Курс лекций «Технология и оборудование сварки плавлением»

Раздел 1. Технологические основы способов сварки

Тема 1.1 Классификация способов сварки. Основные понятия. Сварные соединения и швы. Классификация сварных соединений и швов. Конструктивные элементы сварных соединений при дуговой и электрошлаковой сварке. Основные характеристики стыковых и угловых швов. Стандарты.

Сваркой называется процесс получения неразъемного соединения твердых материалов путем их местного сплавления или совместного пластического деформирования, в результате чего возникают прочные связи между атомами свариваемых материалов.

Согласно ГОСТ 19521-74 сварка металлов классифицируется по физическим, технологическим и техническим признакам.

Основа классификации по физическим признакам - вид энергии, применяемой для получения сварного соединения. Все сварочные процессы относят к одному из трех классов: термическому, термомеханическому и механическому.

Термический класс - все виды сварки плавлением, осуществляемые с использованием тепловой энергии (газовая, дуговая, электрошлаковая, плазменная, электроннолучевая и лазерная).

Термомеханический класс - все виды сварки, осуществляемые с использованием тепловой энергии и давления (контактная, диффузионная, кузнечная, газопрессовая и дугопрессовая).

Механический класс - все виды сварки давлением, проводимые с использованием механической энергии (холодная, трением, ультразвуковая и взрывом).

По техническим признакам сварочные процессы классифицируют:

- по степени механизации процессов сварки (ручные, механизированные, автоматизированные, автоматические);

- по непрерывности процесса (непрерывные, прерывистые);

- в зависимости от способа защиты металла в зоне сварки (в воздухе, в вакууме, в защитном газе, под флюсом, по флюсу, в пене, с комбинированной защитой);

- по типу защитного газа (в активных газах, в инертных газах, в смеси активных и инертных газов);

- по виду активного газа (в углекислом газе, в азоте, в водяном паре, в смеси активных газов);

- по виду инертного газа ( в аргоне, в гелии, в смеси аргона и гелия).

По технологическим признакам сварочные процессы классифицируют:

- по форме сварного соединения (стыковое, угловое, тавровое, нахлесточное);

- по роду и полярности тока (постоянным током, переменным током, на прямой полярности, на обратной полярности);

- по виду электрода (сварка плавящимся электродом, сварка неплавящимся электродом).

Такие признаки устанавливают для каждого вида сварки отдельно. Например, вид дуговой сварки может отличаться по типу электрода, характеру защиты или уровню механизации.

Виды дуговой сварки плавлением.

Источником нагрева при дуговых способах сварки служит сварочная дуга, представляющая собой устойчивый электрический разряд, происходящий в газовой среде между электродом и деталью.

По характеру защиты свариваемого металла и сварочной ванны от окружающей среды существуют способы дуговой сварки с шлаковой, газошлаковой и газовой защитой.

По виду электродного материала различают дуговую сварку плавящимися и неплавящимися электродами. Плавящимися электродами служат металлические проволоки и стержни из стали, сплавов алюминия, титана, никеля, меди и других металлов; неплавящимися - угольные, графитовые, вольфрамовые стержни.

При горении дуги и плавлении свариваемого и электродного металлов необходима защита сварочной ванны от воздействия атмосферных газов - кислорода, азота и водорода, так как они растворяются в жидком металле и ухудшают качество металла шва.

По способу защиты сварочной ванны, самой дуги и конца нагреваемого электрода от воздействия атмосферных газов дуговую сварку разделяют на следующие виды: сварку покрытыми электродами; под флюсом; в защитном газе; самозащитной порошковой проволокой; в вакууме; с комбинированной защитой.

По степени автоматизации процесса различают ручную, механизированную, автоматизированную и автоматическую сварку.