Какие виды сварки может выполнять сварщик

Обновлено: 19.05.2024

Мосты, корабли, самолёты – всё, чем так гордится человечество, первоначально строилось при помощи ковки либо клёпки. В конце 19-го века были проделаны первые опыты по свариванию металлов. Уже в начале 20-го века появились значительные успехи сварки в области создания ответственных конструкций.

Первый мост, созданный методом сваривания, был сделан в СССР в городе Киеве. Он соединил левый и правый берега Днепра. Мощный толчок развитию сварочных технологий, как ни странно, принесла беда. В годы Великой Отечественной Войны на заводах, эвакуированных за Урал, танки стали собирать сваркой. Время потребовало технологию быстрой и качественной сборки, и она была создана в кратчайшие сроки.

После окончания войны, необходимость быстрого восстановления страны подтолкнула внедрение сварочных технологий в различные отрасли народного хозяйства. Не осталась в стороне от этой прогрессивной технологии и космонавтика. Поскольку Советский Союз был пионером в освоении космоса, то сварка на орбите впервые в мире была произведена на советском космическом корабле «Союз-6» в 1969 году.

Именно в это время сваривание металлов прочно вошло во все отрасли народного хозяйства. Клёпка и ковка остались разве что в арсенале мастеров художественных изделий.

Дальнейшее развитие сварочных технологий в современном мире пошло в сторону улучшения самого процесса, наращивания возможностей сварочных аппаратов и расширения областей применения этой прогрессивной техники.

Принципы классификации сварки

Количество способов и видов сваривания различных материалов уверенно перевалило за полторы сотни. Для того, чтобы качественно сварить металлы, необходимо правильно выбрать метод сваривания. В этом поможет классификация видов сварки. Существует множество «самодельных» классификаций, которые создают хаос в данном вопросе и способствуют закупке оборудования, несоответствующего поставленным задачам. Единственно правильным подходом следует считать практику классифицирования по принципу осуществления физического воздействия, степени технического обеспечения и применению различных технологий.

Признаки физического воздействия

Для определения класса сварки необходимо рассмотреть форму приложенной энергии.

Различают три класса сварки:

Термический класс объединяет в себе процессы, происходящие за счёт использования различных видов тепловой энергии. Наибольший объём работ в этом классе выполняется дуговой и газовой сваркой. Эти два вида обязательны в любых производствах, связанных с созданием металлических конструкций или их ремонтом.

Термомеханический класс предполагает два вида воздействия: нагрев и давление. Ярким примером служит контактная сварка, когда электроды одновременно разогревают и сжимают детали. Гораздо реже встречаются другие представители этого класса: дугопрессовая, диффузионная и кузнечная.

Состав механического класса не велик, но достаточно интересен. С одной стороны это экономически выгодные виды сварки, а с другой стороны, они требуют столь специфических условий, что имеют очень малую область применения. Экономическая выгода обусловлена отсутствием нагрева. К этому классу относят холодную сварку давлением (гипербарическая), сварку трением, ультразвуковую сварку и сварку взрывом.

Технические признаки

Для этой классификации задействованы такие принципы:

принцип защиты от окисления;

Качество шва зависит от степени защиты от окисления. Наиболее распространёнными считаются технологии сваривания в среде защитных газов. Часто встречается защита флюсом, пеной и различными комбинированными способами.

Классификация видов сварки по непрерывности процесса не требует особых разъяснений и имеет всего два вида: непрерывные процессы или прерывистые. По степени механизации тоже сильно не мудрили и остановились на следующем варианте классификации:

Классификация по технологическим принципам

По технологическим принципам виды сварки классифицируются в зависимости от того, какие технологии лежат в основе процесса сваривания. Это очень разветвлённая и не лишённая противоречий классификация, которая постоянно уточняется и обновляется. Например, в отдельный вид выделена технология дуговой сварки, здесь же она разделяется на mig/mag, mma, tig, которые, в свою очередь, разделяются по виду сварочного тока, диаметру и виду электрода и многим другим признакам.

Виды сварки

Ручная дуговая сварка (MMA)

Это основа всех основ. Именно с этого вида сваривания начинался победный марш сварочных технологий по различным отраслям производства. В те времена достаточно было иметь сварочный трансформатор и пачку электродов, чтобы варить везде: от судостроения, трубопроводов, до ворот на даче. В наше время источники сварочного тока стали на порядок легче, намного экономичнее и мощнее. Разработано множество технологий сваривания в зависимости от пространственного положения шва, химического состава и толщины металла.

