Зварка: спосабы зваркі і тэхналогія. Класіфікацыя спосабаў зваркі

Зварка - гэта атрыманне неразъемных злучэнняў шляхам нагрэву і расплаўлення беражкоў злучаных дэталяў. Калі раней ёй падвяргалі толькі металы, то сёння такім метадам злучаюць і іншыя матэрыялы, напрыклад, пластмасу.

Можна казаць пра тое, што зварное злучэнне - гэта тое, якое было атрымана шляхам плаўлення або зваркі ціскам. Безумоўна, ёсць вялікая колькасць метадаў атрымання неабходнага выніку. Да прыкладу, існуе такі элемент, як электрычная дуга, менавіта з яе дапамогай і ажыццяўляецца зварка. Спосабы зваркі ёсць самыя розныя, мы пастараемся ўсе іх разгледзець.

Трохі гісторыі. класіфікацыя

Коўка металу - першы зварачны працэс. Неабходнасць у рамонце металічных вырабаў, а таксама стварэнне больш дасканалых дэталяў стала перадумовай да засваення зварачных працэсаў. Так, у 1800-1802 гадах была адкрыта электрычная дуга. З ёй рабілі розныя эксперыменты. У рэшце рэшт людзі навучыліся рабіць зварныя злучэння з дапамогай электрычнай дугі. На тэрыторыі Расіі актыўна вядзецца падрыхтоўка кваліфікаваных зваршчыкаў, пастаянна распрацоўваюцца новыя тэхналогіі, прынцыпова іншыя падыходы і да т.п. Яскравым прыкладам выдатнай тэарэтычнай і практычнай базы з'яўляецца навучальны інстытут імя Баўмана.

У цяперашні час існуе каля 150 метадаў, па якіх ажыццяўляецца зварка. Спосабы зваркі падзяляюцца па фізічных, тэхнічных, а таксама тэхналагічным прыкметах. Так, па фізічных паказчыках можна вылучыць тры вялікія групы:

• Тэрмічны - гэта від зваркі, што ажыццяўляецца пры выкарыстанні цеплавой энергіі. Сюды можна аднесці газавую, дугавую, лазерную і інш. Зварку.
• Тэрмамеханічнай - від зваркі, які прадугледжвае выкарыстанне не толькі цеплавой энергіі, але і ціску. Гэта можа быць кантактнае, дыфузійнае, кавальскае злучэнне і да т.п.
• Механічны выгляд зваркі. У такіх выпадках выкарыстоўваецца механічная энергія. Найбольш шырока распаўсюджана халодная зварка, выбухам, трэннем і інш.

Кожны асобна ўзяты выгляд адрозніваецца выдаткамі энергіі, экалагічнасцю, а таксама абсталяваннем, якое выкарыстоўваецца падчас працы.

газапалымяныя зварка

У дадзеным выпадку асноўнай крыніцай цяпла выступае полымя, якое вылучаецца ў выніку згарання паліва ў сумесі з кіслародам. На сённяшні дзень вядома больш за дзесятак газаў, якія могуць быць выкарыстаныя. Самыя папулярныя - гэта ацэтылен, МАФ, прапан і бутан. Выдзяляюцца цяпло плавіць паверхні разам з присадочным матэрыялам.

Аператар рэгулюе характар полымя. Яно можа быць акісляльным, нейтральным або аднаўленчым, што залежыць ад колькасці кіслароду і газу ў сумесі. У апошнія гады актыўна выкарыстоўваецца МАФ, які забяспечвае не толькі высокую хуткасць зваркі, але і выдатнае якасць шва. Але ў гэты ж час неабходна выкарыстоўваць больш дарагую дрот з вялікім утрыманнем марганца і крэмнію. На сённяшні дзень гэта самая актуальная сумесь для газавай зваркі, што абумоўлена бяспекай і высокай тэмпературай згарання ў кіслародзе (2430 градусаў па Цэльсіі).

