Сварка плавлением - это общий термин для сварочных процессов, которые основаны на плавлении для соединения материалов схожего состава и точек плавления. [1] Из-за высокотемпературных фазовых переходов, присущих этим процессам, в материале создается зона термического влияния [1] : 755 (хотя некоторые методы, такие как лучевая сварка, часто минимизируют этот эффект, вводя сравнительно небольшое количество тепла в заготовка [2] ).
В отличие от сварки плавлением, сварка в твердом состоянии не включает плавление материалов.
Приложения [ править ]
Сварка плавлением была ключевым фактором в создании современной цивилизации из-за ее ключевой роли в практике строительства. Кроме болтов и заклепок, нет другого практического метода надежного соединения металлических деталей. Сварка плавлением используется при производстве многих предметов повседневного обихода, включая самолеты, автомобили и конструкции. Большое сообщество использует как дуговую, так и контактную сварку пламенем для создания произведений искусства.
Типы [ править ]
Электрооборудование [ править ]
Дуга [ править ]
Дуговая сварка - один из многих видов сварки плавлением. Дуговая сварка соединяет два куска металла вместе с использованием промежуточного присадочного металла. Это работает путем замыкания электрической цепи для создания электрической дуги . Эта электрическая дуга имеет температуру в центре 6500 ° F (3593 ° C). [3]Эта электрическая дуга возникает на кончике присадочного металла. Когда дуга плавит металл, он перемещается либо человеком, либо машиной вдоль зазора в металлах, создавая связь. Этот метод очень распространен, поскольку обычно выполняется на ручном станке. Аппараты для дуговой сварки портативны и могут быть доставлены на рабочие места и в труднодоступные места. Это также самый распространенный метод подводной сварки. Электрические дуги образуются между точками, разделенными газом. В процессе подводной сварки вокруг свариваемого участка выдувается пузырь газа, в результате чего может образоваться электрическая дуга. Подводная сварка имеет множество применений. Ремонт корпусов судов и обслуживание нефтяных вышек осуществляется с помощью подводной дуговой сварки.
Сварка сопротивлением выполняется двумя электродами . Каждый входит в контакт с одной из свариваемых деталей. Затем два куска металла прижимаются друг к другу между электродами, и через них проходит электрический ток. [4] Кусочки металла начинают нагреваться в точке соприкосновения. Ток пропускается через металл, пока он не нагреется достаточно, чтобы две части расплавились и соединились. По мере охлаждения металла связь затвердевает. Этот процесс требует большого количества электроэнергии. В большинстве случаев необходимы трансформаторы, чтобы обеспечить достаточный ток. Сварка сопротивлением - очень распространенный вид сварки плавлением. Применяется при производстве автомобилей и строительной техники.
Лазерный луч [ править ]
Электропроводная сварка, также известная как лазерная сварка или радиационная сварка, представляет собой высокоточную сварку плавлением. « Лазер » - это аббревиатура от «Усиление света за счет вынужденного испускания излучения». Лазер излучает свет импульсами, называемыми помпами. [5]Эти разрывы нацелены на шов металлов, которые необходимо соединить. По мере взрыва лазер направляется по шву. Эти сильные всплески плавят металл. Два металла при плавлении смешиваются друг с другом. После охлаждения шов становится прочным. Лазеры эффективны, потому что их можно настроить для одновременного выполнения нескольких сварных швов. Лазерный луч можно разделить и направить в несколько точек, что значительно снижает стоимость и количество необходимой энергии. Лазерная сварка находит применение в автомобильной промышленности.
Индукция [ править ]
Индукционная сварка - это разновидность контактной сварки. Однако между свариваемым металлом и источником электричества или сварщиком нет точек соприкосновения. При индукционной сварке катушка наматывается на цилиндр. Эта катушка создает магнитное поле на поверхности металла внутри. Это магнитное поле течет в направлении, противоположном магнитному полю внутри цилиндра. Эти магнитные потоки препятствуют друг другу. [6] Это нагревает металл и заставляет края плавиться вместе.
Химическая [ править ]
Oxyfuel [ править ]
Контакт с пламенем - очень распространенный вид сварки. Самый популярный вид контактной сварки пламенем - газовая газовая сварка . В контактной сварке пламенем используется пламя, воздействующее на поверхность свариваемых металлов, чтобы расплавить их и затем соединить их вместе. Oxyfuel использует кислород в качестве основного источника воспламенения в тандеме с другим газом, таким как ацетилен, для создания пламени, которое составляет 2500 ° C на конце и 2800-3500 ° C на конце внутреннего конуса. [7] Для кислородной сварки можно использовать другие газы, такие как пропан и метанол. Ацетилен - наиболее распространенный газ, используемый при кислородной сварке.
Твердый реагент [ править ]
Сварка твердых реагентов использует реакции между элементами и соединениями. Некоторые соединения при смешивании вызывают экзотермическую химическую реакцию , то есть выделяют тепло. В очень распространенной реакции используется термит, комбинация оксида металла (ржавчины) и алюминия. В результате этой реакции выделяется тепло свыше 4000 ° F. [7] Твердые реагирующие соединения направляются к двум соединяемым металлическим частям. Оказавшись на месте, катализатор используется для запуска реакции. Этот катализатор может быть химическим или другим источником тепла. Создаваемое тепло плавит соединяемые металлы. Как только он остынет, образуется связь. Сварка твердыми реагентами имеет множество нишевых применений - от сварки железнодорожных путей до входа в хранилища банков.
Ссылки [ править ]
- ^ a b Schey, Джон А. (2000) [1977], Введение в производственные процессы , серия McGraw-Hill по машиностроению и материаловедению (3-е изд.), Высшее образование McGraw-Hill , ISBN 978-0-07-031136-7, получено 15 мая 2010 г.
В подавляющем большинстве приложений межатомная связь устанавливается путем плавления. Когда материалы заготовки ( основные или исходные материалы ) и наполнитель (если он вообще используется) имеют одинаковые, но не обязательно идентичные составы и точки плавления, процесс называется сваркой плавлением или просто сваркой .
- ↑ Bull, Steve (16 марта 2000 г.), «Процессы сварки плавлением » , сайт курса MMM373 Joining Technology , Ньюкасл-апон-Тайн , Англия , Соединенное Королевство : Школа химического машиностроения и передовых материалов Университета Ньюкасла , архив с оригинала 11 сентября, 2007 г. , дата обращения 16 мая 2010 г.
- ^ Л. (nd). Основы дуговой сварки. Получено 17 марта 2016 г. с веб-сайта http://www.lincolnelectric.com/en-us/support/process-and-theory/Pages/arc-welding-detail.aspx.
- ^ E. (nd). ОСНОВЫ СОПРОТИВЛЕНИЯ СВАРКИ. Получено 17 марта 2016 г. с сайта https://www.entroncontrols.com/images/downloads/700081C.pdf.
- ^ U. (nd). Руководство по лазерной сварке YAG. Получено 17 марта 2016 г. с сайта http://www.amadamiyachieurope.com/cmdata/documents/Laser-Welding-fundamentals.PDF.
- ^ Райт, Дж. (Nd). ПРИНЦИПЫ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ ИНДУКЦИОННОЙ СВАРКИ ТРУБ. Получено 17 марта 2016 г. с сайта http://www.eheimpeders.com/uploads/TB1000.pdf.
- ^ а б Х. (nd). ПРОЦЕССЫ СВАРКИ ПЛАВЛЕНИЕМ. Получено 17 марта 2016 г. с сайта http://www4.hcmut.edu.vn/~dantn/lesson/POW/POW-p1c3.pdf.
