Что входит в сварочные работы

Обновлено: 17.05.2024

Металлообработка, строительство, монтаж, ремонт подразумевают проведение сварочных работ разных видов. Сварка нужна для неразъемного соединения металлоконструкций, соединения металлических деталей между собой, удаления дефектов на металлических поверхностях и предметах. Цену на сварочные работы определяет прежде всего мастерство исполнителя, так как от него зависит качество, аккуратность, точность проведения сварки, то есть в итоге – безопасность, долговечность, безопасность.

Что входит в сварочные работы

Сварочный процесс – это формирование шва на металле при высоком нагреве. Шов образуется на межатомном уровне. Детали разогревают до температуры их плавления, а затем соединяют. Они становятся единым целым. Это самое надежное соединение.

Сварку проводят двумя основными способами: плавлением и давлением. Для первой используют газовые, электродуговые, лучевые, лазерные, термические аппараты. Для второй нужны ультразвуковые и газопрессованные приборы. Наиболее распространена и востребована сварка плавлением.

Сварочные работы – это не только сам процесс сваривания деталей. Сюда входят также работы по сборке конструкций. Процесс должен соответствовать нормам качества. При проведении сварочных работ важно соблюдать и нормы техники безопасности.

После сваривания и сборки сварной конструкции её обрабатывают механически: шлифуют и окрашивают при необходимости.

Виды сварочных работ

Классификация сварки связана с используемым оборудованием, а также методом выполнения.

По методу она бывает:

ручная;
полуавтоматическая;
автоматическая.

Ручная подразумевает использование электродов, которые раскаляются и нагревают обрабатываемую конструкцию. Это именно та работа, для которой важно мастерство сварщика. Ручной сваркой можно соединять детали в труднодоступных местах и формировать швы, которые невозможно сделать аппаратами.

Полуавтоматическая – сварка с подачей в зону шва проволоки с заданной скоростью и с обработкой свариваемой области инертными или активными газами для защиты металла. Шов получается более аккуратным, качественным. Работа продвигается быстро.

Автоматическая чаще используется на производстве. Она механизирована или даже роботизирована. При ней поддерживается ровное горение дуги, шов получается максимально ровным, аккуратным, прочным.

Что относится к сварочным работам

По используемым расходным материалам и оборудованию сварка бывает очень разнообразной.

Дуговая сварка

Самый простой и распространенный вид сварки. Для неё нужны электроды, между которыми появляется электрическая дуга. Именно она служит источником тепла для плавления металла. Дуга – это разряд в газовой среде.

Это универсальный способ сварки, позволяющий соединять почти любые металлы. Сваривать можно в любом положении, даже в ограниченно пространстве. Внешние условия не имеют значения: проводить сварку можно и в неблагоприятных условиях.

Минусом можно посчитать малую производительность и сложность разжигания дуги. При разжигании могут возникнуть проблемы с залипанием электрода. Также этот вид сварки наносит ущерб здоровью сварщика из-за испарения обмазки электродов. Дуговая сварка требует опыта и мастерства исполнителя. Новички с ней справляются плохо.

Снизить риски и недостатки помогает современное оборудование. Для дуговой сварки нужны трансформаторы или инверторы.

Электроды подбирают по металлу и диаметру. Для надежного соединения свариваемых деталей лучше, чтобы металлы детали и электрода были однородными.

Дугу разжигают чирканьем или касанием. Затем нужно, чтоб её горение было стабильным. Для этого электрод удерживают на постоянном удалении от поверхности около 2 миллиметров. Когда электрод сгорает, его нужно опускать. Но близко подносить к металлу его нельзя, чтобы не прилип.

Газовая сварка

Кромки соединяемых деталей нагревают до температуры плавления горелкой с газом. Такой вид сварки сравнительно простой, не требует дорогого оборудования или расходников, потребляет немного энергии.

Минус – малая скорость нагрева металла. При сварке толстых деталей эта скорость ещё снижается, поэтому применяют такой способ для сваривания листов не тоще 6 мм. Ещё один недостаток – риск коробления. Газовой сваркой соединяют почти любые виды металлов.

Электроды тут не нужны. Вместо них – присадочная проволока. При разогревании в металле образуется сварочная ванна, её защищает газовая среда. Для сварки применяют смесь ацетилена с кислородом. Для металлов с низкой температурой плавления можно использовать метан, пропан-бутан.

Аргоновая сварка

Для неё нужны электроды из вольфрама, графита, угольные. Также нужен инертный газ: аргон, азот, гелий. Может применяться смесь газов, что зависит от соединяемого металла. Для сварочного процесса нужен переменный или постоянный ток.

Это не самая производительная сварка, но она обеспечивает очень высокое качество шва. Это трудоемкий процесс, требующий от исполнителя большого опыта и внимания к работе. Аргоновую сварку применяют, если нужен очень прочный шов, который выдержит повышенную нагрузку. Например, таким способом герметизируют газопроводы, резервуары для пищевой промышленности, сосуды высокого давления. Таким образом соединяют очень тонкостенные детали.

Сварка под флюсом

Используются флюсовые порошки, которые обеспечивают область работ защитным газом. Флюс защищает расплав и обеспечивает стабильность горения дуги. Процесс автоматизирован: порошок подается автоматически, оборудование перемещается вдоль шва также автоматически. Это методика сварки для машиностроения, судостроения, вагоностроения и изготовления оборудования. Шов получается качественным, устойчивым к повышенным нагрузкам и неблагоприятным условиям эксплуатации.

Газоплазменная сварка

Металл плавят открытым пламенем. Для этого кислород горит с пропаном, водородом, ацетиленом, бутаном. Это сварка для полевых условий. Она малопроизводительная, не может быть автоматизирована. От сварщика требуется большой опыт и мастерство.

Электрошлаковая сварка

Применяется чаще всего для соединения чугуна. Между соединяемыми элементами насыпают флюс, он расплавляется и нагревает шлак. Для формирования шва нужен пруток или проволока. Такая сварка нужна для масштабных и толстостенных металлоконструкций.

Электронно-лучевая

Более современная технология. Детали и металлоконструкции нагреваются и расплавляются от потока высокоскоростных электронов. Их движение происходит в вакууме и обеспечивается электрическим полем.

Контактная сварка

Технология для промышленного серийного производства. Детали разогреваются проходящим через них током. При этом они подвергаются давлению. Соединение при такой методике может быть стыковым, шовным, точечным.

Существуют и другие виды сварки: диффузная, кузнечная, трением, с высокочастотным током, с закладными нагревателями, лазерная и т. д. Но все они имеют ограниченную область применения, требую применения специализированного оборудования и расходных материалов, особой квалификации мастера.

Выбор вида сварки зависит от соединяемых деталей: вида металла, его толщины, а также от условий работы и желаемого результата.

Как формируется стоимость сварочных работ

В зависимости от видов сварочных работ производится расчет стоимости сварочных услуг. Тип сварки, используемые сварочные аппараты, электроды, проволока, газ влияют на ценообразование. Также для расчета стоимости сварочных работ имеет значение объем работ и условия проведения работы. И, как уже было сказано неоднократно, на стоимость влияет квалификация, опыт, мастерство сварщика. От этого фактора зависит качество сварочных швов: их ровность, точность, прочность соединения. И в итоге – надежность и безопасность конструкции.

На сегодняшний день существуют различные виды сварочных работ. Каждый из них имеет свои особенности, а потому используется в строго определенных случаях. То есть выбор способа соединения деталей напрямую зависит от того, что именно планируется получить на выходе.

Опытный специалист должен иметь четкое представление как о классификации типов сварки, так и о том, какой из методов окажется наиболее эффективным в конкретной ситуации. То есть человек обязан знать теорию на достаточно высоком уровне.

Суть любого вида сварки

Конструкции и изделия, в том числе производимые из металлов, могут быть разъемными и неразъемными. Одним из способов изготовления последних является сварка – она позволяет создавать соединения, которые невозможно разобрать без одновременного разрушения.

Стоит пояснить, что любой вид сварочных работ предполагает создание неразъемных соединений при помощи нагрева, деформирования или сочетания сразу двух названных подходов.

В процессе подобной обработки между заготовками формируются прочные связи на межатомном уровне под действием внешнего источника энергии, то есть тепла и давления. Остывание материала сопровождается его кристаллизацией, в результате которой между деталями образуется сварочный шов.

