.Сварка плавлением
При сварке плавлением производится расплавление кромок свариваемых заготовок и присадочного материала для заполнения зазора между ними. Подвижность атомов материала в жидком состоянии приводит к объединению частей деталей в результате образования общей сварочной ванны. В результате кристаллизации металла сварочной ванны совместно с оплавленными кромками изделия и возникновения сварного шва образуется прочное соединение без приложения давления.
Электродуговая сварка. Сущность процесса
Электрическая дуговая сварка, в настоящее время, является важнейшим промышленным видом сварки металлов и занимает по числу действующих установок, занятых рабочих и стоимости выпускаемой продукции, первое место среди других способов сварки.
Источником тепла при дуговой сварке служит электрическая дуга, которая горит между свариваемым (основным) металлом и электродом. Различают следующие виды (рис. 5.7) дуговой сварки:
1.Сварка неплавящимся электродом (рис. 5.8,а) – угольным или вольфрамовым. При этом соединение осуществляется путём расплавления только основного металла, либо с применением присадочного металла. Для питания дуги применяют чаще постоянный ток и реже переменный.
2.Сварка плавящимся электродом (рис. 5.8,б) – соединение осуществляется путём
расплавления электрода и основного металла. При этом различают:
-сварка на прямой полярности (- к электроду, + к металлу),
-сварка обратной полярностью (+к электроду, - к металлу),
- сварка на переменном токе.
Дуга обратной полярности применяется при сварке тонколистового или легкоплавкого металла и легированных сталей.
В этих двух способах сварка ведется дугой прямого действия.
Различают также электрическую дугу: косвенного действия и комбинированную.
Сварка дугой косвенного действия (рис. 5.7,в). Дуга горит между двумя плавящимися или неплавящимися электродами, основной металл нагревается и плавится теплом, излучаемым столбом дуги. Питание ведётся постоянным и переменным током.Процесс нагрева легко регулировать, приближая или отодвигая дугу от изделия, но удельная мощность нагрева не велика до 103 Вт/см, как при газовой сварке, поэтому нагрев медленный и мягкий.
- Сварка дугой комбинированного действия (трёхфазная дуга).(рис. 5.7,г)
Питание осуществляется от сети трёхфазного тока. Два электрода и деталь подключены к разным фазам,дуга возникает между электродами, а также между каждым электродом и основным металлом.
Рис. 5.8. Способы электродуговой сварки:
а) неплавящимся электродом; б) плавящимся электродом; в) сварка дугой косвенного действия; г) сварка трехфазной дугой.
1. Электрод; 2. Основной металл.
Электрическая дуга и ее свойства
При рассмотрении электрической дуги, будем рассматривать дугу прямого действия.
Сварочной дугой называется мощный электрический разряд между электродами, находящимися в среде ионизированных газов и паров металла.
Расстояние между электродами называется областью дугового разряда или длиной дуги. При сварке металлическими электродами нормальная дуга 3-6 мм. Такая длина называется короткой. При увеличении длины дуги повышается разбрызгивание, окисление металла и снижается качество шва – появляется пористость. При короткой дуге происходит меньшее насыщение металла кислородом и азотом воздуха, повышается прочность сварного шва.
Процесс зажигания эл. дуги включает в себя три этапа (рис. 5.8):
1 - короткое замыкание (рис. 5.9,а) – производится с целью разогрева торца электрода и основного металла в зоне контакта электродом.
2 - отвод электрода (рис. 5.9,б) – при этом за счёт разогретого торца электрода электризуются электроны, которые ионизируют нейтральные молекулы превращая их в положительные ионы (+). Под действием электрического поля электроны и отрицательные ионы движутся к аноду, а положительные к катоду. В результате дуговой промежуток становится электропроводным и через него начинается разряд электрического тока.
3 возникновение устойчивого дугового разряда (рис. 5.9,в).
Рис. 5.9. Зажигание дуги при сварке.
а) короткое замыкание; б) отвод электрода; в) возникновение устойчивого дугового разряда.