Зварюванням металу називається технологічний процес створення нероз'ємного з'єднання деталей за допомогою освіти міцної межатомной зв'язку. Виникнення такої стійкого зв'язку може відбуватися внаслідок різних фізичних процесів. Ці процеси утворюють три основні класи зварювання, відповідно до ГОСТ 19521-74:
- термічну (зварювання плавленням без додатка тиску)
- термомеханічну (плавлення з додатком тиску)
- тиском.
В даний час існує безліч видів зварювання. Число їх стає дедалі більше. Поділяють види зварювання за такими технічними ознаками:
- по безперервності процесу
- за методом і характером захисту металу в зварювальної зоні
- за типом захисного газу
- за ступенем механізації
За типом механізації зварювання ділять на:
- автоматичну
- автоматизовану
- механізовану
- ручну.
Розвиток автоматизованих методів зварювальних робіт призвело до значного збільшення швидкості і якості процесу. При цьому, у ручного зварювання є свої переваги, які роблять її незамінною в ряді випадків:
- можливість застосування в важкодоступних місцях;
- доступність для роботи в різних просторових положеннях;
- швидкість переходу від одного зварюваного матеріалу до іншого;
- широкий вибір марок електродів, що дозволяє проведення зварювання різних типів стали;
- зручність транспортування і простота обслуговування зварювального обладнання.
За допомогою ручного зварювання вирішуються численні завдання в будівництві, виробництві, сфері обслуговування і побуті.
Ручне електродугове зварювання металу може здійснюватися за допомогою двох типів електродів. Електродами називаються спеціальні стрижні з захисним покриттям, виготовлені з зварювального дроту. Найбільш поширена технологія - зварювання плавкими електродами. Кромки електрода і вироби, стикаючись, утворюють електричну дугу, яка розплавляє метал, утворюючи зварювальну ванну. При змішуванні металу електрода і виробу утворюється зварний шов. Розплавлений шлак піднімається на поверхню. Остаточна обробка при подальшому затвердінні, необхідна для роботи зі швами, покритими шлаками.
Просторове положення, величина і форма кромок поверхонь, що зварюються, швидкість переміщення дуги - ці фактори впливають на розміри зварювальної ванни. Поступове плавлення електрода змушує зварника виробляти плавний рух вниз для збереження довжини дуги. Переміщення вздовж осі шва необхідно для заповнення оброблення. Ширина шва формується внаслідок поперечного руху руки.
Положення швів в просторі поділяють на нижню (до 60º), вертикальне (60-120º) і стельове (120-180º). Найбільш простим для роботи є нижнє положення шва. Утримання зварювальної ванни необхідно для виключення непроварів і прожогов при дугового зварювання. Досягається воно використанням підкладки (орендованій мідної або незнімної сталевий) і накладенням додаткового підварювального шва.
Вертикальне положення ускладнює формування шва внаслідок стікання розплавленого металу. Продуктивність зварювання в цьому випадку падає. Особливо трудомістким стає створення горизонтальних швів.
Для якісного виконання зварювання в стельовому положенні необхідно максимально зменшити розміри зварювальної ванни. Це досягається застосуванням електродів малого діаметра, зниженням сили струму і створенням коротких замикань.
Технологія ручного дугового зварювання із застосуванням плавляться, відрізняється більшою продуктивністю, але вимагає видалення шлаку, який утворюється поверх шва, у міру виконання робіт.
Ручна аргонодуговая зварювання відбувається з використанням не плавиться. Зварювальник тримає в одній руці аргонову пальник, а в іншій - присадний дріт. Пальник являє собою циліндричну ручку, всередині якої за допомогою спеціального тримача кріпиться вольфрамовий електрод. Через сопло на виріб, що зварюється подається захисний газ. Аргон є інертним елементом, він витісняє повітря з зварювальної зони і перешкоджає хімічної реакції розплавленого металу.
Дуга створюється безконтактним способом. Для цього використовується спеціальний пристрій, зване осциллятором. Призначення осцилятора - створення високовольтних високочастотних імпульсів. Під дією імпульсів відбувається іонізація дугового проміжку і запалюється дуга. Технологія ручного аргонодугового зварювання вимагає більш високої кваліфікації зварника. При цьому, кількість видів зварювальних матеріалів і якість швів значно вище, ніж у зварки, виконуваної своїми руками. Електродами, покритими забрудненнями, неможливо якісне проведення дугового зварювання. Чистота кромки електрода порушується при зіткненні зі зварюваних металом.
Напівавтоматичне зварювання є одним з видів ручного зварювання. Подача електрода (зварювального дроту) проводиться автоматично. Ручним процесом є переміщення дуги по лінії зварювання. Напівавтоматичне зварювання відрізняється найменшою трудомісткістю і високою продуктивністю. Використовується, головним чином, для зварювання нержавіючих, низьколегованих і низьковуглецевих сталей.
Основне застосування контактного зварювання відбувається в промислових масштабах. Точкове зварювання своїми руками - єдиний вид контактного зварювання, доступний в домашніх умовах. Технологія процесу передбачає розміщення деталей, що зварюються між електродами. Потім відбувається нагрівання поверхні, внаслідок проходження зварювального струму, і подальша пластична деформація. Ручна точкове зварювання відрізняється високою економічністю і міцністю що утворюються швів.
Саморобний зварювальний апарат для точкового зварювання можна зробити в домашніх умовах своїми силами. Настільний варіант застосовується найбільш часто. Основні компоненти: зварювальний трансформатор, напівпровідниковий тиристор і реле часу. Електроди виготовляються, в основному, з міді з домішкою хрому та цинку. Рідше застосовуються зварювальні стрижні, створені на основі бронзи і вольфраму. Діаметр точок з'єднання повинен бути в 2-3 рази більше, ніж товщина деталі з'єднання. Своїми руками роблять контактну зварювання при ремонті побутової техніки, кухонних приладів.
ГАЗОВА ЗВАРЮВАННЯ
Ще один вид зварювальних робіт. Технологія газового зварювання полягає в газополум'яної обробки металу спеціальним пальником. Пальним газом для газового зварювання виступає ацетилен. Рідше використовуються водень, метан, пропан, пари гасу. Спалювання відбувається в парах кисню для ефективного досягнення високої температури.
Особливе значення при газовому зварюванні надається дотриманню правил протипожежної безпеки. Всі види горючих газів є вибухонебезпечними. Детонація може бути викликана перевищенням допустимого тиску і швидким нагріванням до температури 500ºC.
Основним інструментом у роботі газозварника є пальник. Вона служить для утворення горючої суміші ацетилену і кисню. Газові пальники бувають інжекторного і безінжекторние типу. Зварювальні пальники комплектуються змінними наконечниками для робіт з деталями різної товщини.
Газове зварювання використовується при обробці легованої і вуглецевої сталі, чавуну і кольорових металів. Дефекти виливків, відколи, тріщини труб виправляються за допомогою ручного газового зварювання.
Процеси зварювальних робіт, яке використовується обладнання, техніка безпеки, контроль і якість строго регламентовані ГОСТами. Ось деякі з них:
ГОСТ 5264-80 і ГОСТ 11534-75 розроблені для ручного дугового зварювання
ГОСТ 14771-76 і ГОСТ 23518-79 встановлюють основні вимоги для дугового зварювання в захисному газі
ГОСТ 10157-79 регламентує технічні умови для Аргона
ГОСТ 5583-78 передбачає технічні умови для Кисню.