Шмат што залежыць ад складу металу, які плануецца зварваць. Так, у залежнасці ад гэтага параметру выбіраецца колькасць присадочных пруткоў, а пры ўліку таўшчыні металу - іх дыяметр. Пры дбайнай папярэдняй падрыхтоўцы атрымліваецца ідэальная зварка.

Усе спосабы зваркі (газавай) маюць агульную рысу, якая заключаецца ў плаўным нагрэве паверхні. Вось чаму яны падыходзяць для працы са сталёвымі лістамі ў 0,5-5 мм, каляровымі металамі, а таксама з інструментальнай сталлю і чыгуном.

Давайце больш падрабязна разгледзім некаторыя спосабы газавай зваркі. Іх даволі шмат.

Левая, правая і скразная зварка

Пры таўшчыні ліста не больш за 5 мм часцей за ўсё выкарыстоўваюць левы выгляд газавай зваркі. Адпаведна, гарэлка перамяшчаецца справа налева, а присадочный прут знаходзіцца наперадзе. Полымя накіроўваецца ад шва і добра прагравае апрацоўваны месца і присадочную дрот. Тэхніка змяняецца ў залежнасці ад таўшчыні металу. Калі ліст менш 8 мм, то гарэлка прасоўваецца толькі ўздоўж шва. Калі ж больш 8 мм, то неабходна адначасна выконваць вагальныя руху ў папярочным кірунку для паляпшэння якасці шва. Перавага левага спосабу заключаецца ў тым, што аператар добра бачыць апрацоўваны месца, і ён можа забяспечыць роўнасьць.

Прынцыповае адрозненне правай зваркі ў тым, што яна больш эканамічная. Абумоўлена гэта тым, што полымя гарэлкі накіравана ня ад шва, а да яго. Такі падыход дазваляе зварыць металы максімальнай таўшчыні, пры гэтым кут раскрыцця беражкоў невялікі. Гарэлка рухаецца злева направа, а за ёй ідзе присадочный прут.

Вядома, калі разглядаць спосабы газавай зваркі, то абавязкова варта згадаць аб зварцы скразным валікам. Ужываецца яна тады, калі трэба атрымаць вертыкальнае стыкавых злучэнняў. Сутнасць заключаецца ў тым, што ў ніжняй частцы стыку робіцца невялікае скразную адтуліну. Пры перамяшчэнні гарэлкі верхняя частка адтуліны плавіцца, а калі ўводзіцца прысадка, заварваецца ніжняя частка. Калі таўшчыня ліста занадта вялікая, праца вядзецца з абодвух бакоў і выконваецца двума аператарамі.

Ванный спосаб зваркі арматуры

Многія з нас знаёмыя з арматурай, якая актыўна выкарыстоўваецца ў маналітна-каркасным будаўніцтве. Яе ўжываюць у блоках перакрыцця, палях і да т.п. Давайце дэталёва разгледзім асаблівасці такой зваркі. Часцей за ўсё яна выкарыстоўваецца для гарызантальных стрыжняў. Сутнасць метаду складаецца ў тым, што ў месцы стыку заварваецца сталёвая форма. Затым у ёй ствараецца ванна расплаўленага металу за кошт цеплыні дугі. Атрымліваецца так, што тарцы зварваецца арматуры плавяцца і ўтвараюць агульную ванну. Адпаведна, пры астыванні утворыцца паўнавартаснае злучэнне.

Але перад пачаткам ваннай зваркі неабходна падрыхтаваць стрыжні. Робіцца гэта наступным чынам: паверхні, а таксама тарцы зачышчаюцца, пры гэтым выдаляецца любы від забруджвання, напрыклад, іржа, акаліна і бруд. Для гэтага падыдзе шчотка па метале. Дарэчы, важна зачышчаць арматуру на даўжыню 30 мм у месцы зваркі. Стрыжні ўсталёўваюцца сувосева. Пры гэтым зазор не павінен перавышаць паўтара дыяметра электрода (у месцы тарца).

