Чем можно заменить сварку металла


Жидкая сварка для металла | Главный механик

Содержание статьи

  1. Описание метода жидкой сварки
  2. Выбор холодной сварки
  3. Где применяется жидкая сварка
  4. Особенности применения холодной сварки

Жидкая сварка для металла – это специальная технология, позволяющая при помощи специального состава соединять металлические детали без применения сварки. Этот состав имеет способность образовывать общие кристаллические решётки с основным материалом на стыке склеиваемых поверхностей. Давайте подробней ознакомимся с этим методом.

Описание метода жидкой сварки

Жидкая сварка для металла или её ещё называют холодная сварка – это полимерный клей, состоящий из одного или двух компонентов. У него, вне зависимости от количества компонентов, высокие адгезивные к металлам, теплостойкость которых достигает 1316 градусов. Он способен быстро твердеть на воздухе, не вступает в реакцию с нефтепродуктами, которые содержатся в бензине, моторном масле или солярке. Таким образом, данный вид соединения не является сваркой в традиционном понимании. 

Шов не может выдерживать нагрузку, что и основной металл и чаще всего данным методом пользуются для производства мелких ремонтных работ.

В составе клеевого вещества присутствуют:

  • эпоксидные смолы в качестве основы, от которых зависит однородность и пластичность шва;
  • металлический наполнитель;
  • дополнительные вещества для прочности соединения.

Высокотемпературная холодная сварка представлена на рынке в двух вариантах:

  1. Жидкий состав на основе эпоксидной смолы, твердеющий при взаимодействии с отвердителем. Такой клей почти не пахнет и выделяет вредных веществ. Состав удобно сочетать с металлическими и ткаными армирующими элементами.
  2. Пластичный клей представляет собой специальную замазку, похожую на пластилин для детского творчества. Он выпускается в виде двух брусков или одного бруска, состоящего из двух слоев.

Качество работы зависит не только от клеевого состава, но и от точного соблюдения технологии. Соединение получается прочнее склеиваемых деталей, хотя традиционная сварка все-таки дает более прочное соединение.

Выбор холодной сварки

В огромном количестве разной продукции на рынке много некачественного товара. Чтобы грамотно выбрать хороший сварочный клей, нужно обращать внимание на следующие аспекты:

  • Необходимо учесть свойства склеиваемых металлических поверхностей.
  • Температурный диапазон изделия должен быть как можно более широким.
  • Нужно тщательно изучить прилагаемую к товару инструкцию и в работе учитывать рекомендации по его использованию.

В специальных магазинах можно приобрести отечественный или зарубежный клей для соединения различных металлов. Конечно, изделия российских производителей гораздо дешевле импортных аналогов, но к качеству соединения есть претензии. Из отечественных клеевых составов для металла знатоки советуют выбирать «Полимет» и «Алмаз».

Если клей для металла произведен известными фирмами ABRO, Hi-Gear, Loctite, Devcon, Poxipol, WEICON или Permatex, можно не сомневаться в его качестве. Необходимо обращать внимание и на ценник, который у настоящей фирменной продукции, конечно, будет выше, чем у подпольного самопального тюбика сомнительного качества.

Где применяется жидкая сварка

Технология соединения металлов без сварочного аппарата является довольно новой и применяется чаще всего в таких случаях:

  • при ремонте автомобильных кузовов и запчастей в условиях специальной мастерской, в гараже или в дороге;
  • для ремонта поврежденных труб, насосов, фитингов и прочего сантехнического оборудования;
  • в ремонте газотехнического оборудования;
  • для надежной герметизации металлопластиковых оконных рам.

В автомастерских обычно применяют замазки, но если нужно получить более прочное и надежное соединение, используются жидкие клеевые составы. Перед применением для заделывания поврежденного бака или радиатора нет никакой необходимости сливать топливо, поскольку клеевой состав не вступает в реакцию с нефтепродуктами и быстро твердеет. Автомеханики очень ценят это свойство холодной сварки и отмечают экономичность клея в любом виде.

Устойчивость холодной сварки к высоким температурам используется для ремонта кузовов, поддонов, выхлопных труб, топливных баков, крестовин и глушителей автомобилей, печей и котлов, сельскохозяйственного оборудования, выпускных коллекторов, бытовых электроприборов, корабельных моторов и в других случаях, когда обычную сварку применить невозможно. Холодную сварку применяют не только для склеивания металла, но и для восстановления керамических изделий и прочих бытовых ремонтных работ.

