Сварка – это технологическая операция по созданию неразъемного соединения между материалами за счет создания атомной связи. Сварку используют для соединения пластмасс, керамики, некоторых других материалов, однако чаще всего она применяется для изготовления цельных металлических конструкций.
Первые в истории сварочные операции происходили в кузнице. Археологические находки подтверждают, что люди начали использовать данный метод соединения металлов уже в VIII тысячелетии до н. э. До конца XIX в. кузнечная сварка оставалась основным способом сварочных технологий. Когда началось использование электричества и газокислородного пламени для нагревания материалов, сварочная техника начала стремительное развитие, и кузнечные методы остались в прошлом.
Сварочные процессы сравнительно просты и экономически выгодны. Они эксплуатируются в строительстве, машиностроении, в электронике, при ремонте бытовой техники. На сегодняшний день насчитывается уже более сотни разновидностей сварки, и постоянно разрабатываются новые. При выборе варианта сварки учитывают свойства материала и технические параметры, которыми должно обладать полученное изделие.
В зависимости от физической природы процесса сварочные операции делятся на три класса:
Для осуществления термической сварки служит тепловая энергия (газовое пламя, плазма, газовая дуга, электронно-лучевые источники и другое). При термомеханической сварке поверхности деталей сначала приближают друг к другу на расстояние, соизмеримое с межатомным. Это осуществляется путем механического сжатия, которое сопровождается нагреванием, усиливающим пластичность материалов. При механической сварке используется лишь энергия компрессии.
Каждый класс включает в себя несколько видов сварочных процессов. В последние десятилетия технологии сделали огромный шаг вперед, выпущено большое количество литературы, описывающей особенности существующих видов сварки. Мы немного коснемся лишь нескольких самых значимых из них.
На данный момент самым распространенным видом термической сварки является электродуговая сварка. Она осуществляется несколькими способами: плавящимся или неплавящимся электродом, под флюсом, электрошлаковым методом. Источник тепла при этом – мощный разряд в газовой среде.
Также к термическому классу относится плазменная сварка (для нагревания используют ионизированный газ); электронно-лучевая сварка (деталь разогревается за счет внедрения в нее быстрых электронов); газовая сварка (температура материала повышается за счет сжигания смеси горючего газа и кислорода); индукционная сварка (заготовка разогревается наведенными в ней вихревыми токами); лазерная сварка и некоторые другие виды.
В термомеханическом классе приоритетное значение для промышленности имеют контактный и диффузионный виды. Контактная сварка проходит в два этапа: детали разогревают до пластического состояния, а затем деформируют. При диффузной сварке атомы в контактирующих слоях перемещаются за счет нагрева в вакууме.
Кроме этих двух процессов термомеханический класс включает следующие виды сварочных операций: газопрессовая сварка (сжатие элементов при нагревании их газокислородным пламенем); термокомпрессионная микросварка; термитная сварка (для создания высоких температур используется смесь порошков алюминия и железной окалины); сварка под давлением магнитоуправляемой дугой и другие.
В процессе механической сварки давление, оказываемое на соединяемые материалы, делает их текучими. В результате поверхностные слои заготовок вступают в химическое взаимодействие, образуя соединение.
В механический класс входят: холодная сварка (мощное сжатие материалов при комнатной температуре); сварка трением (межатомные силы начинают действовать за счет сдавливания деталей, одна из которых вращается, обеспечивая износ поверхности); сварка с использованием мощности взрыва; сварка путем воздействия на материал высокочастотных ультразвуковых колебаний и ряд других.
Прежде чем начать сварочные работы необходимо разработать чертеж готового изделия. Чтобы он получился грамотным, стоит ознакомиться с правилами по условным знакам и обозначениям сварочных швов. Они изложены в Межгосударственном стандарте ГОСТ 2.312-72 ЕСКД.
Для наглядности приведем примеры обозначения различных видов соединений:
Осуществление любых сварочных работ сопровождается созданием соответствующей технической документации. Обращайтесь в компанию Tehpis, специалисты которой внимательно изучат Ваш проект и, учитывая все его особенности, подготовят комплект необходимых документов.
