5.5. Электродуговая сварка под водой
Электродуговую сварку под водой применяют при ремонте различных сооружений, которые покрыты водой.
Этот вид сварки основан, на способности дуги (5) устойчиво гореть между электродом, состоящим из стержня (2) и покрытия (3), в газовом пузыре (6) при интенсивном охлаждении окружающей водой (рис. 7.18). Газовый пузырь образуется за счет испарения и разложения воды, паров и газов расплавленного металла и покрытия электрода.
Рис. 7.18. Схема горения сварочной дуги под водой
Вокруг горящей дуги выделяется большое количество газов, что приводит к повышению давления в газовом пузыре и частичному выделению газов в виде пузырьков (4) на поверхность воды. Вода разлагается в дуге на свободный водород и кислород, последний соединяется с металлом, образуя оксиды. Взвешенные в воде продукты сгорания металла и покрытия электрода, состоящие преимущественно из оксидов железа, образуют облако взвесей (1), которое затрудняет наблюдение за дугой.
Для ручной дуговой сварки под водой используют электроды диаметром 4…6 мм, состоящие из стержня и толстого покрытия.
Водонепроницаемость покрытия достигается пропиткой такими составами, как парафин, раствор целлулоида в ацетоне и др. Для подводной сварки применяют специальные электрододержатели, которые имеют надежную электроизоляцию по всей поверхности. В качестве источников питания используют однопостовые и многопостовые сварочные агрегаты, сварочные преобразователи и трансформаторы, имеющие напряжение холостого хода 70…110 вольт.
5.6. Сварка световым лучом
В процессе сварки световой луч от источника излучения (2) фокусируется с помощью отражателя (1) и линзы (3) на изделии (4) (рис. 7.19).
Рис. 7.19. Сварка световым лучём
В установках для сварки световым лучом в качестве источника излучения обычно используют шаровые дуговые ксеноновые лампы сверхвысокого давления. Максимальная плотность энергии в центре сфокусированного пятна нагрева может достигать 1000…6500 Вт/см2 и более. Такая плотность энергии позволяет сваривать стали, титановые сплавы, металлы и термопластичные пластмассы толщиной от долей до нескольких миллиметров. Области рационального применения процесса - приборостроение и производство радиотехнической аппаратуры.
5.7. Индукционная сварка
Сущность индукционной (высокочастотной) сварки заключается в нагреве до пластического состояния свариваемых участков электрическими токами высокой частоты с последующим сжатием.
Чаще всего этот метод применяется при изготовлении труб с продольным прямым или спиральным швом.
При сварке труб (рис. 7.20) свёрнутая заготовка (1) перемещается между обжимными роликами (показано стрелками 3) и нагревается кольцевым индуктором (2). При прохождении через индуктор тока в трубной заготовке индуцируются вторичные токи (4), которые замыкаются по кольцевой части трубы в плоскости размещения индуктора. Встречая на своем пути открытую щель, они отклоняются к месту соединения кромок, где и сходятся. Вследствие большой плотности тока металл на этом участке быстро нагревается до температуры плавления. При последующем обжатии трубной заготовки обжимными роликами формируется сварное соединение.
Рис. 7.20. Схема индукционного нагрева труб
Индукционной сваркой можно сваривать высоколегированные, коррозионно-стойкие, медные, алюминиевые сплавы. Этот вид сварки отличается высокой производительностью.
Промышленное применение индукционной сварки связано главным образом с трубным производством, где этот процесс во многих случаях заменяет контактную и дуговую сварки. Индукционной сваркой изготавливают прямошовные трубы (из сталей, алюминиевых сплавов, латуни и др.) малого и среднего диаметров (12... 150 мм) при толщине стенки 0,8...6 мм, а также большого диаметра (400...600 мм) при толщине стенки до 8 мм. В ряде стран применяется индукционная сварка при производстве прямошовных труб большого (450... 1220 мм) диаметра с толщиной стенки до 16 мм из листов длиной до 12 м.
Этот вид сварки получил распространение для изготовления биметаллических полос толщиной до 14 мм и металлических оболочек электрических кабелей. Индукционная сварка применяется также для соединения пластмасс и текстильных материалов.