Виды сварок металла: Основные виды сварки: классификация, назначение, оборудование

Сварка металлоконструкций, технология сварки по ГОСТ

Уже довольно длительное время для соединения любых металлоконструкций используется сварка. Ее применяют как любители, для домашнего использования, так и профессионалы. Вне зависимости от этого, имея большой опыт, ее можно успешно применять как в домашних условиях, так и в производственных целях.

Благодаря прогрессирующим усовершенствованиям методик, эффективность соединения даже крупных металлоконструкций, на сегодняшний день выросла в разы. В том числе благодаря инновациям и модификациям современных сварочных аппаратов. Об особенностях соединения конкретных конструкции из металла и пойдет речь в данной статье.

Сварка металлоконструкций

Требования к сварке металлических конструкций

Следующие требования к монтажу металлоконструкций и сварке, в большей степени относятся к профессиональным работникам, но в случае если человек хочет развиваться в данном деле, то неплохо было бы ознакомиться со следующей информацией.

Для определенных видов металлоконструкций используются специальные виды материалов из которых изготавливаются элементы правильной геометрической формы. Также важно чтобы характеристики прочности и свариваемости соответствовали требуемым по регламенту СНИП II 23-81 и ГОСТу 27772-88. Также в этом документе присутствуют разделы посвященные схемам того как правильно создаются швы и каким образом их качество влияет на устойчивость и долговечность всей конструкции. Сложность работы зависит от количества и формы деталей.

Скачать ГОСТ 27772-88

Также не мало важным пунктом является квалификация работника. Так как существуют виды сварки металлоконструкций, собрать которые смогут исключительно работники с давних пор знакомые с таким ремеслом, и работа новичков в просто не допустима. Более подробный список подобных сооружений регламентирован документом РД 15.132-96 Минтопэнерго РФ.

Пример сварки металлоконструкций

Также по ГОСТам Российской Федерации — сварка ответственных металлоконструкций должна быть контролируемой.

Скачать ГОСТ 5264-80

Классическая технология

Классическая технология сварки металлоконструкций основана на проверенных временем методах, таких как газово-огневая и электрическая сварка. В обоих вариантах способы накладки швов делятся на :

• Автоматический.
• Полуавтомат.
• Ручной.

Автоматический способ основывается на отсутствии физического труда человека. Специальный роботизированной аппарат, в зависимости от проводимых работ, переводится в правильный режим и выполняет работу, тем самым заменяя собой человека. Подобные агрегаты имеют ограничения, прокомментированные в их инструкциях. Выгоднее всего использовать подобные машины в массовом производстве компаниями, продукция которых нуждается в большом количестве соединений.

Ручной метод подразумевает наличие физического человеческого труда. В него входят контроль над сварочными электродами и формированием соединения. Чаще всего под ручным методом подразумевается:

• Использование стандартной сварки с нанесением флюса.
• Пайка металлоконструкций газосварочным устройством.
• Электродуговая сварка.

Последний способ популярен при работе в домашних условиях под собственные нужды, либо на небольшом предприятии, так как крупное производство будет иметь большие затраты на поддержание подобного способа сварки конструкций.

Сварка полуавтоматом

Полуавтомат — подразумевает обработку швов вручную, но подача самого электрода осуществляется автоматически, благодаря чему возрастает производительность труда. И в совокупности человеческого фактора и автоматического способа сварки, роботизированный метод соединения имеет большую популярность, и получил развитие как среди любителей, так и профессионалов данного дела.

Виды сварки для сборки металлоконструкций

Серьезным вопросом является вид сварки, применяемый при соединении швов. Марка стального профиля, его состав и толщина не единственное что имеет вес в вопросе удачности обработки шва. Также большое влияние имеет вид сварки.

Механизация производства повлияла на выбор цеховой сварки в пользу основанных на порошковых проволоках или автоматическом процессе, который выполняется в среде инертных газов либо в слоях флюса. Разница в методах состоит в том что первый из них, в  основном, распространяется на соединения угловых швов расположенных под потолком или вертикальные соединения, в то время как второй вариант подходит для соединения деталей в нижних положениях.

Ранее очень распространенным видом соединения была электрошлаковая сварка, которая на данный момент практически не используется, в связи с тем что исследование специалистов в данной области показало ненадежность металлоконструкций возведенных этим способом, и что при отрицательных температурах она теряет свою прочностные характеристики.

Ручная дуговая сварка

По этим фактам можно рассудить, что в рабочих помещениях и даже на открытых участках, работы можно проводить используя любой вид сварки. Любопытно то, что иностранные фирмы, предприятия которых оснащены современными автоматами, все же большее внимание уделяют ручной дуговой сварке металлоконструкций. Серьезным примером может послужить Япония, значимые предприятия которой используют более 60% ручной сварки для возведения важных металлоконструкций.

Температурный режим сварочного процесса

Температура воздуха имеет большое влияние на выбор применяемой технологии создания шва и на его качество.

Дело в том, что нельзя производить работы по возведению металлоконструкций если температура самих заготовок опускается ниже — 18 °С. В таких условиях температура должна контролироваться измерением в области соединения двух деталей. И если она окажется ниже критической сами заготовки перед созданием шва подвергаются термической обработке. Прогревается не весь элемент, а только на небольшое расстояние от края, равное толщине заготовки, либо на расстояние не менее 75 мм в любом направлении.

Если же шов должен быть создан между деталями, изготовленными из разных сплавов, то подогрев обеих производится по температурному режиму самой прочный из них (по прочности материала). Не стоит забывать также что температура прогрева зависит от некоторых характеристик самого материала.

Как пример послужит сталь марки А514, полотно которой при толщине превышающей 40 мм требует нагрева до 210 °С. Более толстые детали, изготовленные из данной стали, прогреваются уже до 235 °С.

Сварка конструкций — особенности

Само понятие сварки применимо не только к изделиям из металлических сплавов, но также и к изделиям из полимеров, то есть, например из пластмассы. Ведь данное понятие подразумевает термический процесс обработки, при котором две и более деталей объединяются в единую состовляющую.

Сами работы подразделяются на два шага — сборка и соединение. Первый имеет самую большую трудоемкость работы.

Ведь чтобы качество возведенной металлоконструкции было прочным, нужно чтобы все заявленные требования к заготовкам и материал из которого они были выполнены наблюдались до конца работы.

Выполнение сварочных работ

С объективной точки зрения на сборку будущей металлоконструкции и тратится более половины всего периода работ.

Обеспечение правильной сборки

Обеспечение высококачественного завершения работ также основывается на правильном следовании определенному перечню правил по сборке металлоконструкций:

• Подбирая детали из которых будет состоять металлоконструкция, стоит придерживаться чертежей, которые были обрисованы при составлении проекта. Иначе минимальными потерями будет несоответствие внешнего вида конструкции, а в худшем случае она не сможет выполнять возложенные на нее функции.
• Исходя из плана проекта каждый элемент должен находиться на своем месте.
• Ширина зазоров имеет не последнюю роль при возведении конструкций. Если в конечном итоге они будут иметь большие габариты, чем должны были по задумке, то данный факт очень сильно отразится на прочности изделия. Но в свою очередь чересчур мелкие зазоры могут негативно отразиться на правильной работе подвижных деталей.
• Любая конструкция имеет углы, уровень которых должен быть проконтролирован при помощи специальных инструментов. Там, где это требуется углы должны быть исключительно прямые, иначе это очень сильно отразится на положении конструкции и вызовет ее перекос, или даже приведет к полному разрушению.
• Стыковые соединения должны быть обеспечены зазорами с достаточным пространством для допустимого люфта элементов.
• На протяжении возведения всей конструкции данные моменты необходимо учитывать. Особенно в случае с автоматической сваркой, ведь при ручной технологии рабочий может проконтролировать и скорректировать направление детали, что практически невозможно сделать при использовании автоматических приспособлений. Но в тоже время роботизированное вмешательство в сварку практически исключает погрешности, вызываемые человеческим фактором.

Положительные стороны сварки

Помимо сокращения рабочего времени и качества, сварка положительно сказывается и на иных характеристиках:

• В связи с тем, что во время сварочного процесса задействуются лишь два элемента, исключая влияние иных факторов, то финальная спайка по массе никак не отличается от изначального варианта, что в свою очередь позволяет экономить количество материала.
• Из-за своих особенностей, сварка практически полностью лишена ограничений в работе по фактору толщины материала. Вся ответственность за это перекладывается только на использование определенного оборудования.
• Разносортные сварочные аппараты современных образцов позволяют производить соединительные работы практически с любыми материалами без потерь в прочности шва, учитывая даже фактор проведения манипуляций с таким сложным материалом как алюминий.
• Немало важным положительным моментом использования сварки является экономия денег и рабочего времени.
• Чем тяжелее вид сварки, тем сложнее может быть тип конструкции. Также она дает возможность использовать элементы, изготовленные при помощи штамповки или отлитые в формах. При этом материал, из которого они изготовлены не играет особой роли.
• Сварочные агрегаты, представленные на сегодняшнем рынке вполне доступны по цене, а также при использовании правильно подобранной методике можно повысить коэффициент по скорости производства.
• Если имеется возможность, а также желание предприятия возводить конструкции, при сборке которых будут использоваться нестандартные материалы, сварка поможет легко осуществить данную задачу.
• Сварка более чем применима даже для работы с очень мелкими деталями.
• Сварка в целях ремонта или приведения механизмов в рабочее состояние так же очень уместна.
• При применении сварки каждая конструкция будет иметь абсолютную герметичность. Из всех доступных способов соединений стыков — сварка имеет наивысший показатель надежности по этому параметру.