Основное преимущество данного вида сварки – простота и доступность оборудования, возможность выдвинуться в любую точку на местности (при наличии электросети или мобильного генератора). Из недостатков можно отметить небольшой перечень свариваемых материалов. В основном, это чёрные металлы. Как любой вид ручной работы, требует значительной квалификации сварщика. Особенно это касается сваривания потолочных и вертикальных швов, сваривания толстых листов металла.

Аргонодуговая сварка неплавящимся электродом (TIG)

Этим видом сваривания охвачено не более 1% от всей массы сварочных работ. Но обойтись без него невозможно, если речь идет о цветных металлах. Этот способ позволяет варить практически всё. Причем шов получается высочайшего качества, даже при сваривании тонких листов металла. Отсюда и область применения этого метода распространяется на судостроение, авиастроение, создание космических аппаратов. Самое массовое применение этого вида сваривания можно наблюдать в автомобилестроении и кузовном ремонте.

Сварка осуществляется вольфрамовым или графитовым электродом в среде, которая создаётся подачей защитного газа в район сварочной ванны. Применяются смеси из активных и инертных газов, в зависимости от материала свариваемых деталей. Основными недостатками этого метода принято считать значительную стоимость работ, которая складывается из дорогого оборудования, расхода газов и использования сварщиков высокой квалификации.

Полуавтоматическая сварка (MIG/MAG)

Этот вид соединения деталей очень похож на предыдущий, но в качестве электрода здесь используется специальная проволока, которая подаётся в зону сваривания автоматически. Для этого в аппаратах MIG/MAG предусмотрен подающий механизм. Защита сварочной ванны от воздействия кислорода воздуха может производиться либо подачей защитного газа, либо применением порошковой проволоки, либо флюсом. Основная область применения полуавтоматов – сваривание цветных металлов и легированных сталей.

Чаще всего в качестве защитного газа используется углекислый газ. Работа на полуавтомате не требует высокой квалификации у сварщика. Ещё один плюс этого вида – его высокая производительность. Поэтому повсеместно распространено использование этого способа на массовых производствах, где имеет место сваривание длинных швов на листовых металлах.

Газовая сварка

Этот вид сваривания имеет больше недостатков, чем преимуществ, но остаётся актуальным более 100 лет. Сразу хочется отметить те преимущества, которые позволяют ему оставаться на плаву:

широчайший перечень свариваемых материалов;

сварка и резка «в одном флаконе».

Недостатки, которые сдерживают её применение на производстве, в основном, определяются неизбежно широкой зоной нагрева. Из-за этого процессы происходят медленно с большим расходом газа, что сказывается на себестоимости работ. Ещё один минус – это невозможность автоматизации таких процессов и как следствие - необходимость высокой квалификации сварщика.

Точечная (контактная) сварка

В более широком понимании эта сварка называется контактной, но большее распространение получила одна из её разновидностей – точечная сварка, поэтому в обиходе этот вид соединения деталей называют точечной сваркой. Чаще всего, таким образом сваривают листовую сталь. Листы укладывают внахлёст, сильно сдавливают электродами, по которым пропускается электрический ток в тысячи ампер.

Этот вид не требует особой рабочей квалификации, но невозможен без дорогого оборудования и ограничен в толщине и форме соединяемых деталей. Зато точечная сварка хорошо автоматизируется и имеет высокую производительность. Наибольшее распространение она получила на массовых производствах, конвейерных линиях. Самый яркий и весомый пример – сварочные роботы в автомобильной промышленности.

Механическая сварка

Чаще её называют сваркой взрывом. С её помощью покрывают одни металлы другими. Выполняется за счёт нагрева, который образуется при трении одного металла о другой.

Электрошлаковая сварка

Очень редкий вид, применяется для получения ковано-сварных изделий. Сварочный ток пропускают через шлак, используя в качестве электродов проволоку, стержни и т.п. Результатом прохождения тока получается плавление кромок и присадочных материалов, которые при остывании образуют шов.

Плазменная сварка

Один из тепловых видов сваривания и резки металлов. Очень производительный вид, поддающийся полной автоматизации. Характеристика плазмотрона позволяет создать мощный концентрированный поток плазмы, которым и производится сваривание (чаще резка) металла.