Особенности применения холодной сварки

Разные работы с применением сварочного клея выполняются по одной и той же схеме. Если верить прилагаемой к холодной сварке инструкции, специальных навыков для работы с этим веществом не требуется. Нужно следовать рекомендациям, которые применимы в любом случае:

  • Для подготовки поверхности нужно зачистить металлические детали с помощью абразивного материала. После зачистки шероховатости и царапинки обеспечат отличное сцепление металла и клеевого состава, а шов будет прочным и дольше прослужит.
  • Металл обезжиривают специальным веществом или протирают бензином, в котором смочена ветошь.
  • Для подготовки сварного соединения из тюбика выдавливается необходимое количество жидкого вещества или отрезается кусочек от бруска замазки. Материал разминается или размешивается до однородной консистенции, слегка нагреваясь при этом.
  • Полученный клеевой состав нужно нанести на поверхности и тщательно и очень быстро их выровнять. Некоторые марки холодной сварки схватываются в считанные минуты.
  • Полное высыхание происходит в течение часа, а может растянуться на целые сутки, в зависимости от состава клея. Если ремонт пришлось делать в дороге, ждать столько времени нет возможности. Но за 20-30 минут произойдет первичное застывание клея, и тогда у водителя появится возможность доехать хотя бы до ближайшего автосервиса.

Для работы с холодной сваркой следует учитывать рекомендации специалистов, выработанные при практическом применении. Соблюдение этих советов значительно облегчит и сделает безопасным использование клеевого вещества:

  • Для защиты рук рекомендуется работать в специальных строительных перчатках, поскольку в клеевом составе есть компоненты, вредные для кожи.
  • Количество клеевого состава для работы лучше подготавливать небольшими порциями. Такая рекомендация обоснована тем, что соединяемые поверхности схватываются быстро (первичное склеивание происходит за 5-20 минут). Если приготовить большое количество клеевой смеси сразу, можно не успеть использовать ее полностью и выбросить в итоге.
  • Жидкие клеевые составы, которые производители упаковывают в два шприца (клей и отвердитель), при выдавливании перемешиваются. Опытные мастера не советуют применять такой состав, а дополнительно перемешать компоненты в отельной емкости и только после этого использовать в работе.
  • Для скрепления и ремонта деревянных и пластиковых изделий холодная сварка для металла тоже часто применяется. В инструкции возможность такого использования предусмотрена, ее необходимо внимательно изучить перед применением.
  • Высокие показатели адгезии современных клеевых составов позволяют не зачищать и не обезжиривать склеиваемые поверхности. Даже жирная поверхность приклеится достаточно прочно. Тем не менее, очищенные поверхности будут склеены намного прочнее.
  • До наступления момента полного застывания категорически запрещено воздействие механических нагрузок на склеенные детали.
  • Качество работы и хороший результат работы зависят от точного измерения количества отвердителя и клеевого вещества, которые должны быть тщательно перемешаны между собой.

Инструкция запрещает использование клеевого состава не по назначению, поскольку в этом случае производитель не гарантирует прочность сварного шва.

 Внимание покупателей подшипников

Уважаемые покупатели, отправляйте ваши вопросы и заявки по приобретению  подшипников и комплектующих на почту или звоните сейчас:

     +7(499)403 39 91  

   

  Доставка подшипников  по РФ  и зарубежью.

  Каталог подшипников на сайте themechanic.ru

 

 

Внимание покупателей подшипников

Уважаемые покупатели, отправляйте ваши вопросы и заявки по приобретению подшипников и комплектующих на почту или звоните сейчас:
tel:+7 (495) 646 00 12
[email protected]
Доставка подшипников по РФ и зарубежью.
Каталог подшипников на сайте

Внимание покупателей подшипников

Уважаемые покупатели, отправляйте ваши вопросы и заявки по приобретению подшипников и комплектующих на почту или звоните сейчас:
tel:+7 (495) 646 00 12
[email protected]
Доставка подшипников по РФ и зарубежью.
Каталог подшипников на сайте

Советы по успешной сварке листового металла

Правильное оборудование, электроды и методы сварки могут предотвратить типичные проблемы при сварке листового металла, такие как коробление и оплавление.

МАЙК БРЕЙС И ДЖИМ БРУК

Для производителей и других лиц с В конечном итоге сварка листового металла часто означает постоянную борьбу между производительностью и инвестициями в оборудование по сравнению с плавлением, деформацией, чрезмерно большие зоны термического влияния (ЗТВ) и внешний вид сварного шва. Для индивидуально, время от времени сваривая листовой металл, успех может быть обеспечен путем изучения соответствующих методов.

Выбор процесса

При сварке тонкого металла основная цель состоит в том, чтобы избежать деформации, протекания и чрезмерных зон термического влияния, сохраняя при этом достаточную механическую прочность сварного шва для применения. Сварочные процессы, обеспечивающие максимальный контроль над нагревом, - это дуговая сварка металлическим электродом в газе с коротким замыканием (GMAW), импульсная газовая дуговая сварка (GMAW-P), газовая дуговая сварка вольфрамовым электродом (GTAW) и импульсная GTAW. В таблице 1 представлен краткий обзор процессов.Правильный процесс для вас будет зависеть от относительного влияния факторов, указанных в таблице, на вашу работу.

