3. Физические процессы при сварке плавлением, при-водящие к установлению межатомных связей между заготовками. Перечислите способы сварки плавлением.

При электрической дуговой сварке энергия, необходимая для образования и поддержания дуги, поступает от источни-ков питания постоянного или переменного тока. В процессе электрической дуговой сварки основная часть теплоты, необходимая для нагрева и плавления металла, получается за счет дугового разряда (дуги), возникающего между свариваемым металлом и электродом. При сварке плавящимся электродом под воздействием теплоты дуги кромки свариваемых деталей и торец (конец) плавящегося электрода расплавляются и образуется сварочная ванна. При затвердевании расплавленного металла образуется сварной шов. В этом случае сварной шов получается за счет основно-го металла и металла электрода. К плавящимся электродам относятся стальные, медные, алюминиевые; к неплавящимся — угольные, графитовые и вольфрамовые. При сварке неплавящимся электродом сварной шов полу-чается только за счет расплавления основного металла и металла присадочного прутка.

При горении дуги и плавлении свариваемого и электрод-ного металлов необходима защита сварочной ванны от воздействия атмосферных газов — кислорода, азота и водо-рода, так как они могут проникать в жидкий металл и ухуд-шать качество металла шва. По способу защиты сварочной ванны, самой дуги и конца нагреваемого электрода от воз-действия атмосферных газов дуговая сварка разделяется на следующие виды: сварка покрытыми электродами, в защит-ном газе, под флюсом, самозащитной порошковой проволо-кой и со смешанной защитой. Покрытый электрод представляет собой металлический стержень с нанесенной на его поверхность обмазкой. Сварка покрытыми электродами улучшает качество металла шва. Защита металла от воздействия атмосферных газов осущест-вляется за счет шлака и газов, образующихся при плавлении покрытия (обмазки). Покрытые электроды применяются для ручной дуговой сварки, в процессе которой необходимо подавать электрод в зону горения дуги по мере его расплав-ления и одновременно перемещать дугу по изделию с целью формирования шва (рис. 1.1.). При сварке под флюсом сварочная проволока и флюс од-новременно подаются в зону горения дуги, под воздействием теплоты которой плавятся кромки основного метаяла, элек-тродная проволока и часть флюса. Вокруг дуги образуется газовый пузырь, заполненный парами металла и материалов флюса. По мере перемещения дуги расплавленный флюс всплывает на поверхность сварочной ванны, образуя шлак. Расплавленный флюс защищает зону горения дуги от воз-действия атмосферных газов и значительно улучшает каче-ство металла шва. Сварку в среде защитных газов выполня-ют как плавящимся электродом, так и неплавящимся с пода-чей в зону горения дуги присадочного металла для формиро-вания сварного шва. Сварка может быть ручной , механизи-рованной (полуавтоматом) и автоматической. В качестве защитных газов применяют углекислый газ, аргон, гелий, иногда азот для сварки меди. Чаще применяются смеси газов: аргон + кислород, аргон + гелий, аргон + углекислый газ + кислород и др. В процессе сварки защитные газы по-даются в зону горения дуги через сварочную головку и оттесняют атмосферные газы от сварочной ванны (рис. 1.4.).

При электрошлаковой сварке тепло, идущее на расплавле-ние металла изделия и электрода, выделяется под воздейст-вием электрического тока, проходящего через шлак. Сварка осуществляется, как правило, при вертикальном расположе-нии свариваемых деталей и с принудительным формирова-нием металла шва (рис. 1.5.). Свариваемые детали собира-ются с зазором. Для предотвращения вытекания жидкого металла из пространства зазора и формирования сварного шва по обе стороны зазора к свариваемым деталям прижи-маются охлаждаемые водой медные пластины или ползуны. По мере охлаждеются для сварки, резки, наплавки, поверх-ностной обработки, прошивки отверстий и других видов лазерной обработки различных конструкционных материа-лов. С помощью С02 — лазера производится резка как ме-таллических материалов, так и неметаллических: слоистых пластиков, стеклотексто-лита, гетинакса и др. Лазерная сварка и резка обеспечивают высокие показатели качества и производительности.

46