Працэс працякае пад вялікімі токамі. Да прыкладу, пры электродзе ў 6 мм зварачны агрэгат працуе пры току ў 450 Ампер. Калі гаворка ідзе аб нізкіх тэмпературах, то ток павялічваюць на 10-12%. Акрамя таго, праца можа быць выканана адразу некалькімі электродамі. Варта звярнуць увагу на тое, што дадзены метад дазваляе знізіць працаёмкасць працэсу, сабекошт вырабы, а таксама расход электраэнергіі. На сённяшні дзень ванный спосаб зваркі арматуры з'яўляецца самым папулярным і надзейным. Гэта абумоўлена нізкім спажываннем электраэнергіі і высокім якасцю злучэння.

Зварка ціскам (пластычная)

Дадзены выгляд зваркі яшчэ называецца халодным. Абумоўлена гэта тым, што падчас выканання злучэння не адбываецца дадатковы нагрэў апрацоўванай паверхні. Дадзены метад заснаваны на пластычнай дэфармацыі металаў пры сціску або слізгаценні. Работы выконваюцца пры нармальных або адмоўных тэмпературах без дыфузіі. Дадзены метад лічыцца адным з самых старых.

Для атрымання шва высокай якасці выкарыстоўваюцца адмысловыя прылады, якія выклікаюць дэфармацыю апрацоўваных паверхняў, якія павінны быць папярэдне зачышчаючы. У выніку ўтворыцца маналітнае і даволі трывалае злучэнне. Існуюць розныя віды і спосабы зваркі (пластычнай). У цяперашні час іх тры: кропкавая, шовная і стыковой.

Халоднай зваркай можна злучаць такія матэрыялы, як медзь, свінец, алюміній, кадмій, жалеза і інш. Найбольш пераважнай пластычная зварка з'яўляецца тады, калі неабходна выконваць работы з разнастайнымі матэрыяламі, якія даволі адчувальныя да нагрэву.

Безумоўна, нельга не адзначыць, што асноўнае і галоўная перавага зваркі ціскам заключаецца ў тым, што не трэба падключаць магутны крыніца электраэнергіі для папярэдняга нагрэву паверхні. Акрамя таго, шво, атрыманы такім чынам, з'яўляецца не толькі трывалым, але і аднастайным, а таксама устойлівым да карозіі. Тым не менш, ёсць і некаторыя недахопы. Заключаюцца яны ў тым, што працаваць можна толькі з металамі высокай пластычнасці. Калі адны спосабы зваркі труб могуць быць ужытыя, то іншыя - не, і прыходзіцца выкарыстаць плаўленне. Гэта тычыцца вадаправодаў і газавых магістраляў.

Класіфікацыя спосабаў зваркі. працяг

Сам па сабе працэс працякае наступным чынам. Дэталі, якія неабходна злучыць, усталёўваюць у непасрэднай блізкасці адзін да аднаго. Пасля гэтага падводзіцца магутны крыніца цяпла, які плавіць злучаныя дэталі.

Расплаўлены метал (без якіх-небудзь дадатковых механічных уздзеянняў) дадаецца ў агульную зварачных ванну. Калі крыніца цяпла выдаляюць ад месца зваркі, шво астуджаецца, і наплавленного метал ўтварае вельмі трывалае злучэнне. Асноўная праблема заключаецца ў тым, што крыніца цяпла павінен валодаць высокай магутнасцю і тэмпературай. Да прыкладу, для працы са сталлю, меддзю або чыгуном неабходна прылада з тэмпературай у 3 тысячы градусаў па Цэльсіі. Калі мэтанакіравана панізіць гэты паказчык, то прадукцыйнасць зваркі рэзка ўпадзе, і працэс стане неэфектыўным.

