Все существующие способы сварки металлов делятся на два типа: в жидкой фазе (плавлением) и в твердой фазе (давлением). Данная технология используется не только для соединения деталей друг с дружкой, но и для наращения слоя на поверхность детали.
Восстановление деталей с помощью сварки
Наращение слоя металла на поверхность детали увеличивает ее вес и размеры. Этот способ сварки известен как наплавка. Он применяется для облицовки поверхности и для восстановления габаритов деталей, которые уменьшились в результате износа. Данный вид сварки характеризуется высокой экономической эффективностью, поскольку позволяет восстанавливать сложные дорогостоящие детали. Он получил широкое распространение при проведении ремонтных работ во многих отраслях, включая следующие:
- горная промышленность;
- транспорт;
- строительство;
- сельское хозяйство.
Облицовочные наплавочные работы используются для формирования на поверхности детали дополнительного слоя материала, обладающего особыми качествами (высокой твердостью, износоустойчивостью и т. п.). Этот способ сварки востребован не только при проведении ремонтных работ, но и при изготовлении новых изделий. Наплавка осуществляется при помощи разных видов сварки (газовой, электронной, плазменной, дуговой и др.). Наплавочный процесс может осуществляться с применением специального оборудования с автоматизацией главных операций.
Сварка в жидкой фазе
Ручная дуговая сварка является самым простым способом выполнения сварочных работ. Она базируется на применении электрической дуги, образующейся при присоединении гибким проводом держателя к одному полюсу источника электротока и свариваемого изделия – к другому. В держателе находится металлический или угольный электрод. Во время кратковременного соприкосновения электрода с изделием происходит зажигание дуги, расплавляющей стержень электрода и основной металл. В результате формируется сварочная ванна, после затвердевания которой образуется сварной шов. Питание дуги осуществляется при помощи поступающего от специальных источников электротока силой от 100 до 350 ампер и напряжением от 25 до 40 вольт. При дуговой сварке азот и кислород, содержащиеся в воздух, вступают в химическую реакцию с расплавленным металлом, в результате чего формируются нитриды и окислы, которые понижают пластичность и прочность сварного соединения. Для защиты участка сварки используются различные внешние и внутренние способы.
Сварка в твердой фазе
Холодная сварка производится путем приложения давления, которое создает существенную пластическую деформацию, доводя металл до состояния текучести. Перед использованием данного способа соединяемые поверхности необходимо тщательно обработать и очистить. Чаще всего это делается механическими средствами, к примеру, вращающимися проволочными щетками. Сварка давлением достаточна универсальна, она подходит для соединения самых разных изделий из металла (полос, стержней, проводов, оболочек и труб с тонкими стенками) и других пластичных материалов (стекло, пластик, смолы и т. д.).
Особенность сварки плавлением заключается в том, что прочность сварного соединения в ряде случаев оказывается выше прочности основного металла. Помимо этого, при использовании сварки давлением в химическом составе металла чаще всего не происходит существенных изменений, поскольку он не нагревается или нагревается несильно. Благодаря этой особенности способы сварки в твердой фазе незаменимы в ряде промышленных отраслей (космической, электронной, электротехнической и др.).