Сварные соединения и их виды

Сварные соединения классифицируются по наличию одного из следующих признаков:

• Месторасположение соединения 2 деталей.
• Тип применяемого сварного шва.
• Сварочные технологии, применяемые при соединении.
• Окружающими условиями, при которых проводился сам процесс
• По толщине деталей.
• Марка сплава, из которого изготовлены детали.

Сварной шов по алюминию

Касательно первого пункта плана, днетали, по геометрическому расположению, имеют четыре вида соединения:

• Встык, одноплоскостное соединение двух заготовок.
• Внахлест, когда заготовки привариваются при наложении края одной детали на край другой.
• Угловые соединения — объединение деталей под определенным углом.
• Тавровое соединения. Сварка при примыкании детали к другой торцевой плоскостью.

Стыковые соединения выполняются проваром по толщине элемента или при создании шва на выводных планках. Если сварочный процесс выполняется вне цехового помещения, то соединение можно организовать односторонней сваркой, с  дальнейшей подваркой основания шва, что подразумевает собой заполнение пространства между элементами, производимое по одной из кромок.

Работа основывающаяся на выводных подкладках кардинально разнится с предшествующей. Подкладка должна прилегать к кромке объединяемых деталей — это раз. Образовавшееся пространство должно иметь размеры не более 6 мм. Данное условие распространяется на метод ручной сварки. Если же работа выполняется механизированным способом. То он не должен превышать 15 мм. Подкладки выбираются исходя из параметра толщины, чтобы во время рабочего процесса не случился прожог детали.

Сварной шов по титану

В возводимых конструкциях, основанных на стыковых соединениях, нередко объединяются заготовки, выполненные в разной толщине. В таком случае применяется метод обработки, при котором уменьшается угол наклона у стали с большей толщиной, который должен соответствовать 1/8 наклона растянутых заготовок металлоконструкции, или 1/5.для сжатых элементов.

Сварные узлы в металлоконструкциях

Все конструкции, выполненные из металла, держатся на основе из сварных узлов, являющихся основой стыковых соединений. При разработке проекта инженеры должны учитывать удобные условия для качественного проведения работ в этих узлах. К ним относятся:

• Условие на то, чтобы узлы были сварены угловым ли стыковочным соединением.
• Нижнее положение сварки является приоритетным.
• В основном использовать механизированную или полностью роботизированную сварку, дабы гарантировать качество выполненной работы.

Среди соединительных узлов есть много подвидов, к  большинству из которых заявлены различные требования. Как хороший пример послужит — балочный узел. В нем самое большое внимание сконцентрировано на расстоянии между сварочными швами, так как оно не должно быть короче толщины самого толстого стального элемента деленного на 10, входящего в состав данного узла.

Виды сварки — какие бывают, от простого к сложному

Какие виды сварки бывают — от простого к сложному

Металлы соединяли еще задолго до появления ручной дуговой сварки и инверторов. Сегодня существует как минимум 10 видов сварки, и все они применяются на деле.

Сваркой принято называть процесс соединения металлов путём их плавления. Для этого металлы нагреваются до такой степени, когда они уже начинают плавиться, соединяясь друг с другом на молекулярном уровне. Также существуют и другие виды сварки, например, путём трения или с применением ультразвука.

Какие виды сварки бывают — от простого к сложному

Кузнечная сварка — самый древний способ соединения металлов. При кузнечном способе сварки, металлы нагреваются в специальном устройстве — горне, а затем вбиваются воедино, чтобы получился шов.

Дуговая сварка — для этого вида сварки применяется электрический ток, а для соединения металлов, электроды с покрытием. Ток дуговой сварки может быть переменным или постоянным. Вследствие замыкания двух контактов, между электродом и металлом образуется сварочная дуга.

Существующие виды дуговой сварки подразделяются:

• На экранированную сварку;
• Флюсовую дуговую сварку и электрошлаковую;
• Плазменную и дуговую сварку под флюсом.

Газовая сварка

Для газовой сварки применяется смесь кислорода и газа, чаще всего бутана, пропана или ацетилена. Для расплавления металлов используется факельное пламя, а для их соединения сварочная проволока, которая добавляется в полученную ванну.

Для газовой сварки характерно медленное и равномерное расплавление металла. В связи с этим, при сварке толстых металлов существенно теряется производительность.

Сварка сопротивлением

Для этих целей ток проходит через металл, а сварочный шов образуется за счет электрического сопротивления.

Различают следующие виды сварки сопротивлением:

• Точечная сварка;
• Стыковая и шовная сварка;
• Контактная сварка — получила наибольшее применение в силу своей эффективности.

Лучевая сварка

Данный вид сварки осуществляется за счет концентрированной энергии, которая проникая в металлы, оказывает на них глубокое проплавление. Из всех доступных способов соединения металлов, данный способ отличается своей быстротой. Единственным недостатком энергетической сварки является очень дорогостоящее оборудование.

Также существуют и другие виды сварки, например:

• Ультразвуковая сварка;
• Диффузионная сварка и сварка трением;
• Холодная сварка металлов;
• Индукционная сварка.
• Высокочастотная и экзотермическая сварка.

Большинство из всех вышеперечисленных способов сварки используется в промышленных целях. В быту и на производстве, основное применение получили дуговая и газовая сварка.

Поделиться в соцсетях

Основные виды сварки

Технологические составляющие сварочного процесса были известны еще в 17 веке. Тогда они были представлены литьем и кузнечным делом. «Осовременивание» началось после открытия такого явления как электрическая дуга. Дополнительный толчок развитие сварочного дела получило с изобретением порошкового покрытия для электродов. А вот основной скачок выпал на конец 20-го века, когда стали доступны лазерные, ультразвуковые и плазменные технологии. Внедрение электроники позволило автоматизировать сварочный процесс, увеличить точность выполнения работ и производительность.

В настоящее время разделяется три вида сварки, которые отличаются между собой используемым для выполнения работ типом энергии:

• термический;
• механический;
• термомеханический.

Термическая сварка

Для выполнения сварочных работ потребуется тепло. Под воздействием высоких температур стыки соединяемых заготовок оплавляются и, остывая, скрепляются между собой, а впоследствии кристаллизируются. В качестве источника тепла служит пламя газовой горелки, электрическая дуга или поток плазмы.

Электродуговая контактная сварка

Наибольшее распространение получили именно аппараты электродуговой сварки. Для нагрева и плавки металла задействуется электрическая дуга, которая представляет собой разряд между катодом и анодом. При этом освобождается тепловая энергия большой мощности. Воздействуя на металлическую заготовку, она приводит к ее плавлению с последующим образованием сварочной ванны.

После угасания дуги немедленно начинается остывание и кристаллизация расплава. В результате образуется соединение по составу и прочности сопоставимое с металлами, которые сваривались. Существует несколько видов электродуговой сварки.

ММА – ручная дуговая сварка

Используется со штучными электродами, представляющими собой металлический стержень с обмазкой. Процесс протекает под воздействием постоянного или переменного тока. Покрытие расходников плавится, выделяя газы, которые образуют облако для защиты свариваемого металла от окисления. Помимо этого, в обмазку включаются разные химические соединения, которые служат в качестве добавки в сварочную ванну для изменения свойств сварочного шва и поддержки стабильного горения электрической дуги.

Аппараты – инвертеры, выпрямители, трансформаторы – позволяют выполнять работы в любом пространственном положении. Если подобрать расходные материалы правильно, то можно сваривать любые металлы: черные, цветные, легированные и т.п. Важно подчеркнуть, что держатели могут проникать в труднодоступные места, где использование другого вида сварки невозможно.

Сварка ММА подходит и для профессионалов, и для новичков. Она широко используется в строительстве, монтаже металлоконструкций, в разных отраслях тяжелой промышленности, в частном предпринимательстве. Она необходима для небольшой мастерской по изготовлению металлоконструкций, станции технического обслуживания автомобилей, большого машиностроительного завода. Она незаменима в хозяйстве, когда требуется сконструировать что-то из металла самостоятельно или отремонтировать прохудившийся металлический каркас.

Читайте также: Сварка ММА

Аргоновая сварка TIG

Применяются электроды вольфрамовые, неплавящиеся, графитовые, угольные. В качестве инертного газа используется аргон, азот, гелий или смесь из этих газов в зависимости от соединяемых металлов. Процесс характерен тем, что сварной шов состоит исключительно из металлов заготовок. Добавляется только присадка – металлический пруток или полоса, по своему составу идентична свариваемым металлам. Инертные газы необходимы для защиты рабочей зоны от атмосферного воздуха, чтобы исключить окисление металла и обеспечить стабильность горения электрической дуги.

В процессе выполнения сварочных работ используется переменный или постоянный ток. Сравнительно низкая производительность компенсируется за счет высокого качества сварного соединения. Процесс характеризуется высокой трудоемкостью и требует от специалиста большого практического опыта. Использование TIG оправдано в случаях, когда требуется наложить ответственный шов, который должен выдержать высокие нагрузки, или в случаях, когда большое внимание уделяется эстетической стороне вопроса.

Аргоновая сварка востребована для герметизации нефте- и газопроводов, резервуаров для пищевой промышленности, посуды; при изготовлении сосудов высокого давления или микросхем. Она незаменима для соединения тонкостенных заготовок и листовых материалов. Сварка позволяет работать с большим перечнем металлов: нержавеющая, углеродистая, легированная сталь; магний, титан, медь.