Электронно-лучевая сварка

В этом виде сваривания тепло создаётся электронным лучом. Понятно, что работы должны проводиться в вакуумной камере или на выходе из неё. Вид очень редкий, требует специального дорогого оборудования и применяется в редких случаях.

Лазерная сварка

В отличие от предыдущего вида, лазерная сварка нашла широкое применение в различных отраслях промышленности. Созданы разные типы лазеров (твердотельные, газовые, жидкостные, полупроводниковые), доступные широким слоям населения. Кроме промышленных установок, имеется большое количество самодельных станков с ЧПУ, созданных на основе лазера и микроконтроллерного управления.

Диффузионная сварка

Одна из разновидностей тепломеханической сварки. Детали разогревают и сдавливают одновременно. Для качественного прохождения процессов необходим вакуум. Как следствие, возникает необходимость создания дорогих установок, поэтому применяется только в очень ответственных узлах космической, авиационной и электронной промышленности.

Сварка высокочастотными токами

Специфический вид создания неразъёмных соединений, который традиционно закрепился на автоматизированных линиях по изготовлению трубопроводов. Очень высокопроизводительный и максимально автоматизированный метод. К месту сваривания труб подводится специальный высокочастотный индуктор и через несколько секунд разогретые токами высокой частоты трубы соединены. Ни огня, ни копоти.

Правильный выбор – основа успеха

Ознакомиться с изделиями и приобрести сварочное оборудование можно на официальном сайте компании. Здесь же можно оставить заявку на приобретение оборудования для газовой сварки. В отдельных разделах сайта представлены аппараты ручной дуговой сварки и аппараты для аргонодуговой сварки. Владельцев малых и средних предприятий, связанных с производством металлоизделий, заинтересуют сварочные полуавтоматы MIG/MAG.

Виды сварки металлов

На сегодняшний день применяются различные виды стыковки металлов, основные различия и характеристики подразделяются на техническую, физическую, а также технологические разновидности. Технологический процесс соединения подразумевает взаимодействия материалов на межатомном уровне путем воздействия температур. Несъемные крепления используются для множества материалов, основные из них металлические детали, также свариваются стекло, пластмасса и керамика. Процесс происходит основными способами ручной, полуавтоматической или автоматической, в зависимости от характеристик механизмов.

Понятие процесса сварки

Энергия подводится к электроду, материалу для сварки, путем усиления через инвертор. Определение сварки начинается с того, что воздействие электрической дуги приводит к расплавлению металла электрода, что приводит к образованию сварочной ванны. При процессе образования ванны происходит смешивание с основным материалом, шлаки всплывают на поверхность и служат как защитная пленка. Затвердевание металла после процессов называется процессом сварки.

Для определения, что такое сварка, важно знать, что существует два вида электродов – неплавящиеся и плавящиеся. Неплавящийся электрод подразумевает использование присадочной проволоки, которая вводится в сварочную ванну отдельно. Второй вариант плавит непосредственно прут электрода. Защита от окисления в процессе стыковки производится газами, подводящийся при горении головки. Существуют переменные и постоянные агрегаты, при работах с агрегатами постоянного тока происходит более качественный, равномерный шов.

Физические признаки сварки

Взаимодействие металлов или других материалов происходит путем межатомного воздействия элементов. При обычных температурных показателях материалы не взаимодействуют друг с другом вне зависимости от условий, из-за твердой структуры металлов. Загрязнение поверхностей при соединении в виде образований жира или окисей оказывает значительное влияние при процессе связки металлов.

Под действием сдавливания возможно физическое соединение на поверхности или пластическая деформация. Атомно — металлические связи происходит путем взаимодействий электронных соединений при сварке металлов, а также стыковка ковалентных металлов. Определение типа и вида сварки происходит по нескольким параметрам взаимопроникновения, например сдавливание, распайка и термомеханическое воздействие.

Расплав металла сваркой

Расплавление материала происходит без воздействия внешних механических сил, обеспечивается необходимая температура сварочными дужками, газовым пламенем, другим источникам энергии. Виды сварочных работ под давлением подразумевают деформацию металла, что придает текучесть жидким соединениям. Процесс стыковки материалов происходит за счет наплыва свежих слоев материала друг на друга.