Консультации по конкретным процессам Выбор электрода GMAW и защитного газа

Используйте проволоку наименьшего возможного диаметра. Меньшая проволока требует меньше тепла для плавления, что, в свою очередь, меньше нагревает металл. Меньшая по размеру проволока также позволяет лучше контролировать сварной шов и иметь больше шансов на исправление ошибок, поскольку она имеет более низкую скорость наплавки.Вот почему профессиональные группы, такие как I-CAR, Межотраслевая конференция по ремонту автокатастроф, рекомендуют использовать проволоку диаметром 0,023 дюйма для большинства работ по устранению столкновений. Для сваривания материала толщиной 18 и более вы можете использовать 0,030 дюйма. проволока для более высоких скоростей наплавки.

Для сварки низкоуглеродистой стали выберите проволоку AWS E70 по классификации S-2, S-3 или S-6. В качестве защитного газа всегда используйте газ с высоким содержанием аргона, например, 75% аргона / 25% CO2, обычно называемый 75/25 или C25. Аргон переносит меньше тепла, чем чистый CO2, и вы получите меньше брызг.

Два самых популярных провода для алюминия - это ER4043 и ER5356. Хотя последний подает легче, выберите ER4043 диаметром 0,030 дюйма для решения проблем, связанных с нагревом. ER4043 плавится при более низкой температуре и использует более низкую скорость подачи проволоки, что часто делает его лучшим выбором для обработки листового металла. Для алюминия используйте 100% аргон в качестве защитного газа.

Для сварки нержавеющей стали 304 совместимы проволоки ER308, ER308L и ER308LSI. Для сварки нержавеющей стали 316L вам понадобится проволока 316L.Используйте трехкомпонентный защитный газ, состоящий из 90% гелия / 8% аргона / 2% CO2.

Примечание. Не пытайтесь сваривать тонкий металл порошковой проволокой. Эти провода используют больше тепла, потому что им требуется глобальный перенос. В отличие от короткого замыкания, когда сварочная ванна охлаждается каждый раз, когда проволока касается основного металла, дуга остается постоянно включенной с глобулярным переносом.

Полярность электрода

Для сварки сплошной проволокой используйте электрод с положительной полярностью (EP).Хотя EP направляет больше тепла в основной металл, чем отрицательная полярность электрода (EN), вы получите наилучшие результаты с EP и следуя приведенным здесь инструкциям. Если вы использовали порошковую проволоку, обязательно измените полярность машины с EN на EP.

Выбор и подготовка электрода GTAW

Забудьте о широко распространенном вольфрамовом электроде диаметром 18 дюймов и используйте меньший. Они бывают диаметром до 0,020 дюйма. Меньшие электроды несут меньше тепла и позволяют лучше сфокусировать дугу на меньшей площади.При обработке стали и нержавеющей стали держите вольфрам заостренным и обязательно шлифуйте параллельно длине.

Для получения наилучших результатов при обработке тонкого алюминия используйте инверторный источник питания (см. Рекомендации по источникам питания GTAW) и забудьте о популярной практике сварки чистым вольфрамовым электродом и скалывания концов. Вместо этого выберите вольфрам диаметром 332 дюйма с 2% церия (2% тория в качестве второго варианта), измельчите его до точки и поставьте на конец небольшой участок. По сравнению со скругленным вольфрамом, используемым в обычных машинах GTAW, заостренный электрод обеспечивает больший контроль дуги и позволяет направлять дугу точно на стык, сводя к минимуму искажения.

Подготовка алюминия

Перед сваркой очистите все металлы, особенно алюминий. Удалите масло и грязь обезжиривателем / растворителем. При контакте с воздухом на алюминии образуется оксидный слой. Этот оксид алюминия плавится при температуре на 2000 ° F выше, чем простой алюминий. Поэтому непосредственно перед сваркой удалите оксид проволочной щеткой из нержавеющей стали, шлифовальной машиной или химическим очистителем оксидов. Любое провисание при подготовке к сварке ухудшает качество и целостность сварного шва, поэтому будьте внимательны.

Если вы храните алюминий в холодных местах (на улице, неотапливаемых складских помещениях), доведите его до комнатной температуры и удалите конденсат. Не нагревайте холодный металл кислородной горелкой - обычная практика, но не очень хорошая идея. Это может загнать углерод в оксидное покрытие.

Универсальный совет

Техника сварки

Направьте дугу в середину сварочной ванны. Обычно дугу следует держать на передней кромке, где сварочная ванна самая тонкая, чтобы дуга проникала в изделие для большего проплавления.Однако, оставаясь спиной, бассейн может изолировать основной металл от полной силы дуги.


