Какие виды сварки вы знаете

Изучаем основные виды сварки

Сварку называют технологичным процессом по созданию единства между двумя соединёнными сварными частями с помощью межатомного взаимодействия, произошедшего при помощи нагревательной операции (общей и местной), пластичном образовании или объединённости этих двух составляющих. Сегодня существует множество видов сварки (количество их видов близко к 100), характеристика которых позволяет классифицировать на физическую, техническую и технологическую разновидности. Остановимся на каждой более подробно.

Физические признаки

Сближение поверхностей веществ происходит на расстоянии действующих сил при межатомном взаимодействии (примерно в 3А). Обычно металлические материалы в комнатных температурных режимах не взаимодействуют ни при каких условиях, даже с помощью значительных усилий. Сцеплению элементов противодействует их твёрдость.

В момент сближения контактируют они в немногих местах, даже если их и обработали. На соединение оказывают влияние многие факторы по загрязнению поверхностей в виде окисей, плёночных образований жира и других. Кроме того, абсорбированность примесей. Поэтому хорошая контактность в обычных условиях невозможна.

Физический контакт всей поверхности возможен из-за расплава вещества, пластической деформации, возникшей под действием сдавливаемых операционных действий.

Вторая стадия подразумевает осуществление электронных взаимодействий атомов соединённых компонентов. Всё это способствует прекращению разделительных процессов с образованием атомно-металлических связей (при сваривании металлов) или связей ковалентного/ионного типа (сваривание диэлектрических или полупроводниковых соединений). По физическому признаку сварку подразделяют на 3 категории.

Взаимопроникновение для этих видов сварки осуществляется при помощи процедур:

В первую относят сварки, осуществляемые при плавлении, не беря во внимание сдавленность. Теплоту обеспечивают детали в виде сварочных дужек, газового пламени, лучевых источниках энергетического характера и «джоулева тепла». Расплав соединённых металлических объектов находится внутри сварочных ванных ёмкостей, которые способствуют кристаллизационным процессам во время охлаждения соединять швы. Это возможно сделать методом mig/mag при воздействии инертных газов.

Вторая включает виды сварки под давлением. Происходит деформация, из-за чего получают текучесть жидкого металла. Затем он растекается по поверхности, способствуя исчезновению загрязнённости слоёв. Непосредственность соприкосновения достигается вследствие вступления свежих слоёв объекта в химические взаимодействия.

Третья осуществляется при поддержке тепловой энергии и сдавления. Механические нагрузки способствуют соединению частей в монолит, пластичность материала обеспечивается из-за обогрева заготовочных элементов.

Важность технологических свойств

• защищённость металлического компонента в сварочном шве;
• бесперебойность процессов;
• механизация сварочного процесса.

Основные виды сварки бывают:

• воздушными;
• вакуумными;
• защитно-газовыми;
• под флюсными;
• по флюсными;
• пенными;
• комбинарно — защитными.

В зависимости от характера заменяемости. Какие же виды сварки способны нам помочь? Заменять защитный газ возможно активными газами (углекислым, азотным, водородным, водяным паром и смесью активных газов) — mig, инертными газами (аргонным, гелийным и их смесью) – mag и совокупностью активных и инертных газов.

Расплавленность металлического объекта делят на струйные и контролируемо-атмосферные. Струйные способствуют защитной реакции расплавленного вещества на сварной дужке. Характеризуются односторонностью действий, поэтому так же и названы. Если защищённость от сварочной дужки с корнем шва, то двусторонностью с таким же названием.

Непрерывности характера операций. Включает виды сварки плавлением, состоящие в беспрерывности и прерывности.

Технологичность – главное свойство сварных работ

Классификация видов сварки, основанная на технологических признаках — самая распространённая. Вид сварки имеет множество подвидов, в том числе:

• дуговых;
• электрошлаковых;
• электронно-лучевых;
• плазменно-лучевых;
• световых;
• газовых;
• контактных;
• диффузионных;
• печных;
• холодных;
• ультразвуковых.

Остановимся на некоторых типах сварочного процесса.

