1.2 Класифікація та види зварювання

При класифікації процессів зварювання виділяють три основних фізичних ознаки:

• форма енергії, яка вводиться в зону зварювання;

• наявність тиску;

• вид інструмента – носія енергії.

Інші ознаки умовно відносять до технічних та технологічних.

За видом енергії, що вводиться у вироб основні зварювальні процеси поділяють на:

1. термічні (Т)

2. термомеханічні (Т М)

3. термопресові (ТП)

4. механічні (М)

5. пресово-механічні (ПМ).

Форма енергії, що застосовується в джерелі енергії для зварювання (електрична, хімічна та ін.), як класифікаційна ознака не використовується, тому що вона характеризує головним чином не процес, а обладнання для зварювання.

Всі відомі в даний час процеси зварювання відбуваються за рахунок уведення двох видів енергії – термічної та механічної, або їх сполучення.

За агрегатним станом матеріалу в зоні зварювання всі способи поділяються на зварювання плавленням або тиском. При зварюванні плавленням характерна відсутність зовнішніх стискуючих зусиль. При зварюванні тиском обов'язковим є стискання.

Класифікація зварювання металів регламентована за фізичними, технічними і технологічними ознаками. За фізичними ознаками всі способи зварювання об'єднані в три класи:

1. термічний,

2. термомеханічний,

3. механічний.

Основою фізичних ознак класифікації є форма енергії, яка використовується для утворення зварного з'єднання.

Основою технічних ознак класифікації є спосіб захисту металу в зоні зварювання, безперервність зварювання і ступінь його механізації.

Технологічні ознаки класифікації встановлюються для кожного виду зварювання окремо. Наприклад, дугове зварювання можна класифікувати за такими ознаками: видом електрода і дуги; характером впливу дуги на основний метал; родом і полярністю зварювального струму та ін. Електрошлакове можна класифікувати за такими ознаками: видом електрода; наявністю коливань електрода; кількістю електродів.

Далі наводиться класифікація видів зварювання за фізичними ознаками, як найбільш розповсюджена.

Термічний клас

До термічного класу відносять види зварювання, які здійснюються плавленням основного матеріалу, тобто місцевим розплавленням поєднуваних частин із використанням теплової енергії.

Електродугове зварювання

Електродугове зварювання – зварювання плавленням, під час якого нагрів відбувається електричною дугою, найбільше широко застосовувана група процесів зварювальної технології. Для зварювання необхідне потужнострумове джерело живлення низької напруги, до одного затискача якого приєднується зварна деталь, а до іншого – зварювальний електрод.

Головна роль дугового розряду – перетворення електричної енергії в теплоту. При температурі близько 5500° С газ у розряді є сумішшю іонізованих часток. Характер дугового розряду залежить від присадочного металу, основного металу, захисного середовища, параметрів електричного кола та інших факторів.

Ручне дугове зварювання

Ручне дугове зварювання є найпоширенішим видом електрозварювання, застосовується для зварювання м'якої та легованої сталей, чавуну, нержавіючих сталей, у деяких випадках кольорових металів. Електрод має вигляд стрижня діаметром 1,5 – 10 мм, закріплений в ручному електродотримачі.

При дотику електрода до металевої зварної деталі, замикається електричне коло, й кінець електрода нагрівається. Якщо потім електрод відвести на 3 – 5 мм від деталі, то встановлюється дуговий розряд, за рахунок якого далі і підтримується струм. Інтенсивне локальне нагрівання викликає розплавлювання основного металу (металу деталі) поблизу дуги розряду. Кінець електрода теж плавиться, і метал електрода вливається в розплавлену «зварювальну ванну» основного металу.

Зварювальник, стежачи за тим, щоб дуговий проміжок не змінювався, веде електродом уздовж стикованих країв зварюваних деталей. При проходженні електрода утворюється розплавлена зварювальна ванна з основного металу і металу електрода, який потім одразу ж кристалізується. В результаті однократного проходження дуги по контуру зварювання утвориться зварювальний валик.

Зварювання під шаром флюсу

Даний процес зварювання аналогічний ручному дуговому зварюванні, але відрізняється від нього тим, що електродом служить дріт, який подається з котушки і підводиться до місця зварювання через шар флюсу, який наноситься у міру просування тримача електрода або зварювальної головки. Саму дугу при цьому не видно. Процес зварювання допускає майже повну автоматизацію і може забезпечувати високу продуктивність при великій товщині зварюваних деталей.

Швидкість зварювання за такої технології більша, але потрібен час для підготовки деталей до зварювання. Тому зварювання під флюсом економічно виправдане тільки при великому обсязі робіт.