1. Види зварювання

У сучасній практиці застосовують в основному електродугове зварювання (ручне, напівавтоматичне, автоматичне), електрошлакове та газоелектричне.

1) Ручне електродугове зварювання універсальне, має досить широке застосування під час виготовлення та монтажу, а особливо під час виконання ремонтних робіт, може виконуватись у будь-якому просторовому положенні. Недоліками є невелика глибина проплавлення основного металу внаслідок незначної сили струму, мала продуктивність і невисока стабільність процесу. В ручному зварюванні використовують електроди:

а) Э42, Э46 - дають міцність шва відповідно R_wun = 410 МПа (42 кгс/мм²) і R_wun = 450 МПа (46 кгс/мм²); їх використовують для зварювання елементів, що виконані із сталі R_un  400 МПа;

б) Э50 - R_wun  490 МПа (50 кгс/мм²) - для сталей з R_un  590 МПа;

в) Э42А, Э46 А, Э50 А - літера «А» означає, що дані електроди мають метал з підвищеною пластичністю, яка характеризується відносним видовженням і підвищеною ударною в’язкістю;

г) Э60, Э70, Э85 - відповідно R_wun = 590 МПа (60 кгс/мм²), R_wun = 685 МПа (70 кгс/мм²), R_wun = 835 МПа (85 кгс/мм²) - для сталей з R_un  635 МПа.

Електроди виготовляють із спеціальним покриттям - обмазкою, яка призначена для захисту розплавленого металу від проникнення в нього з повітря шкідливих домішок (кисню, азоту, водню, сірки), для легування металу шва, а також для стабілізації горіння дуги.

2) Перевагами автоматичного зварювання є глибоке проплавлення елементів, що з’єднуються, внаслідок значної (600...1200А і більше) сили струму, а також висока продуктивність процесу. Електродом для автоматичного зварювання служить спеціальний непокритий обмазкою дріт діаметром d = 2...5 мм, який, розмотуючись з бухти, безперервно подається до зварювального автомату, що переміщується вздовж шва. Для запобігання контакту розплавленого металу з повітрям використовують сипучий матеріал певного хімічного складу, який називають флюсом. Флюс повністю покриває кінець електродного дроту в місці горіння дуги і, таким чином, ізолює його від повітря. Крім того, флюс легує розплавлений метал речовинами, які в ньому містяться. При цьому отримують рівний шов, метал якого має дуже малу кількість шкідливих домішок і відрізняється високою щільністю та високими механічними характеристиками (міцність шва не нижча за міцність основного металу). Недоліками такого зварювання є складність його застосування під час виконання швів на вертикальних поверхнях і стелі, а також великі розміри обладнання, що обмежує його використання під час виконання монтажних робіт. Для автоматичного зварювання використовують дріт марок:

а) Св-08, Св-08А (R_wun = 410 МПа ) і Св-08ГА (R_wun = 450 МПа) для зварювання елементів із сталей з R_un  400МПа;

б) Св-10ГА, Св-08Г2С, Св-08Г2СЦ (R_wun = 490 МПа) і Св-10НМА, Св-10Г2 (R_wun = 590МПа) для сталей з R_un  590МПа;

в) Св-08ХН2ГМЮ (R_wun = 685 МПа) для сталей з R_un  635 МПа.

3) Напівавтоматичне зварювання використовують у випадках, коли застосування автоматичного зварювання є неможливим внаслідок великих габаритів обладнання. У цьому випадку електрод у вигляді тонкого (d = 2 мм) дроту автоматично подається до місця зварювання по шлангу за допомогою ручного утримувача, а флюс висипається в місце накладання шва із спеціальної лійки. Електрод переміщують вручну. У напівавтоматичному зварюванні використовується порошковий дріт, який представляє собою згорнуту в трубку стальну стрічку, всередині якої знаходиться флюс. Такий дріт дає можливість виконувати якісне зварювання за будь-якого розташування швів у просторі. Марки порошкового дроту ПП-АН3 і ПП-АН8 з R_wun = 490 МПа для сталей з R_un  590 МПа.

4) Електрошлакове зварювання виконують непокритим електродним дротом під шаром розплавленого шлаку. Цей вид зварювання в основному використовують для виконання вертикальних з’єднань елементів товщиною 20 мм і більше.

5) Газоелектричне зварювання проходить в середовищі активного (вуглекислий) або інертних (аргон, гелій) газів, струмінь яких направляється до місця зварювання спеціальним пристроєм, охоплює електродний дріт з усіх боків і, таким чином, ізолює місце зварювання від навколишнього середовища.

Зварювання в середовищі вуглекислого газу застосовують для маловуглецевих сталей і виконують голим електродним дротом d = 1,4...2 мм за постійного струму зворотньої полярності. Вуглекислий газ за високої температури активно взаємодіє із сталлю, окислює її, що компенсується підвищеним вмістом розкислювачів в електродному дроті. Таке зварювання дає можливість отримувати високоякісні зварні з’єднання за високої продуктивності процесу незалежно від положення швів у просторі.

В середовищі інертного газу найчастіше зварюють легкі алюмінієві сплави.

Матеріали для зварювання приймають відповідно до табл. 1 залежно від групи конструкцій; кліматичного району; класу сталі; виду зварювання (під флюсом, в середовищі вуглекислого газу, покритими електродами).