Соединение металлоконструкций с помощью сварки

Академик Василий Владимирович Петров, как известно, еще в 1802 году открыл возможности электрической дуги, возникающей при прохождении электротока через два угольных стержня.

Петров тогда и выдвинул предположение, что тепло дуги можно широко использовать для расплавления металлов. Так был дан старт таким традиционным видам работ, как сварка, раскрой, воздушно-плазменная резка, газоплазменная резка.

Понятно, что за эти годы многое изменилось, появились новые технологии, оборудование, виды сварочных электродов, но суть процесса, открытого двести лет назад, по-прежнему остается базовым элементом любых сварочных работ.

К концу девятнадцатого века уже широко применялись виды сварочных работ посредством угольных и металлических электродов, была известна точечная и роликовая контактная сварка. Правда, не все те металлы, которые в настоящее время свариваются при помощи существующей техники, поддавались этому процессу и раньше.

На вооружении у современной промышленности имеются весьма разнообразные методы газопламенной обработки металлов: это и резка, и сварка, и наплавка, и пайка, и нагрев. Активно развиваются теперь смежные ресурсосберегающие процессы плазменной обработки металлов и напыления покрытий, которые основаны на использовании газового теплоносителя.

Современное оборудование делает возможным не только сварку металлов, но и стекла, органических пластмасс, некоторых огнеупорных материалов. При газовой сварке обычно применяют ацетилен, получаемый из карбида кальция.

Существует множество видов такой сварки:

  • кузнечная,

  • газопрессовая,

  • контактная,

  • термитная,

  • электрическая дуговая,

  • электрошлаковая,

  • дуговая в среде защитного газа,

  • газовая.

Газопрессовая сварка - высоко производительный метод, благодаря которому сегодня успешно ведутся работы на строительстве магистральных газо- и нефтепроводов, на ж/д транспорте и в машиностроении. Такой метод предполагает нагрев пламенем контуров свариваемых деталей. Металл достигает нужного состояния и свариваемые детали сжимаются по кромке.

Контактная сварка выполняется тремя способами: точечным, стыковым и шовным. Здесь свариваемые детали - часть электрической цепи сварочной машины. Для сварки листовых конструкций подойдет и точечный способ, и роликовый (в зависимости от требуемой плотности). С помощью стыкового метода сваривают стержни, трубы, рельсы.

Термитная сварка с помощью металлической смеси применяется для рельсовых соединений и в судостроении. Свариваемые концы деталей заливаются расплавленным железом и жидким шлаком.

Дуговая электрическая сварка возможна из-за выделения тепла электрической дугой между электродом и основным металлом, когда сквозь них пропускают электрический ток. Для этого вида сварки необходимы угольные или металлические электроды. Простота, скорость, высокое качество соединения, характерные для электродуговой сварки, сделали этот метод сварки довольно распространенным.

Неотъемлемой частью электродуговой сварки стали штучные электроды с покрытием (металлическая проволока в виде стержня с нанесенной на него обмазкой с добавлением титанитов, алюмосиликатов, целлюлозы, порошка железа). Если работы ведутся угольным электродом, то сварочный шов заполняется с помощью присадочной проволоки, введенной в зону электрической дуги.

Газовая сварка основана на сжигании горючего газа в смеси с кислородом. Это вид сварки плавлением, который востребован при необходимости работ с деталями из стали малой толщины, цветных металлов, чугуна. Пламенем газовой горелки очищают от ржавчины и окалины металл, проводят поверхностную закалку деталей и местную термическую обработку сварных швов.

Аргонно-дуговая сварка - сочетание газовой и электросварки. Здесь главная составляющая - неплавящийся вольфрамовый электрод. Этим методом сваривают алюминий и его сплавы.

Очень эффективным считают способ воздушно-плазменной резки при заготовительном раскрое металла толщиной до 30 мм. Применение этой технологии предполагает использование воздуха и электричества для резки алюминия, меди, нержавеющей стали, титан и другие.

На протяжении многих десятилетий люди используют различные способы соединения металлических изделий: с помощью болтов и заклепок, клея и ковки :Но чаще все-таки предпочтение в этом вопросе отдается электросварке, благодаря таким ее неоспоримым преимуществам, как надежность, быстрота, экономичность и долговечность.