1.2Классификация сварки.
Классификация сварки устанавливается по физическим, техническим и технологическим признакам. В зависимости от формы энергии, которая используется для образования сварного соединения, сварка делится на классы:
термический ; термомеханический ;механический.
Вид источника энергии, который непосредственно используется для образования сварного соединения, определяет вид сварки.
Термический класс состоит из следующих видов сварки: дуговая ;электрошлаковая плазменная ; электронно-лучевая ; ионно-лучевая ; сварка тлеющим разрядом ; индукционная ; световая (лазерная) ; газовая ; термитная ; литейная.
Термомеханический класс состоит из следующих видов сварки:
контактная ; диффузионная ; индукционнопрессовая ; газопрессовая ; термитнопрессовая ; дугопрессовая ; шлакопрессовая ; печная (кузнечно-горновая) ; термокомпрессионная.
К механическому классу относятся виды сварки, где сварные соединения образуются с использованием механической энергии и давления: холодная ; ультразвуковая ; трением ; сварка взрывом ; магнитоимпульсная сварка.
Определение сварки по госТу.
Процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве, или классическом деформировании, или совместным действием того и другого.
Определение пайки по госТу.
Процесс образования соединения с металлическими связями путем нагрева соединяемых материалов ниже температуры их плавления, их смачивание припоем, затекание припоя в зазор и последующей его кристаллизации.
2Процессы нагрева при сварке.
2.1Общие сведения о нагреве при сварке и источниках нагрева.
Нагрев является важнейшим внешним воздействием в большинстве способов сварки. Без анализа распределения температур процессы сварки нельзя представить и понять достаточно полно.
От распределения температур зависят:
1. Металлургические процессы в зоне сварки и, прежде всего, интенсивность металлургических реакций, взаимодействие с вводимыми в зону легирующими элементами, с окружающими газами.
2. Структурные превращения в сварном шве и в зоне термического влияния (ЗТВ), что в значительной мере определяет характеристики сварного соединения, такие, как прочность, ударная вязкость.
3. Внутренние напряжения и деформации, влияющие на точность и работоспособность изделий.
4. Размеры и форма расплавленной зоны (сварного шва).
5.
Производительность процесса сварки.
В
большинстве случаев при сварке применяют
местный нагрев заготовок до температуры
выше температуры плавления
(при сварке
способами плавления) или до температуры
ниже
,
но достаточной для достижения значительных
пластических деформаций (при сварке
способами давления). При этом используют
высокотемпературные источники нагрева.
Обычно сварочные источники тепла должны обладать некоторыми особыми свойствами:
1) высокой температурой Тu, чтобы можно было нагреть металл до высокой температуры;
2) большой тепловой мощностью q для ведения процесса с высокой производительностью;
3) по возможности небольшой площадью введения тепла в изделие Fu в целях уменьшения потерь тепла и снижения разогрева изделия.
При характеристике различных, применяемых в практике способов нагрева необходимо, прежде всего, указать величину названных параметров. Кроме того, принято различать:
а)
– эффективную тепловую мощность
источника тепла, т.е. количество тепла,
сообщаемое в единицу времени нагреваемому
телу;
б)
эффективный коэффициент полезного
действия
,
равный отношению эффективной мощности
источника к его полной тепловой мощности:
;
в) плотность тепловой мощности или плотность теплового потока, равная отношению эффективной тепловой мощности к площади ввода тепла:
;
если тепло вводится по поверхности;
г) если тепло вводится не через поверхность, а возникает в объеме нагреваемого металла (объемный источник, например, при пропускании электрического тока через металл), то вводится объемная тепловая мощность, в котором он действует:
;
д) если тепло вводится в изделие по линии (шириной зоны, по которой вводится тепло, можно пренебречь по сравнению с длиной), то применяют понятие линейной тепловой мощности
,
где:
- длина отрезка, по которому вводится
тепло.
В сварочной технике получили распространение следующие основные источники тепла:
1) пламя газовой горелки;
2) струя плазмы (сжатая электрическая дуга);
3) электрическая дуга;
4) электронный луч;
5) луч лазера;
6) джоулево тепло;
7) трение.
Помимо указанных основных источников тепла используют также тепло химических реакций при сжигании смесей металлов и окислов металлов (термитов); ультразвуковые, упругие колебания; вспомогательные источники тепла, например, печи для предварительного нагрева изделия перед сваркой.
Рассмотрим кратко источники тепла и их характеристики.