12. Технология сварки металлов плавлением и давлением.

Сваркой называется технологический процесс получения неразъемных соединений в результате частичного расплавления соединяемых деталей и образования атомно-молекулярных связей. Это один из самых распространенных технологических процессов. С помощью сварки можно соединять детали из самых различных материалов: металлов и сплавов, керамических материалов, пластмасс.

Сварка является сравнительно дешевым (низкая стоимость оборудования), высокопроизводительным и достаточно механизированным процессом. Сварку широко применяют во всех отраслях машиностроения и строительной промышленности: в строительстве - сварка металлических каркасов зданий, бетонной арматуры; в энергомашиностроении - сварка котлов, паропроводов.

Сварка позволяет заменить сложную цельнометаллическую конструкцию (литую, кованную) на сборную, состоящую из простых элементов, получаемых прокаткой - профилей, листов. Особенно широко сварка используется в единичном и мелкосерийном производстве. Применение сварки дает экономию металла (сокращается объём механической обработки), снижает трудоемкость и себестоимость продукции (исходный прокат относительно дешев).

Но сварные соединения менее прочны (на 20-30 %), чем основной металл (окисление места сварки, термические напряжения).

Существует два класса сварочных процессов: сварка плавлением и сварка давлением.

При сварке плавлением происходит расплавление кромок соединяемых деталей, а иногда и присадочного материала (электрода) - для заполнения шва между деталями. Для этого область шва разогревают до 2000⁰С. Остывая, металл образует сварочный шов

Технологический процесс сварки плавлением включает следующие операции:1) разделка кромок соединяемых деталей; 2)установка и закрепление деталей на специальных сварочных стендах для придания им точного и неизменного положения; 3)собственно сварка; 4)очистка шва от шлака; 5)контроль сварного шва (осмотром, керосином, под давлением).

При сварке давлением образование соединения деталей происходит за счет диффузии атомов металлов в месте соприкосновения двух поверхностей. Процесс диффузии возможен, если расстояние между поверхностями не превышает 10^-8 см, причем поверхности должны быть идеально чистыми. И если атомы металла обладают достаточной энергией для перемещения (при нагреве).

Способ применяется для соединения достаточно пластичных металлов: низкоуглеродистых сталей, медных и алюминиевых сплавов, а также уникальных материалов (платина, золото) и конструкций.

5