Бытует ошибочное мнение, что сваривать можно только элементы из металла. На самом деле доступные на данный момент разновидности сварки также обеспечивают надежное соединение стекла, графита, керамики, пластика. Однако далее речь пойдет о работе только с металлическими изделиями.

Основная классификация видов сварочных работ

Ключевым показателем, на основании которого выделяют разные виды сварочных работ, является способ воздействия на материал. Всего принято говорить о трех разновидностях сварки:

Механическая – заготовки плотно соединяются между собой на молекулярном уровне при помощи наружного воздействия или деформации поверхностей. Приложение физической силы приводит к тому, что механическая энергия переходит в кинетическую, благодаря чему элементы приобретают требуемую степень нагрева.
Термическая – предполагает использование тепла и дополнительных материалов. При этом виде сварочных работ в качестве источника тепла выступает газовое пламя, плазма либо электрическая дуга. Высокая температура вызывает плавление присадки и образовавшееся жидкое вещество заполняет промежуток между соединяемыми заготовками, формируя неразъемное соединение.
Комбинированная или термомеханическая – основана на одновременном применении давления и тепловой энергии, то есть сразу двух описанных подходов. Металл нагревают до определенной степени, после чего используют внешнее воздействие, чтобы получить надежный шов.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Перечисленные классы сварки включают в себя разнообразные виды сварочных работ, где в качестве главного критерия для разделения выступает источник энергии, воздействующий на поверхности.

Механические способы сварки

В данном случае материалы соединяются при помощи физического воздействия: изделия нагреваются до порога плавления благодаря переходу механической энергии в кинетическую. В перечень механических способов сварки включают такие виды сварочных работ:

Трением

Чаще всего данный метод используется для соединения труб небольшого диаметра и стержневых конструкций. Процесс обработки автоматизирован, а все этапы осуществляются специальными машинами.

Заготовки крепятся в шпиндель, после чего одна из них остается неподвижной, а вторая перемещается в ее направлении с частотой вращения до 1 500 об/мин. В итоге детали нагреваются и оплавляются.

Далее муфта вращения выключается, машина выполняет осадку изделий. Данный вид сварочных работ ценится специалистами за экономичность, малые временные затраты и возможность обрабатывать различные сплавы.

Холодная

Этот метод основан на использовании пластических свойств материалов, а в процессе обработки температура может быть даже минусовой. Главное, чтобы заготовки были идеально ровными, а с их поверхностей были удалены окислы, следы коррозии. Только при выполнении подобных требований удастся соединить изделия на межатомном уровне.

Холодный вид сварочных работ используется для стыковки шин, проволоки, труб. Давление в процессе работы находится на уровне 1–3 ГПа, поэтому используется только оборудование, способное выдержать такие нагрузки.

Взрывом

Эта технология предполагает синхронную пластическую деформацию заготовок. Контролируемый взрыв производится между подвижной деталью, которая приложена параллельно устойчиво закрепленной мишени.

Ключевым преимуществом данного подхода является тот факт, что он позволяет соединять разнородные металлы. В качестве взрывных веществ выступают гранулотол, аммонит, гексоген.

Ультразвуковая

Такой вид сварочных работ требует задействования источников энергии, обеспечивающих ультразвуковые колебания, и может использоваться при шовной, точечной, контурной сварке.

Под действием сухого трения разрушаются оксидные пленки, далее используется чистое трение, обеспечивающее процесс сварки. При этом подходе нет необходимости в предварительном удалении загрязнений с изделий, что позволяет сократить временные затраты на работу.

Если проводится сварка пластмассовых деталей, во избежание перегрева обрабатываемых областей обязательно контролируют их температуру. Нагрев занимает доли секунды, поэтому при сварке не выделяются вредные пары и газы.

Минусом этого вида сварочных работ является высокая цена оборудования и малый диапазон толщины материалов. Прежде чем проводить обработку, важно точно определить толщину свариваемых видов материалов.

При размерах, выходящих за пределы допуска, возможно использование акустической линзы – она позволяет сфокусировать энергию на отдельном участке.

Термические способы сварки

Все перечисленные далее виды выполняемых сварочных работ предполагают образование сварочной ванны на основе металла заготовок и присадки. Роль последней обычно играет металлический пруток, электрод.

Могут использоваться разные источники тепла, такие как сварочная дуга, пламя горючего газа, сконцентрированный поток лучей, термит – именно от них зависит разновидность сварки.

