Сварка плавлением

В зависимости от характера источника теплоты, используемого для нагревания и расплавления металла, различают электрическую, химическую и литейную сварку плавлением.

Электрическая сварка плавлением, при которой в качестве источника теплоты используется электрический ток, делится на дуговую, электрошлаковую и электронно-лучевую. При электрической дуговой сварке нагревание и плавление металла осуществляется за счет тепла, выделяемого сварочной дугой. При электрошлаковой сварке используется теплота, которая выделяется током при прохождении через расплавленный флюс (шлаковую ванну). При электронно-лучевой сварке металл разогревается теплом, которое выделяется при резком торможении быстродвижущихся в вакууме электронов в момент внедрения их в свариваемый металл.

Химическая сварка включает в себя процесс нагревания металла и расплавления его теплом, выделяющимся при сгорании различных горючих веществ, и может быть газовой и термитной. При газовой сварке используется теплота сгорания различных газов - ацетилена, водорода и др. При термитной сварке металл нагревается теплом от сгорания порошкообразной горючей смеси.

При литейной сварке расплавленный в специальных печах присадочный металл заливают между соединяемыми деталями. Кромки соединяемых деталей расплавляются, и металлы сплавляются. В зависимости от источника теплоты термомеханическую сварку давлением подразделяют на электрическую (контактную), индукционную, газовую, горновую.

Механическая сварка широкого распространения на строительных площадках не получила.

Типы сварных соединений и швов

В зависимости от взаимного расположения соединяемых элементов сварные соединения бывают стыковыми, нахлесточными, угловыми, тавровыми и др.

Сварные швы по форме могут быть выпуклыми, плоскими и вогнутыми; по протяженности - сплошными и прерывистыми; по числу слоев - однослойными и многослойными; по расположению в пространстве - нижними, горизонтальными, вертикальными и потолочными. Кромкам свариваемых изделий толщиной более 8 мм придается скошенная форма, а места сварки очищаются и обезжириваются.

Арматурные стержни стыкуются внахлестку или с накладками. Однако из-за большого расхода металла и электродов объем сварочных работ в строительстве такими способами следует сокращать.

Ручная электродуговая сварка

Ручная электродуговая сварка - это самый распространенный вид сварки в строительстве. Расплавление металлов осуществляется при температуре до 6000 °С под действием электрической дуги, возникающей в месте контакта электрода со свариваемыми деталями.

Высокая температура при расплавлении металла в электрической дуге вызывает распад молекул воздуха. Выделившиеся при этом атомы и ионы газов очень активны и, соприкасаясь с расплавленным металлом, образуют соединения, ухудшающие качество шва. Необходимо изолировать расплавленный металл от контакта с воздухом, для чего регулируют скорость охлаждения шва, вводят в расплавленный металл различные присадки, легируют электроды.

Если разогревание основного металла недостаточно, то расплавления металлов не происходит. Такое явление называется непроваром. При чрезмерном разогревании может произойти выгорание углерода и других компонентов стали. Такое явление называют пережогом. Непровар и пережог резко снижают прочность стыка.

Дуговая сварка выполняется на переменном и постоянном токе, когда деталь присоединяется к положительному полюсу (прямая полярность), в качестве источника тока используются выпрямитель или преобразователь, а при отсутствии источника электротока - передвижной сварочный агрегат, состоящий из генератора и двигателя внутреннего сгорания на бензине, керосине или другом топливе. Чтобы не прожечь тонкие листы, при сварке применяют обратное соединение (плюс на электроде). Такое соединение называется соединением с обратной полярностью.

Экономически более выгодна сварка на переменном токе; на постоянном токе сваривают только наиболее ответственные конструкции.

Сварка может вестись угольными или металлическими электродами. Обычно при электродуговой сварке металлических конструкций предпочтение отдается металлическим электродам с обмазкой.

Для малоуглеродистых сталей используются электроды Э42, Э42А, Э46, Э46А. Цифры за буквой Э указывают гарантированный предел прочности сварного шва (кг/кв.мм). Каждому типу электрода может соответствовать одна или несколько марок электродов. Например, типу Э42 соответствуют электроды марок АНО-6М; МР-3; УОНИ-13/45 и др.