ОСНОВЫ СВАРОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Классификация видов сварки (по ГОСТ 2601-84*)

Классификация видов сварки основана на состоянии металла в сварочной зоне и на виде и способе внесения энергии активации.

В момент сварки металл, в сварочной зоне, может находиться в жидком или твердом состоянии. Для осуществления сварки при твер­дом состоянии металла, несмотря на размягчение его нагревом, требу­ется приложение внешнего (осадочного) давления. При жидком со­стоянии металла можно получить сварное соединение без приложения осадочного давления, только за счет слияния объемов жидкого метал­ла заготовок.

Указанные признаки позволяют разделить все способы сварки на две большие группы: сварка давлением и сварка плавлением.

Сварка плавлением требует высокой температуры нагрева заго­товок (до появления жидкого металла в сварочной ванне), следова­тельно, в зоне сварки протекают металлургические процессы (появле­ние расплава, кристаллизация расплава, окисление металла шва). По­этому при сварке плавлением возможны металлургические дефекты (внутрикристаллитная и зональная ликвация; холодные и горячие на­пряжения и трещины; пористость сварного шва и наличие в нем по­сторонних включений...). Тем не менее, сварка плавлением имеет широкое распространение, так как не требует дорогостоящего обору­дования; имеет высокую технологическую гибкость и зачастую может выполняться в полевых условиях.

Сварка давлением выполняется при более низкой температуре нагрева заготовок (снижается вероятность металлургических дефек­тов); требует меньших энергетических затрат. Однако, сварка давле­нием требует: применения сложного технологического оборудования, обеспечивающего большие усилия сжатия свариваемых заготовок; предварительной подготовки кромок свариваемых заготовок (наличие чистых поверхностей).

По используемой энергии все способы сварки можно разделить на сварку: механическую; химическую; электрическую; электромеха­ническую; химико-механическую; аккумулированной энергией. Для получения сварного соединения, механическая сварка требует осуще­ствления пластической деформации кромок свариваемых заготовок. Химическая сварка характеризуется нагревом металла заготовок до

появления расплава в зоне сварки посредством превращения химиче­ской энергии в теплоту. Электрическая сварка основана на превраще­нии электрической энергии в теплоту. Это превращение может проис­ходить различными способами: выделением тепла при прохождении электрического тока через шлак; использованием электрической дуги; индуцированием тока высокой частоты. Лучевая сварка основана на превращении энергии луча света или электронного луча в теплоту (использование лазерного луча или энергии пучка электронов). Элек­тромеханическая сварка основана на нагреве металла заготовок мето­дом электросопротивления и последующим пластическим деформи­рованием нагретого металла. При химико-механической сварке ме­талл заготовок нагревается путем превращения химической энергии в тепловую с последующим пластическим деформированием металла.

В последующих разделах рассмотрим виды сварки в соответст­вии с классификацией по виду энергии, применяемой для нагрева ме­талла заготовок (определения по ГОСТ 2601-84* выделены курсивом).