Дуговая

Данный способ используется чаще всего, так как не требует специальных устройств. Работы выполняются при помощи мощного стабильного разряда электрического тока в ионизированной атмосфере газов. Зажигание дуги приводит к ионизации дугового промежутка, сохраняемого в течение всего процесса горения.

Зажигание дуги предполагает три этапа. Сначала происходит короткое замыкание при соприкосновении заготовки и электрода, которое позволяет добиться температуры для осуществления сварочных работ.

Далее инструмент отводят на 3–6 мм, что обеспечивает термоэлектронную эмиссию электронов и электропроводность дугового промежутка. Таким образом достигается устойчивый дуговой разряд.

По методу соединения деталей в этом виде сварочных работ выделяют такие подвиды:

ручной, при котором мастер сам выполняет все операции, требуются электроды со специальным покрытием;
полуавтоматический, то есть в зону сварки автоматически подается проволока, играющая роль электрода, вместе с защитным инертным или активным газом, а металл плавится под воздействием тока;
автоматический, который предполагает полную автоматизацию процесса, то есть сварка выполняется без участия человека.

Возможна и другая классификация дуговой сварки, исходя из материала, количества электродов и способа их включения в цепь электротока:

Неплавящимся электродом дугой прямого действия – применяется графитный или вольфрамовый расходник, допускается отсутствие присадки в процессе работы.
Плавящимся электродом дугой прямого действия – используется металлический электрод, который плавится вместе с материалом изделия.
Косвенной дугой – чаще всего требует работы с парой неплавящихся электродов.
Трехфазной дугой – дуга горит между электродами, между металлом изделия и каждым электродом в отдельности.

Газовая

При данном виде сварочных работ используется тепло пламени. Так как здесь не требуется питания от электросети, способ подходит для полевых условий и мест без доступа к электричеству.

Кроме того, газовая сварка отличается от дуговой постепенным повышением и понижением температуры свариваемых заготовок. Эта особенность позволяет использовать метод при работе с тонкостенной сталью, цветными металлами, осуществлении наплавки.

Металл плавится под действием пламени, образующегося при горении смеси кислорода с горючими газами. В качестве последних обычно применяют ацетилен, пропан, в некоторых случаях этом могут быть пары бензина либо керосин.

Присадочный металл также плавится и становится частью шва между деталями изделия.

Лучевая

Способ задействуется для изготовления радиодеталей, электронных схем и прочих микродеталей. Сварка ведется световым лучом в специальной камере с вакуумной средой, чем метод отличается от других подходов. В иных условиях луч будет рассеиваться, что объясняется плотностью воздуха.

Данный вид сварочных работ активно используется в радиоэлектронике, так как единственный позволяет соединять микродетали. При помощи этой технологии можно формировать швы высокой точности, ведь она предполагает минимальное нагревание поверхностей и отсутствие деформаций даже на тонком материале.

Энергия направляется призмой в труднодоступные места, до которых невозможно добраться при иных видах сварочных работ на производстве.

В качестве источника энергии используется световой луч либо поток электронов из электронной пушки.

Термитная

Термитом называют особую смесь для расплавления металла, состоящую из алюминия, магния, металлической окалины. Такой порошок засыпают в жаропрочную емкость, разжигают электрической дугой, пропастроном либо при помощи специального шнура.

В процессе горения термита выделяется тепло – именно оно вызывает плавление кромок деталей. Металлы смешиваются между собой, формируя неразъемное соединение высокой прочности.

Именно поэтому данный вид сварочных работ является очень востребованным при работе с заготовками крупных размеров. Он используется для соединения труб, рельсов, наплавки крупногабаритных изделий.

Электрошлаковая

Этот вид сварочных работ на предприятии прекрасно подходит для соединения толстых металлических деталей толщиной от 5 см до 3 м. В процессе работы заготовки устанавливают вертикально, после чего с двух сторон закрывают подвижными медными ползунами с водяным охлаждением.

На поддон насыпают слой флюса – именно он играет роль источника тепла, так как под ним разжигают дугу. Флюс в расплавленном состоянии является хорошим проводником тока, поэтому плавит присадку и края деталей.

Электрошлаковая сварка позволяет соединять изделия из всех видов стали, чугуна и даже ряда цветных металлов.