Преимущества сварочного процесса в виде дуги

Операцию в виде дуги считают самой используемой разновидностью сварки. Подобные виды сварки необходимы как для промышленной, так и бытовой сфер. Предназначение состоит в расплавливаемых процедурах свариваемых веществ с помощью выделений тепла электродужками. Вслед за актом застывания идёт единство элементов. Имеется потребность в сильноточном электроснабжении, работающим с пониженным напряжением. К его зажимным механизмам присоединён электродный провод для прикасания свариваемой детали.

Виды электродуговой сварки

Остановимся на подвидах электродуговых сварных работ. Они бывают:

1. Ручными. Преимущество заключается в проведении работ с пространственным положением любой степени сложности. Использование специального электрода, покрытого флюсом. Покрытие необходимо для защиты металлических швов от влияния внешних факторов. Сварной процесс производится при постоянном токе с прямым или обратно полярным, а также переменным током (ММА-сварка). Это способствует применению работ по коротким и криволинейным швам в местах, имеющих труднодоступность.
2. Под воздействием неплавящего электродного элемента. Графитный или вольфрамовый стержень берут в виде электрода. Сварочная операция производится с участием инертных (mig) и активных (mag) газов;
3. При воздействии плавящего электрода. Используют проволоку из стали, меди или алюминия в качестве заменителя электрода для подведения тока через токопроводящий наконечник. Электродугой расплавляется проволочка, приводя механизм в действие (ММА-плавка);
4. Под флюсом. Процесс почти аналогичный предыдущему, но действие осуществляется флюсом;
5. Электрошлаковыми. Теплоисточником считают шлак, через который перемещается ток. Данный способ приемлем для толстостенных конструкций.

На сварку влияет и пламя, которое разное в зависимости от кислородного давления. Если оно велико, то сварка не происходит, а осуществляется скатываемость материалов из сварочных ванн. Виды сварочного пламени также разнообразны. Их делят по принципу:

1. Восстановления, происходящего при взаимодействии кислорода с ацетиленом.
2. Окисления, происходящего при взаимодействии больших кислородных объёмов.
3. Науглероживание, происходящего при низком соотношении кислорода и ацетилена.

Сварка в защитной газовой среде

Остановимся подробнее на разновидности электродугового сварочного процесса, при котором плавление осуществляется в защитной газовой среде. Газообразные вещества подразделяют на инертные и активные. А методологически сварные работы разделяются на миг и маг разновидности. Основное значение метода состоит в универсальности использования материала, берущееся при совокупности механизационных степеней и сварочных позиций. Характер сварки под воздействием защитных газов позволяет производить подобную операцию для сваривания всех материалов, поддающихся сваркам (ММА сварка).

Нелегированность и легированность стального сырья способствует свариванию в среде активного защитного газа, к примеру, углекислого. Этот процесс назван «свариванием в среде активного защитного газа» или в краткой форме mag (металлический химический процесс сварной направленности при воздействии активных газов).

Сталь высоколегированной разновидности и материалы, подобные алюминию, магнию, никельным сплавам, титану подвергаются плавлению под воздействием инертных газов (к примеру, аргона). Этот процесс назвали «свариванием в среде инертного защитного газа» (mig).

Методы снижения напряжения и деформации

Напряжение и деформацию нужно несколько снизить. Это возможно методами термическими, механическими и термомеханическими.

Механически обрабатывают детали с обработкой, что также снижает свойства кристаллической решётки.

Прокатка металла – эффективность метода. Но осуществим только на предприятии. Доступен и прост – метод проковки, где горячий шов подвергается ударной обработке, сняв остаточное напряжение ММА.

К третьему включают совокупность термической и механической видовой категории. Взяв самые преимущественные свойства, добиваются максимальности эффективности.

Виды сварочных швов

Сварочные швы бывают нескольких видов, в зависимости от следующих параметров.

Способ удержания расплавленных металлов

• подкладные из меди, керамики, асбеста, флюса, газа и т.д;
• безподкладочные.

Сторона накладывания

• односторонние;
• двусторонние.

Материал сварного соединения

• при углеродистой и легированной стали;
• цветмета;
• биметалла;
• винилпласта;
• полиэтилена.

Расположение деталей один к другому

• остроугольным;
• тупоугольным;
• прямоугольным;
• одноплоскостным.

Объём металла

• нормальным;
• ослабленным;
• усиленным.

Форма

• плоская;
• сферическая.

