СВАРКА И СОЕДИНЕНИЯ СТАЛИ НА СВАРКЕ

6.1 КЛАССИФИКАЦИЯ СВАРКИ

Сваркой называют соединение за счет диффузии молекул разогретого или даже расплавленного металла. Кроме того, разогретый металл сдавливается для достижения плотности соединения и ускорения диффузии. По способу нагревания металла существует несколько видов сварки:

1. Кузнечная. Нагрев осуществляется в кузнечном горне или печи. Сдавливание выполняется ударами молота – ручного или механического. В стальных конструкциях сейчас практически не применяется.

2. Электросварка. Нагрев осуществляется электротоком. При этом может использоваться электрическая дуга или выделение тепла за счет протекания тока в местах наибольшего сопротивления. Этот вид сварки получил наибольшее распространение в разных видах сварки.

3. Газовая. Нагрев осуществляется пламенем газовой горелки. В качестве горючего газа может использоваться ацетилен или природный сжиженный газ. Для интенсификации процесса горения газа используется кислород. Оборудование для этой сварки легко перевозится на автомашине. Шов плотный, но прочностные показатели его хуже, чем при электросварке. Используется чаще всего при ремонтных сантехнических работах.

Электросварка подразделяется:

а) на электродуговую – оплавление кромок соединяемых деталей осуществляется электрической дугой, заполнение шва – расплавленным дугой металлом электрода (сварка плавящимся электродом) или металлом расплавленного дугой прутка стали (сварка неплавящимся электродом – вольфрамовым или угольным). При сварке стали чаще используется сварка плавящимся электродом, в том числе и в построечных условиях, так как она наиболее универсальна по применению. По условиям техники безопасности сварка ведется током напряжением 36 вольт, в сырых условиях или внутри стальных конструкций – при напряжении не более 12 вольт.

Во время сварки необходимо: 1) плавящийся электрод или пруток подавать в зону сварки; 2) перемещать электрод вдоль шва. Если оба эти движения выполняются рукой сварщика, то сварка называется ручной (рисунок 6.1.1). Если оба движения выполняются автоматически, то сварку называют автоматической. Для этого на автоматически перемещающейся вдоль шва тележке монтируется устройство, при помощи которого электрод автоматически подается в зону сварки, а также бункер с порошком–флюсом, улучшающим качество шва (рисунок 6.1.2). Флюс под действием силы тяжести рассыпается перед электродом. Применяется только в заводских условиях.

Рисунок 6.1.1 – Схема ручной электродуговой сварки плавящимся электродом

Если одно из движений, чаще всего подача электрода в зону сварки, выполняется автоматически, а второе – вручную, сварку называют полуавтоматической;

б) электрошлаковую – оплавление кромок соединяемых деталей происходит расплавленным шлаком, ток к которому подводится через электроды из сварочной проволоки. Электроды при этом плавятся и заполняют шов (рисунок 6.1.3). Этот вид сварки применяется в заводских условиях для соединения толстых листов в вертикальном положении. Расплавленные металл и шлак удерживаются в сварочной ванне медными ползунами, охлаждаемыми водой. Подача электродов в шлак и перемещение ползунов осуществляется автоматически;

Рисунок 6.1.2 – Схема автоматической электродуговой сварки: 1 – электрод;
2 – бункер для флюса; 3 – токосъемник; 4 – сварной шов; 5 – флюс

в) контактную – ток через медные, охлаждаемые водой, электроды подводится с разных сторон к соединяемым деталям. В месте наибольшего сопротивления – между соединяемыми деталями – при прохождении тока выделяется тепло, разогревающее металл до пластического состояния, и детали сдавливаются (рисунок 6.1.4). Чаще всего в стальных конструкциях используется соединение листов. Толщина соединяемого пакета – не более 6 мм, соединение может быть точечным или шовным. Применяется в заводских условиях.

Рисунок 6.1.3 – Схема электрошлаковой сварки: 1 – шлаковая ванна; 2 – медные ползуны; 3 – свариваемые детали; 4 – электроды; 5 – расплавленный металл; 6 – сварной шов

Рисунок 6.1.4 – Схема контактной точечной электросварки: 1 – электрод; 2 – зона сварки