Данный способ активно используется в промышленности, будучи выгодным с экономической точки зрения: чем больше площадь изделия, тем рациональнее выбор данного подхода.

Термомеханические способы сварки

Комбинированный метод сварки требует одновременного использования повышенной температуры и механического воздействия. Обычно данный вид сварочных работ выбирают, чтобы соединить элементы небольших размеров, если другие способы не позволяют качественно выполнить работу.

Весь процесс осуществляется в электродах или губках, где закрепляются заготовки. Выделяют три термомеханических способа сварки: контактную, диффузионную и кузнечную.

Кузнечная

Соединяемые поверхности изделий предварительно очищают от окислов, что позволяет сформировать качественный шов. Далее металл нагревается, детали нахлестываются, а мастер выполняет удары молотком по поверхности.

Этот вид сварочных работ может использоваться не для любых материалов, отличается низкой производительностью и надежностью стыков, а также предполагает наличие достаточного опыта у кузнеца. Поэтому современные подходы на данный момент более востребованы.

Контактная

Нагрев при такой сварке обеспечивается благодаря прилеганию поверхности иглы к изделию – через инструмент определенного диаметра проходит электрический ток. При этом важно заранее подготовить металл путем сдавливания либо осадочного механического воздействия.

Данный метод позволяет сваривать мелкие детали, без проблем автоматизируется и выделяется на общем фоне высоким уровнем производительности. Принято говорить о трех подходах к контактной сварке: точечному, роликовому и стыковому. Они активно используются в промышленности, машиностроении для создания соединений в труднодоступных местах.

Диффузионная

Данный метод базируется на применении диффузии атомов при высоком уровне вакуума. Диффузионная способность атомов приводит к тому, что поверхностные слои металла приближаются к температурам, близким к уровню их плавления.

Далее обеспечивается контакт и надежная стыковка благодаря механическому воздействию с минимальной мощностью сжатия в 20 МПа.

Этот вид сварочных работ зарекомендовал себя как наиболее подходящий для материалов, плохо поддающихся соединению. Необходимый эффект достигается за счет того, что заготовки помещаются в специальную камеру, где фиксируются, после чего на них передается усилие.

Материалы выдерживаются в таком состоянии под воздействием тока в течение определенного отрезка времени.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

цветные металлы;
чугун;
нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Сварочные работы

Сварка является одним из самых распространенных способов соединения различных металлических деталей и конструкций, поскольку обеспечивает очень высокую прочность готовых изделий. Как правило, физико-механические характеристики сварного шва не уступают аналогичным параметрам основного материала деталей, а во многих случаях и превосходят их.

Виды сварки:

электродуговая. Обеспечивает соединение деталей с помощью нагрева, источником которого является электрическая дуга, возникающая между свариваемым материалом и сварочным электродом. Именно электродуговая технология чаще всего используется при выполнении сварочных работ с обычными углеродистыми сталями;
аргонно-дуговая. Также выполняется электрической дугой, но при этом использует защитную завесу из инертного газа. С ее помощью предотвращается попадание воздуха в зону сварки и окисление сварочной ванны. Аргонно-дуговая сварка подходит для соединения заготовок из нержавеющей, жаропрочной, кислотостойкой стали, алюминия, магния и различных цветных сплавов;
контактная. Эта технология предусматривает соединение изделий посредством двух последовательных процессов – нагрева металла до пластического состояния с дальнейшим механическим деформированием деталей. Контактная сварка бывает точечной, стыковой, шовной, рельефной;
газовая. В этом случае сварочные работы заключаются в расплавлении кромок свариваемых деталей и введении в жидкую ванну присадочного материала. Чаще всего данную технологию используют при производстве листовых и трубчатых стальных конструкций небольшой толщины. Расплавление металла осуществляется за счет горения ацетилена при взаимодействии с чистым кислородом. Главным достоинством газовой сварки является мобильность и отсутствие зависимости от внешних источников электропитания;
плазменная. Ее применяют для сваривания наиболее тугоплавких металлов – молибдена, вольфрама, никелевых сплавов, специальных сталей. Обработка осуществляется струей плазмы, температура которой достигает 30000 о С;
лазерная. Сварка лазером является одним из самых эффективных способов соединения металлических деталей. Она отличается очень высокой производительностью, стабильностью формирования шва, ограниченностью зоны термического воздействия на изделия, возможностью сваривать крупногабаритные конструкции.

