Zavarivanje: Metode zavarivanja i tehnologija. Razvrstavanje metoda zavarivanja

Zavarivanje je dobivanje sve-u-jednom vezama

Može se reći da je zavareni spoj onaj koji se dobiva taljenjem ili zavarivanjem pod pritiskom. Naravno, postoji ogroman broj metoda za dobivanje traženog rezultata. Na primjer, postoji takav element kao električni luk, sa svojom pomoći da se provede zavarivanje. Načini zavarivanja su vrlo različiti, pokušat ćemo ih sve razmotriti.

Malo povijesti. klasifikacija

Metal kovanje je prvi proces zavarivanja. Potreba za popravkom metalnih proizvoda, kao i stvaranje sofisticiranih dijelova, bila je preduvjet za razvoj procesa zavarivanja. Tako je 1800-1802 otvoren električni luk. Razni su pokusi napravljeni s njom. Na kraju, ljudi su naučili način zavarenih spojeva pomoću električnog luka. Na području Rusije aktivno se provodi osposobljavanje kvalificiranih zavarivača, stalno se razvijaju nove tehnologije, bitno različiti pristupi, itd. Živi primjer izvrsne teorijske i praktične osnove je Baumanov institut.

Trenutačno postoji oko 150 metoda za zavarivanje. Metode zavarivanja podijeljene su na fizičke, tehničke i tehnološke značajke. Dakle, prema fizičkim pokazateljima, postoje tri velike skupine:

• termalni Je li vrsta zavarivanja izvedena korištenjem toplinske energije. To uključuje plin, luk, laserski i drugi zavarivanje.
• Termomehanička - vrsta zavarivanja, što podrazumijeva korištenje ne samo toplinske energije već i pritisak. To može biti kontakt, difuzija, oblikovanje veze i slično.
• Mehanički tip zavarivanja. U takvim slučajevima koristi se mehanička energija. Najčešća hladnoća zavarivanje, eksplozija, trenje, itd.

Svaka pojedina vrsta karakterizira troškove energije, ekološki prihvatljivost i opremu koja se koristi tijekom rada.

Zavarivanje plamenom

U tom slučaju, glavni izvor topline je plamen koji se oslobađa kao posljedica izgaranja goriva u smjesi s kisikom. Do danas je poznato više od desetak plinova koji se mogu koristiti. Najpopularniji su acetilen, LFA, propan i butan. Generirana toplina topi zajedno s materijalom za punjenje.

Operater regulira prirodu plamena. Može biti oksidativno, neutralno ili smanjenje, ovisno o količini kisika i plina u smjesi. U posljednjih nekoliko godina, IAF koristi, koja ne samo da pruža velike brzine zavarivanja, već i izvrsnu kvalitetu brtve. Ali, u isto vrijeme kada je potrebno koristiti više skupe žice s visokim sadržajem mangana i silicija. Do sada, to je plinovito zavarivanje stvarna smjesa zbog sigurnosti i visoke temperature izgaranja u kisika (2430 stupnjeva Celzijusa).

Mnogo ovisi o sastavu metala, koji se planira zavarivati. Dakle, ovisno o tom parametru, odabire se broj šipki za punjenje, a kada se uzme u obzir debljina metala, odabire se njihov promjer. Uz pažljivu preliminarnu pripremu dobiva se idealno zavarivanje.

Sve metode zavarivanja (plin) imaju zajedničku osobinu koja se sastoji od glatkog zagrijavanja površine. Zato su prikladni za obradu čeličnih ploča od 0,5 do 5 mm, obojenih metala, kao i čeličnim alatom i lijevanim železnim tijelom.

Pogledajmo neke od metoda zavarivanja plinom. Ima ih dosta.

Lijevo, desno i zavarivanje

Kada debljina ploče nije veća od 5 mm, najčešće se koristi lijeva vrsta zavarivanja plinom. Sukladno tome, plamenik se pomiče s desna na lijevo, a šipka za punjenje je ispred. Plamen se šalje iz zavarivanja i dobro zagrijava radni komad i žicu za punjenje. Tehnika ovisi o debljini metala. Ako je list manji od 8 mm, plamenik se pomiče samo uz šav. Ako je više od 8 mm, potrebno je paralelno izvršiti oscilatorske pomake u poprečnom smjeru kako bi se poboljšala kvaliteta šava. Prednost lijeve metode je da operater dobro vidi radno područje i može pružiti ujednačenost.

Temeljna razlika između ispravnog zavarivanja je da je ekonomičnija. Razlog je što plamen plamenika nije usmjeren iz šavova, već prema njoj. Ovaj pristup omogućava zavarivanje metala maksimalne debljine s kutom otvaranja rubova malim. Plamenik se pomiče s lijeva na desno, nakon čega slijedi šipka za punjenje.

Naravno, ako uzmemo u obzir metode zavarivanja plinom, onda valja spomenuti zavarivanje kroz valjak. Koristi se kada trebate dobiti vertikalni zglob. Dno crta je da je mali prolaz kroz rupu napravljen na dnu zgloba. Prilikom pomicanja plamenika, gornji dio otvora se melje, a kada se uvodi aditiv, donji dio se zavaruje. Kada je debljina limova prevelika, rad se obavlja na obje strane i obavlja ga dva operatora.

Metoda zavarivanja kupaonskih elemenata

Mnogi od nas poznaju armaturu, koja se aktivno koristi u monolitnoj konstrukciji okvira. Koristi se u blokovima preklapanja, gomila itd. Let`s uzeti bliži pogled na značajke takvog zavarivanja. Najčešće se koristi za horizontalne šipke. Bit metode je da je čelični kalup zavaren na spoju. Tada stvara kupelj rastaljenog metala na štetu topline luka. Ispada da se krajevi zavarenog armature rastaljuju i tvore zajedničku kupelj. Prema tome, kod hlađenja nastaje puna veza.

No, prije početka stroja za zavarivanje, potrebno je pripremiti štapove. To se radi na sljedeći način: površinu, a krajevi su oduzeta, a svaka vrsta onečišćenja se uklanja, na primjer, hrđa, okujine i prljavštine. U tu svrhu prikladna je metalna četka. Usput, važno je ukloniti armaturu dužine 30 mm na mjestu zavarivanja. Šipke su ugrađene koaksijalno. U tom slučaju, razmak ne smije prelaziti jedan i pol promjera elektrode (na kraju).

Postupak se nastavlja pod visokim strujama. Na primjer, s elektrodom od 6 mm, aparat za zavarivanje radi na struju od 450 ampera. Ako govorimo o niskim temperaturama, tada se struja povećava za 10-12%. Osim toga, rad se može izvesti istodobno s nekoliko elektroda. Vrijedi obratiti pažnju na činjenicu da vam ova metoda omogućuje smanjenje složenosti procesa, troškova proizvoda, kao i potrošnje električne energije. Do danas, način kupanja armature za zavarivanje je najpopularniji i pouzdaniji. To je zbog niske potrošnje energije i visoke kvalitete veze.

Zavarivanje pod pritiskom (plastično)

Ova vrsta zavarivanja naziva se i hladnim zavarivanjem. Zbog činjenice da tijekom izvršenja veze nema dodatnog zagrijavanja obrađene površine. Ova metoda temelji se na plastičnoj deformaciji metala tijekom kompresije ili klizanja. Rad se izvodi na normalnim ili negativnim temperaturama bez difuzije. Ova se metoda smatra jednim od najstarijih.

Da bi se dobila kvalitetna šava, koriste se posebni uređaji koji uzrokuju deformaciju obrađenih površina, koje se moraju prethodno očistiti. Kao rezultat toga nastaje monolitna i prilično jaka veza. Postoje različite vrste i metode zavarivanja (plastike). Trenutačno ih ima tri: spot, šav i stražnjica.

Hladno zavarivanje može se pridružiti materijala kao što su bakar, olovo, aluminij, kadmij, željeza i drugih. Najpovoljnija plastika za zavarivanje kada je potrebno obaviti posao sa različitih materijala, koji su vrlo osjetljivi na toplinu.

Naravno, treba napomenuti da glavna i glavna prednost zavarivanja pod pritiskom leži u činjenici da ne trebate spojiti snažan izvor električne energije za predgrijavanje površine. Osim toga, tako dobivena šava nije samo jaka, već također i jednolična i otporna na koroziju. Ipak, postoje neke nedostatke. Zaključeno je da je moguće raditi samo s metalima visoke plastičnosti. Ako se mogu primijeniti neke metode zavarivanja cijevi, drugi - ne, i morate koristiti taljenje. To vrijedi za cijevi za vodu i vodu za plin.

Razvrstavanje metoda zavarivanja. nastavak

Postupak se nastavlja kako slijedi. Dijelovi za spajanje instalirani su u neposrednoj blizini. Nakon toga se isporučuje snažan izvor topline koji topi spojene dijelove.

Rastaljenom metalu (bez ikakvih dodatnih mehaničkih učinaka) dodaje se u zajednički zavareni bazen. Kada se izvor topline ukloni s mjesta zavarivanja, šav se ohladi, a metalni zavareni spojevi formiraju vrlo snažan spoj. Glavni problem je da izvor topline mora imati visoku snagu i temperaturu. Na primjer, za rad s čelikom, bakrom ili lijevanim željezom, potreban vam je uređaj s temperaturom od 3000 stupnjeva Celzijusa. Ako se ovaj pokazatelj namjerno smanji, produktivnost zavarivanja će se naglo smanjiti, a proces će postati neučinkovit.

Razvrstavanje metoda zavarivanja za taljenje, ovisno o izvoru topline, je sljedeće:

• Zavarivanje lukom. Električni luk se koristi kao izvor topline koji gori između elektrode i zavarene površine.
• Zavarivanje u plazmi. Izvor topline je komprimirani električni luk. Kroz njega, pri velikoj brzini (nadzvučni), puhano je plin koji stječe svojstva plazme.
• electroslag - metal se zagrijava rastopljenim tijekom kroz koji struje električna struja.
• Zavarivanje elektronskim snopom - grijanje se provodi iz kinematičke energije elektrona. Oni se kreću u vakuumu pod utjecajem električnog polja.
• Zavarivanje laserom nastaje zagrijavanjem metala kroz optičku gredu kvantnog generatora. U tom slučaju, raspon zračenja može biti lagan ili infracrveni.
• Zavarivanje plinom - taljenje obrađene površine uslijed izgaranja mješavine plina i kisika.

Zavarivanje luka i njegove vrste

Danas je najvažnije za mnoge industrije elektrolučno zavarivanje. Ako izračunamo broj postojećih postrojenja, zaposlenost među profesionalcima i broj proizvoda, taj način dobivanja visokokvalitetnih šavova vodi svijet. Pogledajmo osnovne metode zavarivanja luka. Do danas, postoji nekoliko.

Najčešći je automatsko zavarivanje. Njegova je bit u činjenici da su neki od pokretača operatora automatizirani. Na primjer, opskrba elektrodom i njegovo kretanje duž šavova provode se bez ljudske intervencije (za razliku od poluautomatskog moda). Ovaj je pristup dobar jer se kvaliteta šavova i performansi donekle povećavaju, a opasnost od trauma je smanjena. Često se koristi zaštitni plin koji je potreban da se spriječi nitriranje i oksidacija zavarenih spojeva tijekom rada.

Postoji i ručno zavarivanje, koje se sastoji od činjenice da rubovi taljenja dolaze u dodir i potiču električni luk (s elektrodom koja ne topi). Nakon što se materijal za zagrijavanje zagrije i rastopi, dobiva se kupka koja naknadno stvara šav. Vrijedno je skrenuti pozornost na činjenicu da se metode zavarivanja elektrode s električnim lukom razvrstavaju prema nekoliko tehničkih značajki. Na primjer, prema vrsti plinova koji se koriste (aktivni i inertni), stupanj mehanizacije (ručni, automatski itd.) I drugim znakovima.

Više o ručnom zavarivanju

Već smo općenito ispitivali načelo dobivanja zavarene veze u ručnom načinu rada. Pogledajmo to pitanje detaljnije. Do danas postoje metode manualnog zavarivanja, od kojih je svaka jedinstvena na svoj način. Na primjer, u procesu se mogu koristiti različite elektrode: topljenje i ne-otapanje. Ako se odabere drugi pogled, spoj se vrši na sljedeći način: rubovi se primjenjuju jedan na drugi, a grafit ili ugljična elektroda dovesti na površinu da se liječi i stvoriti luk. Kao rezultat toga, formirana je kupka, koja se nakon nekog vremena očvrsne i formira šavne zavara. Ova metoda je najrelevantnija za rad s obojenim metalima i njihovim legurama, a također se koristi i za oblaganje.

Drugi je način korištenja elektrolita za taljenje s posebnim premazom. Ova se metoda može nazvati klasičnim, ako govorimo o ručnom zavarivanju, budući da je to najčešći i dugotrajan. Jedina razlika od gore opisane metode je da se elektroda topi zajedno s površinom. Kao rezultat toga, dobiva se uobičajena kupka koja se skrutne nakon uklanjanja luka i formira visokokvalitetnu šav od zavarivanja. Izbor metode zavarivanja ovisi o specifičnoj situaciji, materijalu, njegovu sastavu i još mnogo toga.

Nekoliko važnih bodova

Pregledali smo osnovne metode zavarivanja. Oni su konvencionalno podijeljeni u tri velike skupine: hladno, vruće i plin. Međutim, valja napomenuti da se ponekad koriste posebne metode dobivanja šavova. To je neophodno kada se radi o kemijski aktivnim metalima i njihovim legurama. Usput, takvi materijali se sve više koriste u izgradnji za izgradnju odgovornih mjesta. U takvim slučajevima, rad se provodi s malim sadržajem kisika i dušika u zraku, a izvor mora biti na visokoj temperaturi. Živi primjer je plazma, kao i zavarivanje zrakom. U drugom slučaju, izvor svjetlosti je sličan kineskopu i ima napon reda veličine 30-100 kV.

Gdje je teže i zanimljivije s gledišta dobivanja kvalitativnog zavarivanja plazma zavarivanja. Sa svojom suštinom smo već malo riješili. U procesu su takve ključne značajke kao vodljivost električne struje plazma. Plin koji tvori plazmu, uz glavni zadatak, također štiti šav od oksidacijskih procesa i nitriranja. Sa sigurnošću možemo reći da je to vrijedna metoda, ali postoje ograničenja. Na primjer, napajanje mora imati napon veći od 120 V, a instalacija je vrlo skupo i složena.

zaključak

Tako smo shvatili što je zavarivanje. Metode zavarivanja su različite. U većini slučajeva, operater je suočen s zadatkom da dobije ne samo visoku kvalitetu već i snažan zavar koji će dugo vremena podnijeti mehaničke utjecaje. Da biste to učinili, postoje razni načini zavarivanja elektroda, na primjer, topljenja ili ne. Osim toga, tehnologija se može razlikovati ovisno o tehnici majstora. Prikladno je da netko obavlja posao lijevim zavarivanjem, netko - pravi.

Čak i elementarne metode zavarivanja armature moraju se provesti prema uputama. Slažem se, neće biti jako ugodno ako se pregradni dio sruši jedino zbog toga što je zavarivač skliznuo i odlučio spasiti malo.

Danas sve složenije i skupi oblici dobivanja spojeva. To je zbog nekih čimbenika. Prvo, tehnološki napredak dovodi do činjenice da nije uvijek moguće koristiti zavarivanje zbog krhke strukture. Drugo, oni nastoje postići visoku kvalitetu šava, koja se ne bi slomila pod dugim dinamičkim i vibracijskim opterećenjima. To nije teško postići, pogotovo ako se smatra da su šok i vibracija najvažniji neprijatelji zavarenog zgloba. Ali suvremeni zavarivanje (metode zavarivanja) stalno se poboljšava, razvijaju se novi pristupi jačanju i dobivanju čvrstih i visokokvalitetnih spojeva.