2. Способы сварки давлением

Всем способам сварки давлением характерно пластическое деформирование в зоне соединения, осуществляемое с нагревом или без нагрева. Наибольшее промышленное применение благодаря простоте и большой производительности получила электрическая контактная сварка (рис. 3.26).

Рис. 3.35. Принципиальная схема электроконтактной сварки

Рис. 3.36. Схема точечной сварки

Место соединения разогревается проходящим током. Так как физический контакт свариваемых заготовок является дискретным (поверхности соприкасаются только в отдельных точках) и на поверхностях металла имеются пленки окислов и загрязнения, в месте контакта сопротивление максимально, что приводит к нагреву металла в зоне контакта до термопластического состояния.

При непрерывном сдавливании нагретых заготовок образуются новые точки соприкосновения, пока не произойдет полное сближение поверхностей до межатомных расстояний, т.е. сварка.

Одной из разновидностей контактной сварки является точечная сварка. При точечной сварке (рис. 3.27) заготовки собирают внахлестку, сжимают с некоторым усилием P медными электродами и включают ток.

Ток, испытывая наибольшее сопротивление в месте контакта свариваемых заготовок, разогревает металл до пластического состояния. Затем ток выключается, а усилие сжатия увеличивается для улучшения структуры металла в сварной точке.

Сварка трением - это разновидность сварки давлением; она получила свое название от схемы разогрева свариваемых поверхностей: сварка происходит при взаимном перемещении двух твердых тел, сжатых силой. Работа, совершаемая силами трения при скольжении, превращается в теплоту и приводит к интенсивному нагреву трущихся поверхностей. Быстрое прекращение движения заготовки и приложение повышенного усилия в конце процесса обеспечивают качественное соединение заготовок.

Сваркой трением соединяют однородные и разнородные металлы и сплавы, например, медь со сталью, алюминий с титаном и т.д. Ее применяют для изготовления режущего инструмента, различных валов, соединения труб и т.п.

3. Резка металлов

Для резки (разделения) металлических заготовок, листов, деталей применяют в основном термохимические и термические способы. Металл из полости реза может быть удален термическим способом (расплавляется и вытекает) или химическим (окисляется, превращается в окислы и шлаки). Широкое применение в промышленности получила газокислородная резка. Она заключается в сжигании металла в струе технически чистого кислорода и удалении этой струей образующихся окислов.

До начала горения металл подогревают до температуры его воспламенения в кислороде (для стали ~1200С). При горении, например, железа в кислороде выделяется значительное количество теплоты Q

3Fe+2O₂=Fe₂O₃+Q.

Эта теплота вместе с подогревающим пламенем разогревает нижележащие слои и распространяется на всю толщину металла. Образующиеся окислы в расплавленном состоянии выдуваются из реза струей кислорода.

Описанный способ термохимической резки применим не ко всем металлам. Более универсальными, но и более энергоемкими являются термические способы резки: электрической дугой, плазменной струей и др.