Расположение изделия

• продольным;
• поперечным.

Соединения сварочные

Сварной – неразъёмно-соединённая деталь, подразделённая на:

Стыковые соединения — объединение торцевых частей одноплоскостных или одноповерхностных. Размер может быть сходным или различным. Применение – для сваривания труб и резервуаров.

Угловые – объединение угловых элементов. Широко применяются в строительстве.

Нахлёсточные – предусматривающие наложения двух компонентов частично-перекрытого вида, находящихся в одних плоскостях.

Тавровые называются соединения, с расположением двух торцовых частей определённым плавящимся способом.

Основные виды сварки

Наиболее распространенными являются следующие виды сварки.

Механическая сварка.
Она же сварка взрывом. Выделение тепла происходит за счет трения между соединяемыми материалами. Трение происходит за счет взрыва, который сжимает соприкасающиеся поверхности деталей. Данный метод применяется для плакирования металлов инородным материалом. Например, сталь плакируется алюминием.

Термическая сварка.

Данный тип сварки включает в себя несколько разновидностей, которые мы сейчас и рассмотрим.

Электродуговая сварка.

Данный вид сварки наиболее часто используемый. Расплавление свариваемых материалов и/или деталей происходит за счет выделяемой электрической дугой теплоты. После застывания свариваемые поверхности образуют единое сварное соединение. Для данного типа сварки необходим сильноточный источник питания низкого напряжения. К его зажиму присоединяется сварочный электрод, к которому, в свою очередь, прикасается свариваемая деталь.
Основными «подвидами» электродуговой сварки являются: ручная дуговая сварка, сварка неплавящимся электродом, сварка плавящимся электродом, сварка под флюсом, электрошлаковая сварка.

Ручная дуговая сварка.
Является универсальным технологическим процессом. С её помощью можно производить сварочные работы в любом пространственном положении, из различных марок сталей, даже при отсутствии необходимого оборудования. Используется специальный покрытый флюсом электрод. Покрытие используется для защиты шва металла от внешних воздействий. Сварка проводится на постоянном токе прямой или обратной полярности и на переменном токе. Данный вид сварки применяется для выполнения коротких и криволинейных швов в труднодоступных местах, а также при монтажных работах.

Сварка неплавящимся электродом.
В качестве электрода используется стержень из графита или вольфрама. Температура плавления данных материалов выше температуры, при которой протекает сварочный процесс. Сварка чаще всего проводится в среде защитного газа (аргон, гелий, азот и их смесях) для защиты шва и электрода от влияния атмосферы. Сварку может проводить как без присадочного материала, так и с ним. В качестве присадочного материала используются металлические прутки, проволока, полосы.

Сварка плавящимся электродом.
В качестве электрода используется проволока (стальная, медная или алюминиевая), к которой через токопроводящий наконечник подводится ток. Электрическая дуга расплавляет проволоку, и для обеспечения её постоянной длины проволока подаётся автоматически механизмом подачи. Для защиты от атмосферы применяются защитные газы (аргон, гелий, углекислый газ и их смеси), подающиеся из сварочной головки вместе с электродной проволокой.

Сварка под флюсом.
В этом виде сварки конец электрода также представлен в виде металлической проволоки или стержня, на конец которой (-го) подается слой флюса. В качестве флюсов применяют прокаленную буру, борную кислоту, кремниевую кислоту и др. Флюсы используются в виде порошков, паст, водных растворов. Горение дуги происходит в газовом пузыре, находящемся между металлом и слоем флюса. Сама дуга при этом не видна. Благодаря этой технологии усиливается защита металла от вредного воздействия атмосферы и улучшается глубина проплавления металла.

Электрошлаковая сварка.
При электрошлаковой сварке в качестве электродов служат: электродная проволока, стержни, пластины. Источником теплоты является расплавленный шлак, через который протекает электрический ток. При этом теплота, выделяемая флюсом, расплавляет кромки свариваемых деталей и присадочную проволоку. Способ находит своё применение при сварке вертикальных швов толстостенных изделий. Электрошлаковую сварку используют в машиностроении для изготовления ковано-сварных и лито-сварных конструкций.

Плазменная сварка.

Источником теплоты является плазменная струя, получаемая при нагреве электрическим током электрода. Струя плазмы сжимается и ускоряется под действием электромагнитных сил, оказывая на свариваемое изделие как тепловое, так и газодинамическое воздействие. Теплом струи расплавляется основной металл около дуги, а также присадочный металл. Помимо сварки этот способ часто используется для наплавки, напыления и резки.

Электронно-лучевая сварка.

Источником теплоты является электронный луч. Луч получается за счёт термоэлектронной эмиссии с катода электронно-лучевой пушки. Данный вид сварки применяется в промышленных условиях в вакуумных камерах. Известна также технология сварки электронным лучом в атмосфере нормального давления, когда электронный луч покидает область вакуума непосредственно перед свариваемыми деталями. Кстати, подробный обзор этого типа сварки читайте тут.

Лазерная сварка.

Источником теплоты служит сфокусированный лазерный луч. Применяют твердотельные, газовые, жидкостные и полупроводниковые лазерные установки. Лазерный луч также используется для резки различных материалов. Основными достоинствами лазерной сварки являются: возможность вести процесс на больших скоростях, практически отсутствие деформаций изделия и узкий шов.

Газопламенная сварка.
Источником теплоты является газовый факел, образующийся при сгорании смеси кислорода и горючего газа. В качестве горючего газа могут быть использованы ацетилен, водород, пропан, бутан и их смеси. Тепло, выделяющееся при горении смеси кислорода и горючего газа, оплавляет свариваемые поверхности и присадочный материал с образованием сварочной ванны. Пламя может быть «окислительным» или «восстановительным», это регулируется количеством кислорода.

Термомеханическая сварка
Сварка происходит за счет нагревания свариваемых поверхностей. У этого вида сварки тоже имеются свои разновидности.

Контактная сварка.
При данном типе сварки изделия нагреваются и происходит их деформация, что обеспечивает их взаимное проникновение. Свариваемые детали зажимаются в сварочных клещах, и по электродам пускают ток высокого напряжения, который плавит детали. Затем ток отключают и сильно сжимают клещи, из-за чего металл кристаллизируется, образуя сварной шов.

Диффузионная сварка.
При диффузионной сварке соединяемые поверхности сдавливают и нагревают. Обычно этот процесс происходит в вакууме. В результате этого действия образуется сварочный шов. Данная технология весьма дорогостоящая и поэтому находит свое применение в основном в авиакосмической, электронной и инструментальной промышленности.

Кузнечная сварка.
Сваривание поверхностей происходит за счет ударов кованым молотом по раскаленным деталям. Данный тип сварки не надежен, малопроизводителен и пригоден для ограниченного числа сплавов. Кузнечная сварка на сегодняшний день практически нигде не используется.

Сварка высокочастотными токами.
Свариваемые изделия располагают вплотную друг к другу и разогревают за счет пропускания тока высокой частоты, затем детали сжимают. После этого полученному изделию необходимо остыть, и оно готово. Метод применяется в основном для изготовления труб и фасонных изделий из сортовой стали.

Основные виды сварки и области их использования (14 фото)

Ручная дуговая сварка (РДС)

Используется практически во всех отраслях промышленности, техники и строительства. Данный способ подходит для соединения стали, чугуна или цветных металлов. Практически каждый хозяин дачи или загородного участка сейчас имеет компактный сварочный аппарат для проведения элементарных сварочных работ. Принцип работы дуговой сварки основан на создании электрической дуги между электродом и свариваемыми деталями. Возникающий при этом ток короткого замыкания разогревает металлический стержень и края деталей до температуры плавления для их взаимной диффузии.

При проведении сварочных работ в быту используются достаточно небольшие, компактные и не тяжелые инверторы, стоимость которых колеблется в районе 200 долларов.

Основные преимущества РДС: не сложный процесс обучения простейшим приемам сварки, компактность аппаратов, позволяющая проводить работы в небольших тесных помещениях, универсальность РДС, которая обеспечивается наличием большого выбора различных по марке и характеристикам электродов, сравнительно небольшая цена на аппараты и расходные элементы – электроды.
Среди недостатков можно отметить неудобство, а иногда и невозможность сварки тонких материалов (меньше 2 мм). Для сварки ответственных несущих элементов требуется высокая квалификация рабочего, так как от качества сформированного шва зависит прочность всей конструкции. Во время сварки выделяются вредные вещества, и необходима хорошая вентиляция.