Технологичность главное свойство сварных работ

Существует множество разновидностей способов, видов сварочных работ. Классификация имеет прямую зависимость от типа материала и оборудования. Распространенные виды сварочных работ:

электрошлаковые;
дуговые;
плазменное и электронно-лучевое;
световые, газовые;
ультразвуковые;
холодные, печные, контактные виды.

Плазменная сварка Электрошлаковая сварка

Важность технологических свойств

Бесперебойность процесса и его механизацию обеспечивают технологические свойства. Металлический компонент в сварочном шве остается защищенным в случае соблюдения требований и технологий. Виды сварки подразделяются на:

вакуумные;
воздушные;
защитно — газовые;
по флюсные;
пенные;
под флюсные виды.

Степень расплавленной среды материала подразделяется на атмосферную и струйную разновидность. Расплавленное вещество на дужке сварного шва характеризует струйную технологию. Характер заменимости способствует возможной замене газа на более или менее активный. Существует совокупность активных или инертных соединений газов. Степень механизации подразделяется на ручную, механизированную и полностью автоматический процесс.

Классификация способов сварки

Основными способами создания сварочных швов выделяются три основные виды сварки. Плавление элементов без прилагаемого усилия или давления применяется к оборудованию, способному работать электрической дугой или газовым пламенем. Расплавленные металлы соединяются в сварочной ванне, образуя защитный слой поверх деталей для предотвращения окислов и взаимодействия с кислородом.

Термомеханическим видом соединения подразумевается применение давления и тепловой энергии. Подогрев заготовок элементов осуществляется за счет тепловой энергии, механическое усилие придает нужное соединение пластичному металлу. Классификация сварки имеет третий вид, при котором производится давление на части материалов. В результате действий, материал сжижается, становится текучим, что дает возможность соединить материалы в труднодоступных местах. Загрязнённый слой отводится на поверхность текучей жидкости, в результате чего появляется обновлённый слой, чистый шов.

Термический класс сварки

Данный класс сварочных работ выполняется путем плавления кромок частей материалов. В начале процесса образуется сварочная ванна, после отвода которой производится шов. Классификация видов сварки термическим способом разделяется на основные подкатегории:

газовая;
электронно-лучевая;
плазменная;
лазерная;
термитная;
электрически дуговая стыковка.

Наиболее распространенным считается последний вариант т.к. не требует специализированного инструмента, приспособлений.

Дуговая сварка

Электродуговая стыковка деталей пользуется наибольшей популярностью при проведении работ. Электрическая дуга между электродами производится мощным разрядом, одним из элементов производится процесс сварки.

Схема дуговой сварки

Работа производится после обработки, заготовки материала, состоит из основных этапов.

Производится соприкосновение электрода с металлом, что вызывает короткое замыкание, после этого, инструмент отводится на расстояние не более 5 мм. Короткое замыкание служит для достижения электродом требуемой температуры, путем интенсивной эмиссии электронов в конструкции катода. После достижения стабильной, устойчивой дуги, производятся работы.
Устойчивый дуговой заряд производится путем ускорения электронов в электрическом поле, происходит ионизация газового соединения анода с катодом. Температура электрической дуги, как источника тепла достигает до 6000⁰. Сварочный ток при напряжении дуги до 50 В, использования покрытого специальным составов, достигает до 3 кПа.

Предназначение данного вида сварки с использованием покрытых электродов состоит в легировании состава шва, защиты расплава от окружающих воздействий путем газового и шлакового способа.

Электродуговой способ, при котором осуществляется процесс в газовой защитной среде. Подразделяются газообразные вещества на инертные и активные виды.

Методики сварки существуют МИГ и МАГ разновидностей, основное предназначение состоит в использовании универсальных материалов, различаются механическими параметрами.

Перед использованием оборудования необходимо проверить все составляющие, зачистить обрабатываемый металл от окраски и ржавчины.

Устройство аппарата для газовой сварки

Комплект газосварочного оборудования состоит из:

кислородный рукав номинальным давлением 0,64 МПа, используется для подачи ацетилена;
подача кислорода производится через рукав третьей категории давлением до 2 МПА;
два редуктора для регулировки давления;
баллоны объемом от 40 л;
горелка с регулировочным винтом.

Давление подачи ацетилена производится регулировкой редуктора на баллоне, специальный манометр указывает на точный параметр. Давление горючей смеси должно составлять около 0,2 МПа, кислород регулируется идентичным способом до уровня 0,5 МПа. Регулировка газовой горелки происходит путем открытия подачи ацетилена до тех пор, пока огонь не стабилизируется у основания, кислородом устанавливается мощность пламени.

