Сварка

[welding] — технологич. процесс неразъем, соединения одно- и разнородных материалов с локальным сплавлением (с. плавлением) или за счет совмест. пластич. деформации в контакт, зоне (с. в тв. сост.). При с. плавлением для расплавл. соедин. кромок ис-польз. электрич. дуга, плазма, эл-нный луч, лазер, газ. пламя или джоулево тепло, выдел. в зоне контакта при пропускании через него электрич. тока. С. плавлением осущест. как с плавящ. электродом или присадоч. материалом, так и без них, особенно при с. малых толщин. Защитные и раскисл, расплавл. металл флюсы, как правило, использ. при автоматич. дуг. и электрошлак, с. Источником питания током при дуг. и плазм, нагреве служат трансформаторы с крутопадающей вольт-амперной хар-кой или машины пост, тока с балласт, реостатами мощн. от 30 до 300 кВт. Питание установок для эл-нно-луч. нагрева осущест. от высоковольтных источников пост. тока. Для лазер, нагрева использ. как твердотельные, так и газ. лазеры непрер. действия и импульс, мощн. 2-10 кВт. Степ, автомат. перечиСл. способов нагрева и св. весьма высока. Пром-тью серийно выпуск, как универс., так и специализир. автоматы и полуавтоматы, в к-рых в ряде случаев шир. использ. робототехника для пе-ремещ. не только сварив, деталей, но и самих свароч. головок, напр., в серийном произ-ве кузовов автомобилей точен, контакт, электросв. При с. пластмасс в кач-ве источн. нагрева ис-польз. электронагреватели сопрот., работ, по принципу утюга, а тж. ультразвук, головки. Примен. соедин. внахлестку. Электродный и приезд, материалы выбирают, как правило, близкими по химсоставу к осн. сварив, материалу. Однако в ряде случаев в них увелич. содерж. легкоокисл. легир. элементов с учетом их угара при с. При с. в тв. сост. совмест. локальная пластич. деформ. в контакт, зоне соедин. осущест. прилож. давления (статич., импульс, или взрывом) в сочет. с ультразвук, колебаниями или трением. Холодная с. давл. прак-тич. возможна только в случае соедин. весьма пластич. металлов (Си, А1). Даже при сочет. давл. со сдвигом (клинопресс. с.) необх. подогрев обоих или только более тв. материала (напр., стали или Ti при соедин. их с А1 и его сплавами). Подогрев ведут в печах, пропусканием тока, индукторами, газ. пламенем, плазмой, эл-нным лучом или лазером. При с. актив, и легко окисл. на воздухе материалов необх. использов. вакуума или защит, газ. среды (Ar, Ge, N, СО2). Автоматизир. наиб, эффект, с. трением и ультразвуком:

аргоно-дуговая сварка [argon-arc welding] — дуг. с., при к-рой в кач-ве защит, газа использ. Аг. Для сварки металлов малой толщины применяют а.-д. с. неплав. (W-) электродом без присадоч. материала;

высокочастотная сварка [high-frequency (HF) welding] — с., при к-рой сварив, пов-ти нагрев, т. вые. ч.;
газовая сварка [gas welding] — с. плавл., при к-рой сварив, пов-ти нагрев, газ. пламенем, питание газами горелок при газоплам. с. осу-шеств. от баллонов (О2 и С2Н2) и непосредст. от генераторов горючих газов. Такие газы, как водород, метан, пропан, бутан и т.д., применяются редко, так как темп-pa пламени их смесей с кислородом сущест. ниже, чем у ацетилено-кислород. пламени (3500 К), по-луч. при сжиг. горючих в кислороде (водород-но-кислород., бензино-кислород., ацетилено-кислород. и др.). Широкое промыш. примен. получила ацетилено-кислород. г. с. (темп-ра пламени ок. 3500 К). Г. с. примен. преимущ. для соедин. металлов малых толщин (до 10 мм) и металлов, треб, предварит, подогрева и замедл. охлажд. при с. (чугун, высокоуглерод. конст-рукц. и инструмент, стали и др.). Промыш. примен. имеет тж. газопресс, с. стальных труб и рельсов, заключ. в равномерном нагреве ацетилено-кислород. пламенем металла в месте стыка до пластич. сост. и послед, осадке прессов, или ковкой;