Здесь перечислены только наиболее востребованные виды сварочных работ. Существуют также и другие, менее популярные методы сварки, которые обычно используются для выполнения специфических операций. Например, в некоторых отраслях для образования цельных конструкций из разнородных металлов применяется термомеханическое соединение деталей с помощью трения, а для получения биметаллов хорошо подходит сварка взрывом.

Области применения сварочных работ

Сварка используется для решения очень широкого круга технологических и конструкционных задач. Рассмотрим несколько типовых применений этого способа обработки металлов:

изготовление металлоконструкций. С помощью сварки можно создавать цельные металлические конструкции практически любой сложности и размеров, например, пандусы, ограждения, несущие элементы зданий, корпуса транспортных средств, спортивные снаряды, ангары и боксы, различные рамы и каркасы;
производство ворот. Используя сварку, можно изготавливать не только прочные, но и эстетичные конструкции. Технология позволяет изготавливать откатные и распашные ворота из профнастила, который является одним из самых популярных материалов для ограждения загородных участков, территорий промышленных предприятий. При этом сварка может осуществляться не только в заводских условиях, но и непосредственно на объекте монтажа;
изготовление лестниц. Пути эвакуации при пожаре или других чрезвычайных ситуациях должны отвечать очень жестким стандартам. Обеспечить необходимую прочность и надежность могут только сварные пожарные лестницы. Они устанавливаются внутри или снаружи жилых высотных домов, деловых и торговых центров, промышленных и общественных зданий.

Для выполнения сварочных работ используется разнообразное оборудование – от простых и компактных бытовых трансформаторов тока до мощных промышленных автоматизированных линий.

Сварочные технологии

Сваркой называют способ создания неразъемных соединений. Для этого используют различные сварочные технологии, однако практически все они основаны на одном принципе. Под воздействием внешнего источника энергии – тепла, давления или их комбинации – между материалами образуются прочные связи на межатомном уровне.

Сварочные технологии различаются по способу воздействия на материалы, виду их защиты от кислорода, управлению процессами, материалам и пр. Каждый тип используется для решения определенных задач в промышленности, строительстве и быту. С помощью нашей статьи вы сможете разобраться в способах скрепления материалов и их нюансах.

Принципы сварочных технологий

В основе технологии сварки лежит использование критически высокой температуры. С помощью дуговой сварки удается создавать неразрывное соединение между металлическими элементами, причем шов не уступает по прочности основному материалу изделия.

Таким образом, благодаря сцеплению на молекулярном уровне формируется непрерывная структура.

Электросварка считается наиболее надежным методом соединения заготовок. Эта сварочная технология предполагает, что под воздействием высокой температуры детали образуют единое целое.

Принцип действия большей части современных сварочных аппаратов состоит в использовании электрической дуги, которая нагревает малую площадь металла до температуры плавления.

Чтобы получить электрическую дугу, необходимо обеспечить взаимодействие металла изделия и токопроводящего электрода с металлическим сердечником и защитным составом, причем они должны иметь разные заряды.

В том месте, куда направлена дуга, начинает плавиться металл заготовки. Параллельно происходит плавление электрода, его частицы попадают в зону, которую мастера называют сварной ванной.

В то же время разрушается защитное покрытие электрода, что приводит к выделению газов, защищающих сварную ванну от контакта с воздухом. Расплавленный шлак покрывает горячий металл, что позволяет сохранять необходимую температуру. Помните, что невозможно соблюсти технологию сварочных работ без шлака на поверхности ванны.

Образование шва происходит параллельно с движением ванны при перемещении сварщиком электрода. Однако необходимо, чтобы расходник двигался с правильной скоростью, находился под определенным углом относительно поверхности изделия. Эти параметры, как и характеристики тока, подбирают в соответствии с типом конкретного соединения.

Сварка может вестись с использованием постоянного или переменного тока. В первом случае выбирают инверторы, а во втором требуется задействовать трансформатор, что сложнее. Дело в том, что переменный ток вызывает скачки дуги, а само оборудование имеет большие размеры и вес.