Основные составляющие пламени это ядро, зона восстановления и факел. Горелка располагается под определенным градусом к основному металлу, расстояние между ядром и материалом составляет 1,5 мм. Поступательными движениями разогревается металл до температуры плавления, после изменяется градус подачи горелки, подается присадочная проволока.

Лучевая сварка

Высокое качества шва достигается путем работы в вакууме. Процесс представляет собой передачу мощного пучка энергии к заготовке. Электроны взаимодействуют со составляющими веществами материала, что приводит к быстрому разогреву, достижению необходимой температуры плавления. Используются данная категория сварочных работ при работе с микроэлементами, т.к. луч можно регулировать до размеров микрона в диаметре.

Установка для лучевой сварки Схема электролучевой сварки

Термитная сварка

Сварка происходит с использованием специального материала – термит, состоящего из соединений магния или алюминия, железной окалины. Порошкообразная смесь применятся к подготовленным в жаропрочном виде материала металлам, предварительно разжигая запалом либо электрической дугой. Результатом становится прочное соединение, основное предназначение данного вида работ состоит в стыковке труб, рельсов, наплавки массивных изделий.

Относительно новый способ произведения сварочных работ разработан в институте им. Патона. Подготовленные детали обволакиваются шлаком, который нагрет до температур, превышающих плавление проволоки и металла. Электрошлаковая сварка позволяет заполнять большие разрывы в один проход, процесс не отличается от дугового вида стыковки металлов. Высокое качества шва достигается за счет образования защитной ванны, которая выдвигает нестабильные соединения металлов на поверхность.

Схема процесса электрошлаковой сварки

Процесс электрошлакового вида сварки происходит следующим образом:

кромки вертикально расположенных деталей наклоняются на 20-25⁰ по отношению к размеченной части;
устанавливается необходимый зазор для помещения порошка;
дуга, разжигаемая между нижней пластиной и электродом, расположенным сверху расплавляет флюс;
шлаковая ванна возникает путем плавления флюса, медных ползунов, после чего шунтируемая дуга потухает;
происходит переход из дугового вида в шлаковую, ванная которой нагревается до 1700⁰;
кромки металла расплавляются шлаком в сварочной ванне, после удаления электрода происходит остывание и кристаллизация металла.

Данным способом возможно работать со сложными швами, крупногабаритными деталями. Повышенное качество, отсутствие трещинообразования, позволяют стыковать шлаковой сваркой ответственные детали.

Газовые примеси и пузыри удаляются без затруднений из зоны сварки, этому способствует вертикальное расположение конструкции.

Термомеханический класс сварки

Комбинированный способ предлагает воздействие не только повышенной температурой на металл, но и механические усилия. В большинстве случаев, используется при стыковке малогабаритных частей, которые обычным способом качественно связать не представляется возможности. Процесс происходит в электродах — губках, в которых закрепляется две части деталей. Основными видами сварки называются контактная, диффузионная и кузнечные способы.

Кузнечная сварка

Качественное соединение кузнечным способом работ достигается при условиях очищенных от налетов, окислов прилагаемых поверхностей. Работа ручным инструментом осуществляется по нагретому металлу, детали нахлестываются и производятся удары молотком по поверхности.

Способы кузнечной сварки Кузнечная сварка

Кузнечный вид сварки применяется далеко не ко всем материалам, имеет малую производительность, требует достаточного опыта от кузнеца.

Современные виды работ вытеснили кузнечное дело ввиду малой надежности стыкованных деталей.

Контактная сварка

Нагрев при сварке сопротивлением достигается прилеганием поверхности иглы к изделию. Электрический ток проходит через инструмент нужного диаметра, предварительно необходимо подготовить металл путем сдавливания или осадочного механического воздействия. Химическое воздействие атомов металла дает возможность сварить мелкие детали, легко поддается автоматизации и высокопроизводительна.

Различается на три основные способа, точечную, роликовую и стыковую разновидность. Широко применяется в промышленности и машиностроении, в труднодоступных местах и соединениях.

Основой способ является использования диффузии атомов при высоком уровне вакуума. Поверхностные слои металла нагреваются в силу высокой диффузионной способности атомов до температур, приближенной к плавлению. Контакт и надежная стыковка происходит механическим воздействием высокой силы, минимальная мощность сжатия составляет 20 МПа.

