Сварка металла

Сварка представляет собой технологический процесс, в результате которого за счет атомных связей, образующихся при тепловом и/или механическом воздействии на детали из однородных металлов, создается их неразъемное соединение.

Процесс образования сварного соединения делится на два этапа. Первый из них предполагает создание плотного контакта между кромками элементов конструкции. Второй заключается непосредственно в воздействии на металл в месте соединения.

Классификация типов сварки

В настоящее время насчитывается более двух десятков технологий и около ста методов сварки. При выборе того или иного способа сварки и оборудования, с помощью которого она будет производиться, учитывают характеристики металлов, толщину свариваемых деталей, требования к точности выполнения операции, необходимую чистоту сварных швов, условия проведения работ и многое другое.

Сварка по техническим признакам

По специфике выполнения сварочных работ операцию классифицируют следующим образом:

• непрерывная и прерывистая сварка;
• сварка в защитной среде (под флюсом, в активном или инертном газе, в вакууме или с комбинированной защитой — флюс + газ);
• по уровню автоматизации (от ручной до оборудования с ЧПУ).

Сварка по роду воздействия

По роду воздействия все типы сварки делятся на три группы:

• плавление: металл плавится в результате воздействия источников тепла — электрической дуги, газового пламени или лучевой энергии;
• давление: соединение деталей без нагрева, с приложением только механической энергии, достаточной для пластической деформации (текучести) металла;
• термомеханическая сварка: место соединения деталей предварительно подвергается нагреву, после чего на них оказывается механическое воздействие.

Наиболее востребованными являются технологии сварки методом плавления. По способу нагрева их делят на газовую и электрическую. В первом случае сварка соединяемых деталей достигается за счет тепла газа, горящего с кислородом (пламя высокой температуры плавит присадочный материал и кромки соприкасающихся деталей). Второй вариант — электрический — подразделяется на две самостоятельных технологии: электродуговую (место стыка нагревается до плавления теплом электрической дуги) и электро-контактную сварку (выброс тепла и, соответственно, плавление возникают от контакта в месте максимального сопротивления цепи). Контактная сварка, в свою очередь, делится на стыковую, точечную и шовную.

Отдельно стоит выделить аргонную сварку металлов, которую применяют при работе с чугуном, сталью, титаном, медью, а также с некоторыми другими металлами и сплавами. Специфика метода заключается в образовании оксидной пленки, которую по окончании работ удаляют.

Автоматизация процесса сварки

Как при электрической, так и при газовой сварке способы накладки сварочных швов по уровню автоматизации технологического процесса делятся на три варианта:

• ручной;
• полуавтоматический;
• автоматический.

Ручная сварка

В этом случае участие человека в процессе сварки максимально, так как формирование сварного соединения выполняется вручную. Виды сварки, применяемые при ручном способе, ограничиваются электродуговой сваркой, пайкой газосварочным аппаратом либо обычной сваркой с нанесением флюса. Ручная сварка используется на опытном производстве, для единичного изготовления изделий под заказ, а также в ходе ремонтных или монтажных работ как на самом производственном предприятии.   

Полуавтоматическая сварка

Полуавтоматический вариант сварки отличается от ручного тем, что подача электрода осуществляется автоматически с помощью системы роликов. По способу подачи выделяют тянущие, толкающие и толкающе-тянущие полуавтоматы. Несмотря на то, что швы по-прежнему накладываются вручную, производительность труда при таком методе несколько выше. В основе работы сварочного полуавтомата могут лежать технологии сварки в инертных газах, использование порошковой проволоки или флюсов. Есть также и универсальные модели. Устройства для полуавтоматической сварки по возможности перемещения делятся на стационарные, передвижные (можно перемещать на тележке в пределах помещения) и переносные.

Сварка на автоматическом оборудовании

Автоматическое сварочное оборудование настраивается оператором на выполнение программы, написанной для выполнения одной или последовательности из нескольких операций. После запуска станка весь технологический процесс происходит без вмешательства человека. Так как завод ОПС занимается массовым производством металлоконструкций, нуждающихся в процессе своего изготовления в большом количестве сварных соединений, в цехах предприятия установлено именно такое оборудование. Основные типы, конструктивные элементы и размеры соединений конструкций из углеродистых и низколегированных сталей, выполняемых автоматической и полуавтоматической дуговой сваркой под флюсом регламентируются ГОСТ 11533-75.

Сварка металлоконструкций

Сборка металлоконструкций различного назначения предполагает соединение методом сварки элементов определенной геометрической формы, для изготовления которых используются конкретные виды материалов. Их характеристики свариваемости и прочности должны соответствовать требованиям ГОСТ 27772-88 и СНИП II 23-81. Данные нормативные документы регламентирую также правила создания швов, а также влияние их качества на устойчивость и срок службы тех или иных конструкций из металла.
Завод ОПС производит металлоконструкции, которые, согласно РД 15.132-96 Минтопэнерго РФ, классифицируются как ответственные. Процесс их сварки строго контролируется, качество соответствует требованиям ГОСТ 5264-80. К работам допускаются только квалифицированные специалисты, прошедшие сертификацию согласно ГОСТ Р ИСО 9712-2009.