Сварка. Классификация сварки. Структура сварного шва. Сварные трещины. Термический класс сварки

Сварка – процесс получения неразъемных соединений путём установки межатомных связей между соединяемыми элементами при их местном нагревании или пластической деформации, или совместном действии того и другого, обеспечивающий необходимую прочность и пластичность сварного соединения. По физическим признакам сварку классифицируют: 1)по форме используемой энергии определяется класс сварки 2)по виду источника энергии определяется вид сварки. Различают 3 класса сварки:

1) термический – осуществляется плавлением: электродуговая, электрошлаковая, электронно-лучевая, плазменная, газовая и т.д. 2) термо-механический, использующий тепловую энергию и давление: контактная, диффузионная, газопрессовая 3) механический, использующий механическую энергию и давление: холодная, взрывом, трением, ультразвуковая. Электродуговые виды сварки плавящимся электродом: 1) ручная 2) механизированная (полуавтоматическая) 3) автоматическая, Контактные виды сварки: 1) точечная 2)шовная 3) стыковая. Электродуговая сварка основана на явлении возникновения электрической дуги между стальным стержнем (электродом) и свариваемыми стальными деталями, которая расплавляет основной металл и металл электрода, образуя сварной шов, соединяющий отдельные детали в одно целое. При этом выявляются три зоны: - зона основного металла, с температурой нагрева не выше критической t◦ =723°С, в которой металл сохраняет свои механические свойства - переходная (околошовная) зона, или зона термического влияния, расположена между основным и наплавленным металлом. t° изменяется от 1500°С до 723°С. Переходная зона – самое слабое место шва - зона наплавленного металла.

Проникновение наплавленного металла в основной называется проваром. Чем глубже провар, тем лучше качество шва.

Различают горячие и холодные сварные трещины. Горячие трещины иногда возникают при остывании шва в температурном интервале 1000-1350°С. Горячие трещины, вначале часто незаметные, обладают способностью увеличиваться и могут полностью разрушить соединение. Холодные трещины большей частью являются результатом растягивающих напряжений в швах от усадки при быстром остывании. Эти трещины располагаются параллельно шву на некотором расстоянии от него, в области сравнительно низких температур. Термический класс сварки.

1) Ручная дуговая сварка (РДС) Сущность метода: электрическая дуга горит между электродом и изделием, теплота дуги расплавляет электрод и металл; образуется общая сварочная ванна жидкого металла, который при охлаждении образует сварной шов. Сварка открытым электродом (проволокой) и незащищенной дугой дает недоброкачественные швы. (Производится электродами диаметром 2 6 мм). Для образования защитной газовой среды вокруг шва и для образования в жидкой ванне металла шлака, на электроды наносят обмазку, предохраняющую горячую поверхность шва от соприкосновения с воздухом и окисления. Тип электрода определяет прочность металла шва в кН/см² Марка электрода определяется составом защитной обмазки, выбирается в зависимости от тока (переменный или постоянный) и положения шва в пространстве. 2. Автоматическая дуговая сварка под флюсом (АДСф). Осуществляется самоходным сварочным аппаратом, позволяет получить наиболее качественный шов.

3. Механизированная дуговая сварка в углекислом газе (МДСсо₂) и порошковой проволокой (МДСпп), или полуавтоматическая сварка, сварочный аппарат движется вручную, электродная проволока подается автоматически. Выполняют: а) электродной проволокой с газовой защитой сварочной ванны или б) порошковой проволокой. Электрошлаковая сварка (ЭШС). Процесс плавления основного и электродного металла происходит за счет тепла, выделяемого в расплавленном флюсе – шлаке при прохождении через него электрического тока, который поддерживает в жидкой сварочной ванне t°=2000-2500°С.ЭШС применяется при сварке деталей вертикальными швами с принудительным формирование шва. Газоваясварка – для соединения тонколистового металла, сварки цветных металлов, Al, свинца, ремонтной наплавки износившихся элементов строительных машин. Источник тепла – сварочное пламя газовой горелки, которая образуется при сгорании горючего газа (чаще – ацетилена С₂Н₂) в кислороде. Термо–механический класс сварки применяются контактные виды электросварки 1) точечная для изготовления арматурных сеток 2) шовная (валиковая) – для конструкций из тонколистовой стали. 3) стыковая – для присоединения труб, стержневых элементов, уголков, швеллеров и т.п.

Это сварка давлением, основана на нагреве и пластическом деформировании соединяемых элементов. Нагрев металла осуществляется электротоком, проходящим через контактирующие детали.