Применяется данный вид при плохо контактирующих материалах.

Процесс начинается с помещения деталей в специальную камеру, крепление и передачи усилия. Материалы выдерживаются определенной время, под воздействием электрического тока.

Механический класс сварки

Виды и способы механической сварки используют физическое воздействие на стыкуемые материалы. Основные способы имеют преимущества при отсутствии возможности до температуры плавления. Переход энергии из механической в кинетическую позволяют нагреть стыкуемые изделия до порога плавления.

Сварка трением

Основные детали, к которым применяется сварка трением, являются трубы небольшого диаметра, стержневые конструкции. Автоматизированный процесс позволяет производить различные виды сварочных работ в специальных машинах, в шпиндель которых крепятся заготовки. Машина работает посредством перемещения одной из деталей к неподвижной части. Частота вращения доводится до 1500 об/мин, в результате чего происходит нагрев деталей и оплавление.

После выключения муфты вращения, машина выполняет осадку изделий. Экономичность, быстрое выполнение поставленных задач, делают вид работ трением преимущественнее дуговой, а также имеется возможность варить металлы из разных сплавов.

Холодная сварка

Заготовки стыкуются путем холодной сварки путем деформирования пластических свойств материалов. Температура при операции может достигать минусовой, поверхности должны быть зачищены от окислов и ржавчины. Соединение происходит на межатомном уровне, поэтому элементы должны быть идеально ровными и обработанными.

Применяется холодный вид при стыковке шин, проволоки или труб. Давление варьируется от 1 до 3 ГПа, данный способ требует подготовленного к высоким нагрузкам оборудования.

Сварка взрывом

Соединение деталей при сварке взрывом происходит путем синхронной пластической деформации деталей. Подвижная часть детали прикладывается параллельно к устойчиво закрепленной мишени, после чего производится контролируемый взрыв. Основное применение данный способ получил ввиду возможности стыковки разнородных металлов. Взрывные вещества применяются из состава гранулотола, аммонита, гексогена.

Ультразвуковая сварка

Стыковка деталей происходит с применением источников энергии, выдающим на выходе ультразвуковые колебания. Применяется при шовной, точечной, контурного вида сварки механическим воздействием. Сухое трение способствует разрушению оксидных пленок, после заменяется на чистое трение, при котором происходит процесс сварки. Основными преимуществами данного способа является отсутствие предварительной очистки поверхностей, что значительно экономит время. При сварке пластмассовых деталей не допускается перегрев прилагаемых зон, т.к. контролируется температурный диапазон определенного участка. Отсутствуют вредные пары, газы при процессе, нагрев происходит за доли секунды.

Недостатками при ультразвуковом виде можно выделить дорогостоящее оборудование, малый диапазон толщины материалов. Необходимо четко определить толщину свариваемых видов материалов, при размерах вне допуска, возможно применение акустической линзы, что дает возможность сфокусировать энергию на определенном участке детали.

Виды сварочных работ

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.

Виды сварщиков

Сварщик – это специалист по металлу, в обязанности которого входит соединение металлических деталей в сложные конструкции при помощи электрической сварки. Это рабочая специальность, которая связана со сварочным производством. Существуют разные виды сварщиков, различающиеся по категориям, разрядам и специальностям.

Только от сварщика зависит качество его работы. Ошибки недопустимы, ведь они могут привести к фатальным последствиям. Именно поэтому специалисты по сварке допускаются к определенным видам работ только в соответствии со своим уровнем профессионализма.

Какие виды сварщиков бывают и в чем их отличие, вы можете узнать из нашей статьи.

Как стать сварщиком

Получить профессию сварщика возможно сразу же после завершения среднего общего или полного образования (то есть после 9 или 11 класса). Обучают навыкам сварки во многих колледжах и профессионально-технических училищах.

Есть возможность получить высшее образование по теории и практике сварки. В вузе обучают по специальности «Инженер по сварке», благодаря которой можно работать в организации или открыть собственный бизнес.

Некоторые учреждения предлагают абитуриентам курсы сварки. Они длятся недолго (не более трех месяцев), но по их окончании вы можете называть себя специалистом по сварочным работам.

Крупные производственные предприятия имеют собственные обучающие подразделения, где сотрудникам предлагается переподготовка или повышение квалификации. Обучение проводится на месте, по завершении сдается внутренний экзамен.

