17.6. Другие характерные виды сварки.

Кроме указанных выше дуговой, контактной и газовой сварки имеется ряд других характерных видов сварки, применяемых в промышленности, но имеющие меньшее распространение, такие как: электродуговая, индукционная, газоэлектриче­ская, печная, термитная, холодная, механическая, ультразвуковая, диффузионная, электроннолучевая и др.

Электрошлаковая сварка основана на использовании тепла шлака (флюса), расплавленного и разогретого сварочным током, проходящим между присадочным материалом (электродом) и свариваемыми заготовками. Этот способ нашел широкое применение в тяжелом машиностроении, котлостроении при сварке за один проход металлических заготовок очень большой, практически неограниченной толщины.

Индукционная сварка заключается в том, что соединяемые заготовки помещают в электромагнитное поле катушки - индуктора, питаемого переменным током повы­шенной частоты. В поверхностных слоях свариваемых частей индуктируется вторич­ный переменный ток той же частоты. Чем выше частота тока, тем тоньше нагревае­мый слой материала. Нагрев ведут до «сварочного жара» с последующей осадкой на­гретых заготовок или до их расплавления. Индукционный нагрев дает хорошие ре­зультаты при сварке продольных швов труб, при наплавке зернистых твердых спла­вов и при пайке металлов.

Газоэлектрическая сварка представляет собой дуговую сварку, в которой дуга защищена вдуваемым в зону соединения газом.

Печная сварка (старое название горновая), основана на нагреве свариваемых заготовок в пени или торне до «сварочного жара» и последующей проковке их (куз­нечная сварка), прессования (прессовая сварка) или прокатке (производство много­слойных листов, производство труб).

Термитная сварка, предложенная Гольшмидтом в 1886 году, характеризуется тем, что для нагрева соединяемых заготовок применяют порошкообразные или зер­нистые горючие смеси, так называемый термит. Термит состоит из зерен двух метал­лов. Один из них обладает высокой теплотой окисления, другой - малой. Более ши­рокое распространение получил алюминиевый термит, представляющий смесь зерен металлического алюминия и железной окалины (Fe₃О₄). Термитную сварку применя­ют для сварки трамвайных рельсов, проводов связи и т.п.

Холодная сварка выполняется без подогрева, за счет пластической деформации создаваемой значительным давлением, величина которого обратно пропорциональ­на пластичности свариваемых материалов. Холодную сварку применяют главным образом в электромонтажных работах для соединения алюминиевых и медных шин и проводов.

Механическая сварка производится за счет разогрева зоны сварки теплом, воз­никающим в результате трения между вращающейся заготовкой, прижатой к ней.

Применяют ее при сварке сравнительно небольших заготовок с тщательно очищен­ной поверхностью.

Ультразвуковая сварка заключается в совместном воздействии на детали механических колебаний высокой частоты и небольших сдавливающих усилий. Для соз­дания механических колебаний используют магнитострикционные преобразователи. Процесс ультразвуковой сварки происходит под действием сил трения, вызванного микроскопическим возвратно-поступательным перемещением частиц на свариваемых поверхностях.

Диффузионная сварка осуществляется в вакуумных камерах при повышенных температурах свариваемых деталей и с приложением сдавливающих сил. В отличие от холодной сварки давлением вакуумная защита исключает образование оксидных пленок, а нагрев уменьшает сопротивление материала пластическим деформациям, что снижает затраты энергии и облегчает сближение атомов на всей площади сварки позволяет сваривать друг с другом разнородные материалы.

Электроннолучевая сварка основана на использовании кинетической энергии пучка электронов, движущихся в вакууме. Для осуществления процесса необходимо создать свободные электроны, сконцентрировать их с целью увеличения кинетиче­ской энергии, которая должна выделиться при резком торможении электронов в поверхностном слое свариваемого изделия. Достоинства этого способа заключаются в возможности соединять тугоплавкие химически активные металлы и их сплавы.