Классификация способов варки

Лекция №8 Ремонт деталей механизированной сваркой и наплавкой

классификация способов варки

Различают три класса сварки в зависимости от вида энергии, применяемой при сварке, — термический, термомеханический и механический.

К термическому классу относятся виды сварки, осуществляемые плавлением, т. е. местным расплавлением соединяемых частей с использованием тепловой энергии. Основными ис­точниками теплоты при сварке плавлением являются электрическая дуга, газовое пламя, электромагнитное поле, лучевые источники энергии и теплота, выделяемая при электрошлаковом процессе.

Источники теплоты характеризуются температурой и концентрацией, определяемой наименьшей площадью нагрева (пятно нагрева) и наибольшей поверхностной плотностью потока энергии в пятне нагрева. На­пример, при использовании в качестве источника теплоты газового пламени наименьшая площадь нагрева S_min составляет 1•10^-2 см², а наибольшая поверхностная плотность потока энергии в пятне W равна 5•10⁴ Вт/см². Для других источников энергии S_min и W соответственно составляют: электрическая дуга в парах металла— 1•10^-3 см² и 1•10⁵, микроплазма— 1•10^-6 и 1•10⁷, электронный луч — 1•10⁷ н 1•10⁸; фотонный — 1•10^-8 и 1•10⁹.

Приведенные в примере данные показывают, что степень сосредото­чения теплоты в дуге в десятки раз, в плазме в тысячи раз, в фотонном луче (лазерная обработка) в десятки тысяч раз выше, чем в газовом пламени.

Из термического класса в ремонтном производстве в основном используют следующие виды сварки: электродуговую, газовую, электрошлаковую, индукционную, электроннолучевую, лазерную.

Электродуговая сварка — сварка плавлением, при которой нагрев осуществляется электрической дугой. Разновидностью электродуговой сварки является плазменная сварка, при которой нагрев осуществляется сжатой дугой.

Газовая сварка — сварка плавлением, при которой кромки соединяемых частей изделия нагревают пламенем газов, сжигаемых на выходе горелки для газовой сварки.

Электрошлаковая сварка—сварка плавлением, при которой для нагрева металла используют теплоту, выделяющуюся при прохождении электрического тока через расплавленный электропроводный шлак.

Индукционная сварка — вид сварки плавлением, при которой кромки соединяемых частей изделия нагревают переменным электромагнитным полем.

Электроннолучевая сварка — способ сварки плавлением в вакууме, основанный на использовании энергии сфокусированного потока электронов в электрическом поле высокой напряженности. Теплота выделяется в результате бомбардировки зоны сварки электронным потоком.

Лазерная сварка основана на использовании энергии светового потока высокой степени направленности. Это вид сварки плавлением, при котором нагрев металла осуществляется когерентным световым лучом, создаваемым оптическим квантовым генератором.

К термохимическому классу отно­сятся виды сварки, при которых используется тепловая энергия и давление. К данному классу относятся контактная, диффузионная и прессовая.

Контактная сварка — сварка давлением, при которой - нагрев деталей осуществляется теплом, выделяемым при прохождении тока в соединяемых частях, находящихся в контакте.

Диффузионная сварка — сварка давлением, осуществляемая взаимной диффузией атомов контактирующих частей изделия при относительно длительном воздействии повышенной температуры' и при незначительной пластической деформации.

При прессовых видах сварки соединяемые части могут нагреваться пламенем газов (газопрессовая), дугой (дугопрессовая сварка), индукционным нагревом (индукционнопрессовая сварка) с последующим приложением усилия Сжатия.

К, механическому классу Относятся виды сварки, осуществляемые с использованием механической энергии и давления: холодная, взрывом, магнитоимпульсная, ультразвуковая и трением.

Холодная сварка — это сварка давлением при значительной пластической деформации без внешнего нагрева соединяемых частей.

Сварка взрывом — вид сварки, при котором соединение осуществляется в результате вызванного взрывом соударения быстродвижущихся частей.

Магнитоимпульсная сварка — это вид сварки давлением, который основывается на использовании сил электромеханического взаимодействия между вихревыми токами, наведен­ными в соединяемых частях детали при пересечении их силовыми магнитными линиями импульсного магнитного поля, и самим магнитным по­током импульса. В отличие от других известных методов деформирования при магнитоимпульсной обработке электрическая энергия непосредст­венно преобразуется в механическую, и импульс давления магнитно­го поля действует непосредственно на заготовку без участия какой-либо передающей среды. Это позволяет осуществлять деформацию как в вакууме, так и в любой среде; не препятствующей распространению магнитного поля.

Ультразвуковая сварка — это сварка давлением и основана она на соединении частей деталей посредством ведения механических колебаний высокой частоты (ультразвука).

Сварка трением—сварка давлением, при которой нагрев осуществляется трением, вызываемым вращением друг относительно друга свариваемых частей.