В зависимости от опыта обучающегося, он проходит один из видов аттестации сварщиков, получая в финале удостоверение с указанием полученного разряда.

У небольших организаций подобных учебных центров нет, поэтому они отправляют своих работников на подготовку в сторонние фирмы. Выбирая место обучения, обязательно уточняйте, какой документ получит специалист: полноценное удостоверение с присвоением нового разряда или только справку о повышении квалификации.

Важно, чтобы заведение имело аккредитацию. Для повышения разряда, увеличения оклада или перехода на новую тарифную сетку после учебы нужно передать копии документов в отдел кадров либо в бухгалтерию своей организации. Помимо увеличения заработной платы, специалисту могут предложить выполнять более сложные задачи.

Виды сварщиков по разрядам

Любое обучение сварке подразумевает итоговую аттестацию. Обычно она включает теоретический и практический экзамены. Квалификационная комиссия по результатам прохождения финальных испытаний выдает документ о профессии и присваивает разряд. Он определяет уровень сложности выполняемых задач и величину заработной платы.

После училища выпускник автоматически получает 3-й разряд. Студентам, завершившим учебу с отличием, присваивают 4-й. Остальное повышение квалификации возможно в процессе будущей работы или на курсах. Максимально высокий уровень – 6-й. Разряды отличаются по своим характеристикам:

Первый разряд

Студенты получают его после первого года обучения, научившись управлять электродугой. Виды деятельности сварщика, доступные на этом уровне, – участие в сборке конструкций, разные подготовительные работы.

Второй разряд

По сути, ученик, который не вовлекался в процесс обучения, плохо сдавал работы, мало посещал практику, может закончить учебное заведение максимум со вторым разрядом. Он обычно получает навыки сварки в нижнем или вертикальном положении, может восстанавливать детали методом наплавки.

К работам, связанным с ответственными процессами, типа соединения труб под жидкости или пар, его не допускают.

Такой работник умеет делать заварку кратера, может убрать трещину, подготовить металл к работе. Предполагается, что он способен проверить и приготовить баллоны для газосварки, отрегулировать аппарат (генератор) для получения ацетилена. К помощи таких специалистов прибегают для выполнения простых работ.

Третий разряд

Сюда относят мастеров, которые знают принципы газоплавильной и электрической дуговой сварки. Они умеют соединять трубы наглухо, делать угловые, вертикальные и тавровые швы.

Такой специалист понимает, как устроен механизм сварочного аппарата, может отрегулировать его. Он умеет читать чертежи. На производстве работнику разрешено работать с металлоконструкциями средней сложности, углеродистой сталью.

Впрочем, для потолочной сварки ему не хватает навыка. Работая с газовой резкой, сварщик обязан уметь переносить заготовки с чертежа на металл и выдерживать заданные размеры обрабатываемых поверхностей.

После окончания техникума с этим разрядом сразу же получить хорошую работу с высокой зарплатой трудно. Компанию чаще всего смущает отсутствие опыта. Но через несколько лет практики такие возможности появляются.

Четвертый разряд

Такие виды сварщиков умеют выполнять сборку деталей и объектов средней степени трудности, варить металлоконструкции в четырех основных положениях. Ознакомлены с методами герметичного соединения труд при неповоротных стыках (при таком положении нет возможности для удобства повернуть нижнюю часть).

4-й разряд подразумевает овладение навыками электродуговой, газовой и полуавтоматической сварки. Специалисты могут работать с чугуном, сплавами цветных металлов, высокоуглеродистой сталью, делать воздушно-дуговую строжку. Подразумевается, что они умеют разбираться в чертежах.

Пятый разряд

Мастер знает, как производить сварку изделий из легированных металлов, высокоуглеродистой стали, цветных металлов во всех основных положениях.

Его допускают до ответственных работ с механизмами, подвергающимися большой динамической нагрузке. Имеет дело со сваркой трубопроводов, впоследствии претерпевающих высокую нагрузку. Умеет варить детали сложной формы.

Шестой разряд

Высшая степень. Такой специалист знает и умеет все перечисленное выше, а также способен взаимодействовать с экспериментальными сплавами, сам решает, посредством какого типа сварки будет работать, способен подобрать нужную силу тока, присадочные материалы и тип газа.

Мастер обучен гипербарической (подводной) сварке, востребован при починке плавучих сооружений и трубопроводов, находящихся в особых условиях и под высокими нагрузками.

