Классификация видов сварки

Классификация сварки плавлением | Рудетранс

Все существующие способы сварки можно разделить на две основные группы: сварку давлением (контактная, газопрессовая, трением, холодная, ультразвуком) и сварку плавлением (газовая, термитная, электродуговая, электрошлаковая, электронно-лучевая, лазерная).

Простейшие виды сварки плавлением известны с глубокой древности, например литейная сварка. Современная схема сварки плавлением показана на рисунке.

К соединяемым деталям в месте сварки подводят сварочное пламя; производят местное расплавление деталей до образования общей сварочной ванны жидкого металла. После удаления сварочного пламени металл ванны быстро охлаждается и затвердевает, в результате детали оказываются соединёнными в одно целое. Перемещая пламя по линии сварки, можно получить сварной шов любой длины. Сварочное пламя должно иметь достаточную тепловую мощность и температуру; сварочную ванну нужно образовывать на сравнительно холодном металле: теплопроводность металлов высока и быстро образовать ванну может только очень горячее пламя. Опыт показывает, что для сварки стали толщиной несколько миллиметров температура сварочного пламени должна быть не ниже 2700-3000°C . Пламя с меньшей температурой или совсем не образует ванны или образует её слишком медленно, что даёт низкую производительность сварки и делает её экономически не выгодной. Источники тепла, развивающие столь высокие температуры, появились относительно недавно.

Сварочное пламя расплавляет как металл, так и загрязнения на его поверхности, образующиеся шлаки всплывают на поверхность ванны. Горячее пламя сильно нагревает металл на поверхности, значительно выше точки плавления; в результате меняется химический состав металла и его структура после затвердевания; изменяются и механические свойства. Затвердевший металл ванны, так называемый металл сварного шва обычно по своим свойствам отличается от основного металла, незатронутого сваркой. Сварка плавлением отличается значительной универсальностью; современными сварочными источниками легко могут быть расплавлены почти все металлы, возможно соединение разнородных металлов.

Характерный признак сварки плавлением; выполнение её за один этап-нагрев сварочным пламенем, в отличие от сварки давлением.

Самое широкое распространение получили различные способы электрической сварки плавлением, а ведущее место занимает дуговая сварка, при которой источником теплоты служит электрическая дуга.

Электрическую сварку плавлением в зависимости от характера источников нагрева и расплавления свариваемых кромок можно разделить на следующие основные виды сварки:

электрическая дуговая, где источником тепла является электрическая дуга;
электрошлаковая , где основным источником теплоты является расплавленный шлак, через который протекает электрический ток;
электронно-лучевая , при которой нагрев и расплавление кромок соединяемых деталей производят направленным потоком электронов, излучаемых раскалённым катодом;
лазерная , при которой нагрев и расплавление кромок соединяемых деталей производят направленным сфокусированным мощным световым лучом микрочастиц-фотонов.

При электрической дуговой сварке основная часть теплоты, необходимая для нагрева и плавления металла, получается за счет дугового разряда, возникающего между свариваемым металлом и электродом. Под действием теплоты дуги кромки свариваемых деталей и торец плавящегося электрода расплавляются, образуя сварочную ванну, которая некоторое время находится в расплавленном состоянии. При затвердевании металла образуется сварное соединение. Энергия, необходимая для образования и поддержания дугового разряда, получается от источников питания дуги постоянного или переменного тока. Классификация дуговой сварки производится в зависимости от степени механизации процесса сварки, рода тока и полярности, типа дуги, свойств электрода, вида защиты зоны сварки от атмосферного воздуха и др.

По степени механизации различают сварку вручную, полуавтоматическую и автоматическую сварку. Отнесение процессов к тому или иному способу зависит от того, как выполняются зажигание и поддержание определенной длины дуги, манипуляция электродом для придания шву нужной формы, перемещение электрода по линии наложения шва и прекращения процесса сварки.

При ручной сварке указанные операции, необходимые для образования шва, выполняются рабочим-сварщиком вручную без применения механизмов.

При полуавтоматической сварке плавящимся электродом механизируются операции по подаче электродной проволоки в сварочную зону, а остальные операции процесса сварки осуществляются вручную.

При автоматической сварке под флюсом механизируются операции по возбуждению дуги, поддержанию определённой длины дуги, перемещению дуги по линии наложения шва. Автоматическая сварка плавящимся электродом ведётся сварочной проволокой диаметром 1-6 мм; при этом режим сварки (ток, напряжение, скорость перемещения дуги и др.) более стабилен, что обеспечивает однородность качества шва по его длине, в то же время требуется большая точность в подготовке и сборке деталей под сварку.

По роду тока различают дуги, питаемые постоянным током прямой (минус на электроде) или обратной (плюс на электроде) полярности или переменным током. В зависимости от способов сварки применяют ту или иную полярность. Сварка под флюсом и в среде защитных газов обычно производится на обратной полярности.

По типу дуги различают дугу прямого действия (зависимую дугу) и дугу косвенного действия (независимую дугу). В первом случае дуга горит между электродом и основным металлом, который также является частью сварочной цепи, и для сварки используется теплота, выделяемая в столбе дуги и на электродах; во втором - дуга горит между двумя электродами. Основной металл не является частью сварочной цепи и расплавляется преимущественно за счёт теплоотдачи от газов столба дуги. В этом случае питание дуги осуществляется обычно переменным током, но она имеет незначительное применение из-за малого коэффициента полезного действия дуги (отношение полезно используемой тепловой мощности дуги к полной тепловой мощности).

По свойствам электрода различают способы сварки плавящимся электродом и неплавящимся (угольным, графитовым и вольфрамовым). Сварка плавящимся электродом является самым распространённым способом сварки; при этом дуга горит между основным металлом и металлическим стержнем, подаваемым в зону сварки по мере плавления. Этот вид сварки можно производить одним или несколькими электродами. Если два электрода подсоединены к одному полюсу источника питания дуги, то такой метод называют двухэлектродной сваркой, а если больше - многоэлектродной сваркой пучком электродов. Если каждый из электродов получает независимое питание - сварку называют двухдуговой (многодуговой) сваркой. При дуговой сварке плавлением КПД дуги достигает 0,7-0,9.

По условиям наблюдения за процессом горения дуги различают открытую, закрытую и полуоткрытую дугу. При открытой дуге визуальное наблюдение за процессом горения дуги производится через специальные защитные стёкла - светофильтры. Открытая дуга применяется при многих способах сварки: при ручной сварке металлическим и угольным электродом и сварке в защитных газах. Закрытая дуга располагается полностью в расплавленном флюсе - шлаке, основном металле и под гранулированным флюсом, и она невидима. Полуоткрытая дуга характерна тем, что одна её часть находится в основном металле и расплавленном флюсе, а другая над ним. Наблюдение за процессом производится через светофильтры. Используется при автоматической сварке алюминия по флюсу.

По роду защиты зоны сварки от окружающего воздуха различают следующие способы сварки: без защиты (голым электродом, электродом со стабилизирующим покрытием), со шлаковой защитой (толстопокрытыми электродами, под флюсом), шлакогазовой (толстопокрытыми электродами), газовой защитой (в среде газов) с комбинированной защитой (газовая среда и покрытие или флюс). Стабилизирующие покрытия представляют собой материалы, содержащие элементы, легко ионизирующие сварочную дугу. Наносятся тонким слоем на стержни электродов (тонкопокрытые электроды), предназначенных для ручной дуговой сварки. Защитные покрытия представляют собой механическую смесь различных материалов, предназначенных ограждать расплавленный металл от воздействия воздуха, стабилизировать горение дуги, легировать и рафинировать металл шва.

Наибольшее применение имеют средне - и толстопокрытые электроды, предназначенные для ручной дуговой сварки и наплавки, изготовляемые в специальных цехах или на заводах.

Применяются также магнитные покрытия, которые наносятся на проволоку в процессе сварки за счёт электромагнитных сил, возникающих между находящейся под током электродной проволокой и ферромагнитным порошком, находящемся в бункере, через который проходит электродная проволока при полуавтоматической или автоматической сварке. Иногда это ещё сопровождается дополнительной подачей защитного газа.

1.2 Классификация видов сварки.

По используемой энергии виды сварки можно разделить на следующие группы: механическая, химическая, электрическая, электромеханическая, химико-механическая.

Примерами применения механической энергии для сварки являются холодная сварка, сварка взрывом сварка трением.

Виды сварки, использующие химическую энергию, характеризуются нагревом металла посредством превращения химической энергии в тепловую. Примером такого использования химической энергии является газовая сварка плавлением.

Электрические виды сварки основаны на превращении электрической энергии в тепловую. Это превращение осуществляется при использовании дуги, выделении тепла при протекании тока через шлаки, посредством превращения в тепло кинетической энергии пучка электронов, индуктированием тока различных частот.

Электромеханические виды сварки основаны на нагреве металла путем превращения электрической энергии в тепловую с последующим пластическим деформированием нагретого металла путем сдавливания.

Химико-механические виды сварки известны давно. Путем превращения химической энергии в тепловую металл нагревается до пластического состояния и далее подвергается пластическому деформированию. Примером может служить кузнечная, газопрессовая сварка и др.

По состоянию в сварочной зоне в момент сварки все ее виды разделяются на сварку давлением и сварку плавлением.

Сварка давлением обычно осуществляется при температурах ниже Т_пл свариваемых металлов, и их сваривание происходит в твердом состоянии посредством приложения давления, достаточного для создания необходимой пластической деформации.

Сварка давлением имеет определенные преимущества перед сваркой плавлением: ниже температура нагрева, т.е. металл подвергается меньшему тепловому воздействию, которое может быть вредным для его свойств; более низкий нагрев позволяет затрачивать меньше энергии на сварочную операцию.

Однако некоторые факторы ограничивают широкое применение сварки давлением. К ним относятся необходимость применения больших сдавливающих сил и соответственно довольно сложных приспособлений для зажатия и сдавливания свариваемых деталей, а также необходимость обеспечения чистоты поверхностей в момент их сваривания.

Сварка плавлением осуществляется с местным расплавлением свариваемых частей. В сравнении со сваркой давлением она обладает рядом преимуществ, из которых основным является большая универсальность.

Для ее выполнения требуется только достаточно мощный источник тепла, обеспечивающий локальное (местное) расплавление; в случае подвижного источника тепла расплавление происходит от участка к участку. Таким образом, общее увеличение сечения свариваемых элементов не влечет за собой необходимости создания громоздких сварочных машин.

Если при сварке давлением в большинстве случаев для выполнения сварочных операций изделие должно подаваться к машине, то при сварке плавлением обычно источник тепла подается к изделию, что позволяет изготавливать весьма крупногабаритные сварные конструкции.

Однако расплавление металла при сварке плавлением неизбежно сопровождается усилением взаимодействия жидкого металла с окружающей средой, приводя к ряду реакций, характерных для металлургических процессов при производстве металлов. В ряде случаев эти реакции могут значительно ухудшить свойства закристаллизовавшегося при сварке металла. В целях регулирования металлургических процессов при сварке в желаемом направлении применяют флюсы, газовую защиту места сварки.

Основные виды сварки металлов при их классификации по технологическому признаку приведены в табл. 1.

Сварка металлов
Сварка плавлением	Сварка давлением
Термитная сварка	Холодная сварка
Газовая сварка	Ультразвуковая сварка
Электрошлаковая сварка	Газопрессовая сварка
Электроннолучевая сварка	Индукционная сварка Диффузионная
	Сварка взрывом
Электродуговая сварка сварка в защитных газах; сварка под флюсом сварка плавящимся электродом сварка неплавящимся электродом	Контактная сварка стыковая сварка точечная сварка шовная сварка

Типы сварки – Классификация сварочных процессов – сварка и неразрушающий контроль

12 комментариев / Виды сварки, сварочные процессы / По Сандип Ананд

Сварка - это процесс неразъемного соединения двух деталей путем применения тепла и (или) давления . Присадочный металл может быть добавлен к соединению в зависимости от процесса сварки и типа соединения.

Американское общество сварщиков (AWS) признало более 50 различных типов сварочных процессов, некоторые из них очень популярны в таких отраслях, как Дуговая сварка металлическим электродом с защитой (SMAW) или Сварка стержнем , Дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа (GMAW) , также известный как MIG / MAG процесс сварки, дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа (GTAW) или TIG сварка, дуговая сварка под флюсом (SAW) и дуговая сварка флюсом (FCAW) , и т. д. Принимая во внимание, что некоторые очень специфичны и ограничены несколькими отраслями, такими как Ультразвуковая сварка (USW) и Диффузионная сварка (DFW), и т. д.

1. Процесс сварки давлением

2. Плавление Процесс сварки

В процессе сварки давлением соединение выполняется путем приложения внешнего давления или силы в области контакта, что вызывает более или менее пластическую деформацию обеих контактных поверхностей. Облицовочные поверхности нагреваются до некоторой степени, чтобы обеспечить или облегчить постоянное соединение.

Обычно тепло, используемое в процессе сварки давлением, намного меньше температуры плавления основного металла . Как правило, при использовании этих методов сварки дополнительный присадочный металл не требуется. Сварка сопротивлением и диффузионная сварка являются примерами процесса сварки давлением.

Принимая во внимание, что в процессе сварки плавлением соединение выполняется путем плавления основных металлов в области контакта. В процессе сварки плавлением не требуется никакого внешнего давления или силы, и очень часто также используется присадочный металл. Процесс дуговой сварки является одним из самых популярных сварочных процессов, принадлежащих к семейству процессов сварки плавлением. Обычно используемые процессы сварки плавлением:

1. Дуговая сварка

SMAW (дуговая сварка в защитном металле или электродуговая сварка)
GMAW (дуговая сварка металлическим газом или сварка MIG)
GTAW (дуговая сварка вольфрамовым электродом или сварка TIG)
SAW (дуговая сварка под флюсом)
FCAW (дуговая сварка порошковой проволокой)
PAW (плазменная дуговая сварка)
Дуговая сварка углеродом
Приварка шпилек

2. Газовая сварка кислорода

3. Электронный лучевой сварка

4. Сварка лазерной лучи

5. Сварка

. 6. Электрослойная сварная плата

6. процессы сварки давлением:

1. Сопротивление Сварка

Точечная сварка
Шовная сварка
Выступающая сварка
Сварка оплавлением
Сварка с осадкой
Ударная сварка

2. Диффузионная сварка (DFW)

3. Сварка трением (FRW)

4. Ультразвуковая сварка (USW)

5. Холодная сварка давлением

6. Кузнечная сварка

7. Сварка взрывом (EXW)

Так классифицируются процессы сварки. Чтобы узнать больше об этих процессах сварки, нажмите на ссылки ниже;

SMAW (дуговая сварка в среде защитного газа или электродуговая сварка)

GMAW (дуговая сварка металлическим электродом в газе или сварка MIG)

GTAW (дуговая сварка вольфрамовым электродом или сварка TIG)

Пила (погруженная дуговая сварка)

FCAW (сварка по дуге с воздушным потоком)

PAW (Плазменная дуговая сварка)

Оксифул -газовая сварка

5 для поставки газовой сварки. нажмите на ссылку ниже;

4 различных типа сварочных процессов 2023

Если вы думаете о карьере сварщика, важно определить область, в которой вы хотели бы специализироваться. Существует более 30 различных типов сварочных процессов, от кислородно-топливной к более сложным практикам лазерного луча. Тем не менее, эти разновидности обычно делятся на четыре основных типа.

4 основных типа сварочных процессов

Подайте заявку на получение степени сварщика в NEIT!
Загрузка…

Существует четыре основных типа сварки: дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа (GMAW/MIG), дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа (GTAW/TIG), дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа (SMAW) и дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW).

В этом посте мы подробно расскажем об особенностях, назначенных каждому процессу, и выделим различия между ними. Продолжайте читать, чтобы узнать все, что вам нужно знать о четырех основных типах сварки и о том, для чего они используются.

Газовая дуговая сварка металлическим электродом (GMAW/MIG)

Этот процесс, также известный как сварка в среде инертного газа или MIG, использует тонкую проволоку в качестве электрода. Проволока нагревается по мере прохождения через сварочный аппарат к месту сварки. Защитный газ должен использоваться для защиты сварного шва от загрязняющих веществ в воздухе.

Обычно это двуокись углерода, кислород, аргон или гелий. Этот метод часто используется для обработки таких металлов, как нержавеющая сталь, медь, никель, углеродистая сталь, алюминий и т. д. Из всех сварочных процессов этот наиболее популярен в строительной и автомобильной промышленности.

Дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа считается одной из самых простых в освоении технологий сварки, что делает ее особенно интересной для начинающих сварщиков. Он также требует минимальной очистки, обеспечивает высокую скорость сварки и лучший контроль над более тонкими материалами.

Некоторые недостатки, связанные с этим типом процесса сварки, связаны с затратами на получение защитного газа, а также с невозможностью сваривать более толстые металлы или выполнять вертикальную или потолочную сварку.

Дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа (GTAW/TIG)

Этот тип сварки, также известный как сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа или сварка TIG, обычно используется для сварки тонких и цветных материалов, таких как алюминий, медь, свинец или никель. Это обычно применяется к производству велосипедов или самолетов.

В отличие от других типов сварки, при сварке TIG для получения сварного шва используется неплавящийся вольфрамовый электрод. Вам по-прежнему потребуется внешний источник газа, обычно это аргон или смесь аргона и гелия.

Этот метод сварки считается одним из самых сложных для освоения, и он обеспечивает самое высокое качество сварных швов.

Поскольку между дугой и областью сварки находится лишь крошечная область, для выполнения требуется огромная точность и мастерство. Сварные швы, полученные этим методом, известны своей чрезвычайной прочностью.

Дуговая сварка защитным металлом (SMAW)

Этот тип сварки основан на ручной технике с использованием плавящегося электрода, покрытого флюсом. Этот метод, как правило, наиболее популярен среди сварщиков на дому. Этот процесс также более неофициально известен как сварка стержнем.

Прозвище относится к электроду, используемому для сварки металла, который имеет форму «палки». Поскольку дуговая сварка защитным металлом требует минимального оборудования, это один из самых недорогих процессов.

Этот вид сварки не требует защитного газа и может выполняться на открытом воздухе при ветре или дожде. Он также хорошо работает с грязью и ржавыми материалами. Тем не менее, недостатки действительно существуют.

Сварка электродом

обычно не позволяет производить продукцию самого высокого качества. Они склонны к пористости, трещинам и неглубокому проникновению. В целом, сварные швы менее долговечны, чем другие виды сварки.

Дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW)

Подобно сварке MIG, дуговая сварка с флюсовой проволокой вращается вокруг процесса непрерывной подачи проволоки. Существует два отдельных процесса, связанных с дуговой сваркой с флюсовой проволокой.

В одном из них используется защитный газ, а в другом используются самозащитные вещества, образующиеся при разложении флюса внутри проволоки.

Этот вид сварки известен тем, что он недорогой и простой в освоении. Подобно процессу сварки MIG, это отличный способ для начинающих сварщиков начать свою карьеру в этой области.

Также позволяет сварщикам выполнять работу на открытом воздухе (ветер не повлияет на сварку). Полуавтоматическая дуга обеспечивает высокую скорость сварки и портативность, что делает ее популярным процессом для строительных проектов.

Начните свою карьеру сварщика в Технологическом институте Новой Англии

Степень младшего специалиста в области технологии сварки в NEIT, одной из лучших школ сварки в стране, дает интенсивный практический опыт, необходимый для начала карьеры в области сварки.