Читайте также: Сварка TIG

MAG –сварка полуавтоматом

В качестве присадочного материала используется проволока, которая подобно электроду плавится под воздействием высокой температуры. Проволока поступает в рабочую зону через горелку, куда параллельно подается инертный или активный газ. Состав защитного газа напрямую зависит от типа свариваемого металла. Работает исключительно с постоянным электрическим током. Во время применения активных газов образуется много брызг, а шов получается неаккуратным. Но это с лихвой компенсируется высокой производительностью установки.

Такого рода оборудование пользуется большой популярностью среди профессионалов и большой аудитории любителей. Отчасти из-за автоматической подачи расходного материала в зону сварки и возможности электронной регулировки настроек. Технология особенно популярна в европейских и североамериканских специалистов. Полуавтоматы сваривают широкий спектр металлов: сталь низколегированную и высоколегированную, большинство марок чугуна; марганец, медь, алюминий, никель, а также их сплавы. Оборудование позволяет выполнять самые сложные разнотипные соединения.

Сварка под флюсом

При сваривании металлических заготовок применяются разные флюсовые порошки. Они необходимы для того, чтобы обеспечить рабочую область защитным газом, который выделяется в процессе плавления. Благодаря наличию флюса не только защищается расплав, но и поддерживается стабильное горение электрической дуги. Подбором флюса специалисты добиваются нужных характеристик сварного шва.

Метод активно используется в промышленном производстве и характеризуется полной автоматизацией: от подачи флюса в зону горения до перемещения оборудования вдоль стыка. Технология применяется в процессе изготовления корпусов морских судов, фюзеляжей самолетов, локомотивов и вагонов, башенных кранов, модулей спутников и множества иного оборудования. На выходе получается очень качественный сварной шов, который легко выдержит самые сложные условия эксплуатации, включая экстремальные температуры и огромное давление.

Газоплазменная

В этом случае металл заготовок плавится под воздействием температуры открытого пламени. Оно образуется в результате горения кислорода с горючими газами – водородом, пропаном, бутаном, ацетиленом и другими. Самой эффективной считается МАФ – метилацетиленовая фракция. Она отличается высокой температурой пламени (2927 градусов) в кислороде и, соответственно, более высокой теплоотдачей. Соединение кислорода и МАФ уступает по токсичности дициану (температура горения 4500 градусов) и менее взрывоопасно по сравнению с ацетилендинитрилом (температура горения 5000 градусов).

Открытое пламя в качестве источника тепла для сварки имеет важное преимущество: оно независимо от энергоснабжения. Поэтому технология широко применяется в «полевых» условиях. Еще одно достоинство заключается в постепенном нагревании металла, что практично при работе с листовыми материалами. Метод непригоден для промышленного использования из-за невозможности автоматизации и низкой производительности. Для работы с такой сваркой от оператора требуется большой стаж сварочных работ.

Электрошлаковая

Кромки деталей плавятся за счет нагрева шлака от расплавленного под воздействием электроэнергии флюса, который предварительно насыпается между свариваемыми элементами. Во время процесса применяется проволока или присадочный пруток. Технология востребована для соединения деталей из чугуна, реже – для сварки цветных металлов.

Данный тип сварки востребован в промышленности для соединения крупногабаритных деталей с толстыми стенками (40-500 мм): роторные и турбинные валы, опоры, паровые котлы и т.д. Экономическая выгода от такого метода сварки тем выше, чем больше площадь свариваемой поверхности.

Плазменная

Плавит и соединяет кромки струя плазмы, которая генерируется в плазмотроне или между поверхностью заготовок и электродом. Метод отличается большой глубиной обработки деталей и высокой точностью сваривания. Она востребована для соединения как мелких и тонкостенных элементов электротехнических конструкций, так и крупных блоков для тяжелой промышленности. Плазма эффективно воздействует на все без исключения виды металлов.

Помимо рассмотренных к термическим видам сварки относится:

• лазерная;
• контактная стыковая с оплавлением;
• электролучевая;
• с закладными нагревателями.

Термомеханический класс сварки

Контактная сварка: метод характеризуется одновременным нагревом кромок соединяемых заготовок и их деформированием под давлением. Точечная сварка: выполняется при помощи специальных аппаратов или малогабаритными клещами. Обе детали закрепляются между анодом и катодом, через которые пропускается ток. В результате заготовки разогреваются в конкретном месте. После разогрева подача тока прекращается и усиливается давление электродов в месте температурного воздействия. Локальный расплав постепенно кристаллизуется и в результате получается прочное точечное соединение.

Точечная сварка может быть:

• односторонней – оба электрода располагаются по одну сторону заготовок;
• двухсторонней – электроды размещаются с разных сторон заготовок один напротив другого.

К недостаткам сварки специалисты относят то, что сваривание заготовок возможно только внахлест. Характеризуется высокой производительностью и возможностью автоматизации.

Точечная сварка широко применяется в автомобилестроении: конвейеры по всему миру используют именно данный тип соединения кузовных элементов. Клещи для точечной сварки отличаются компактностью и мобильностью. Они применяются в мелких мастерских и в домашних условиях. Однако они востребованы и на крупных СТО для выполнения разного рода кузовных работ.

К термомеханическому типу относятся также рельефная и стыковая сварки. Все остальные виды термомеханической сварки не стали популярными и не получили широкого распространения. Это:

• диффузная – соединение неоднородных металлов в условиях вакуума или в среде защитных газов;
• кузнечная – металлы соединяются в результате пластичной деформации;
• за счет высокочастотного тока;
• трением.

Определив особенности сварочного процесса, специалист легко сможет выбрать подходящий сварочный аппарат с учетом его технических показателей. Большинство сварочных процессов легко автоматизируются, дают возможность сформировать надежный и эстетичный сварочный шов, характеризуются невысокой себестоимостью и небольшими временными издержками.

классификация, их краткая характеристика и область применения

Сварка – процесс соединения металлов при установлении межатомных связей. В зависимости от формы энергии различают следующие виды сварки.

Термический класс сварки

Термический класс сварки включает в себя разновидности сварочных работ, для которых требуется тепловая энергия. Если охарактеризовать весь процесс в нескольких словах: в результате правления на краю изделия образуется расплавленная субстанция, которая после стыковки остывает и кристаллизуется, в результате чего образуется сварочный шов.

Электродуговая

Самый популярный вид сварочных работ в наши дни осуществляется, благодаря сварочному току, возникающего при соприкосновении электрода и свариваемого изделия. В процессе работы электрод расплавляется и выходит наружу, образуя тем самым защитную пленку.

Процесс электродуговой сварки подразделяют на три группы в зависимости от того, как выполняется зажигание и манипуляции.

1. При ручной (ГОСТ 5264-80) все действия выполняются человеком без помощи каких-либо механизмов.
2. При полуавтоматической (ГОСТ 11533-75), или как ее еще называют, механизированной, автоматизируется подача электродной проволоки, а весь остальной процесс производится человеком.
3. Автоматическая же полностью исключает участие людей. Все процессы полностью автоматизированы и характеризуются большой точностью до сотых миллиметра.

Электронно-лучевая (ГОСТ Р 57550)

Скоростные электроны, излучаемые мощным источником тепла, отдают энергию атомам веществам, вследствие чего происходит плавление материала.

Для этого процесса необходимо соблюсти важное условие: вакуум для достижения максимально прочного шва.

Благодаря возможности фокусировать луч до нужных размеров этот тип нашел широкое применение в производстве микродеталей.

Термитная (ГОСТ Р 57181-2016)

Представить, как происходит процесс сварки с высокотехнологичным оборудованием, достаточно просто, но как быть, если работы необходимо осуществить в полевых условиях, например, соединить рельсы?

Это метод основан на применении термита – порошкообразной смеси, в состав которой входит алюминий и оксиды металлов.

Суть процедуры заключается в том, что концам соединяемых элементов придают нужную форму за счет использования термостойких материалов, а затем нагревают их, заливая место соединения предварительно зажженной термитной смесью. В итоге раскаленное железо сваривается с металлом самих деталей, что приводит к образованию прочного, надежного и долговечного соединения, обладающего высокими техническими характеристиками.

Электрошлаковая (ГОСТ 15164-78)

Принципиально новый вид соединения металлов. Особенность состоит в подборе шлака, температура плавления которого превышает температуру основного сырья и проволоки электрода. Первая стадия ничем не отличается от дуговой сварки. Отличия становятся заметными после образования ванны, когда горение дуги останавливается и оплавление кромок осуществляется за счет проходящего тока через сплав.

Этот способ позволяет работать с конструкциями большой толщины, в результате чего обеспечивается большая производительность.

Газопламенная (ГОСТ 12.3.036-84)

Вся процедура происходит в пламени открытой горелки. Поддержание пламени происходит, благодаря постоянной подаче горючего газа в смеси с кислородом. Металл при контакте с пламенем начинает меняться в зависимости от его качеств, в результате чего образуется ванна для сплавления.

Лазерная (ГОСТ 28915-91)

LWM (сокращение в международной номенклатуре) – сварка с использованием лазерного луча. Весь процесс сварки металлов производится лазерным лучом, сгенерированным квантовым генератором.

Одними из главных преимуществ этого типа является тонкий шов, образующийся благодаря направленности луча, и быстрота процесса, из-за чего такая сварка нашла широкое применение на автозаводах.

Термомеханический класс сварки

Особенность этого класса сварки заключается в использовании тепла и давления. Весь процесс очень напоминает механический, однако, есть одно отличие: нагрев происходит извне.