Виды сварщиков по категориям

Кроме категорий разрядов, есть различные виды сварки, которые может выполнять тот или иной сварщик. Базовым методам обучают в ПТУ, более сложным – в процессе работы в организации.

Работа сварщика подразумевает разноплановость. Причем задачи, поставленные специалисту, могут быть различными в зависимости от компании, нанимающей на работу.

В связи с этим профессионалов разделяют на шесть категорий:

Сварщик на машинах прессовой сварки, во время которой детали соединяются при одновременном влиянии высокой температуры и пресса

Прессовая сварка – один из подвидов контактной сварки, когда для формирования шва применяется сдавливающая детали конструкция и проводится ток. Высокое сопротивление нагревает область воздействия, металл деталей соединяется между собой и образуется прочное сочленение.

Специалист работает клещами, настраивая силу прижима и время воздействия тока. При автоматизации процесса сварщик выполняет обязанности оператора, в задачу которого входит предварительная установка базовых параметров. Эта работа не требует высокого разряда, так как довольно проста.

Специалист диффузионной сварки производит работу в печах специальных сотовых конструкций

Виды деятельности сварщика при сварке на диффузионно-сварочных установках подразумевают работу в вакууме – особом закрытом пространстве. Для процесса сварки температура требуется высокая, а давление небольшое. Для таких манипуляций человеку не нужна высокая квалификация, так как работа механизирована.

Мастер электронно-лучевой сварки взаимодействует с мелкими изделиями или тугоплавкими металлами

Эта разновидность манипуляций с металлами применяется в авиастроении, космической отрасли, приборостроении. Задействуется кинетическая энергия электронов, которую формирует специальная электронная пушка.

Все действия выполняет механизм, но специалисту важно учесть все нюансы предполагаемых нагрузок и правильно рассчитать параметры, чтобы шов был крепким.

Специалист термитной сварки применяет во время работы особую смесь (термитную) в виде порошка, состоящую из оксидов металлов и алюминия

При такой разновидности сварки изготовлению шва способствует специальный порошок – термит. Расплавленная смесь направляется из бункера в огнеупорную форму. Его применяют для соединения массивных деталей в особо трудных местах (например, при ремонте рельс).

Особых навыков от мастера не требуется, от его ручной работы мало что зависит.

Газосварщик осуществляет сварку с применением газа

Такой вид сварщиков ведет свою работу при помощи горелки с пропано-кислородным или ацетиленокислородным пламенем. Газ в момент сварки подается из емкостей для хранения газов или генератора. Температура сварочного пламени может быть от +2 800 °С до +3 100 °С.

Специалисты умеют производить ремонт емкостей, работать с трубами, соединять листовые конструкции при отсутствии доступа к электричеству. Качество выполненной работы зависит от опыта сварщика.

Электрогазосварщик совмещает навыки работы с газом или дуговым разрядом

Самый популярный вид сварки – электродуговой. В свою очередь он также разделяется на несколько подвидов:

ММА/РДС – работу выполняют, применяя генераторы, инверторы и трансформаторы. Ванну для сварки предварительно защищают плавким слоем покрытых электродов. В качестве присадки используют стержень из электропроводного материала. Это бюджетный способ, как по стоимости оборудования, так и по цене расходного материала. Часто используют при проведении коммунальных работ, а также на простых производствах.
MIG/MAG – применяют сварочные аппараты типа полуавтомат, автоматически организующие подачу электрода в горелку. Сварочные ванны защищают углекислым газом или соединением аргона и углекислоты. Это универсальный, простой и занимающий мало времени метод. Таких специалистов обычно зовут на предприятия, занимающиеся изготовлением дверей и починкой автомобилей.
TIG – сварщик этого вида сварки работает горелкой и тугоплавким электродом, находящимся в защитной среде. Применяется для взаимодействия с алюминием и легированными металлами.

Виды сварщиков по НАКС

Документ о получении разряда сварщика может быть дополнен удостоверением НАКС. Его выдает специальный аккредитованный удостоверяющий центр.

Национальное агентство контроля сварки (сокращенно НАКС) – это государственная комиссия, проводящая аттестацию специалистов сварочного производства по национальным стандартам. Документ, выданный организацией, требуется для работы со сложными конструкциями.

Оценка уровня знаний и навыков сварщиков и прочих специалистов производства по нормативам НАКС подразумевает четыре уровня:

Читайте также: