На сегодняшний день существует более 150 видов сварки. Процессы классифицируют по нескольким признакам: физическим, технологическим, техническим. При разных способах используют различный инструмент, технологии, температурные режимы, свариванию подвергают различные материалы и изделия.
Сварка представляет собой сложный технологический процесс, при котором получают неразрывное соединение металлических и неметаллических элементов путем образования атомной связи. Процесс осуществляется в два этапа. На первом происходит сближение свариваемых поверхностей до начала действия сил межатомного взаимодействия (делают это за счет плавления материалов или пластического деформирования). На втором выполняют электронное межатомное взаимодействие, в результате чего образуется неразъемная связь.
Сваркой получают прочные соединения металлов, стекла, керамики, пластмассы и других материалов.
Для получения сварных швов используют следующие категории сварочных работ:
Основные виды сварки с характеристиками и сферами применения приведены в таблице.
Сварка широко используется во всех сферах жизнедеятельности, без нее невозможно соединить многие металлы и неметаллические изделия. Различные виды сварочных работ выбирают в зависимости от свариваемых деталей, условий их эксплуатации и особенностей применения.
Разновидность сварочных работ |
Описание |
Характеристики |
Область применения |
Ручная дуговая сварка |
Детали плавятся под действием высоких температур, происходит образование сварочной ванны, которая кристаллизуется в шов. В качестве источника тепла выступает электрическая дуга между двумя электродами. |
Защита расплава от окружающей среды, легирование шва требуемыми компонентами для повышения качества шва, снижения окислов. |
Основной вид соединения различных материалов, широко используется в разнообразных производственных процессах. |
Автоматическая сварка под флюсом |
Для сваривания деталей используют слой флюса, он образует газовый пузырь, контакт с воздухом отсутствует. |
Стабильное качество шва, повышенная производительность, автоматическое поддержание нужной длины дуги. |
Стационарные производственные условия, соединение любых металлов и сплавов. |
Электрошлаковая сварка |
Свариваемые поверхности покрывают слоем шлака, нагревают до температуры выше плавления, далее процесс напоминает сварку под флюсом. |
Возможность соединения более толстых материалов, высокая производительность, улучшенное качество шва, отсутствие пузырей газа, шлака. |
Эффективна при сваривании крупногабаритных деталей (мосты, корпусы корабля, прокатные станы), толстостенных труб. |
Электронно-лучевая сварка |
Тепло выделяется от мощного заряда электронов, которые проникают в изделие и быстро нагревают его. Процесс осуществляется в вакууме. |
Отсутствие воздуха обеспечивает высокое качество шва, подходит для обработки микроскопических элементов. |
Незаменимый способ сваривания микродеталей. |
Плазменная сварка |
Источник энергии – плазма (ионизированный газ). Соединение изделий происходит в плазмотронах прямого и косвенного действия. |
Высокая чистота соединений, так как для нагрева не используют электроды. |
Сварка металлов, диэлектриков, полупроводников. |
Диффузионная сварка |
Сваривание выполняется за счет взаимной диффузии атомов в поверхностных слоях в условиях вакуума. Детали немного сдавливают, затем нагревают. |
Предотвращение образования оксидной пленки. |
Плохо соединяемые материалы: сталь и чугун, титан, керамика, вольфрам. |
Контактная сварка |
Изделия нагревают от электрического тока, затем сдавливают или осаживают. Бывает стыковой (соединение по стыковым концам), роликовой (шов образуется внахлест вращающимися дисками) и точечной (между двумя электродами). |
Высокопроизводительный метод. |
Машиностроение, строительство. Стыковую применяют для сварки проволоки, стержней, труб, рельс, роликовую – для получения сосудов, точечную – для маленьких деталей.
|
Холодная сварка |
Соединение за счет пластического деформирования при комнатной или отрицательной температуре. |
Разрыв окисленной пленки, получение чистого шва. |
Соединяют проволоки, шины, трубы встык и внахлест. |
Индукционная сварка |
Материал нагревают током и сдавливают. |
Бесконтактный процесс, что обеспечивает удобство. |
Сваривают трубы, изготавливают резцы, буровые долота, прочий инструмент. |
Лазерная сварка |
Лазер используют в качестве источника тепла. Сваривание производят на воздухе или в защитной газовой среде. |
Отсутствие необходимости длительного теплового воздействия предотвращает риски образования трещин. |
Подходит для соединения материалов, которые плохо сплавляются другими способами. |