Кузнечная (ГОСТ 2601 84)

Определенно, это самый древний и, можно сказать, проверенный временем способ сварки. Заключается в сплавлении нескольких заготовок, нагретых до определенной температуры при помощи ударов. Как правило, таким способом привариваются материалы, содержащие менее 0,3% углерода.

Принцип заключается в нагреве концов заготовок до температуры белого каления. Затем заготовку посыпают поваренной солью или кварцевым песком для уменьшения количества окалины. Когда металл нагреется до нужной температуры, сбивают «посыпку» и начитают наносить удары по нарастанию силы.

Сварку можно осуществить несколькими способами встык, в расщеп, вразруб, внахлест.

Контактная электрическая (ГОСТ 15878-79)

Принцип электрической сварки, или, как её еще называют, сварки сопротивлением, заключается в нагреве места сопротивления через искру, сквозь которую пропускается электрический ток.

Стоит учесть, что этот тип сварки требует механических усилий, так как после расплавления детали необходимо сдавить или «посадить» друг на друга, это объясняется химическим контактом атомов материалов.

Сварка подобного механизма нашла широкое применение в промышленности из-за удобства эксплуатирования и возможности автоматизации процесса. По результатам её подразделяют на три группы: шовную, точечную и стыковую.

Диффузионная (ГОСТ 20549-75)

При вакууме происходит диффузия атомов в поверхностных слоях контактирующих материалов. Это происходит, благодаря нагреву материалов до температуры плавления. А вакуум служит защитой от возникновения оксидной пленки, которая может прервать процесс. Чтобы увеличить площадь контакта, необходимо работать при сжимающих усилиях (10-20) МПа.

Сам процесс происходит в три этапа. Детали, которые необходимо скрепить, помещают в камеру с вакуумом и придавливают небольшим усилием. Затем нагревают при помощи тока и удерживают определенное время при нужной температуре.

Такой вид сварки используют для соединения материалов, которые плохо совмещаются друг с другом, таких, как сталь и чугун.

Механический класс сварки

Этот класс вмещает в себя сварку, для которой необходимы механическая энергия и давление. Простота оборудования и достойное качество позволили найти широкое применение в различных отраслях.

По типу сварки группу можно разделить на три подгруппы.

Сварка трением (ГОСТ Р ИСО 4063-42)

Осуществляется за счет вращения одной из деталей. Процесс состоит из следующих шагов:

1. Из-за силы трения происходит оксид оксидных пленок.
2. Нагреваются кромки металлов до пластичного состояния.
3. Более пластичный металл выходит из шва.

Холодная (ГОСТ 2601-74)

Подобный тип сварки выполняют без нагрева. Методика осуществляется за счет деформации, при помощи которой разрушается окисная пленка на привариваемых поверхностях, и сдавливания до образования контакта. Прочность обуславливается усилием, с которым происходит сжатие. Чем оно сильнее, тем больше разрушается оксидная пленка.
Холодную сварку применяют для металлов, обладающих высокой пластичностью.

Сварка взрывом (ГОСТ Р ИСО 857-1-2009)

Относительной новый вид, позволяющий получать сплав неограниченных размеров. Это достигается под действием энергии, высвобождающейся при взрыве взрывчатого вещества.

Из-за большой опасности, а именно высвобождению ударной волны на большие расстояния, ее осуществляют на специализированных полигонах.

Взрыв позволяет соединить практически все виды металлов, однако, во избежание чрезмерного разрушения между деталями делают прослойку из другого металла.

Ультразвуковая (ГОСТ Р 55724-2013)

Для ультразвуковой сварки применяют высокочастотные ультразвуковые колебания, воздействующие на сплавляемые детали, прижатые вместе под небольшим давлением. Этот метод сварки наиболее часто используется для соединения термопластов и в тех случаях, когда неприменимы болтовые соединения, пайка или склеивание. Процесс полностью автоматизирован и осуществляется на специальных установках.

Виды сварок

Сварочные работы по металлу – один из самых надежных способов соединения деталей и конструкций. Как технологический процесс сварка известна практически со времен, когда человек научился выплавлять металлы из руды и соединять части самородков драгоценных металлов. Если сделать краткий экскурс в историю, то виды сварки по хронологии будет размещены так:

•    соединение способом промежуточного литья;

•    кузнечно-горновая сварка;

•    контактная (стыковая) сварка – 1856 г., лорд Кельвин;

•    ручная электродуговая сварка – 1882 г., российский изобретатель Н.Бернардос;

•    электрическая дуговая сварка – 1890 г., российский ученый Н. Славянов;

•    сварка флюсом – 1929 г. советский ученый Д.Дульчевский;

•    остальные современные способы: порошковыми материалами, электрошлаковая, контактная, плазменная, сварка под водой – почти все были изобретены и внедрены в Институте электросварки им. Е.О.Патона.

Самые востребованные виды сварки

Компания Азмен специализируется на предоставлении услуг по обработке металла — все виды сварки на заказ. Наша компания располагает всем необходимым современным оборудованием и специалистами самой высокой квалификации в этой области. В зависимости от требований, которые выдвигаются параметрами сварочных швов и типа материалов для соединения, мы выбираем наиболее эффективный из существующих видов сварки.

Сварка электрической дугой

Это самый распространенный способ соединения металлов и применяется в двух видах: ручной режим и на сварочных автоматах. Принцип действия основан на свойствах электрической дуги с очень высокой температурой, которая возникает при прохождении электрического тока через электроды и свариваемую поверхность вследствие существующей разности потенциалов. Электрическая дуга сильно нагревает поверхность металла и соединяет его сварочным швом. При этом образуется окалина, которую и последствии обивают, а шов шлифуют.

Заказать сварку электрической дугой Вы можете в нашей компании по доступной цене.

Сферы применения: выполнение коротких и криволинейных швов различной сложности, в труднодоступных местах, например, при изготовлении металлоконструкций и каркасов для строительства и промышленности, соединение закладных деталей, сварка трубопроводов и пр.

Газовая сварка

Выполняется  с использованием обогащенной кислородной смеси в среде горючих газов (ацетилен – чаще всего, водород, метан, пропан). Этот способ больше подходит для сварки деталей из цветных металлов, тонкостенных деталей и легкоплавких марок стали, так как газовая сварка позволяет легко регулировать температуру горения, а значит, и нагрева свариваемых поверхностей.

Сферы применения: чаще всего этот тип сварки применяют в бытовых нуждах, для ремонта автомобилей, резервуаров и инженерных сетей из цветных металлов и стали толщиной до 3 мм.

Электрошлаковая сварка

По сути, это один из видов электродуговой сварки, но в процессе работы металлы соединяются в образующейся сварной ванне. Это дает более широкое поле для соединения и позволяется проваривать даже толстые заготовки и детали.

Сфера применения: целесообразно применять для заготовок толщиной больше 40 мм. Этот способ — самый эффективный для деталей свыше 100 мм толщиной. Кстати, рекордная толщина свариваемых электрошлаковой сваркой изделий – 2600 мм.

Сварка под флюсом

Усовершенствованной разновидностью электрошлакового способа является сварка под флюсом, то есть, когда расплавление конца электрода и свариваемых поверхностей происходит под слоем гранулированного флюса, который от нагревания дугой образует газовый пузырь, в котором образуется сварной шов. По мере остывания флюс образует сварную корку, которая легко отделяется от шва. Сварка под флюсом бывает автоматической и полуавтоматической. В сравнении с обычной электродуговой сваркой этот вариант имеет намного большую производительность – в 5-10 раз, а благодаря повышенным температурам в области сваривания резко увеличивается глубина проплавления металла. Еще одним огромным плюсом можно назвать высокую экономичность – потери материалов уменьшаются на 5-15% (за счет полного отсутствия разбрызгивания), а экономия электроэнергии – до 30-40%.

Сфера применения: в виду того, что этот способ возможно выполнять только в цеховых условиях, его применяют в массовых производствах для соединения деталей с прямолинейными и кольцевыми швами большой длины на деталях с достаточной толщиной. Пример – сваривание труб большого диаметра, изготовление балок для кранов, в кораблестроении.

Контактная сварка

Еще ее называют точечной сваркой, осуществляется путем нагревания током металла до размягчения и далее под действием усилия осуществляется соединение частей точками. Скорость этого процесса очень высокая – до 600 точек в минуту.

Сфера применения. Используется для сваривания очень тонких деталей (от 0,01 мкм), а также, для листов стали толщиной не больше 20 мм. Находит применение в изготовлении электроники, авиационной промышленности и судостроении, машиностроении.

Сварка неплавящимся электродом

Суть этого способа соединения в том, что процесс сваривания осуществляется в среде инертного газа, который защищает неплавящийся электрод и металл от кислорода в воздухе. Инертный газ подается через специальное сопло, а его вид выбирается в зависимости от материала электрода:

•    для вольфрамового электрода применяется аргон, гелий, или их смесь;

•    для медных электродов и со вставками гафния или циркония берут азот;

•    для графитовых электродов со вставками тугоплавких металлов также применяют аргон.

Сфера применения. Этим способом можно отлично соединять все виды стали, цветные металлы, а также,  разнородные сплавы металлов. Неплавящимся электродом лучше всех других способов сваривать тонколистовой металл – швы практически незаметны.