Класіфікацыя спосабаў зваркі плаўленнем ў залежнасці ад крыніцы цяпла існуе наступная:

• Дугавая зварка. У якасці крыніцы цяпла выкарыстоўваецца электрычная дуга, якая гарыць паміж электродам і зварваюць паверхняй.
• Плазменная зварка. Крыніца цяпла - сціснутая электрычная дуга. Праз яе з вялікай хуткасцю (звышгукавы) прадзьмухваецца газ, які набывае ўласцівасці плазмы.
• Электрошлаковая - метал награваецца ад расплаўленага флюсу, праз які працякае электрычны ток.
• Электронна-прамянёвая зварка - нагрэў ажыццяўляецца ад кінематычнай энергіі электронаў. Яны рухаюцца ў вакууме пад уздзеяннем электрычнага поля.
• Лазерная зварка вырабляецца шляхам нагрэву металу праз аптычны прамень квантавага генератара. Пры гэтым дыяпазон выпраменьвання можа быць светлавым або інфрачырвоным.
• Газавая зварка - плаўленне апрацоўванай паверхні за кошт згарання газава-кіслароднай сумесі.

Дугавая зварка і яе віды

На сённяшні дзень найбольш важнай для многіх галін прамысловасці з'яўляецца электрычная дугавая зварка. Калі падлічыць колькасць дзеючых установак, занятасць сярод спецыялістаў, а таксама колькасць прадукцыі, то такі спосаб атрымання высакаякасных швоў лідзіруе па ўсім свеце. Давайце разгледзім асноўныя спосабы дуговой зваркі. На сённяшні дзень іх некалькі.

Найбольш распаўсюджанай з'яўляецца аўтаматычная зварка. Сутнасць яе заключаецца ў тым, што некаторыя руху аператара аўтаматызуюцца. Напрыклад, падача электрода і яго перасоўванне ўздоўж шва ажыццяўляюцца без удзелу чалавека (у адрозненне ад паўаўтаматычнай рэжыму). Такі падыход добры тым, што якасць шва і прадукцыйнасць некалькі павялічваюцца, а травмоопасность паніжаецца. Часцяком выкарыстоўваецца ахоўны газ, які патрэбны для прадухілення азатавання і акіслення зварнога злучэння падчас выканання работ.

Існуе яшчэ і ручная зварка, якая заключаецца ў тым, што палючага абзы датыкаюцца і ўзбуджаюць электрычную дугу (пры неплавящемся электродзе). Пасля таго як присадочный матэрыял награваецца і плавіцца, атрымліваецца ванна, якая пасля і стварае шво. Варта звярнуць вашу ўвагу на тое, што спосабы зваркі электродам пры дапамозе электрычнай дугі класіфікуюцца па некалькіх тэхнічным прыкметах. Напрыклад, па тыпу выкарыстоўваюцца газаў (актыўныя і інэртныя), па ступені механізацыі (ручная, аўтаматычная і да т.п.) і па іншых прыкметах.

Больш падрабязна пра ручной дуговой зварцы

Мы ўжо разгледзелі ў агульных рысах прынцып атрымання зварнога злучэння ў ручным рэжыме. Давайце разбярэмся ў гэтым пытанні больш падрабязна. На сённяшні дзень існуюць спосабы ручной дуговой зваркі, кожны з якіх унікальны па-свойму. Напрыклад, у працэсе могуць быць выкарыстаны розныя электроды: палючага і неплавящиеся. Калі выбіраецца другі выгляд, то злучэнне шва ажыццяўляецца наступным чынам: абзы прыкладваюць адзін да аднаго, а графітавых або вугальны электрод падносяць да апрацоўванай паверхні і ствараюць дугу. У выніку ўтворыцца ванночка, якая праз некаторы час дубянее і ўтварае зварной шво. Дадзены метад найбольш актуальны для працы з каляровымі металамі і іх сплавамі, а таксама выкарыстоўваецца для наплаўкі.

