
- •Раздел 1. Физические основы и классификация процессов сварки
- •1.2 Классификация видов сварки.
- •1.3 Основные виды сварки металлов
- •Раздел 2. Сварочные источники тепла
- •2.1 Общие требования к сварочным источникам тепла.
- •2.3 Сварочная дуга
- •2.4 Нагрев электрическим током при наличии контактного
- •2.5 Электрошлаковый источник тепла
- •2.6 Электронный луч
- •2.7 Сравнительные характеристики различных источников тепла для сварки плавлением.
- •2.8 Вопросы для самопроверки
- •Раздел 3. Тепловые процессы при сварке
- •3.1 Основы тепловых расчетов при сварке
- •3.2 Основные расчетные схемы нагрева металла сварочными
- •3.3 Термические расчеты применительно к сварке массивного тела точечным источником тепла
- •3.4 Температурные поля в пластине при ее проплавлении
- •3.5 Нагрев плоского слоя точечным источником тепла
- •3.6 Периоды теплонасыщения и выравнивания температуры
- •3.7 Температурные поля распределенных источников тепла
- •3.8 Расчет нагрева и плавления электродной проволоки
- •3.9 Использование тепловых расчетов применительно к условиям
- •3.10 Контрольные вопросы к разделу «Сварочные источники тепла»
- •Раздел 4. Металлургические процессы при сварке плавлением
- •4.1 Общая характеристика металлургических процессов при сварке плавлением
- •4.2 Перенос электродного металла в сварочную ванну.
- •4.3 Газовая фаза в зоне сварки плавлением
- •4.4 Взаимодействие металлов с кислородом при сварке сталей плавлением
- •4.5Взаимодействие с азотом и водородом при сварке плавлением
- •4.6 Особенности взаимодействия металла и шлаков при сварке
- •4.7 Металлургические процессы при сварке покрытыми электродами
- •4.8 Металлургические процессы при автоматической сварке под флюсом
- •4.9 Легирование наплавленного металла.
- •4.10 Рафинирование металла.
- •4.10 Контрольные вопросы к разделу 4
- •Раздел 5. Сварочная ванна, кристаллизация при сварке и формирование металла шва
- •5.1 Сварочная ванна
- •5.2 Процессы кристаллизации при сварке
- •5.3 Деформирование металла при высоких температурах сварки и
- •5.4 Контрольные вопросы
- •Раздел 6. Влияние термодеформационного цикла на структуру и свойства металла в сварных соединениях
- •6.1 Характерные зоны металла в сварных соединениях
- •6.2 Зона термического воздействия
- •6.3. Структура и свойства металла зоны термического
- •6.4 Холодные трещины в сварных соединениях
- •6.5. Изменение свойств металла в околошовных зонах
- •6.6 Технологическая свариваемость металлов
- •6.7 Принципы выбора сварочных материалов
- •6.8 Принципы выбора рациональных режимов сварки
1.2 Классификация видов сварки.
По используемой энергии виды сварки можно разделить на следующие группы: механическая, химическая, электрическая, электромеханическая, химико-механическая.
Примерами применения механической энергии для сварки являются холодная сварка, сварка взрывом сварка трением.
Виды сварки, использующие химическую энергию, характеризуются нагревом металла посредством превращения химической энергии в тепловую. Примером такого использования химической энергии является газовая сварка плавлением.
Электрические виды сварки основаны на превращении электрической энергии в тепловую. Это превращение осуществляется при использовании дуги, выделении тепла при протекании тока через шлаки, посредством превращения в тепло кинетической энергии пучка электронов, индуктированием тока различных частот.
Электромеханические виды сварки основаны на нагреве металла путем превращения электрической энергии в тепловую с последующим пластическим деформированием нагретого металла путем сдавливания.
Химико-механические виды сварки известны давно. Путем превращения химической энергии в тепловую металл нагревается до пластического состояния и далее подвергается пластическому деформированию. Примером может служить кузнечная, газопрессовая сварка и др.
По состоянию в сварочной зоне в момент сварки все ее виды разделяются на сварку давлением и сварку плавлением.
Сварка давлением обычно осуществляется при температурах ниже Тпл свариваемых металлов, и их сваривание происходит в твердом состоянии посредством приложения давления, достаточного для создания необходимой пластической деформации.
Сварка давлением имеет определенные преимущества перед сваркой плавлением: ниже температура нагрева, т.е. металл подвергается меньшему тепловому воздействию, которое может быть вредным для его свойств; более низкий нагрев позволяет затрачивать меньше энергии на сварочную операцию.
Однако некоторые факторы ограничивают широкое применение сварки давлением. К ним относятся необходимость применения больших сдавливающих сил и соответственно довольно сложных приспособлений для зажатия и сдавливания свариваемых деталей, а также необходимость обеспечения чистоты поверхностей в момент их сваривания.
Сварка плавлением осуществляется с местным расплавлением свариваемых частей. В сравнении со сваркой давлением она обладает рядом преимуществ, из которых основным является большая универсальность.
Для ее выполнения требуется только достаточно мощный источник тепла, обеспечивающий локальное (местное) расплавление; в случае подвижного источника тепла расплавление происходит от участка к участку. Таким образом, общее увеличение сечения свариваемых элементов не влечет за собой необходимости создания громоздких сварочных машин.
Если при сварке давлением в большинстве случаев для выполнения сварочных операций изделие должно подаваться к машине, то при сварке плавлением обычно источник тепла подается к изделию, что позволяет изготавливать весьма крупногабаритные сварные конструкции.
Однако расплавление металла при сварке плавлением неизбежно сопровождается усилением взаимодействия жидкого металла с окружающей средой, приводя к ряду реакций, характерных для металлургических процессов при производстве металлов. В ряде случаев эти реакции могут значительно ухудшить свойства закристаллизовавшегося при сварке металла. В целях регулирования металлургических процессов при сварке в желаемом направлении применяют флюсы, газовую защиту места сварки.
Основные виды сварки металлов при их классификации по технологическому признаку приведены в табл. 1.
Сварка металлов | |
Сварка плавлением |
Сварка давлением |
Термитная сварка |
Холодная сварка |
Газовая сварка |
Ультразвуковая сварка |
Электрошлаковая сварка |
Газопрессовая сварка |
Электроннолучевая сварка |
Индукционная сварка Диффузионная |
|
Сварка взрывом |
Электродуговая сварка
|
Контактная сварка
|