(Продолжение статьи - Введение в классификацию способов сварки.)
Основой процесса дуговой сварки является создания мощного теплового поля плавящего металл посредством электрической дуги. В результате плавления тела соединяемых деталей на месте стыка проходит смешение расплавленных материалов, образуя при застывании сварной шов. Первым, физику процесса плавления с помощью электродуги раскрыл русский физик-экспериментатор В.В. Петров. Его научные опыты и исследования на рубеже 1802 года содержали описания процессов происходящих в ней, предсказав следом возможность практического применения.
Тип материала сварочного электрохода.
В дуговом методе сварки электрод является одним из основополагающих элементов этого технологического процесса. В зависимости от материала различают 2-ва вида сварочных электродов – неплавящиеся и плавящиеся. Материалом для первого типа выступают графит, уголь, вольфрам. Для второго плавящегося типа электродов основой служат медь, сталь, алюминий.
Соответственно этому разделяют виды сварочных процессов.
Tехнология Н.Н. Бенардоса
Tехнология Н.Г. Славянова.
- металлический плавящийся электрод;
- электрододержатель;
- источник сварочного тока;
- соединяемые изделия;
- неплавящийся электрод;
- присадочный металл.
Технология сварки неплавящимся электродом.
Эта технология сварки базируется на возбуждении дуги между изделием и катодным пятном электрода. Последнее возможно за счет поддержания в цепи тока прямой полярности. Присадочная проволока подводится к месту стыковки. Тут воздействие тепла плавящей дуги разжижает металл изделий вместе с присадкой (см. схему 1), и смешанная расплавленная масса заполняет промежуток между свариваемыми деталями. Результатом этой методики, разработанной Н.Н. Бенардосом в 1882 г., является формирование сварного шва.
Процесс сварки плавящимся электродом.
Метод дуговой сварки, основанный на расплавлении материала электрода, имеет соответствующее название – сварка плавящимся электродом. В этом варианте тепло дуги доводит до жидкого состояния материал электрода и стыковые поверхности свариваемых изделий. В месте расплавления материалы смешиваются и после остывания образуют жесткое соединение в виде сварочного шва. Описанный способ дуговой сварки (см. схему 2) был открыт и описан в 1888 году русским инженером-изобретателем Славяновым Н.Г. На сегодняшний день техника сварки на основе плавления электрода наиболее популярна среди сварщиков.
Виды сварочной дуги.
Если разряд дуги возникает между сварочным электродом и свариваемой деталью, такой вид дуги называют дугой прямого действия. При такой технике (см. ниже схему 4) электрод и свариваемое изделие включены в электрическую схему. Материал электрода расплавляется под тепловым воздействием сварочной дуги, заполняя зазор в месте соединения деталей. В случае получения дуги через включение в электрическую схему только двух электродов (см. ниже схему 3) ее называют дугой косвенного действия.
Схема иллюстрация дуги косвенного действия
Схема иллюстрация дуги прямого действия
- 1 - Электрод,
- 2 - Сварочная дуга,
- 3 - Источник тока,
- 4 - Соединяемые детали.
Все выше описанное широко применяется в мире. Выбор конкретного способа или вида сваривания металлических изделий зависит от:
- физических свойств соединяемых материалов,
- конкретных технологических условий сварки,
- и необходимости механизации всего процесса.
По степени механизации можно выделить 3 основных вида дуговой сварки:
-
Ручная дуговая сварка
-
Полуавтоматическая
-
Автоматическая
Эти технологии будут освещены в следующей публикации.