Технология сварки металла
Сварка металла – это важный процесс, который используется в обработке металлов. Аппараты для сварки металлов создают неразъемные соединения различных деталей, конструкции и сооружений путем их деформирования при помощи плавления поверхности, в результате чего образуются прочные связи между атомами.
На сегодняшний день, существует большое количество способов сварки, но все они подразделяются на две основные группы: сварка металла плавлением и сварка металла деформированием. Все остальные способы, являются либо их комбинациями, либо разновидностями.
Сварка металлов плавлением происходит при помощи нагрева изделия в нужном месте соединения, до того момента, пока сварочный шов не образует смещение расправленной части металла.
Сварка металлов деформированием, осуществляется под средством сдавливания образующихся швов. Такая сварка может осуществляться с нагревом детали или без него.
По способу нагрева металлического изделия сварка подразделяется:
• Газовая сварка металлов – изделие нагревается горячим газом.
• Электрическая сварка металлов – деталь нагревается под действием электрического тока.
В свою очередь, электрическая сварка металлов включает в себя: электродуговую сварку и электро-контактную.
Электродуговая сварка металлов – питается переменным или постоянным током, а для расплава кромок металлов использует теплоту электрической дуги. Специальные сварочные генераторы и понижающие трансформаторы, позволяют электрической дуге набирать напряжение до 60 В, и в то же время, в случае возрастания силы тока, обуславливают резкое падение напряжения. Это является обязательным условием для устойчивого и непрерывного горения дуги. Электрический ток, образованный в аппарате для сварки, достигнув нужной температуры и напряжения, направляется на свариваемое изделие. Тепловая энергия электрической дуги плавит кромки свариваемых деталей, при этом – образуя крепкий шов, заполняя вмятины между соединяемыми деталями.
Дуговая сварка металла является одной из самых эффективных, за счет того, что электроды, которые применяются для данного процесса, представлены металлическими стержнями, покрытия которых способствует ионизации газового промежутка дуги, а также защищает шов от выгорания метана или углерода и окисления. Сварка металлов электродом для простых, стальных конструкции, использует металлические электроды с обмазкой из мела или жидкого стекла. Для того, чтобы получить прочный и качественный шов во время стыкового соединения необходимо правильно разместить и подготовить кромки обрабатываемых деталей. Сварка листового металла шириной не более 5 мм, позволяет обойтись без дальнейшей обработки поверхности соединения. Расплавленный металл полностью заполняет просвет между детали, а нагретый луч, проходящий по электроду придает поверхности нужный вид. Если сварка листового металла проводится, когда размер заготовки превышает 5 мм, соединительный шов требует дальнейшей обработки.
Электро-контактная сварка металлов от электродуговой отличается тем, что для нагрева детали применяется теплота, которая формируется в условиях наибольшего сопротивления цепи. Место контакта становится точкой самого большого сопротивления, когда соединяемые детали соприкасаются и через них проведен электрический ток.
Ну и наконец, газовая сварка металлов расплавляет присадочный материал и кромки самой заготовки за счет сильного нагрева пламенем, образованным при горении газа с кислородом. Газовая сварка позволяет соединять детали толщиной 0.4-5 мм. Материалом заготовки может быть чугун, алюминий, медь и ее сплавы, а также сплавы на основе магния.
Сварка черных металлов, происходит посредствам тех же методов, как и сварка обычных металлов. Главное и единственное отличие – степень нагрева черного металла.
Контактная сварка металла включает в себя несколько разновидностей: стыковая сварка, шовная сварка и точечная.
В стыковой сварке металлов используется электрический ток, напряжением до 3 В. Данное напряжение тока создается в понижающем трансформаторе, после чего подводится к сближающим деталям. В течении нескольких секунду, в стыковом месте достигается температура плавления металла. После отключения напряжения тока, заготовки сближаются, тем самым образуя неразъемное соединение.
В шовной сварке металла электроды имеют вид вращающихся роликов. Между роликами пропускаются свариваемые листы заготовок. Главным преимуществом данной разновидности сварки, является создание одного сплошного шва.
Заготовка, во время точечной сварки зажимается между двумя электродами, которые проводят электрический ток до 10 В. В месте соединение происходит нагрев металла до температуры плавления. После плавления деталей, при помощи сжатия формируется неразъемное соединение.
Сварка тонкого металла дуговой сваркой проделывается при помощи образуемой в трансформаторе электрической дуги. Когда дуга достигает нужного напряжение, он подносится к соединяемым детали, которые плавятся в течении нескольких секунд. После нагрева, металлические изделия состыковываются, тем самым образуют соединительный шов. В случае, если поверхность соединенных изделий, имеет неровную, шероховатую поверхность – она обрабатывается при помощи других методов металлообработки.
Также, одним из самых старых методов соединения металлических изделий, является сварка металлов аргоном. Применяется данный метод для работы с медью, сталью, чугуном, титанам и другими металлическими материалами. Особенность данного метода в том, что во время создания шва – образуется оксидная пленка, которая в последствие удаляется.
На сегодняшний день услуги по сварке металлов пользуются большим спросом. Спрос всегда будет расти, ведь сварка металлов позволяет придать деталям различную форму, а в промышленности это востребовано. Цена на сварку металлов зависит от объема и типа проводимых работ.