Плазменная сварка

Такой способ – это проведение работ в среде ионизированного газа, а специальная методика сжатия электрической дуги в плазмотроне позволяет достигать очень высоких температур – до 30 тысяч градусов (против 5-7 тысяч в парах аргона, например). Благодаря этому происходит более глубокое проплавление металла. А шов получается очень тонкий и аккуратный.

Сфера применения. Соединение деталей из самых различных сплавов, в том числе очень тугоплавких, в изготовлении толстостенных деталей, габаритный конструкций.

Мы предлагаем сварочные работы всех видов на заказ в Москве.

Сохранить

Поделитесь информацией

Какие виды сварки существуют, как сваривать металл самостоятельно

Сварка металла — технологический процесс соединения металлических деталей, во время которого происходят межатомные связи. Это позволяет достигнуть высокого показателя прочности готового шва. Существует множество методов соединения металлических деталей сваркой, которые выполняются с использованием разных видов оборудования.

Способы сварки металлов

Существует три больших группы соединения металлов сварочным оборудованием, разделяющихся на ряд подгрупп, каждая из которых требует применения разных аппаратов, имеет определённые особенности.

Термические соединения

Группа, которая объединяет несколько вариантов соединения металлических деталей разным оборудование:

• дуговая сварка металлов;
• газовая сварка металлов;
• лазерная сварка металла;
• использование термита;
• электрошлаковое объединение деталей.

Каждая из представленных выше технологий имеет ряд особенностей, которые необходимо учитывать.

Термомеханические соединения

Отдельная группа технологических процессов, которые подразумевает под собой нагревание совместно с механическим воздействием. К основным методам относятся:

1. Кузнечные сварочные работы.
2. Создание контактных швов.
3. Диффузное объединение металлов.

Наиболее часто такие технологии используются для объединения материалов, которые плохо контактируют друг с другом.

Механические соединения

Технология создания швов без применения прямого нагрева отдельных деталей. К наиболее популярным методам относятся:

1. Изготовление швов трением.
2. Создание швов взрывами.
3. Холодная сварка.
4. Изготовление швов ультразвуком.

Прежде чем приступать к сварочным работам необходимо выбрать подходящую технологию, подготовить оборудование, ознакомиться с принципом создания шва. Важно знать какие металлы свариваются лучше, а какие нужно предварительно обрабатывать.

Руководство по типам металлов и сплавов: свойства и использование

Сварщики и другие металлисты должны знать о типах металлов и сплавов, с которыми они будут работать, чтобы успешно сваривать, гнуть или использовать кусок металла. На этой странице рассмотрены основные типы металлов, свойства металлов (механические, физические) и тесты, используемые для идентификации металлов.

Определение металла

Химический элемент Металл имеет металлический блеск. При электролизе он имеет положительный заряд, который высвобождается на катоде.Из всех природных химических элементов около 87 известных металлов, из которых 39 являются коммерчески полезными.

Определение металлического сплава

Металлический сплав — это металлическое вещество, но не отдельный химический элемент. Сплав образуется путем объединения или смеси двух или более металлов. Он может состоять из одной руды и других металлов; или один металл и другой неметалл. Примерами сплавов являются углерод и железо, формовочная сталь и медные сплавы, такие как бронза и латунь.

Металлические сплавы — это типы металлов, которые обладают такими свойствами, как коррозионная стойкость

Металлов на периодической диаграмме

87 металлов входят в периодическую таблицу элементов (выделены красным ниже.)

Периодическая таблица с 87 типами металлов, выделенными красным цветом

Какие основные типы черных и цветных металлов?

Металлы делятся на две общие классификации:

Определение черных металлов

Черные металлы в основном содержат железо (атомное обозначение Fe) и сплавы железа. Он включает все формы железа и сплавов на его основе с небольшим процентным содержанием углерода (например, сталь) и других элементов, добавленных для достижения желаемых свойств, таких как инструментальные стали, легированные стали, углеродистые стали, чугун и кованое железо.

Примеры черных металлов

Определение цветных металлов

Цветные металлы состоят в основном из некоторых элементов или элементов, кроме железа. Цветные сплавы или металлы часто содержат небольшое количество железа в качестве примеси или легирующего элемента.

Цветные металлы состоят преимущественно из некоторых элементов, кроме железа

Каковы физические свойства металла?

Физические свойства металла определяют, как они работают при использовании или могут ли они свариваться.Физические свойства связаны с атомной структурой и плотностью материала.

Недвижимость включает:

• • Относительная теплопроводность

• • Коэффициент линейного расширения
  • Коррозионная стойкость

Свойства металла

Физические свойства типов металлов

1. 1. 1. Цвет : Отражение света от металла зависит от цвета.
      2. Плотность или масса : Плотность или масса (также называемая удельным весом) относится к массе по отношению к объему. При выбранной температуре это отношение массы того же объема воды к массе данного объема металла. Температура обычно составляет 39 ° F (4 ° C). Например, удельный вес чугуна — это отношение веса одного кубического фута чугуна к одному кубическому футу воды. Плотность или масса измеряется в граммах на кубический сантиметр или миллиметр.
      3. Точка плавления : Температура плавления металла важна при сварке.
         

         Определение температуры плавления металла

         Плавкость металла связана с его точкой плавления, температурой, при которой металл переходит в расплавленное состояние из твердого состояния.

         Чистые вещества имеют высокую температуру плавления и переходят в жидкое состояние из твердого состояния при той же температуре (без изменений). Тепло выделяется при замораживании и поглощается при плавлении.Поглощение или выделение тепловой энергии при изменении состояния вещества называется скрытой теплотой. При комнатной температуре единственным стандартным металлом в расплавленном состоянии является ртуть. Низкотемпературные источники тепла можно использовать для сварки металлов с низкими температурами плавления. В процессах пайки и пайки низкотемпературные металлы используются для соединения металлов с более высокими температурами плавления.

      4. Точка кипения : Температура кипения также является важным фактором при сварке.

         Определение температуры кипения металла

         Когда металл превращается из жидкости в пар, это температура кипения.Некоторые металлы испарятся под воздействием тепла дуги.

      5. Электропроводность: Электрическая и теплопроводность означает способность металла передавать или проводить электричество и тепло. Теплопроводность — это способность передавать тепло по всей массе металла. Масса при сварке имеет решающее значение, поскольку один металл в зоне сварки может переносить тепло быстрее, чем другой кусок металла. Теплопроводность металла указывает на необходимость определения размера и степени необходимого предварительного нагрева.Говоря о теплопроводности, это чаще всего относится к меди. Самая высокая теплопроводность из обычных металлов обнаружена у меди (серебро — единственный металл, который имеет большую теплопроводность). Другой распространенный металл, алюминий, имеет пятьдесят процентов теплопроводности, чем медь. Электропроводность стали в десять раз меньше, чем у меди.

         Как измеряется теплопроводность?

         Мера теплопроводности в метрах — это калории на квадратный сантиметр в секунду на градус или в единицах измерения U.С. Калорий на квадратный дюйм.

         Что такое электропроводность?

         Способность металла проводить электрический ток — это электрическая проводимость. Он представлен как процентное отношение к серебру или меди. Электропроводность снижается при повышении температуры металла, что связано с пониманием электрических цепей и контактной сварки.

         Что такое удельное электрическое сопротивление?

         Противоположностью электропроводности является удельное сопротивление, которое измеряется в микроомах на кубический сантиметр при стандартной температуре, обычно 20 ° C.

      6. Коэффициент линейного теплового расширения : За некоторыми исключениями твердые тела расширяются при нагревании и сжимаются при охлаждении

         Определение коэффициента линейного теплового расширения

         Коэффициент линейного теплового расширения является мерой линейного увеличения на единицу длины в зависимости от изменения температуры металла. Расширение — это увеличение размера металла, вызванное нагревом. Расширение металла в продольном направлении известно как линейное расширение.Коэффициент линейного расширения выражается как линейное расширение на единицу длины при повышении температуры на один градус.

         Соотношение линейного расширения длинного тонкого металлического стержня

         Определение объемного расширения

         Объемное расширение означает увеличение размеров металлов; они растут не только в длину, но и в толщину и в ширину. У разных металлов меняется коэффициент линейного и объемного расширения. Наибольший коэффициент расширения наблюдается у алюминия, при таком же изменении температуры он расширяется почти в 2 раза больше, чем сталь.Последствия для сварки связаны со сваркой вместе различных материалов, креплениями, контролем коробления и коробления.

      7. Коррозионная стойкость :

         Определение коррозионной стойкости

         Коррозионная стойкость — это устойчивость к истиранию или разъеданию под действием влаги, других агентов или воздуха.

Каковы механические свойства металла?

Механические свойства металла определяют срок службы и полезность металла.Механические свойства также используются для идентификации и спецификации металлов. При сварке необходимо знать механические свойства каждого соединяемого металла. От этой информации зависит полезность любого сварного шва и его соответствие требованиям конкретного проекта.

Наиболее часто рассматриваются следующие механические свойства:

• • пластичность
  • ударопрочность

Два наиболее важных свойства металла — это пластичность и прочность.

Механические свойства различных металлов показаны в таблице ниже:

Таблица механических свойств обычных металлов. Значения зависят от термической обработки, механического состояния или массы металла.

Прочность

Прочность — это способность металла избегать структурных повреждений за счет устойчивости к внешним напряжениям или нагрузкам. Удельное напряжение, измеряемое в фунтах на квадратный дюйм, является пределом прочности. При испытании на растяжение материал не может разорваться при медленном приложении большой нагрузки.

Прочность сплавов металлов и сплавов зависит от двух факторов:

• • Прочность кристаллов металла
  • Прочная связь между этими кристаллами.