Нужно учитывать, что дуга и трансформатор издают громкий шум, а сам агрегат перегружает сеть, вызывая перепады напряжения. Последнее может быть опасно для бытовой техники.

Большинство инверторов питается от сети 220 В, имеет значительно меньшие размеры, чем трансформаторы, а их вес находится в пределах 3–8 кг. Такие устройства работают тише и практически неспособны менять напряжение сети. Дуга, образованная постоянным током, не «прыгает», благодаря чему упрощается проведение сварочных работ. Учитывая все указанные достоинства, специалисты рекомендуют осваивать сварочные технологии именно на инверторном оборудовании.

Способы сварки

Существует немало способов сварки. Мастеру важно знать их и иметь представление о разных видах сварных соединений, чтобы не ошибиться при выборе оборудования, расходников, режимов. А значит, создавать качественные, красивые и надежные соединения. У каждого способа есть свои плюсы и минусы, а также тонкости применения.

Есть технологии сварочного производства, в основе которых лежит нагрев, давление либо сразу два подхода. Поэтому все известные виды сварки разделяют на две группы: плавлением и давлением.

Сварка предполагает формирование связей между атомами металлических изделий для создания прочных неразъемных соединений. Поэтому на первом этапе работы мастер должен расположить заготовки на минимальном расстоянии друг от друга.

Но для взаимного проникновения атомов этого недостаточно, так как будущее изделие находится при обычной температуре. Процессу скрепления деталей препятствует твердость металла, отсутствие полного контакта между поверхностями даже при лучшей обработке.

Кроме того, на материале остается грязь, окислы, жировые пленки, которые мешают образованию надежного соединения.

Обеспечить прочный физический контакт позволяет сильное давление либо расплавление кромок заготовок. Любой из подходов позволяет избавиться от зазора между деталями, в результате чего они образуют единое целое.

Во время работы могут использоваться плавящиеся и неплавящиеся электроды – при выборе конкретной разновидности отталкиваются от краткой характеристики основных видов сварки. Важно понимать, что любая сварочная технология требует применения особого оборудования.

Классификация сварочных технологий

Термическая сварка

Перечисленные далее сварочные технологии связаны с формированием сварочной ванны, которая состоит из жидкого металла деталей и электрода либо материала присадки.

Дуговая сварка

Металл плавится под действием тепла, образуемого в процессе горения дуги между электродом и заготовками. Чтобы зажечь дугу, электродом касаются поверхности изделия, после чего отдаляют его на 2–5 мм.

При этом действует правило: чем меньше длина дуги, тем большую температуру она имеет.

Газовая сварка

При данной сварочной технологии на нагрев и остывание материала требуется больше времени, чем при первом способе. Поэтому газовый метод подходит для обработки тонкостенной стали, цветных металлов, проведения операции по наплавке. Кроме того, сварка может выполняться даже в тех местах, где нет подключения к электрической сети.

Лучевая сварка

Металл плавится лучом лазера или потоком электронов, образуемым при помощи электронной пушки. Указанные способы наиболее распространены в сфере радиоэлектронного производства, так как прекрасно подходят для соединения и крепления мельчайших деталей. Лазер позволяет создавать соединения высокой точности.

При лучевой сварке исключен нагрев прилегающих к шву зон, поэтому можно не бояться деформировать даже материал малой толщины.

Термитная сварка

В основе метода лежит применение термита, то есть порошка, в состав которого входит алюминий, магний, окислы железа. Его горение приводит к выделению тепла – именно под его действием плавятся края соединяемых деталей.

Сам термит также плавится, смешивается с основным материалом, формируя надежный шов в процессе кристаллизации.

Электрошлаковая сварка

Эта сварочная технология позволяет соединять заготовки из стали, имеющие толщину от 5 см до 3 м. Детали ставят вертикально, а промежуток между ними закрывают с двух сторон подвижными медными ползунами с водяным охлаждением. На поддоне насыпают слой флюса, после чего зажигают под ним дугу.

Термомеханическая сварка

Приведенные далее подходы считаются комбинированными и позволяют скреплять небольшие детали, когда остальные методы не могут обеспечить надежное соединение.

Кузнечная сварка

Данный способ использовался человеком с давних времен, когда еще не существовало современных разновидностей сварочных технологий. Принцип работы такой: детали нагревают в горне, кладут друг на друга, после чего скрепляют, ударяя по ним молотом.

