ОСНОВЫ СВАРКИ СУДОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ

СИСТЕМА КЛАССИФИКАЦИИ СВАРОЧНЫХ ПРОЦЕССОВ

В основу классификационной схемы всех разновидностей свароч­ных процессов могут быть положены различные признаки. Наиболее распространенными являются;

• состояние металла в зоне сварки в момент ее осуществления;

• вид энергии, используемой для выполнения сварки.

В первом случае все способы сварки делятся на две крупные груп­пы: сварка давлением и сварка плавлением. При сварке давлением сва­ривание деталей происходит с приложением давления, достаточного для создания пластической деформации в контакте. Однако это лишь общее положение. При некоторых видах сварки давлением металл может расплавляться в зоне контакта с последующим обжатием. При всех способах сварки давлением тепловое воздействие на металл, как правило, значительно меньше, нежели при сварке плавлением, поэто­му менее значительно изменение структуры и свойств основного ме­талла рядом с местом соединения.

Способы сварки давлением имеют свою, часто ограниченную, область применения. Это объясняется необходимостью использовать большие давления и свойствами свариваемых металлов. Особое значение при свар­ке давлением имеет чистота свариваемых поверхностей, и зачастую недо­статочно одной лишь предварительной зачистки места сварки, а требует­ся применение усложняющих технологию сварки приемов (травление, предохранение зачищенных поверхностей от образования окислов путем применения флюсов, защитных газов или вакуума). Для выполнения сва­рочных операций при сварке давлением в большинстве случаев изделие должно подаваться к машине.

При сварке плавлением металл в зоне соединения, как об этом было сказано выше, расплавляется каким-либо источником теплоты. Этот источник должен обладать достаточной мощностью для обеспечения ло­кального расплавления металла; источник перемещается вдоль линии сварки, обеспечивая последовательное расплавление кромок металла от участка к участку. При этом с увеличением сечения свариваемых дета­лей не требуется применение громоздких сварочных машин. Расплавле­ние металла практически всегда ведет за собой взаимодействие жидко­го металла с окружающей воздушной средой посредством протекания металлургических реакций, что, как правило, приводит к ухудшению свойств закристаллизовавшегося металла. Появляется необходимость целенаправленного регулирования этих реакций и защиты расплавляе­мого металла.

Классификация по виду энергии, используемой для выполнения сварки, предусматривает деление всех существующих видов сварки на следующие группы: механическая, химическая, электрическая, электромеханическая, химико-механическая.

В первой группе используются механические виды энергии (дав­ление), которые вызывают пластическую деформацию металла в зоне сваривания. К ней относится холодная сварка, сварка взрывом, свар­ка трением.

При использовании химической энергии нагрев металла до его рас­плавления происходит за счет теплоты, возникающей при протекании химических реакций. Здесь не требуется затрат механической энергии. Примером может служить ацетилено-кпелородная (газовая) сварка.

Все электрические виды сварки основаны на превращении элект­рической энергии в тепловую. Это превращение может осуществлять­ся различными путями: за счет сварочной дуги, протекания тока че­рез расплавленный шлак, индуцирования тока различных частот, кинетической энергии пучка электронов либо квантов света. Эти спо­собы имеют широкое распространение в промышленности (электро - дуговая сварка различных подвидов, электронно-лучевая сварка, ла­зерная сварка).

Электромеханические виды сварки основываются на нагреве ме­талла для расправления из-за превращении электрической энергии в тепловую с последующей пластической деформацией путем прило­жения внешних сил (электрическая контактная сварка различных разновидностей).

Химика-механические способы основаны на комбинированном воз­действии теплоты (за счет химических реакций) с последующим при­ложением внешних сил для пластического деформирования (кузнеч­ная, газопрессовая сварка). Один из вариантов упрощенной классификации по первому признаку предложен на схеме рис. 1.5.