Сущность основных способов электрической сварки плавлением Автор: преподаватель Головков Алексей Николаевич Еловский филиал ГБОУ СПО Осинский профессионально-педагогический колледж Занятие по дисциплине Оборудование и технология электрогазосварки

Сварка покрытыми электродами производится плавящимся электродом с покрытием или неплавящимся электродом без защиты и с газовой защитой. Под действием теплоты сварочной дуги плавится основной металл, а в случае применения плавящихся электродов – и электроды с покрытием. После кристаллизации расплавленного металла образуется шов.

При сварке под флюсом сварочная проволока и гранулированный флюс подаются в зону дуги, горящей в полости, заполненной парами металла и материалов флюса. Под воздействием теплоты сварочной дуги плавятся кромки основного металла, электродная проволока и часть флюса. По мере перемещения дуги расплавленный флюс всплывает на поверхность сварочной ванны, остывает, образуя легко отделяющуюся от шва шлаковую корку, а металл сварочной ванны кристаллизуется в форме сварного шва.

В электрошлаковой сварке источником теплоты служит шлаковая ванна, образуемая при расплавлении флюса. Для расплавления основного и присадочного металлов используют теплоту, выделяющуюся при прохождении сварочного тока через расплавленный электропроводный шлак (флюс). В начале процесса дугой расплавляют небольшое количество флюса. Затем электрод погружают в шлаковую ванну, горение дуги прекращается, и ток начинает проходить через расплавленный шлак. Сварку выполняют снизу вверх чаще всего при вертикальном положении свариваемых деталей с зазором между ними. Для формирования шва по обе стороны зазора устанавливают медные ползуны-кристаллизаторы, охлаждаемые водой. По мере формирования шва ползуны перемещаются в направлении сварки.

При сварке в среде защитных газов (газоэлектрическая сварка) защитной средой служат инертные газы (аргон, гелий), активные газы (углекислый газ, водород, азот) и смеси газов (аргона с гелием, аргона с кислородом, углекислого газа с кислородом и др.). Газ предназначен оттеснить кислород и азот воздуха от расплавленного металла, а при сварке активных металлов – и от нагретых до высоких температур участков основного металла.

Разновидностью дуговой сварки является плазменная сварка - сварка сжатой дугой. При сварке столб дуги имеет более высокую температуру. Это обусловливается свойством дугового разряда, заключающимся в том, что при искусственном сжатии столба дуги и охлаждении его наружных слоев наблюдается повышение температуры. Сжатая дуга образуется в дуговом разряде, возникающем в узком канале. Если дуговой разряд возникает между вольфрамовым или медным электродом и основным металлом, то такая дуга называется дугой прямого действия. Если одним из электродов служит сопло (оно может конструктивно совпадать с каналом, в котором создается столб плазмы), то такая дуга называется дугой косвенного действия или плазменной струей.

Сварка трехфазной дугой применяется при ручном и механизированных способах сварки. Сущность этого способа состоит в том, что к двум электродам 1, 2, закрепленным в специальном устройстве, конструкция которого зависит от способа сварки, и к свариваемому изделию 4 подводится переменный ток от трехфазного источника питания. После возбуждения горит не одна дуга, а одновременно три однофазные дуги: по одной между каждым из электродов и изделием (дуга 3 и 5) и дуга 6 между обоими электродами.

При электронно-лучевой сварке в вакууме энергия, необходимая для нагрева и плавления металла, получается в результате интенсивной бомбардировки места сварки быстродвижущимися в вакууме электронами. Вакуум порядка Па, создаваемый в сварочной камере, необходим для того, чтобы резко уменьшить расход энергии электронов на ионизации и удалить из зоны сварки газы, имеющие большое сродство к свариваемым металлам.

Эта сварка основана на использовании светового излучения, являющегося следствием взаимодействия фотонов с атомами системы. В твердотельном рубиновом лазере применяется искусственный рубин-стержень, состоящий из корунда Al 2 O 3 с примесью хромпика Cr 2 O 3. Рубиновый кристалл расположен в кварцевой трубке, наполненную ксеноном. Эта лампа, называемая лампой накачки, благодаря разрядам высоковольтного конденсатора дает импульсные вспышки света определенной частоты и нужной энергии, которые и обеспечивают поток фотонов внутрь рубинового кристалла. Луч лазера выходит через частично прозрачное зеркало, предварительно многократно отражаясь внутри рубинового стержня и таким образом усиливаясь.

1. АНО «Научный Центр внедрения телекоммуникационных технологий «Гражданская сеть» 2. Федеральный центр информационных образовательных ресурсов ФЦИОР Сварка и резка материалов: Учебное пособие. Ю. В. Казаков, М.Г. Козулин и др.; М.: Академия 4. Иллюстрированное пособие сварщика. Издательство «Соуэло», Москва, 2000 г.