Яшчэ адзін спосаб складаецца ў выкарыстанні палючага электрода са спецыяльнай абмазкай. Такі метад можна назваць класічным, калі весці гаворку аб ручной зварцы, так як ён найбольш распаўсюджаны і выкарыстоўваецца даволі даўно. Адзінае адрозненне ад вышэйапісанага спосабу заключаецца ў тым, што электрод плавіцца разам з паверхняй. У выніку атрымліваецца агульная ванночка, якая застывае пасля выдалення дугі і ўтварае высакаякасны зварной шво. Выбар спосабу зваркі залежыць ад канкрэтнай сітуацыі, матэрыялу, яго складу і шмат іншага.

Некалькі важных момантаў

Мы разгледзелі асноўныя спосабы зваркі. Іх ўмоўна падзяляюць на тры вялікія групы: халодная, гарачая і газавая. Аднак варта заўважыць, што часам выкарыстоўваюцца адмысловыя спосабы атрымання шва. Трэба гэта тады, калі гаворка ідзе пра хімічна актыўных металах і іх сплавах. Дарэчы, такія матэрыялы усё часцей выкарыстоўваюцца ў будаўніцтве для ўзвядзення адказных вузлоў. У такіх выпадках работы выконваюцца пры нізкім змесце кіслароду і азоту ў паветры, а крыніца павінен быць з высокай тэмпературай. Яскравым прыкладам з'яўляецца плазменная, а таксама прамянёвая зварка. У другім выпадку крыніца прамяня падобны на кінескоп і мае напругу парадку 30-100 кВ.

Куды складаней і цікавей з пункту гледжання атрымання якаснага злучэння плазменная зварка. З яе сутнасцю мы ўжо трохі разабраліся. У працэсе ёсць такія ключавыя асаблівасці, як праводнасць электрычнага току плазмай. Газ, які ўтварае плазму, акрамя асноўнай сваёй задачы яшчэ і абараняе шво ад акісляльных працэсаў і азатавання. Можна з упэўненасцю казаць, што гэта годны ўвагі метад, аднак ёсць і некаторыя абмежаванні. Да прыкладу, крыніца харчавання павінен мець напружанне больш за 120 У, ды і ўстаноўка вельмі дарагая і складаная.

заключэнне

Вось мы і разабраліся з тым, што такое зварка. Спосабы зваркі ёсць розныя. У большасці выпадкаў перад аператарам стаіць задача атрымаць не толькі якасны, але і трывалы шво, які будзе вытрымліваць механічныя ўздзеянні на працягу доўгага часу. Для гэтага існуюць розныя спосабы зваркі электродам, напрыклад, палючага ці не. Акрамя таго, тэхналогія можа адрознівацца ў залежнасці ад тэхнікі майстра. Камусьці зручна выконваць працу левай зваркай, камусьці - правай.

Нават элементарныя спосабы зваркі арматуры павінны выконвацца па інструкцыі. Пагадзіцеся, будзе не вельмі прыемна, калі перагародка заваліцца толькі таму, што зваршчык схалтурыў і вырашыў трохі зэканоміць.

На сённяшні дзень усё большае распаўсюджванне атрымліваюць складаныя і дарагія віды атрымання злучэння. Абумоўлена гэта некаторымі фактарамі. Па-першае, тэхнічны прагрэс прыводзіць да таго, што далёка не заўсёды можна выкарыстоўваць кавальскую зварку з-за далікатнасці канструкцыі. Па-другое, імкнуцца атрымаць высокую якасць шва, які не разбураўся бы пры працяглых дынамічных і вібрацыйных нагрузках. Гэтага дамагчыся нескладана, асабліва калі ўлічваць, што ўдары і вібрацыя - самыя галоўныя ворагі зварнога злучэння. Але сучасная зварка (спосабы зваркі) пастаянна ўдасканальваецца, распрацоўваюцца ўсё новыя падыходы да ўмацавання і атрыманню трывалых і якасных стыкаў.