Полуавтоматическая сварка (ПАС)

Разновидность дуговой сварки, во время которой в рабочую зону подается электродная проволока и защитный газ (углекислый газ или аргон). Функция защитного газа заключается в обеспечении изоляции горячего свариваемого металла от воздействия окружающей среды. Позволяет соединять как черные, так и цветные металлы.

Кроме того ПАС позволяет сваривать как тонкие (0,5 мм) листы, так и ответственные несущие конструкции с толщиной деталей 30 мм. Стоимость компактного сварочного аппарата полуавтомата составляет до 350 долларов.

Основные преимущества ПАС проявляются в комфортных и безопасных условиях работы сварщика, возможности осуществлять сварку тонкого материала пространственной конфигурации. Сварной шов не зависит от субъективных причин и в основном получается высокого качества. Среди недостатков можно отметить невысокую мобильность аппарата, обусловленную необходимостью транспортировки баллона с газом, однако такая проблема решается путем использования проволоки со специальными добавками, флюсами.

Газовая сварка (ГС)

Отдельный вид сварки, использующий энергию горения газокислородной смеси. В качестве горючего газа используется пропан, ацетилен, бутан и другие виды газа. В процессе разогрева свариваемых деталей подается дополнительный материал – сварочная присадка. Технологический процесс газосварки предусматривает постепенный медленный разогрев рабочих поверхностей, что и послужило причиной использования такого типа сварных работ для соединения хрупких чугунных деталей, небольших по толщине стальных конструкций, цветных металлов и специальных металлов, требующих бережного нагревания.

Основные преимущества газовой сварки заключаются в простоте технологического процесса, возможности сваривать пространственные конструкции, тонкие детали, конструкции из цветных металлов и полная автономность процесса. Среди отрицательных сторон ГС можно отметить высокую себестоимость, низкую мобильность и производительность, а также высокую температуру в рабочей зоне.

TIG сварка или сварка не плавящимся электродом.

Tungsten Inert Gas – сварка особым, неплавящимся электродом в инертной среде защитного газа. В качестве тугоплавкого материала для электрода чаще всего выбирают вольфрам или его сплавы, что зависит от свариваемых материалов. Это наиболее универсальный вид сварки, позволяющий создавать неразъемные соединения с различными материалами: нержавеющей сталью, алюминием, бронзой, латунью и другими экзотическими металлами.

Технологический процесс TIG сварки следующий: в рабочую зону подводится электрод из вольфрама и подается инертный газ. Создаваемое газом давление оттесняет воздух, что гарантирует отсутствие окислительных процессов и азотирования в расплавленной зоне. При надобности, вручную осуществляется подача присадочного материала, структура которого близка к соединяемым деталям. Чаще всего данный вид сварки применяют для сварки алюминия и его сплавов и при соединении деталей из нержавеющей стали. Стоимость аппарата для TIG сварки колеблется в пределах 500 долларов.

Главные достоинства TIG сварки — это возможность выполнения тонких, практически ювелирных работ, безопасные условия труда, красивый внешний вид шва, не требующий дополнительной зачистки, работа с нержавеющей сталью и алюминием. Среди недостатков: невысокая мобильность, наличие высокой квалификации у работников и требования к предварительной подготовке кромок.

Разнообразие видов сварки

Сварочный процесс формирует неразъемное соединение различных частей каких-либо металлов за счет образования новых межатомных связей.

Он заключается в создании локального или повсеместного прогрева, пластической деформации, или одновременного действия обоих факторов. Современные сварочные технологии представлены почти сотней видов автоматизированной и ручной сварки.

Три основных разновидности

Имеются три разновидности или типа сварки. По методу получения энергии соединения ее делят на термическую, термомеханическую и механическую.

К термической сварке причисляют процессы с использованием электрической дуги, газа, плазмы и других источников теплового излучения. Именно благодаря ему происходит нагрев и сварка.

В термомеханических видах кроме тепловой энергии применяют давление для получения неразрывного соединения.

В механической теплоту получают за счет трения, давления, ультразвука или взрыва.

Виды сварочных работ многообразны и их классификация производится по разным критериям. Классификация идет по способу защиты сварочной ванны, по непрерывности процесса сварки, степени механизации, используемым газам. Кроме этого имеются технологические признаки, которые индивидуальны для каждого вида сварки.

Виды сварных соединений подробно описаны в ГОСТ (государственных стандартах). Кроме этого имеется большое количество ГОСТ описывающих виды сваривания, способы контроля сварных швов, меры безопасности при производстве сварочных работ.

Термическое сваривание материалов

Термические процессы основываются на плавлении соединяемых деталей за счет тепловой энергии. Выделяю несколько видов термической сварки:

• электродуговая (в среде защитных газов, под флюсом и прочие);
• электрошлаковая;
• электронно-лучевая и лучевая (лазерная);
• плазменная;
• газовая;
• термитная.

Самое широкое применение получила электродуговая сварка. Но и другие виды востребованы в различных современных сферах производства и в бытовых условия.

Расплавление электрической дугой

Электродуговой вид сварки работает за счет выделения энергии в дуге из-за того, что сопротивление дуги значительно больше, чем сопротивление всей электрической цепи, образующей замкнутый контур.

Поэтому практически все тепловая энергия выделяется в дуге, разогревая ее до 4,5-6 тысяч градусов и вызывая плавление любого металла. Дуга возникает в зазоре электрода и свариваемого металла, вызывая их плавление.

При остывании создается неразрывный шов, свойства которого связаны с током, составом присадки и многими другими факторами.

Дуговое сваривание производится плавящимися и неплавящимися стержнями (электродами). В оборудовании используется инверторная технология, что позволило создать компактные производительные устройства.

При сварке заготовок с помощью электрода разжигают дугу между ним и поверхностью стыка. Это создается за счет короткого замыкания при прикосновении прутка к металлу, и последующего его отрыва на расстояние 3-5 мм.

Дуга расплавляет конец электрода и кромки свариваемого изделия. В точке образования дуги создается сварочная ванна.

Для получения сварного шва требуется вести электрод вдоль стыка со скоростью достаточной для расплавления кромок и электрода, но не достаточной для прожигания деталей.

После охлаждения металла получается сварной шов по прочности сопоставимый с основой. Электрод может быть в виде отдельного стержня в обмазке или присадочной проволоки на механизме ее подачи.

При сваривании неплавящимся стержнем электродуга возникает между ним и кромками заготовок. Происходит расплавление кромок, если необходимо и присадочной проволоки в образующейся при этом сварочной ванне. Пруток может быть угольным или из вольфрама. Электродом неплавящегося вида обычно работают при сварке меди, медных сплавов (латуни, бронзы, мельхиора) и тугоплавких металлов.

Защита флюсами и газом

Сваривание металла под слоем флюса обычно выполняется автоматически или при наполовину автоматизированном процессе (полуавтоматом). В первом случае все процессы автоматизированы, во втором процесс подачи электрода производится автоматически, а движение горелки осуществляется сварщиком.

Расплав в сварочной ванне защищается расплавом шлака от воздействия атмосферного воздуха. Шлак получается за счет расплавления флюса поступающего в ванну. Вид сварки с применением флюсов весьма производителен, к тому же получается качественный сварной шов без пор и других недостатков.

Сваривание в газе обеспечивает предохранение участка сварки от вредного воздействия паров воды, атмосферного кислорода и азота.

Это обеспечивается за счет подачи струи защитного газа через сопло горелки в сварочную зону, что позволяет вытеснить атмосферный воздух. Используется при применении неплавящихся и плавящихся электродов. В итоге получается качественный шов при высокой производительности труда.

Электрошлаковая

Электрошлаковый вид сварки осуществляется благодаря сплавлению вертикальных краев изделия с электродом. Когда электрический ток проходит через лак, выделяется тепло. Дуга присутствует только на начальном этапе. В дальнейшем металл расплавляется за счет тепла выделяемого шлаком.

С двух сторон зазора устанавливаются ползуны из меди. Их охлаждают путем подачи воды. Снизу устанавливается поддон с флюсом. Между ним и электродом разжигают дугу и подают туда проволоку.

Электрическая дуга расплавляет проволоку и флюс, из них образуется сварочная ванна, над которой всплывает легкий жидкий шлак. По мере расплавления кромок и сварочной проволоки ползуны перемещаются вверх по стыку. В итоге получается качественный шов. Благодаря такому процессу можно варить металлы большой толщины за один проход.

Лучевая

В промышленности, особенно приборостроении и электронике требуется сваривать очень мелкие детали, имеющие особые требования к процессу сварки. Выбор способа сварки в этом случае невелик. С ними могут справиться только мощный световой луч, поток электронов или плазмы.

Чтобы получить шов отличного качества, требуется высокоэнергетический источник. Это может быть лазер или другой подобный источник энергии способный сконцентрировать огромную тепловую энергию на маленьком участке и на малое время. Электронно-лучевая сварка использует энергию разогнанных до большой скорости электронов. В случае с лазером разогрев осуществляется за счет энергии фотонов.

Плазма, газ, термическая реакция

Сущность вида сварки с применением плазмы заключается в формировании струи ионизированного газа, которая является проводником тока.

Температура плазмы достигает 30000 °C, что позволяет плавить любые металлы в кратчайшие сроки. Энергия плазмы зависит от величины сварочного тока, рабочего напряжения, расхода газа. Сварочные швы получаются высокого качества, тонкие, без внутренних напряжений.

Газовое сваривание осуществляется за счет сжигания горючего газа в кислороде и выделения большого количества теплоты. Это один из старейших видов сварки.

Температура газового пламени составляет три тысячи градусов. Благодаря этому расплавляются стыки свариваемого изделия. Процесс расплавления происходит долго, что вызывает нагрев больших участков поверхности соединяемых изделий. При охлаждении вызывает большие напряжения в шве и самой детали.

При термитном сваривании используется тепло выделяемое при сжигании смеси из алюминия и оксидов железа.

Термомеханическое сваривание материалов

К термомеханическому свариванию относится кузнечная, контактная и подобные им виды. Эти способы сваривания металла используют одномоментно тепловую и механическую энергию. К этому виду относят такие технологии:

Кузнечной сваркой называется способ, в котором свариваемые изделия сначала нагреваются до необходимой температуры в горне, а потом молотом соединяют друг с другом. Если вместо молота используется пресс, то такой способ называется прессовый.

Контактный вид имеет такое название благодаря тому, что сваривание осуществляется в месте контакта соединяемых деталей. Их сильно прижимают друг к другу с помощью специальных электродов, а затем через точку сдавливания пропускают мощный ток.

В месте контакта получается наибольшее сопротивление, что вызывает выделение основного тепла именно в этой точке. Соответственно, это приводит к расплавлению металла в точке контакта. С помощью контактной получают точечную или шовную сварку.

Контактная сварка получила широкое распространение в машиностроении, особенно в автомобилестроении. Это связано с высокой производительностью и экономичностью данного вида сварки. Она проще всего автоматизируется и широко используется в роботизированных комплексах.

Нельзя не упомянуть диффузионный вид сварки. Его сущность в предварительном нагреве заготовок и последующем их соединении с помощью деформации, которая возникает от механического давления. В таком процессе происходит диффузия атомов из одной соединяемой части в другую и получается неразрывное соединение.

Механическое сваривание материалов

При механическом способе сварки неразрывное соединение получают без внешнего источника тепла. Процесс соединения происходит под действием давления, трения, взрыва или чего-нибудь подобного, что образует межатомные связи между свариваемыми изделиями.

Сварка трением происходит в результате быстрого вращений. Она деталь так плотно прижата к другой, что при вращении происходит сильное трение и разогрев до расплавления. Это обеспечивает надежное соединение заготовок.

Если взять две металлические пластины, очистить от загрязнений и сильно прижать, то при давлениях в несколько десятков тысяч атмосфер происходит пластическая деформация, приводящая к образованию межатомных связей двух частей. В итоге получается неразрывное соединение. Такой способ называется холодной сваркой.

Чтобы возникли силы атомного взаимодействия, между двумя деталями иногда используется взрыв. В этот момент свариваемые детали сближаются так, что возникают атомные связи, которые обеспечивают надежное соединение изделий.

Еще один вид сварки – ультразвуковой. Высокочастотные волны вызывают колебания атомов в металле, и те становятся такими значительными, что вызывает атомные взаимодействия. Итог – надежное соединение.