Технологія виконання зварювання металів
Для технології зварювання металів характерно створення нерозємного зєднання шляхом зближення елементів зєднуються заготовок на відстань, достатню для розвитку звязків міжмолекулярної тяжіння. Для цього використовують 2 стратегії:
- Пластична деформація контактних поверхонь, що зєднуються заготовок до зближення їх на потрібну відстань.
- Розплавлення кромок зєднуються заготовок з внесенням присадочного матеріалу або без нього.
У першому варіанті основною перешкодою для створення зєднання контактних поверхонь є наявність на них мікрорельєфу, який перешкоджає розвитку стійкого контакту на достатній площі. Для його згладжування доводиться докладати значних зусиль або збільшувати пластичність матеріалів за допомогою додаткового прогріву.
Зєднує тиск може створюватися за допомогою пресів, ударних, вибухових навантажень. Застосовується технологія розігріву і згладжування країв деталей, що зєднуються за рахунок сил тертя. Для цього одну заготовку обертають щодо іншої з їх одночасним здавленням. Після розігріву торців до стану пластичної деформації обертання припиняється і відбувається зєднання поверхонь.
Для розігріву контактних поверхонь може застосовуватися електричний струм. До заготівлях подається напруга з різним потенціалом з одночасним їх стисненням. В результаті високого опору в контактній зоні відбувається її локальний розігрів з подальшою пластичною деформацією.
При зєднанні заготовок розплавленням крайок додаток тиску не потрібно. Для досягнення температури розплавлення використовується окремий джерело тепла:
- енергія горіння електричної дуги;
- температура струменя газу в стані плазми;
- енергія лазерного променя;
- енергія потоку електронів;
- температура розігріву шару захисного флюсу при пропущенні через нього електричного струму;
- енергія горіння струменя газового палива.
Передача енергії від джерела тепла до крайок заготовок призводить до розплавлення їх і присадочного матеріалу з утворенням загальної зварювальної ванни. Після охолодження і кристалізації виходить міцна лита структура.
Розігрітий розплавлений метал легко окислюється киснем повітря з формуванням пухкої пористої структури. Для захисту зварювання виконується в захисному середовищі. Застосовуються відсікання зони розплавлення подачею інертних газів, порошкових флюсів, проведення зварювального процесу в вакуумі. Додатковим захистом може бути утворення на поверхні металевого розплаву шару шлаку, який захищає шов до його охолодження.
При будь-якому способі зєднання металів дуже важливо забезпечити чистоту крайок: зняти окисли, лакофарбові покриття. Наявність сторонніх включень перешкоджає зєднанню деталей і псує хімічний склад шва.
У вашому випадку мова може йти про ручного дугового зварювання покритими електродами. У цьому випадку зєднання заготовок досягається розплавленням їх кромок з внесенням присадочного матеріалу. При ручного дугового зварювання згоряння покриття електродів викликає виділення в зоні горіння дуги інертного вуглекислого газу. Частина матеріалу покриття переходить в розплав і спливає на поверхні ванни у вигляді шлаку.
Зварювальні апарати дозволяють плавно налаштовувати силу зварювального струму на рівні достатньому для стійкого горіння дуги і локального розплавлення кромок заготовок. Необхідна сила струму залежить від діаметра електрода і товщини кромок заготовок, а також інших менш важливих факторів.