Сегодня существует механизированный вариант кузнечной сварки – прессовая сварка. Она отличается тем, что горячие заготовки сдавливаются прессом.

Подход имеет низкую производительность и надежность соединений, а также позволяет обрабатывать исключительно металлы с высокой пластичностью, поэтому используется нечасто.

Контактная сварка

Нагревание металла обеспечивается током, который проходит через область соприкосновения заготовок. После чего горячие детали сжимают либо осаживают.

Данный способ обычно встречается на предприятиях машиностроительной отрасли, так как без труда поддается автоматизации: оборудование включают в состав роботизированных комплексов.

Диффузионная сварка

Подобная сварочная технология требует взаимного проникновения, то есть диффузии атомов металлов в результате плотного сжатия заготовок. Благодаря нагреву удается повысить скорость обмена частицами. Работы ведутся в вакуумной камере либо под защитой инертного газа, при этом минимальное усилие на сжатие составляет 20 Мпа.

Внешние слои материала доводят до температуры, близкой к точке плавления, воздействуя на них электрическим током. Чтобы добиться наибольшей надежности швов, заготовки на некоторое время фиксируют в выбранном положении, сохраняя подачу электричества.

Механическая сварка

Подобные методы предполагают плавление металла теплом от энергии трения, взрыва, давления, ультразвука.

Сварка трением

Данный метод считается одним из перспективных. В соответствии с ним фиксируют одну деталь, после чего вторую вращают, прижав к первой.

Холодная сварка

Детали сжимаются пуансонами с усилием в 1–3 Гпа, причем для точечной сварки используют стержни, тогда как шовная невозможна без роликов. Есть два варианта проведения работ: простым сжатием либо со сдвигом элементов после сдавливания.

На качество соединения, в первую очередь, влияет подготовка места стыка, а также степень сжатия, характер воздействия. Последнее может быть вибрационным или статичным. К холодной сварочной технологии прибегают при обработке металлов с низкой температурой плавления, например, алюминия, меди, цинка, серебра.

Сварка взрывом

Активно используется в промышленности для соединения разнородных материалов, хотя подробная методика все еще не разработана. Технология необходима, чтобы создавать биметаллические соединения, крупные детали и заготовки, наносить плакирующие слои толщиной в пределах 45 мм.

Ультразвуковая сварка

Основным оборудованием в этом случае является преобразователь ультразвуковых волн в механические колебания в сочетании с небольшим давлением. С поверхности металла сухим трением удаляется оксидная пленка, после чего происходит плавление материала, что позволяет отказаться от этапа подготовки стыка.

Чтобы создать швы наибольшей прочности, заготовки заранее нагревают.

Данная сварочная технология позволяет соединять любые, даже тугоплавкие металлы, а также изготавливать изделия из пластмассы, кожи, тканей. Можно сваривать стекло и керамику с металлом, фольгой, имеющей толщину 0,001 мм, либо создавать между деталями прослойку из металла или пластика.

Особенности сварочных технологий для разных металлов

Обработка разных металлов имеет свои нюансы. Основной сложностью при сварке углеродистых сталей является закалка зоны шва, высокая вероятность растрескивания материала. Поэтому важно заранее доводить заготовки до +100…+300 °C, формировать многослойный шов, выбирать покрытые электроды.

После завершения работы нужно провести отпуск изделия до +300 °C.

Работа с ферритовыми сталями со значительной долей хрома опасна тем, что в процессе охлаждения могут выпадать зерна карбидов хрома. Это негативно отражается на стойкости металла к появлению ржавчины. Избежать подобной ситуации можно, выбрав малую силу тока, а значит, повысив скорость охлаждения.

Кроме того, отжиг после сварки позволяет выровнять количество хрома в зернах и на границах.

Изделия из чугуна варят при помощи электродов из аналогичного металла, проводя предварительный подогрев деталей. Диаметр расходников подбирается в пределах 8–25 мм.

Обработка заготовок из алюминия осложняется из-за оксидной пленки – мастера растворяют ее с помощью флюсов.

Сегодня существует более сотни сварочных технологий, позволяющих обрабатывать металлы и неметаллы. Качество швов и всей работы определяется грамотным выбором конкретного метода и оборудования.

Читайте также: