Что такое сварка? Определение, процессы и типы сварных швов

Сварка обычно применяется к металлам и термопластам, но также может применяться к дереву. Готовое сварное соединение может называться сварной конструкцией.

Соединяемые детали называются исходным материалом. Материал, добавленный для формирования соединения, называется наполнителем или расходным материалом. По форме эти материалы могут быть названы основной пластиной или трубой, присадочной проволокой, плавящимся электродом (для дуговой сварки) и т. Д.

Расходные материалы обычно выбираются подобными по составу основному материалу, таким образом формируя однородный сварной шов, но бывают случаи, например, при сварке хрупких чугунов, когда используется наполнитель с совершенно другим составом и, следовательно, свойствами. Такие сварные швы называют неоднородными.

Готовое сварное соединение может называться сварной конструкцией.

 

Содержание данной статьи:

•     Как работает сварка?
•     Общие конфигурации сварных соединений
•     Виды сварных соединений
•     Характеристики готовых сварных швов
•     Типы сварки

Как работает сварка?

Соединение металлов

В отличие от пайки и пайки, при которых не плавится основной металл, сварка представляет собой процесс с высокой температурой плавления основного материала. Обычно с добавлением наполнителя.

Нагрев при высокой температуре вызывает сварочную ванну из расплавленного материала, которая остывает, образуя соединение, которое может быть прочнее, чем основной металл. Давление также можно использовать для создания сварного шва, наряду с нагревом или отдельно.

Он также может использовать защитный газ для защиты расплавленного металла и присадочного металла от загрязнения или окисления.

Соединение пластмасс

Сварка пластмасс также использует тепло для соединения материалов (хотя и не в случае сварки растворителем) и выполняется в три этапа.

Во-первых, поверхности подготавливаются перед приложением тепла и давления и, наконец, материалам дают остыть для плавления. Способы соединения пластмасс можно разделить на методы внешнего и внутреннего нагрева, в зависимости от конкретного используемого процесса.

Соединение дерева

При сварке древесины для соединения материалов используется тепло, выделяемое трением. Соединяемые материалы подвергаются большому давлению, прежде чем линейное движение трения создает тепло для соединения деталей друг с другом.

Это быстрый процесс, который позволяет соединить древесину без клея и гвоздей за считанные секунды.

Общие совместные конфигурации

Стыковое соединение

Соединение концов или краев двух частей под углом друг к другу 135-180 ° включительно в области соединения.

Тавровое соединение

Соединение между концом или краем одной части и лицевой стороной другой части, при этом части составляют угол друг к другу от более 5 до 90 ° включительно в области соединения.

Угловое соединение

Соединение между концами или краями двух частей, составляющих угол друг к другу более 30, но менее 135 ° в области соединения.

Краевое соединение

Соединение краев двух частей под углом друг к другу от 0 до 30 ° включительно в области стыка.

Крестообразное соединение

Соединение, в котором две плоские пластины или два стержня приварены к другой плоской пластине под прямым углом и на одной оси.

Соединение внахлест

Соединение между двумя перекрывающимися частями, образующими угол между собой 0-5 ° включительно в области сварного шва или сварных швов.

Типы сварных соединений

1. Сварные швы в зависимости от конфигурации

Стыковой и угловой швы

Стыковые швы

Щелевой сварной шов

Соединение между двумя перекрывающимися компонентами, выполненное путем наложения углового сварного шва по периферии отверстия в одном компоненте таким образом, чтобы соединить его с поверхностью другого компонента, открытой через отверстие.

Выбор способа сварки и применяемой технологии:

1-е  решение: способ сварки-сварка в щелевую разделку: 1 слой за 1 проход-сварка в щелевую разделку: 1 слой за 2 прохода-сварка в щелевую разделку: 1 слой с колебаниями  (спецгорелка с колебаниями электрода)

2-е  решение: применяемая технология-орбитальная сварка, полный оборот 360°-орбитальная сварка, два полуоборота на спуск-орбитальная сварка, два полуоборота на подъём

Варианты сварки в щелевую разделку:

Электрозаклёпка

Сварка выполняется путем заполнения отверстия в одном компоненте заготовки присадочным металлом так, чтобы соединить его с поверхностью перекрывающегося компонента, открытого через отверстие (отверстие может быть круглым или овальным).

2. Сварные швы на основе проникновения

Шов с полным проплавлением

Сварное соединение, при котором металл шва полностью проникает в соединение с полным проплавлением корня. В США предпочтительным термином является шов с полным проплавлением (CJP, см. AWS D1.1).

Сварной шов с частичным проплавлением

Сварной шов, в котором проплавление намеренно меньше полного проплавления. В США предпочтительным термином является шов с частичным проплавлением (PJP).

3. Сварные швы с учетом доступности:

односторонний шов / двусторонний шов

Характеристики готовых сварных швов

схема стыкового шва  /  схема углового шва

 

Какие существуют типы сварки и для чего они используются?

Существует множество различных процессов со своими собственными технологиями и приложениями для промышленности.

Вот некоторые из них:

 

Дуговая сварка

В категорию дуговой сварки входит ряд общих ручных, полуавтоматических и автоматических процессов.

К ним относятся:

• сварка в среде инертного газа (MIG),
• сварка штучной сваркой,
• сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG),
• дуговая сварка вольфрамовым электродом (GTAW),
• газовая сварка, сварка в среде активного газа (MAG),
• дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW),
• газовая дуговая сварка металлическим электродом (GMAW),
• дуговая сварка под флюсом (SAW),
• дуговая сварка в среде защитного металла (SMAW)
• плазменная сварка.

В этих технологиях обычно используется присадочный материал, и они в основном используются для соединения металлов, включая нержавеющую сталь, алюминий, никель и медные сплавы, кобальт и титан. Процессы дуговой сварки широко используются в таких отраслях, как нефтегазовая, энергетическая, аэрокосмическая, автомобильная и др.

Лазерная сварка

Используемый для соединения термопластов или металлических деталей, в этом процессе используется лазер для создания концентрированного тепла, идеально подходящего для сварки бугров, глубоких сварных швов и высокой скорости соединения. Благодаря простоте автоматизации, высокая скорость сварки, с которой может выполняться этот процесс, делает его идеальным для применения в больших объемах, например, в автомобильной промышленности. Сварка лазерным лучом может выполняться на воздухе, а не в вакууме, например, при соединении электронным лучом.

Контактная сварка

Это быстрый процесс, который обычно используется в автомобильной промышленности. Этот процесс можно разделить на два типа: контактная точечная сварка и контактная сварка швом. При точечной сварке используется тепло, передаваемое между двумя электродами, которое прикладывается к небольшой площади, когда детали зажимаются вместе. Шовная сварка похожа на точечную сварку, за исключением того, что электроды заменяются вращающимися колесами, что обеспечивает непрерывный сварной шов без утечек.

Сварка трением

Методы сварки трением соединяют материалы с использованием механического трения. Это можно сделать различными способами на различных сварочных материалах, включая сталь, алюминий или даже дерево.

Механическое трение генерирует тепло, которое смягчает смешанные материалы, создавая связь по мере их охлаждения. Способ, которым происходит соединение, зависит от точного используемого процесса, например, сварка трением с перемешиванием (FSW), точечная сварка трением с перемешиванием (FSSW), линейная сварка трением (LFW) и ротационная сварка трением (RFW).

Сварка трением не требует использования присадочных металлов, флюса или защитного газа.

Трение часто используется в аэрокосмической промышленности, поскольку оно идеально подходит для соединения легких алюминиевых сплавов, которые иначе не поддаются сварке.

Процессы трения используются в промышленности, а также изучаются как метод склеивания древесины без использования клея или гвоздей.

 

Центр Сварки 21 предлагает один из самых обширных наборов услуг.

Имя *:
Email *:
Код *: