История развития электросварки Работу выполнила Ученица 11 класса МКОУ СОШ п.Заря Саввина Галина

Сварка в древности Еще в глубокой древности при помощи каменного орудия из самородков золота, серебра, меди можно было обковывать пластинки, острые лезвия, скребки и т.п., которые для увеличения их размеров соединяли между собой.

С электрическими явлениями в природе человек познакомился очень давно. Такими явлениями были: гроза; способность янтаря, натёртого шерстью, притягивать мелкие частички различных веществ; с древних времён были известны людям и некоторые свойства природных магнитов и т. д.

Нанося удары по сложенным вместе кускам металла, удавалось добиться их соединения. Это был уже один из видов сварки - сварка в холодном состоянии путём приложения деформирующих усилий. Способ холодной сварки совершенствуется до сих пор и находит эффективное применение в наше время.

За несколько тысячелетий до нашей эры некоторые племена научились добывать из руды медь. Но техникой литья они ещё не овладели и, чтобы изготовить крупное изделие из меди, им приходилось прибегать к сварке отдельных подогретых кусков металла. Подогрев металла до пластического состояния облегчал схватывание, а процесс соединения напоминал ковку. Поэтому он и называется кузнечной сваркой.

Однако во многих отраслях такая сварка сдерживала производство. Так имелись следующие недостатки: Большая трудоёмкость Малая производительность Необходимость создания громоздких печей и молотов Качество сварных швов было нестабильное и не удовлетворяет требованиям развивающейся техники (при большом числе свариваемых заготовок имели место дефекты - непровары, приводившие к расслоению металла и разрушению нагруженных деталей во время работы. Это было обусловлено тем, что основными технологическими параметрами процесса сварки являлись температура свариваемого металла и величина его деформации в зоне сварки (обусловленная ударами молота), которые трудно было выдерживать в требуемом достаточно узком диапазоне).

Электродуговая сварка Электродуговаясварка один из способов сварки, использующий для нагрева и расплавления металла электрическую дугу. Температура электрической дуги (до 5000°С) превосходит температуры плавления всех существующих металлов.

Сварка под флюсом При этом способе сварки электрическая дуга горит между концом электродной (сварочной) проволоки и свариваемым металлом под слоем гранулированного флюса. Ролики специального механизма подают электродную проволоку в дугу. Сварочный ток, переменный или постоянный прямой или обратной полярности от источника подводится скользящим контактом к электродной проволоке и постоянным контактом к изделию. Сварочная дуга горит в газовом пузыре, образованном в результате плавления флюса и металла и заполненном парами металла, флюса и газами. По мере удаления дуги расплавленный флюс при остывании образует шлаковую корку, которая легко отделяется от поверхности шва. Флюс засыпается впереди дуги из бункера слоем толщиной 4080 и шириной мм (чем больше толщина свариваемого металла и ширина шва, тем больше толщина и ширина слоя флюса). Масса флюса, идущего на шлаковую корку, обычно равна массе расплавленной сварочной проволоки. Нерасплавившаяся часть флюса собирается специальным пневмоотсосом в бункер и повторно используется. Потери металла на угар и разбрызгивание при горении дуги под флюсом значительно меньше, чем при ручной дуговой и сварке в защитных газах. При этом способе сварки электрическая дуга горит между концом электродной (сварочной) проволоки и свариваемым металлом под слоем гранулированного флюса. Ролики специального механизма подают электродную проволоку в дугу. Сварочный ток, переменный или постоянный прямой или обратной полярности от источника подводится скользящим контактом к электродной проволоке и постоянным контактом к изделию. Сварочная дуга горит в газовом пузыре, образованном в результате плавления флюса и металла и заполненном парами металла, флюса и газами. По мере удаления дуги расплавленный флюс при остывании образует шлаковую корку, которая легко отделяется от поверхности шва. Флюс засыпается впереди дуги из бункера слоем толщиной 4080 и шириной мм (чем больше толщина свариваемого металла и ширина шва, тем больше толщина и ширина слоя флюса). Масса флюса, идущего на шлаковую корку, обычно равна массе расплавленной сварочной проволоки. Нерасплавившаяся часть флюса собирается специальным пневмоотсосом в бункер и повторно используется. Потери металла на угар и разбрызгивание при горении дуги под флюсом значительно меньше, чем при ручной дуговой и сварке в защитных газах.

Сварка покрытыми электродами Покрытые электроды применяют в основном при ручном процессе. Сварку можно выполнять во всех пространственных положениях и в условиях монтажа. Сваривают черные и цветные металлы и различные сплавы практически любой толщины. Покрытые электроды находят достаточно широкое применение и при наплавке. Основной объем работ при ручной сварке выполняется электродами диаметром 26 мм при силе тока А и напряжении дуги В. В ряде случаев используют электроды меньшего или большего диаметра.

При сварке покрытыми электродами металл шва формируется главным образом за счет вводимого в шов электродного металла, и поэтому производительность процесса определяется количеством электродного металла, переходящего в шов за час, смену или сутки Это количество пропорционально коэффициенту наплавки ан, величине тока и чистому времени горения дуги. Значение ан зависит от физико-химических свойств покрытия, рода тока и его полярности, состава электрода, режима сварки и изменяется обычно в пределах 8 12 г/А-ч.

Существует много методов повышения производительности ручной сварки покрытыми электродами. Наиболее эффективным из них является введение в состав покрытия железного порошка, что приводит к повышению коэффициента наплавки до 18 г/А-ч и позволяет значительно повысить производительность процесса по сравнению со сваркой обычными электродами. В этом случае в образовании шва принимает участие не только металл электродного стержня, но и металл, вводимый в состав покрытия в виде железного порошка. Электроды данного типа получили название высокопроизводительных. Коэффициент потерь для них имеет положительную величину, так как при определении значения коэффициента расплавления учитывается только металл, полученный от расплавления стержня, а при определении коэффициента наплавки учитывается и металл, перешедший из покрытия.

Контактная сварка Контактная сварка процесс образования неразъёмного сварного соединения путём нагрева металла проходящим через него электрическим током и пластической деформации зоны соединения под действием сжимающего усилия. Контактная сварка преимущественно используется в промышленном массовом или серийном производстве однотипных изделий. Применяется на предприятиях машиностроения, в авиационной промышленности.

Контактные сварки бывают: Точечная контактная сварка сварочный процесс, при котором детали соединяются в одной или одновременно в нескольких точках. Прочность соединения определяется размером и структурой сварной точки, которые зависят от формы и размеров контактной поверхности электродов, силы сварочного тока, времени его протекания через заготовки, усилия сжатия и состояния поверхностей свариваемых деталей. С помощью точечной сварки можно создавать до 600 соединений за 1 минуту. Применяется для соединения тончайших деталей (до 0,02 мкм) электронных приборов, для сварки стальных конструкций из листов толщиной до 20 мм в автомобиле-, самолёто- и судостроении, в сельскохозяйственном машиностроении и других отраслях промышленности. Точечная контактная сварка сварочный процесс, при котором детали соединяются в одной или одновременно в нескольких точках. Прочность соединения определяется размером и структурой сварной точки, которые зависят от формы и размеров контактной поверхности электродов, силы сварочного тока, времени его протекания через заготовки, усилия сжатия и состояния поверхностей свариваемых деталей. С помощью точечной сварки можно создавать до 600 соединений за 1 минуту. Применяется для соединения тончайших деталей (до 0,02 мкм) электронных приборов, для сварки стальных конструкций из листов толщиной до 20 мм в автомобиле-, самолёто- и судостроении, в сельскохозяйственном машиностроении и других отраслях промышленности.

Рельефная сварка сварочный процесс, при котором детали соединяются в одной или одновременно нескольких точках, имеющих специально подготовленные выступы-рельефы. Этот способ аналогичен точечной контактной сварке. Главное отличие: контакт между деталями определяется формой их поверхности в месте соединения, а не формой рабочей части электродов, как при точечной сварке. Выступы-рельефы заранее подготавливаются штамповкой или иным способом и могут присутствовать на одной или обеих свариваемых деталях. Рельефная сварка сварочный процесс, при котором детали соединяются в одной или одновременно нескольких точках, имеющих специально подготовленные выступы-рельефы. Этот способ аналогичен точечной контактной сварке. Главное отличие: контакт между деталями определяется формой их поверхности в месте соединения, а не формой рабочей части электродов, как при точечной сварке. Выступы-рельефы заранее подготавливаются штамповкой или иным способом и могут присутствовать на одной или обеих свариваемых деталях. Рельефная сварка применяется в автомобилестроении для крепления кронштейнов к листовым деталям (например, для крепления скоб к капоту автомобиля, для крепления петель для навески дверей к кабине); для соединения крепежных деталей болтов, гаек и шпилек. В радиоэлектронике применяется для присоединения проволоки к тонким деталям. Рельефная сварка применяется в автомобилестроении для крепления кронштейнов к листовым деталям (например, для крепления скоб к капоту автомобиля, для крепления петель для навески дверей к кабине); для соединения крепежных деталей болтов, гаек и шпилек. В радиоэлектронике применяется для присоединения проволоки к тонким деталям.

