Введення
Зварювання - це технологічний процес отримання нероз'ємного з'єднання частин виробу шляхом міцного їх зчеплення, заснованого на міжатомних взаємодії.
В даний час зварювання перетворилася на великий самостійний вид виробництва. Вона застосовується для створення і зведення принципово нових конструкцій і споруд, для ремонту машин і апаратів, для отримання виробів зі спеціальними властивостями. Зварні конструкції несуть свою службу при надвисоких і наднизьких температурах, при тисках, що значно перевершують атмосферний, і в умовах космічного вакууму.
Виділяють три основні класи зварювання: механічна, термічна і термомеханічна зварювання.
Механічний клас об'єднує види зварювання з використанням тиску і механічної енергії:
. Зварювання вибухом - унікальний вид, зварювання дозволяє отримати міцний ділянку суцільного з'єднання поверхонь декількох металів або сплавів на великій площі, при товщині від 0,1 до 30 мм. Можна з'єднувати плоскі і циліндричні деталі за короткий час.
. Ультразвукове зварювання - спеціалізований вид, зварювання в основному для полімерних листових виробів за допомогою ультразвукових коливань.
Термічний клас об'єднує види зварювання, які виробляються із застосуванням теплової енергії:
. Найбільш часто повсюдно застосовуваний вид - електродугова зварювання, де плавлення здійснюється за рахунок теплоти від електричної дуги.
Електродугової вид - зварювання різними способами:
. 1 ручна дугова зварка - універсальний вид, зварювання проводиться у важкодоступних місцях, зі сталі різних марок, для коротких швів, для криволінійних швів, для монтажних робіт;
. 2 електрошлакове зварювання - в якості джерела тепла використовується розплавлений шлак.
У результаті електрошлакового зварювання сплавляються кромки з'єднуються деталей і присадний дріт. Використовуваний для великих конструкцій вид - зварювання для машинобудування, для товстостінних споруд, для ковано-зварних конструкцій безпосередньо на монтажному майданчику.
. Плазмова зварювання використовує стислу плазмову струмінь, який надає теплове і газодинамічне вплив на зварювані деталі. Плазмова зварювання - це багатофункціональний вид: зварювання, різання, наплавлення, напилення. Як підвид, існує мікроплазмове зварювання. При малій площі нагріву забезпечується високоякісне з'єднання мініатюрних і високоточних елементів.
. Газополум'яна зварювання - джерелом тепла є газовий факел, для посилення шва застосовують присадочний метал. Універсальний вид: зварювання, різання, пайка, наплавлення, нагрів ділянок для місцевої термообробки, правки та очищення, відновлення від зносу, захист від корозії.
Термомеханический клас видів зварювання використовує теплову енергію та тиск:
. Контактна зварювання - з'єднання металу допомогою нагрівання електричним струмом з одночасною пластичною деформацією стискуючою зусиллям. Часто використовуваний вид - зварювання високої продуктивності, високої якості і надійності, екологічно чистий процес.
. Дифузійна зварювання - з'єднання деталей здавлюванням, нагріванням у вакуумі у твердому стані без застосування розплавлення. У результаті локальної пластичної деформації і дифузії матеріалів утворюється монолітне зварне з'єднання. Унікальний вид - зварювання практично всіх відомих конструкційних матеріалів (алюміній зі сталлю і титаном, метали з неметалами).
Плазмова зварювання відноситься до дуговим видів зварювання, при цьому в якості джерела нагріву зварюваних заготовок використовується стисла дуга.
Плазма - іонізований газ, що містить електрично заряджені частинки і здатний проводити струм. Іонізація газу відбувається при його нагріванні. Ступінь іонізації тим вище, чим вище температура газу. Плазмовий струмінь, використовувану для зварювання та різання, отримують в спеціальних плазмотронах, в яких нагрівання газу і його іонізація здійснюються дуговим розрядом в спеціальних камерах.
Рис. 1
Дугове плазмову струмінь для зварювання та різання отримують за двома основними схемами. При плазмовому струмені прямої дії (рис. А) виріб включено в зварювальний ланцюг дуги, активні плями якої розташовуються на вольфрамовому електроді (катод) і виробі (анод).
При плазмовому струмені непрямого дії (рис. б) активні плями дуги перебувають на вольфрамовому електроді (катод) і внутрішньої або бічній поверхні сопла (анод).
Склад плазмообразующего газу (аргон, гелій, азот та ін.) вибир...
