Сваркой называется соединение металлов путём нагревания в точке их соприкосновения.

Существуют два вида сварки:

1. сварка плавлением – материал нагревается до температуры плавления

2. сварка с использованием тепловой энергии и давления – материал нагревается до пластического состояния, после чего прикладывается механическое усилие.

 Самые распространённые виды сварки:

· ручная дуговая сварка;

· сварка в среде защитного газа (MIG, MAG, MIG/MAG, TIG);

· контактная сварка;

· плазменная сварка.

При изготовлении сварных конструкций используются следующие виды сварных швов. 

1. стыковое соединение – самый распространённый шов. Используется для сварки листового металла, угловых профилей и пр. (рис. 1.a).

2. соединение внахлёст – используется для сварки тонкого листового металла (рис. 1.b).

3. тавровое соединение – используется для изготовления объёмных конструкций (рис. 1.c).

4. угловое соединение – используется в качестве соединительного элемента (рис. 1.d).

Ручная дуговая сварка, или электродная сварка

 Для сварки используется электрод, химический состав которого близок к составу свариваемых деталей. Электрод покрыт составом, который образует слой (флюс), защищающий сварной шов.При дуговой сварке используется тепловой эффект дуги, с помощью которой плавятся свариваемые детали и электрод. Электрод является присадочным металлом.

Сварочные электроды
источник: ru.wikipedia.org

В сварочную установку входят:

• · источник сварочного тока (сварочный трансформатор),

• · держатель электрода,

• · сварочный провод, соединяющий источник сварочного тока и держатель электрода,

• · электрод,

• · обратный провод c зажимом.

При сварке между электродом и деталями образуется дуга с очень высокой температурой (5000 - 7000°C). Вследствие этого плавится электрод и торец свариваемых деталей. Расплавленный металл собирается в области шва и, кристаллизуясь, соединяет детали.

Оборудование ручной дуговой сварки 

Для ручной дуговой сварки используется небольшое напряжение от 15 до 50V и большие токи до 500A. Сварочное оборудование должно иметь возможность регулирования сварочного тока для сваривания металлов разной толщины. 

В качестве источников сварочного тока используются: 

• сварочный трансформатор – может быть оборудован выпрямителем. При сварке постоянным током горение дуги более стабильно, что обеспечивает лучшее качество сварного шва.

• ·сварочный генератор – генератор с приводным двигателем внутреннего сгорания, позволяет сваривать при отсутствии электроснабжения.

• сварочный инвертор – в инверторе промышленная частота переменного тока преобразуется в повышенную (5 – 25 kHz). Повышенная частота позволяет использовать трансформаторы меньших габаритов.

• осциллятор – предназначен для питания дуги переменным током повышенной частоты и напряжения. Использование осциллятора способствует зажиганию дуги и более устойчивому её горению. Их мощность всего 100-250W, частота 150-260kHz и напряжение 2-3kV. Благодаря повышенному напряжению дуга зажигается ещё до прикосновения электрода к свариваемым деталям. Также переменный ток такой частоты и напряжения безопасен для человека. Осцилляторы соединяются параллельно сварочному трансформатору. Они используются в TIG-сварке неплавящимся электродом дугой небольшой мощности.

Сварка в среде защитного газа

При сварке в среде защитного газа у электрода отсутствует покрывающий его слой флюса. Для защиты свариваемых деталей от воздействия атмосферы служит защитный газ. У этого вида сварки множество преимуществ:

• хорошая тепловая схема дуги. Область структурных изменений основного металла минимальна, свариваемые детали деформируются мало;

• расплавленный металл защищён от воздействия атмосферного воздуха, особенно в случае использования инертного газа;

• возможность постоянно следить за дугой и сварным швом;

• возможность сваривать детали различной толщины;

• простота механизации и автоматизации.

При сварке в среде защитного газа используется:

• сварка неплавящимся электродом, или TIG – дуга образуется между вольфрамовым электродом и свариваемыми деталями. Сварной шов заполняется самим металлом. Добавление к электроду тория, оксида лантана или иттрия позволяет увеличить ток сварки. Сварка TIG используется для сварки цветных металлов и их сплавов, а также нержавеющей стали.

.

Автор: DesignSquadNation

·     сварка плавящимся электродом, или MIG/MAG – для сварки используется проволока. Дуга образуется между сварочной проволокой и свариваемыми деталями. Проволока подаётся с соответствующей скоростью в область горения дуги при помощи подающего механизма. Защитный газ может находиться в отдельном резервуаре, откуда он будет подаваться по шлангам в область горения дуги..

В зависимости от типа защитного газа различаются следующие виды сварки:

• MAG – сварка в среде активного газа (углекислый газ);

• MIG – сварка в среде инертного газа (аргон);

• MIG/MAG – сварка в смеси газов.

Контактная сварка

В случае с контактной сваркой ток проходит через свариваемые детали, в то же самое время детали прижимаются друг к другу до возникновения пластической деформации.

Самые распространённые виды контактной сварки:

• точечная сварка – детали прижимаются друг к другу в отдельных точках с ограниченной площадью контакта;

• шовная сварка – непрерывный шов получается посредством последовательно следующих друг за другом точек. В качестве электрода используются ролики, которые оказывают давление на свариваемые детали, при вращении роликов происходит подача (продвижение вперёд) свариваемых деталей.

Точечная сварка. Источник: http://www.welding.su

Плазменная сварка

Плазменная сварка подразделяется:

• плазменная дуга – используется как для сварки, так и для резки.

• плазменная струя – в основном используется для нагрева и сварки неэлектропроводящих материалов.

Резка плазменной дугой: Источник: Miller Arc Welding Products
Electrode - электрод; Constricting nozzle - сопло.

Для получения плазмы в плазматроне зажигается электрическая дуга, затем к дуге подводится газ. Газ проходит через дугу и выходит из горелки в виде плазмы с высокой температурой. В качестве образующих плазму используют азот, аргон, водород, гелий, кислород и их смеси.