электродуговая сварка
Для электродуговой сварки используется электрическая дуга, которая вырабатывается между электродом и анодом — металлической поверхностью. Под воздействием нагрева металл плавится. При охлаждении жидкий металл в сварочной ванне кристаллизуется и образует прочное соединение. Выделяется четыре вида электродуговой сварки:
- Ручная. Для сварки применяются электроды со специальной обмазкой. При расплавлении обмазки появляется газовая оболочка, которая ограждает зону сварки от кислорода. Способ применяется для сварки черных, цветных и легированных металлов.
- Аргонная. Для сварки используются неплавящиеся электроды — вольфрамовые, угольные или графитовые. Зону сварки защищает инертный газ, тип которого зависит от химических свойств металла. При необходимости для образования сварного шва используются металлические присадки — прутья и полосы. Способ рассчитан на сварку тонкостенных металлоконструкций и листового металла толщиной до 6 мм из стальных сплавов, меди и титана.
- Полуавтоматическая. Для сварки применяется проволока — плавящийся непрерывный электрод. В процессе резки применяется защита из активных газов. Способ рассчитан на обработку легированных сталей, чугуна, алюминия, меди и никеля.
- Под флюсом. Для сварки используется флюсовый порошок — в качестве защиты от кислорода. При нагреве порошковые частицы переходят в газообразное состояние. Поэтому слой необходимо обновлять прямо в процессе сварки. Способ универсален и применяется в промышленных масштабах.
Термомеханические методы сварки
При контактной сварке металлические детали сводятся при помощи клещей. Через клещи проводится электрический ток, и металл нагревается в месте плотного контакта деталей. Металл расплавляется, и детали соединяются друг с другом.
При рельефной сварке детали свариваются на выступающих участках — рельефах. Кольцевые, круглые или продолговатые рельефы образуются в результате попеременного сжатия и подвода тока.
При стыковой сварке металла нагревается до пластического состояния или до оплавления по всей плоскости их касания. Чтобы укрепить соединения, по всей длине шва к деталям привариваются специальные прокладки.
При диффузионной сварке металл необходимо обработать и привести поверхность к 6-му классу шероховатости. Нагрев металла осуществляется индукционным способом или тлеющим разрядом. Соединение деталей происходит под давлением. Температура в процессе сварки не превышает 70% от температуры плавления сплава.
Рекомендуем почитать