Какое вещество самое сильное?

Самое сильное известное вещество — вольфрам-молибден. Следующими по прочности идут технически чистые металлы, никель и титан.
Чистое железо — более слабый материал. Однако железо, легированное углеродом (также известное как сталь), прочнее всех металлов, кроме вольфрама.

Свойства прочности металла

1. 1. Предел прочности на разрыв :

      Что такое предел прочности на разрыв или предел прочности?

      Прочность на растяжение определяется как максимальная нагрузка при растяжении, которую материал может выдержать до разрушения, или способность материала сопротивляться растяжению под действием противоположных сил. Также известный как предел прочности, это максимальная прочность, развиваемая в металле при испытании на растяжение.

      Прочность на растяжение металла — это количество фунтов силы, необходимое для разрыва стержня из материала 1.0 дюймов в ширину и 1,0 дюйма в толщину

      Как определяется предел прочности металла при растяжении?

      Поведение металла при действительной растягивающей нагрузке называется испытанием на растяжение. Это испытание позволяет определить предел упругости, уменьшение площади, предел текучести, предел текучести и удлинение металла. Значение присваивается прочности металла (предел прочности на разрыв), выраженное в килопаскалах (кПа) или фунтах на квадратный дюйм (psi). Выражаясь по-другому; Предел прочности на разрыв — это сила в фунтах, необходимая для того, чтобы взять стержень материала и разорвать его 24.Ширина 5 мм (1 дюйм) и толщина 25,4 мм (1,0 дюйм)

   2. Прочность на сдвиг :

      Что означает прочность на сдвиг?

      Способность металла сопротивляться разрушению противоположными силами, действующими не по прямой линии, или сопротивляться разрушению противоположными силами, действующими по прямой линии, но не в той же плоскости, является прочностью на сдвиг.

      Прочность на сдвиг — это способность металла противостоять разрушению противодействующими силами, действующими не по прямой линии, или способность материала противостоять разрушению противодействующими силами, действующими по прямой линии, но не в одной плоскости

   3. Усталостная прочность :

      Что такое определение усталостной прочности металла?

      При большом количестве поворотов максимальная нагрузка, которую материал может выдержать без разрушения, — это усталостная прочность.

      У вращающегося вала, поддерживающего груз, действуют сжимающие силы в нижней части вала и растягивающие силы в верхней части вала. При вращении вала происходит повторяющееся циклическое изменение прочности на сжатие и растяжение. Конструкция таких конструкций, как крылья самолета, которые подвергаются быстро меняющимся нагрузкам, требует значений усталостной прочности. На усталостную прочность влияют состояние поверхности, микроструктура, холодная обработка и коррозионная среда.

      При частом повторении напряжения некоторые металлы выйдут из строя или разорвутся, даже если достаточное напряжение может не привести к остаточной деформации при непрерывном воздействии в течение относительно короткого времени.Повторение напряжений может происходить в таких местах, как хвостовик перфоратора. Чередование стрессов может привести к отказу быстрее, чем повторение стресса. Под вариациями напряжения понимается попеременное сжатие и растяжение любого материала. Определение усталости — это разрушение сплавов и металлов, которые подвергаются переменным или повторяющимся напряжениям, слишком малым для создания остаточной деформации при статическом применении.

   4. Прочность на сжатие :

      Что означает прочность на сжатие?

      Максимальная нагрузка при сжатии, которую материал может выдержать заданную величину деформации, или способность материала выдерживать давления, действующие в заданной плоскости, является прочностью на сжатие.

      Прочность на сжатие как чугуна, так и бетона превышает их предел прочности на разрыв. Для большинства материалов верно обратное.

The 101 Как сваривать листовой металл

Основы

Speedhunters, я хочу, чтобы вы познакомились с моим другом Джо. Мы — соседи, но мы тоже родственные души, и оба владеем индивидуализированными классическими американскими автомобилями.

Он любит хот-роды и байки, а это его грузовик Chevy ’49. По моим подсчетам, грузовик Джо почти готов, и, честно говоря, он зашел так далеко только с чековой книжкой.

Пока он собрал довольно хороший грузовик, с убийственной шестицилиндровым двигателем 235ci, сидящим в полностью изготовленном по индивидуальному заказу шасси от Total Cost Involved. Он находится в той точке, где ему нужно научиться делать что-то самому, если он собирается закончить это дело, не разорившись.

Когда я впервые встретил Джо, я заметил что-то забавное в задних крыльях его пикапа. Поскольку он не умеет сваривать, он разложил их кусками дерева, пока не нашел кого-нибудь, кто расширил бы их для него.Думаю, пора это исправить.

Прошлая суббота началась так. Поскольку мне все равно пришлось вывезти Kaiser из гаража, я подумал, почему бы не взять его на завтрак с буррито?

Приятно выдувать паутину из выхлопной трубы, к тому же полезно для души.

После этого пришло время для работы на целый день.

Сначала я собрал припасы. Помимо еды и напитков, нам понадобятся сварочная маска, кожаные перчатки, защита для глаз и ушей, шлифовальный станок и пила, чтобы разделить крылья пополам.Респиратор — это специальная модель от сварочного дыма, которая поможет избежать худшего похмелья в вашей жизни. Доверьтесь мне.

Звездой шоу станет мой маленький сварщик из Хобарта. Это бюджетная версия Miller, но она работает безупречно на протяжении большей части десятилетия. Это сварщик, который построил Kaiser и множество других небольших проектов. Регулятор напряжения внизу регулирует количество мощности или нагрева сварочного шва, а регулятор подачи проволоки регулирует скорость выхода проволоки из горелки.Довольно просто, правда? Настройки, которые вы видите здесь, лучше всего подходят для этого сварочного аппарата для листового металла.

Это сварка MIG, MIG — Metal Inert Gas. Газ используется для защиты расплавленной лужи от атмосферы и обеспечения чистой среды для сварного шва. CO2 — более дешевый способ, но я давно узнал, что C25, состоящий на 25% из аргона и 75% из двуокиси углерода, обеспечивает более чистый сварной шов. Я также рекомендую взять самую большую бутылку, которую вы можете, потому что заправка не намного дороже, но служит до пяти раз дольше, чем маленькие бутылки.

Наверху вы найдете регулятор. Манометр справа показывает давление в баллоне, а датчик слева — регулируемый расход в кубических футах в час. Я просто оставляю его около 20, и он отлично подходит в гараже. Если есть ветерок, вам придется увеличить поток, чтобы обеспечить чистый сварной шов, например, если вы ведете сварку на подъездной дорожке.

Помимо самого сварщика, маска является наиболее важным элементом оборудования. Я использовал дешевые маски в течение многих лет, но теперь я рад, что потратил деньги на это красивое устройство автоматического затемнения, особенно когда дело доходит до наложения тысяч прихваточных швов на листовой металл автомобиля.

Маски

с автоматическим затемнением имеют солнечную панель, которая помогает поддерживать заряд аккумуляторов при воздействии вспышки сварного шва. Эти четыре светодиодных штуки — это датчики света, которые затемняют стекло при ярком свете, например, при сварке.

Вы можете настроить, как быстро будет происходить этот переход, и установить задержку, когда он вернется в состояние очистки. Вы также можете отрегулировать темноту стекла: 10 — это стандартный оттенок, но я обнаружил, что при настройке на 11 пятна не попадают мне в глаза.

Последний важный предмет — кожаная перчатка для защиты вашей руки. Я говорю рука, а не множественное число, потому что тот, в котором держится горелка, на самом деле не нагревается, особенно с относительно низким нагревом и короткими интервалами при сварке листового металла. По этой причине левая перчатка полностью сгорела, а правая перчатка практически новая. Я, наконец, начал выбрасывать скопившиеся новые перчатки для правой руки.

Когда Mechanix представили свои перчатки Fabricator, я был первым в очереди, кто их купил.Эти меньшие и более тонкие перчатки отлично подходят для работы с листовым металлом, потому что, как вы сейчас увидите, вам нужно придать металлу форму и почувствовать, что вы делаете во время сварки.
Во-первых, урок

При сварке

MIG электричество используется через зажим заземления и сварочную проволоку для замыкания цепи и генерирования тепла. Проволока плавится с основным металлом, обеспечивая тепло и немного присадочного материала по мере плавления проволоки.

Чтобы показать Джо веревки, я сначала вырезал несколько небольших кусочков листового металла, которые в мире сварки называются купонами.Всегда полезно настроить сварщика на тот же материал, с которым вы будете работать, если только вы не выполнили тонну сварки на одном и том же типе металла и уже не знаете, какую настройку использовать.

Я позволил Джо использовать мою счастливую левую перчатку и показал ему, как удерживать горелку свободной рукой и направлять проволоку в том месте, где он хотел сварного шва. Осталось только нажать на курок.

Мир, я делаю первую сварку Джо. Неплохой человек!

Затем он нажал на курок и намотал лишний провод.Ах да, давай научим его, как обрезать провод до нужной длины. Вы можете использовать для этого боковые разрезы или плоскогубцы, у которых есть резак, и просто обрезать проволоку примерно на полдюйма от пистолета.

Первый сварной шов Джо имел небольшую гордость за поверхность, что означало, что скорость проволоки была слишком высокой, и на него уложилось слишком много материала. Просто я придирчивый — он действительно справился намного лучше, чем большинство людей, но я немного снизил скорость провода для него.

Вторую позицию я бы назвал идеальной.Он хорошо проникает в металл и оставляет плоский сварной шов, поэтому в дальнейшем остается меньше металла, который нужно стачивать. Это имеет значение, когда вы свариваете всю машину, а затем ее нужно отшлифовать.

Джо быстро освоился, поэтому я отпустил его, чтобы он научился прихваточной сварке.

Через пару минут он выбежал из комнаты, поэтому мы остановились, чтобы осмотреть его работу. Обратите внимание, что некоторые сварные швы слишком горячие и прогорали с обратной стороны. Поскольку мы не меняли напряжение или скорость провода, это просто означает, что он слишком долго удерживал спусковой крючок.Также следует отметить, что некоторые прихватки не проходили через оба куска металла, а вместо этого выступали с одной стороны зазора. Это просто вопрос улучшения управления сварочным пистолетом.

Джо очень хотел заняться сваркой сейчас и хотел попробовать валик. Это был бы прекрасный пример, на котором можно было бы поучиться, но он еще не знал, почему. Обратите внимание на тепло, которое его валики приложили к панели по сравнению с меньшими прихваточными швами.

Именно поэтому вы не привариваете непрерывный валик к металлическому листу вашего автомобиля.Вы должны действовать медленно и расставлять кнопки, чтобы не перегревать панель корпуса и не деформировать ее вот так. Это также причина, по которой я предпочитаю работать с более старыми автомобилями; они были сделаны из более толстого металла и их намного легче сваривать, чем современные автомобили.

Мы можем приступить к укладке борта в другой раз — пока мы сосредоточимся исключительно на сварке прихваточными швами, так как мы работаем над относительно тонким листовым металлом грузовика Chevy ’49 Джо.

Теперь настоящая работа

Теперь, когда Джо смог наложить прихваточный шов, пришло время приступить к работе и исправить эту «ситуацию», которая возникла с крыльями грузовика.

Мы сняли крыло водителя и забросили деревянные блоки.

Планируя наперед, я попросил Джо сделать так, чтобы на сталелитейном заводе было вырезано несколько полос толщиной 2 дюйма из стали 18 калибра, чтобы сэкономить время.

С крылом на верстаке мы приступили к сдиранию краски там, где собирались сваривать. У меня есть запас красных колес Scotchbrite, которые я забил на предыдущей работе, но я пока нигде не нашел их по разумной цене. Они отлично подходят для удаления краски, не проникая в металл.Вы также можете использовать шлифовальный диск или шлифовальный круг, но вам нужно использовать очень мягкое прикосновение, чтобы не истончать металл и не усложнять сварку. По этой же причине я снимаю краску перед тем, как разрезать панель — если вы сделаете это после того, как вы утоните край, проведя по нему болгаркой.

Затем мы взяли дешевый набор суппортов и нарисовали ровную линию по всему внутреннему краю крыла.

Тогда я просто взял свою кузовную пилу и порезал леску. Это еще один инструмент, с помощью которого вы получаете то, за что платите.После борьбы с дешевыми версиями я выбрал хорошую и никогда не оглядывался назад.

Мы уже сняли краску с крыла, но я не объяснил почему. Лучший сварной шов будет из чистого металла, поэтому любая краска, ржавчина или масло только загрязнят сварной шов, сделав его пористым и непрочным. Даже новый металл имеет слой масла от производственного процесса, который предохраняет его от ржавчины, пока он находится на сталелитейном складе.

Быстрое протирание чистым полотенцем ацетоном позволяет увидеть более блестящий чистый металл под слоем масла.Убедитесь, что вы убрали ацетон и легковоспламеняющееся полотенце перед началом сварки!

Как и многое другое, успех проекта зависит от уровня подготовки, которую вы делаете, прежде чем приступить к работе. Наконец, мы смогли начать зажимать металл, чтобы расширить крылья.

И последнее, что мне нужно было показать Джо. Сопло сварочного аппарата накапливается во время сварки, и его иногда необходимо очищать с помощью отвертки с плоским шлицем или тонких плоскогубцев.Если вы не будете содержать его в чистоте, он в конечном итоге заблокирует защитный газ и приведет к плохой сварке.

Мои первые два прихваточных шва дали прекрасный пример хорошего шва (слева) и плохого шва (справа). Я, вероятно, ударил немного масла или что-то в этом роде, и это испортило сварной шов, в результате получился пористый, слабый сварной шов, который легко сломается. Вы могли бы с таким же успехом отшлифовать его и переделать сейчас.

Мы обошли крыло, зажали его заподлицо и добавили сварной шов через каждые несколько дюймов.

После того, как он был хорошо выровнен, я начал добавлять новый сварной шов между каждым прихватом.

С помощью Джо мы выровняли вторую половину крыла и скрепили ее. Было много ругательств, потому что крыло было слишком большим и громоздким, чтобы работать без него.

Мы решили прикрутить его обратно к грузовику, чтобы убедиться, что он сохраняет правильную форму, прежде чем приступить к сварке.

Пока Джо добавил больше сварных швов, я взялся за более сложный проект по восстановлению изогнутого заднего угла крыла.

Я достал свой термоусадочный / подрамник, чтобы сделать изогнутый край. Он работает, захватывая материал и либо собирая его, либо раздвигая, что приводит к изгибу в любом направлении. Я начал с этого прямого куска листового металла с загибом посередине.

И я закончил с этим изогнутым элементом, который создал новый переход для заднего угла. Да, это тот же кусок металла.

Более опытные металлообработчики могут сделать эту деталь из одного куска, но без надлежащих инструментов мне пришлось сделать это за два.Многие ребята делают бумажные шаблоны, но мне нравится заклеивать отверстие, которое я заделываю, скотчем.

Затем я просто вырезаю его бритвенным лезвием и переношу прямо на свой металл.

Я вырезал новую деталь ножницами и приварил ее.

Было сложно сварить первое крыло с грузовика, поэтому мы решили использовать другой подход для другой стороны. Мы проделали тот же шаг: сняли крыло, сошлифовали краску и разрезали его пополам, затем прикрутили его обратно к грузовику и использовали эти специальные сварочные зажимы для выравнивания полосы шириной 2 дюйма.

Джо получил больше сварочной практики. Это действительно лучший способ научиться, потому что потребуются тысячи повторяющихся сварных швов, чтобы сделать эту штуку прочной.

Вскоре мы зажали наружную часть крыла, выровняли и приварили. Этот метод был намного проще и требовал меньше ругани.

Видите отверстия на этих двух сварных швах, ближайших к кровати? Они были слишком горячими и прожженными. Вы можете легко заполнить их во время сварки, так что ничего страшного.

Я хотел закончить сварку секции и отшлифовать ее, просто чтобы показать процесс.Для начала я добавил прихватки между существующими сварными швами, в основном уменьшив расстояние. Не забывайте двигаться, чтобы не сосредоточить слишком много тепла в одном месте и не деформировать панель.

Затем я начал складывать кнопки поверх старых, по одной, двигаясь слева направо.

Используя эту технику, я могу методично сварить твердую панель, не нагревая ее, а также убедиться, что в металле не будет зазоров или отверстий, когда я закончу.

После того, как он сварен, вам просто нужно отшлифовать сварной шов заподлицо.Я предпочитаю использовать для этого тонкий отрезной круг, так как он кажется более точным и нагревает панель меньше, чем шлифовальный диск.

Я тщательно зачистил сварной шов, стараясь не врезаться в тонкий листовой металл вокруг него. Теперь просто сделайте это в сто раз больше, в течение нескольких часов или дней, и вы будете готовы нанести какой-нибудь наполнитель для тела, отшлифовать его, загрунтовать, снова отшлифовать и покрасить. Легко!

Пока Джо работал над сваркой, я сделал небольшую деталь с линией корпуса для передней части крыла.Их все еще нужно сварить и отшлифовать, прежде чем можно будет начать кузов и покраску, но мы займемся этим в другой день. По крайней мере, теперь Джо может стильно кататься со своими цельнометаллическими расширенными задними крыльями!

Кейт Чарвония
Instagram: SpeedhuntersKeith
[email protected]

Тема семинара по Speedhunters
Истории процесса по Speedhunters

металлообработка и формы металла — синонимы и родственные слова

Родственные слова

---

отжиг

глагол

, чтобы нагреть металл или стекло и дать ему медленно остыть, чтобы оно стало жестче

наковальня

существительное

металлический блок, на котором кузнец лепит металлические предметы с помощью молотка

кузнец

существительное

тот, чья работа состоит в изготовлении изделий из металла

слиток

существительное

золото или серебро в виде сплошных слитков

тигель

существительное

наука контейнер для нагрева вещества или плавление металлов при очень высоких температурах

отложение

существительное

слой металла или другого вещества, образовавшегося в почве или скале

опилок

существительное

очень маленькие кусочки металла, которые были удалены из большего куска

forge

глагол

, чтобы нагреть металл, пока он не станет мягким, затем ударьте по нему молотком или вылейте его в форму, чтобы сформировать разные формы

кузница

существительное

место, где металл нагревают до размягчения, а затем ударяют молотком или заливают в форму для образования различных форм

позолота

глагол

для покрытия поверхности очень тонким слоем золота

золотая пыль

существительное

золото в виде порошка

клеймо

существительное

официальная отметка на предмете из золота или серебра, показывающая качество металла, а также время и место изготовления этого предмета

слиток

существительное

кусок золота, серебра или другого металла

изделия из металла

существительное

что-то из железа, особенно что-то вроде ворот или заборов

карат

написание каратов в американском английском, когда используется для измерения чистоты золота