Шовная сварка сварочный процесс, при котором детали соединяются швом, состоящим из ряда отдельных сварных точек (литых зон), частично перекрывающих или не перекрывающих одна другую. В первом случае шов будет герметичным. Во втором случае шовная сварка выполненная отдельными точками без перекрытия практически не будет отличаться от ряда точек, полученных при точечной сварке. Процесс шовной сварки осуществляется на специальных сварочных станках с двумя (или одним) вращающимися дисковыми роликами-электродами, которые плотно сжимают, прокатывают и сваривают соединяемые детали. Толщина свариваемых листов колеблется в пределах 0,23 мм. Применяется при изготовлении различных емкостей, где требуются герметичные швы бензобаки, трубы, бочки, сильфоны и др. Шовная сварка сварочный процесс, при котором детали соединяются швом, состоящим из ряда отдельных сварных точек (литых зон), частично перекрывающих или не перекрывающих одна другую. В первом случае шов будет герметичным. Во втором случае шовная сварка выполненная отдельными точками без перекрытия практически не будет отличаться от ряда точек, полученных при точечной сварке. Процесс шовной сварки осуществляется на специальных сварочных станках с двумя (или одним) вращающимися дисковыми роликами-электродами, которые плотно сжимают, прокатывают и сваривают соединяемые детали. Толщина свариваемых листов колеблется в пределах 0,23 мм. Применяется при изготовлении различных емкостей, где требуются герметичные швы бензобаки, трубы, бочки, сильфоны и др.

Стыковая сварка сварочный процесс, при котором детали соединяются по всей плоскости их касания, в результате нагрева. В зависимости от марки металла, площади сечения соединяемых деталей и требований к качеству соединения стыковую сварку можно выполнять несколькими способами: сопротивлением, непрерывным оплавлением и оплавлением с подогревом. Стыковая сварка сварочный процесс, при котором детали соединяются по всей плоскости их касания, в результате нагрева. В зависимости от марки металла, площади сечения соединяемых деталей и требований к качеству соединения стыковую сварку можно выполнять несколькими способами: сопротивлением, непрерывным оплавлением и оплавлением с подогревом.

Электрошлаковая сварка Электрошлаковая сварка (ЭШС) вид электрошлакового процесса, сварочная техноло гия, использующая для нагрева зоны плавления тепло шлаковой ванны, нагреваемой электрическим током. Шлак защищает зону кристаллизации от окисления и насыщения водородом. Электрошлаковая сварка (ЭШС) вид электрошлакового процесса, сварочная техноло гия, использующая для нагрева зоны плавления тепло шлаковой ванны, нагреваемой электрическим током. Шлак защищает зону кристаллизации от окисления и насыщения водородом.

По виду электрода различают электрошлаковую сварку проволочным, пластинчатым электродом и плавящимся мундштуком; по наличию колебаний электрода без колебаний и с колебаниями электрода; по числу электродов одно-, двух- и многоэлектродную. По виду электрода различают электрошлаковую сварку проволочным, пластинчатым электродом и плавящимся мундштуком; по наличию колебаний электрода без колебаний и с колебаниями электрода; по числу электродов одно-, двух- и многоэлектродную. Обычно электорошлаковую сварку применяют для соединения деталей толщиной от 15мм до 600 мм Обычно электорошлаковую сварку применяют для соединения деталей толщиной от 15мм до 600 мм Электрошлаковый процесс используют также для переплава стали из отходов и получения отливок. Электрошлаковый процесс используют также для переплава стали из отходов и получения отливок.

Ультразвуковая сварка Ультразвуковая сварка, способ сварки с применением ультразвука для сообщения колебаний инструменту, прижимаемому к поверхностям свариваемых материалов. Сварка металлов происходит в твёрдой фазе (без расплавления). Металл разогревается до °С в результате действия сил трения между инструментом и металлом. Колебания инструмента способствуют очистке поверхностей, поэтому шов получается хорошего качества. Этим способом соединяют отдельными точками или непрерывным швом главным образом листовые металлы (Al, Ti, Cu), некоторые сплавы, пластмассы. Толщина листов 0,12 мм. Время сварки точки 0,1 5,0 сек при силе прижатия инструмента кгс(0,22 кн). Ультразвуковая сварка, способ сварки с применением ультразвука для сообщения колебаний инструменту, прижимаемому к поверхностям свариваемых материалов. Сварка металлов происходит в твёрдой фазе (без расплавления). Металл разогревается до °С в результате действия сил трения между инструментом и металлом. Колебания инструмента способствуют очистке поверхностей, поэтому шов получается хорошего качества. Этим способом соединяют отдельными точками или непрерывным швом главным образом листовые металлы (Al, Ti, Cu), некоторые сплавы, пластмассы. Толщина листов 0,12 мм. Время сварки точки 0,1 5,0 сек при силе прижатия инструмента кгс(0,22 кн).

Лазерная сварка и резка Лазерная сварка производится на установке мощностью 500 Вт, которая позволяет варить тонколистовые металлы в автоматическом режиме с большой скоростью и точностью. Лазерная сварка производится на установке мощностью 500 Вт, которая позволяет варить тонколистовые металлы в автоматическом режиме с большой скоростью и точностью.

Благодаря высокой концентрации эергии лазерного излучения в процессе сварки обеспечивается малый объем расплавленного металла, незначительные размеры пятна нагрева, высокие скорости нагрева и охлаждения металла шва и околошовной зоны. Эти особенности теплового воздействия предопределяют минимальные деформации сварных конструкций, специфику физико-химических и металлургических процессов в металле шва, высокую технологическую и конструкционную прочность сварных соединений. Благодаря высокой концентрации эергии лазерного излучения в процессе сварки обеспечивается малый объем расплавленного металла, незначительные размеры пятна нагрева, высокие скорости нагрева и охлаждения металла шва и околошовной зоны. Эти особенности теплового воздействия предопределяют минимальные деформации сварных конструкций, специфику физико-химических и металлургических процессов в металле шва, высокую технологическую и конструкционную прочность сварных соединений.

Электронно- лучевая сварка Электронно-лучевая сварка (ЭЛС) осуществляется в вакууме за счет расплавления кромок основного металла сфокусированным потоком электронов, имеющим высокую удельную мощность q2. Технологический диапазон для целей нагрева, плавления, испарения составляет ~1045*108 Вт/см2. Сварка металлов малых толщин (до 3 мм) ведется с удельной мощностью q2104 Вт/см2, когда испарение с поверхности сварочной ванны незначительно. Электронно-лучевая сварка (ЭЛС) осуществляется в вакууме за счет расплавления кромок основного металла сфокусированным потоком электронов, имеющим высокую удельную мощность q2. Технологический диапазон для целей нагрева, плавления, испарения составляет ~1045*108 Вт/см2. Сварка металлов малых толщин (до 3 мм) ведется с удельной мощностью q2104 Вт/см2, когда испарение с поверхности сварочной ванны незначительно.

Плазменная сварка В последнее время на место старой технологии сварки стали приходит все более новые, одна из них – плазменная сварка. Преимущество плазменной сварки состоит в том, что она не подвергает опасности сварщика, когда тот работает за аппаратом. Аппарат по плазменной сварке совершенно безопасен и экономичен по сравнению с другими аппаратами, которые используют в работе баллоны с кислородом, пропаном или ацетиленом. Использование плазменной сварки позволяет не только вывести производство на совершенно новый уровень, но и заметно повысить экономичность и мобильность сварочных работ. В последнее время на место старой технологии сварки стали приходит все более новые, одна из них – плазменная сварка. Преимущество плазменной сварки состоит в том, что она не подвергает опасности сварщика, когда тот работает за аппаратом. Аппарат по плазменной сварке совершенно безопасен и экономичен по сравнению с другими аппаратами, которые используют в работе баллоны с кислородом, пропаном или ацетиленом. Использование плазменной сварки позволяет не только вывести производство на совершенно новый уровень, но и заметно повысить экономичность и мобильность сварочных работ.

Источники информации svarki.html svarki.html svarki.html svarki.html