16.2. Классификация способов сварки

Способы сварки можно классифицировать по различным признакам. Однако вполне совершенной классификации, охватывающей все способы сварки, с учетом физических процессов в зоне соединения, не существует. Принято все существующие способы сварки делить на две большие группы: 1) сварка плавлением (сварка без давления) и 2) сварка давлением (сварка без оплавления).

Первая группа характеризуется объединением частей металла при его жидком состоянии без приложения давления. К сварке плавлением примыкает пайка, отличающаяся тем, что расплавляется лишь присадочный металл (припой), а основной свариваемый металл остается нерасплавленным.

Во второй группе объединение металла соединяемых частей в единое целое характеризуется применением давления для осадки металла, при этом остальные признаки, в том числе и состояние металла, во внимание не принимаются.

Каждый из этих методов сварки можно разделить на несколько способов (рис. 62).

Применяется также классификация сварки по виду энергии, которая используется для образования сварного соединения. По этому признаку все виды сварки делятся на термическую, термомеханическую и механическую сварку.

К термической сварке относятся такие виды сварки, которые осуществляются плавлением с использованием тепловой энергии. При этом металл свариваемых деталей расплавляется, образуя общую сварочную ванну, а при затвердевании образует сварной шов. Металл шва вследствие этого имеет литую структуру. Основными видами термической сварки являются дуговая, газовая, электрошлаковая, лазерная, электронно-лучевая, плазменная, термитная и другие виды сварки.

При термомеханических видах сварки образование сварного соединения происходит за счет тепловой энергии и внешнего давления. Основными из этого класса являются контактная, диффузионная и газопрессовая сварка. Сварной шов при этом образуется пластическим деформированием металла свариваемых поверхностей.

Механический класс включает виды сварки, осуществляемые с использованием механической энергии и давления. Соединение поверхностей при этом может происходить как при комнатных, так и при более низких температурах. К этим видам сварки можно отнести, например, сварку трением, ультразвуковую, магнитно-импульсную и сварку при помощи взрыва.

Сварку можно классифицировать и по некоторым техническим признакам. К этим признакам можно отнести, например, способ защиты металла в зоне сварки, непрерывность процесса и способ его механизации. По способу защиты металла различают сварку в воздухе, вакууме, в среде защитных газов, под слоем флюса. В качестве защитных наиболее часто применяются углекислый газ и аргон. По непрерывности процесса различают непрерывные и прерывистые виды сварки; по степени механизации – ручные, механизированные, автоматизированные и автоматические. Каждый способ сварки дает наилучшие качественные показатели и экономическую целесообразность лишь при учете физических и химических свойств свариваемых материалов, их толщин, а также требований, предъявляемых к сварной конструкции. Вместе с тем, следует считаться с технологическими особенностями каждого способа сварки. Это особенно необходимо учитывать тогда, когда конструкция может быть сварена несколькими способами.

В зависимости от взаимного расположения свариваемых деталей применяют различные виды сварных соединений – стыковые, внахлестку, тавровые, угловые (рис.63). При соединении внахлестку свариваемые изделия накладывают друг на друга с перекрытием, равным трем-пяти толщинам соединяемых листов. Соединения внахлестку не рекомендуется применять при толщине листов свыше 10…12 мм. Угловые соединения являются разновидностью тавровых и выполняются, как правило, без подготовки кромок.

По расположению в пространстве сварные швы бывают горизонтальные, вертикальные и потолочные. Наиболее удобные для выполнения горизонтальные швы в нижнем положении. Швы на вертикальной плоскости (вертикальные и горизонтальные) выполнять труднее, поскольку под действием сил тяжести возможно вытекание жидкого металла из сварочной ванны. Еще труднее выполнять сварку потолочных швов.

Рассмотрим некоторые наиболее распространенные способы сварки.

Акулич Н.В. Процессы производства черных и цветных металлов и их сплавов, Гомель 2008