дуговая сварка [arc welding] — с., при к-рой сварив, пов-ти нагрев, электрич. дугой, к-рая плавит осн. металл и стержень электрода (при металлич. электроде, образуя свароч. ванну, дающую при затверд. свар. шов. Темп-ра свароч. дуги 6000—10000 °С (при стальном электроде). Для питания дуги использ. ток 100— 350 А, напряжением 25—40 В от спец. трансформаторов с крутопад. вольт-амперной хар-кой. Д. с. примен. для соедин. металла сред, и большой толщины со спец. одно- или двустор. разделкой кромок при стык, и тавр, типах свар, соединений. В завис, от сварив, материала, размеров сварив, изделий и конструкций и рас-полож. свар, швов в простр-ве примен.: руч. с. электродами с тонкими или толстыми спец. обмазками, обеспечив, газ. защиту металла шва от окисления и/или дополнит, легиров. обра-зующ. на пов-ти шлаками; автоматич. с. под флюсом и полуавтоматич. с. в среде защит, газов (Аг, СО2) плавящ. электрод, проволокой. Дуг. с. ведут в один или неск. слоев;

контактная сварка [resistance welding] — с. с кратковрем. нагревом места соедин., с оп-лавл. или без и с осадкой нагретой заготовки. К. с. соедин. стержн. элементы встык, а точеч. и шовной — лист, внахлестку. Разновид. точеч. к. с. — конденсатор, сварка. Чаще всего ее примен. для приварки проволоч. элементов, напр, термопар, электроотводов, к массив, деталям любой конфигурации. Машины для электро-конт. с. питаются током от мощных (50-350 кВт) пониж. трансформаторов с выходным раб. напряж. от 4 до 12 В и оснащены прерывателями разных типов. Для питания установок конденсатор, к. с. использ. импульс, источники тока со спец. разрядными устр-вами;

печная сварка труб [forge welding] — процесс произ-ва прямошов. свар, труб, заключ. в сворачив. в труб, заготовку штрипса, предварит, нагр. в проход, печи до 1300-1340 °С, и с. давл. кромок заготовки. П. с. т. используют при произ-ве труб диам. от 13,5 до 114 мм с толщиной стенки от 1,8 до 8 мм из низкоуглерод, стали;

радиочастотная сварка [radio-frequency (RF) welding] — высокочастот. с., при к-рой для нагрева сварив, пов-тей применяют электрич. ток радиотехнич. частоты;

сварка в защитных газах [gas-shielded welding] — дуг. с., при к-рой в зону соедин. подаются защит, газы для предотвр. воздейст. воздуха на металл шва. Газ. защита способст. тж. устойч. горению дуги, улучш. усл. формиров. шва, повыш. его кач-во;

сварка в космосе [space welding] — отлич. необыч. слож. условиями: глубоким вакуумом до 10~'° Н/м2 (1(Г12 мм рт. ст.), большой скор, диффузии газов, невесомостью и шир. интервалом темп-р (от -150 до 130 °С). Эти условия чрезвыч. благопр. для след, видов с. (А1- и Ti-сплавов, нерж. и жаропрочных сплавов): диффуз., хол., эл-ннолуч., контакт, и гелио. Вследствие глуб. вакуума и относит, вые. темп-ры в космич. услов. возможна самопроизв. диффуз. с. (схватыв.) плотно еж. деталей.
Впервые в мире с. в к. была проведена 16.10.69 летчиками-космонавтами космич. корабля «Союз-6» В. Н. Кубасовым и Г. С. Шониным на автоматич. установке «Вулкан», сконструиров. в Ин-те электросварки им. Е. О. Патона (Киев, Украина);

сварка в твердом состоянии [solid-phase welding] — получение неразъемного соедин. за счет образов, химич. (металлич.) связей при совмест. пластич. деформации в контактной зоне соединяемых материалов. Способы с. в т. с. (термокомпресс., диффуз., трением, ультразвук., пресс., хол., взрывом, магн.-импульс. и др.) получили шир. распростр. в разных отраслях техники. При любых способах с. в т. с. соедин. образ, за счет деформац. или термоде-формац. воздейст. на пов-тные слои в зоне контакта соедин. материалов. В основе образов, соедин. при с. в т. с. лежит явление схватыв. Пром-ть России серийно выпускает специа-лизиров. оборудование практич. для всех способов с. в т. с.: вакуум, прессы для диффуз. и термокомпресс, сварки, УЗК-генераторы и волноводы, машины для сварки трением, генераторы импульс, тока, технологич. узлы для магн.-импульс, сварки и т.д. Способы с. в т. с. наиб, часто примен. для соедин. разнород. материалов в сочет., не поддающ. сварке плавл., напр., сталей или сплавов Ti с AJ и его сплавами — клинопресс. сварка, с тугопл. металлами — сварка взрывом или магн.-импульс. Последние используются часто для получения заготовок из би- и триметаллов для прокатки. Для соедин. металлич. сплавов с керамиками и др. хруп, материалами примен. диффуз. и термокомпресс, с. в т. с. Хол. с. ведут при комн. темп-ре и поэтому позв. соед. только высокопласт. материалы с относит, невыс. tm и преимущ. в однород. сочетании (А1 + А1, Си + Си, Sn + Sn, Pb + Pb). При клинопресс. сварке более тв. металл (Ti, Fe, Ni и их сплавы) подогрев, до 300-400 "С перед вдавлив. в Аl;

сварка давлением [pressure welding] — с. в тв. сост., осушествл. совмест. локальным де-формиров. соедин. материалов под действием прилож. к ним давления (статич., импульс, или взрывом) часто в сочет. с ультрозвук. колебаниями или трением. Перед с. д. металл либо не нагрев., либо нагрев, незначит. Хол. с. д. выполн. прилож. только давл., созд. значит, пластич. деформацию (до текучести). Перед хол. с. д. треб. тщат. обраб. и очистка соедин. пов-тей. Этот способ с. д. достат. универс., пригоден для соедин. мн. металлич. изделий (проводов, стержней, полос, тонкост. труб и оболочек) и неметаллич. материалов, облад. достат. пластичностью (смолы, пластмассы, стекло и т.п.);

сварка плавлением [flash welding] — с. мест, расплавл. металла сварив, элементов без прилож. давл. При с. п. для распл. соедин. кромок (частей) использ. разные источники тепла: электрич. дуга, плазма, эл-нный луч, лазер, газ. пламя или джоулево тепло, выдел, в зоне контакта при пропуск, через него электрич. тока. С. п. обычно классифиц. по способу нагрева, напр., дуг., в т.ч. электрошлак., газ., плазм, и т.д.;

сварка под флюсом [submerged-arc welding] — дуг. с. с примен. для защиты свароч. ванны от воздейст. Возд. и для улучш. формир. свар, шва спец. свароч. материала — флюса. Этот способ обеспеч. постоянство режима, позв. увеличить свар, ток до 1000—2000 А, получить большую глубину пропл. материала и вые. кач-во св. шва по всей длине;

стыковая сварка [butt welding] — соедин. торцов или кромок изделий к.-л. методом с.;

термитная сварка [thermit welding] — способ с., при к-ром для нагрева металла использ. термит, сост. из порошкообразной смеси металлич. А1 или Mg и желез, окалины. При использ. термита на основе А1 соедин. детали заформов. огнеупор. материалом, подогревают, место сварки заливают раплавл. термитом, к-рый предварит, зажигают (электродугой или запалом). Жидкое железо, сплавляясь с осн. металлом дает прочное соединение. Сварка термитом на основе А1 примен. для соедин. стальных и чугун, деталей — стыковки рельсов, труб, заварки трещин, наплавки пов-тей при ремонте. Термит на основе Mg используют в основном для соедин. телефонных, телеграфных проводов и жил кабелей;

ультразвуковая сварка [ultrasound welding] — с. с примен. ультразвука для сообщения колебаний инструменту, прижим, к пов-тям сварив, материалов. С. металлов происходит в тв. фазе (без расплавл.). Металл разогрев, до 200-600 'С в рез-те действия сил трения м-ду инструментом и металлом. Этим способом обычно ведут с. отд. точками гл. обр. лист, (полос) из металлов (Al, Ti, Си) и сплавов, пластмасс, толщиной 0,1—2 мм;

холодная сварка [cold pressure welding] — с. без нагрева при сдавлив. соедин. деталей. X. с. обычно ведут при комн. темп-ре и при вые. давл. (> 1 ГН/м2), вызыв. пластич. течение металлов. X. с. высокопроизв-на и экономична; примен. для соед., металлов с ГЦК решеткой (Al, Cu, Ni, Ag, Fe?). X. с. позв. избежать образов, в месте соединения хрупких металлоидов, возник, при обычной с. плавл., широко примен. в авиац., электротехнич. и др. отраслях машиностроения;

шовно-стыковая сварка [butt-seam welding] — способ контактной электросварки для соедин. кромок листов встык; примен. гл. обр. для изгот. свар. труб. В контакт, трубосвар. машинах металл в зоне сварки нагрев, электрич. током, затем стык обжим, стальными роликами;

электрическая сварка [electric welding] — с., при к-рой источник теплоты плавл. металла —электрич. ток;

электролитическая сварка [electrolytic brazing] — с. нагревом соедин. частей пост, электрич. током напряж. 110-120 В в водном щелочном электролите. Сварив, части, погруж. в ванну с электролитом, образуют катод, а анодом служит металлич. пластина. Э. с. примен. редко, в основном, для с. мелких деталей;

электрошлаковая сварка [electroslag welding] — с., при к-рой свар, пов-ти нагрев, пропуск, электрич. тока через слой флюса, засып, м-ду кромками; примен. для соедин. деталей весьма больших толщин и особ, эффективна при произ-ве крупногабарит. св.-литых и св.-кованых конструкций для тяж. машиностроения.