плавить

фразовый глагол

нагревать металл до тех пор, пока он не станет жидким, особенно для того, чтобы сделать из него что-то новое

измельчить

глагол

придать форму или полировать металл (= заставить его сиять) с помощью машины

самородок

существительное

грубый кусок золота или другого металла, найденный в земле

пластина

глагол

для защиты чего-либо куском металла

серебряных дел мастером

существительное

кто-то, чья работа — делать вещи из серебра

кузница

существительное

место, где железные предметы изготавливаются и ремонтируются кузнецом

припой

существительное

мягкий металл, который становится жидким при нагревании и используется для соединения двух других металлические поверхности вместе

verdigris

существительное

зеленое или зелено-синее вещество, которое появляется на металлической меди в результате реакции на воздух

сваривать

глагол

для соединения двух металлических частей путем их нагрева и сжатия , или присоединиться к этому процессу

сварной шов

существительное

акт сварки или место, где свариваются два куска металла

сварщик

существительное 9 0002 кто-то, чья работа заключается в сварке металла

проволока

существительное

длинный тонкий кусок металла, похожий на нить

Weld Tech 101 | Изучите основы, чтобы начать сварку

Вы когда-нибудь смотрели на свой телефон и думали: «Как, черт возьми, я выжил до этого удивительного изобретения?» Серьезно, я, вероятно, знаю телефонные номера двух или трех человек и получаю пошаговые инструкции по крайней мере до 50 процентов мест, куда я бываю.Отложите в сторону постоянные социальные контакты через звонки и текстовые сообщения и просто подумайте о том, насколько полезен ваш телефон, это просто потрясающе, что люди функционировали до смартфонов.

До появления смартфонов с GPS и голосовыми командами люди находили решения своих повседневных проблем. Будь то написание писем или использование старых добрых печатных карт, люди придумали, как это сделать. Так же, как этот старый школьный способ решения проблем, люди также соединяли металлы перед сваркой.Будь то крепеж (болты, шпильки, заклепки), пайка или пайка, вы можете скрепить два куска металла. Но сварка позволяет взять два куска металла и фактически сделать их одним целым.

Текст и фото Сами Шараф // Иллюстрации Пола Лагетта // Сварка Лена Хига в магазине Sleepers Speed ​​Shop

---

Сварка — это процесс соединения одинаковых металлов путем плавления двух частей вместе. Есть разные способы сварки; некоторые полагаются на электричество для генерации дуги, а другие воспламеняют газ для выработки тепла.То, что на самом деле происходит во время процесса сварки, сводится к нагреву металлов до их температур плавления, пока они не расплавятся (а затем остынут) как одно целое.

Компоненты, составляющие процесс сварки, начинаются с использования сварочного аппарата. Сварщик создает тепло, в результате чего образуется лужа расплавленного металла. Глубина плавления называется проникновением. Очень важно иметь надлежащую глубину проплавления для функционального соединения металлов. Сварной шов без проплавления просто не выдержит и в конечном итоге сломается.Наконец, наплавленный сварной шов называется валиком, который часто накапливается на поверхности детали.

Если в старших классах вы посещали автомастерскую или металлообрабатывающую мастерскую, то, вероятно, вы помните кислородно-ацетиленовую сварку. Кислородно-ацетиленовая сварка, вероятно, станет первым процессом, которому научатся начинающие сварщики и производители. Кислородно-ацетилен сжигает газообразный ацетилен, образуя горелку, способную нагреть металл до точки плавления. Добавление газообразного кислорода при сгорании газообразного ацетилена создает температуру пламени, превышающую 5500 градусов, что позволяет нагревать многие типы металлов.Этот универсальный процесс прост и портативен, поскольку он не требует электричества, а также может использоваться для сварки, нагрева, резки и пайки всех типов металлов путем замены насадок или наконечников.

Все три других основных типа сварки используют электричество для генерации дуги, которая в конечном итоге нагревает металлы выше их температуры плавления для получения сварного шва. Электродуговая сварка палкой или экранированным металлом (SMAW) — это процесс сварки, при котором возникает дуга между металлическим электродом с покрытием и заготовкой.Металлический электрод (откуда и происходит термин «палочка») покрыт флюсом, который плавится во время сварки с выделением диоксида углерода.

Углекислый газ действует как защитный газ для защиты расплавленного металла от загрязнения, в первую очередь от кислорода и водяного пара, которые могут ослабить сварной шов. Несмотря на то, что этот процесс требует более высокого уровня координации, чтобы правильно смазать борт, это эффективный процесс при работе с грязным материалом или материалом, содержащим ржавчину.

MIG или сварка металла в инертном газе теперь также известна как газовая дуговая сварка металла (GMAW).Этот процесс нагревает металлы до точки плавления с помощью электрической дуги. Дуга возникает между непрерывной плавящейся электродной проволокой и заготовкой. Газовая часть этого метода используется в качестве защитного газа. Таким образом, он течет из самого сварочного пистолета, чтобы защитить дугу от загрязнений. Благородный газ, обычно аргон, используется, поскольку он не вступает в реакцию во время горения, удерживая кислород и водяной пар подальше от сварного шва. Помимо аргона, часто используется газообразный гелий из-за его аналогичных инертных свойств, но меньшей стоимости.

Многие считают, что сварка MIG — это самый простой для освоения вид сварки, и часто к этому процессу прибегают, поскольку он позволяет ускорить рабочий процесс. Еще одно преимущество сварки MIG заключается в том, что металл не должен быть таким чистым, как сварка TIG. С учетом сказанного, этот щадящий процесс, как известно, является грязным, поскольку производит больше искр, дыма и дыма, чем сварка TIG.

TIG (вольфрамовый инертный газ) или газовая вольфрамовая дуговая сварка (GTAW) использует неплавящийся вольфрамовый электрод для создания электрической дуги на обрабатываемой детали.Инертный газ, используемый для защиты, также обычно представляет собой аргон. Защитный газ защищает зону термического влияния, расплавленный металл и вольфрамовый электрод. Этот универсальный сварочный процесс лучше всего подходит для сложных сварочных работ на таких металлах, как углеродистые и низколегированные стали (например, хромомолибденовые трубы 4130), нержавеющая сталь различных марок, инконель, алюминий, магний и титан. Основным недостатком сварки TIG является то, что это относительно медленный процесс. Кроме того, для обеспечения эффективности сварки TIG обычно необходимо обеспечить чистоту свариваемого материала, поскольку примеси могут снизить прочность сварного шва.В зависимости от свариваемого материала и его толщины процесс сварки TIG может варьироваться в зависимости от полярности электрода. Текущие настройки могут изменить полярность на отрицательную постоянную, положительную или переменную. При сварке TIG отрицательным током на постоянном токе заготовка нагревается сильнее, что обеспечивает более глубокий провар. Для более тонких металлов, которые не требуют такого большого проникновения, положительный ток постоянного тока подает больше тепла на вольфрамовый электрод. Сварка TIG на переменном токе используется для обработки цветных металлов, чтобы очистить сварной шов от загрязнений.

После того, как вы выбрали сварщика и освободили чистую и безопасную рабочую зону, вам понадобится пара средств защиты, чтобы начать сварку.

Сварочный кожух (маска или шлем)

Сварочный кожух используется для защиты головы, лица, шеи и глаз сварщика от ожогов, УФ-излучения, искр, ИК-излучения и тепла.

НИКОГДА не смотрите на сварочную дугу невооруженным глазом — сетчатка глаза легко повреждается. Взгляд на сварочную дугу может вызвать что угодно — от легкого дискомфорта до необратимой потери зрения.

Перчатки

Высококачественные перчатки, устойчивые к воздействию тепла и огня, сохраняя при этом маневренность, необходимы любому сварщику.

Куртка, рубашка и / или фартук

Многие сварщики предпочитают использовать специальную одежду для сварки, огнестойкую, защищающую от брызг и снижающую поглощение тепла при сохранении комфорта. Этого можно добиться, надев сварочные рубашки с длинными рукавами, куртки и / или фартуки.

Еще одним привлекательным вариантом для начинающих сварщиков является сварка порошковой проволокой.Этот процесс похож на конфигурацию «клеевого пистолета» при сварке MIG, за исключением того, что он не требует внешнего защитного газа для защиты сварного шва от загрязнений. Сварочные аппараты с флюсовой сердцевиной имеют полый проволочный электрод с непрерывной подачей, который содержит флюсовую смесь. Во время процесса сварки флюс реагирует с дугой, выделяя диоксид углерода и выступая в качестве защитного газа. Благодаря встроенным защитным свойствам сварка с флюсовой сердцевиной идеально подходит для наружных работ (для вентиляции дыма) и для обработки металлов, которые не обязательно являются чистыми.

Положительным моментом этого процесса является то, что многие производители сварочного оборудования разработали машины, которые могут работать как традиционные сварочные аппараты MIG, так и сварочные аппараты с флюсовой проволокой. Обратной стороной этого процесса является то, что сварные швы не выглядят такими чистыми, как сварка MIG. Это может быть связано (в некоторой степени) со слоем шлака, который накапливается поверх сварного шва, который необходимо будет либо отколоть, либо отшлифовать, когда сварной шов остынет.

Сварка может быть опасной, если не будут приняты соответствующие меры.Чтобы защитить себя и окружающих, помните о следующих десяти мерах предосторожности до, во время и после сварки.

Выбрать сварщика по типу металла

Сварка — сложный и многогранный предмет, освоение которого может занять всю жизнь.