Рис. 2 - Сварщик использует источник питания инверторного типа для импульсной GTAW постоянного тока для сварки нержавеющей стали 18-го калибра для пищевой промышленности. Использование импульсной GTAW помогает предотвратить коробление и плавление.
Чтобы предотвратить расплавление и коробление, не взбивайте и не тките резак, потому что чем дольше вы держите дугу в области, тем горячее она становится. Всегда двигайтесь по прямой и используйте максимально возможную скорость движения, обеспечивающую хороший профиль борта.

Прерывистая сварка

Неравномерно распределенное тепло вызывает деформацию и коробление, что, в свою очередь, наносит ущерб деталям, которые теоретически подходят друг к другу. Чтобы свести к минимуму коробление, распределяйте тепло как можно более равномерно. Этого можно добиться, используя технику прерывистой сварки, обычно называемую сваркой с пропуском или стежком.

Например, представьте, что вы свариваете кусок нержавеющей стали 18-го калибра размером 2 x 2 фута для ремонта стенки резервуара. Начните с изготовления 1-дюймовой.-длинный сварной шов. Пропустите 6 дюймов и сделайте еще один сварной шов длиной 1 дюйм. Продолжайте двигаться по окружности пластины, сваривая 1 дюйм из каждых 6 дюймов. Возможно, вы слышали об этом как о сварном шве «1 на 6». После того, как вы однажды объехали, сделайте следующий сварной шов длиной 1 дюйм на 3 дюйма от первого шва. Продолжайте размещать второй набор сварных швов между теми, которые вы сделали на первом проходе, и так далее, пока не добьетесь желаемой целостности.

То же самое справедливо и для сварки линейных деталей. Если металл начинает деформироваться или тянуться в одну сторону, устраните проблему, выполнив

  • Увеличив расстояние между сварными швами.
  • Сварка в начале, середине и конце детали с последующим повторением последовательности
  • Сварка с двух сторон стыка.

Опорные стойки

Чтобы отвод тепла от области сварного шва быстрее, чем при охлаждении только атмосферным воздухом, поместите зону термического влияния в контакт с опорным стержнем - рис. 1. Опорный стержень может быть таким же простым, как металлический стержень (обычно медный или алюминиевый, потому что они рассеивают тепло лучше всего) прижимается к задней части сварного изделия. Этот простой метод позволил одному производителю использовать универсальный импульсный источник питания GMAW для сварки непрерывного соединения на 0,040 дюйма. алюминий.

В приложениях с более высоким рабочим циклом вам может понадобиться использовать опорный стержень с водяным охлаждением. Усовершенствованные версии оснащены охладителем воды, который обеспечивает циркуляцию охлажденной воды или специальной охлаждающей жидкости через отверстия, просверленные в стержне. Простые самодельные версии оснащены водяным охладителем, охлаждающий жидкость циркулирует по трубке из ПВХ, касающейся задней части планки.

Подгонка и совместное проектирование

Сварка тонкого металла требует плотной посадки. Представьте себе стыковой сварной шов на металле 20-го калибра.Если детали не соприкасаются даже на 116 дюймов, вы только что создали дыру, которая требует плавления, и оставила зазор, который не может поглотить тепло. На более толстом металле края металла могут поддерживать дугу, но не здесь. Пробелы не вызывают ничего, кроме неприятностей. Чтобы избежать переделки, вызванной протеканием, придерживайтесь старой поговорки: «Отмерь дважды, отрежь один раз».


Рис. 3 - Инвертор с передовой технологией прямоугольной волны может сфокусировать конус дуги, сузить сварной шов и увеличить скорость движения.Здесь сварка острым электродом и регулировка баланса, выходящая за пределы 68% отрицательного электрода, создавали узкий валик.
Если вы можете изменить конструкцию детали с соединениями, которые могут выдерживать больше тепла, сделайте это. Например, можно ли вместо стыкового шва сделать соединение внахлест? Если вы можете, вы удвоите количество металла, доступного для поглощения тепла.

Не переваривать

Большинство людей, особенно без формального обучения, чувствуют себя вынужденными переварить сустав, чтобы получить большую силу.Предполагая, что у вас достаточно тепла, сторона соединения (длинная сторона треугольника) не должна быть длиннее самой тонкой пластины. Например, при сварке 116-дюйм. пластина к 18 дюйм. пластины в Т-образном соединении или внахлестку, ширина сварного шва должна составлять всего 116 дюймов. Слишком широкие сварные швы снижают скорость перемещения, потери времени, отходы присадочного металла и газа, могут привести к ненужному шлифованию после сварки и могут повлиять на состояние металла.

Источники питания GMAW

При выборе источника питания для GMAW короткого замыкания используйте источник с хорошим контролем напряжения на нижнем конце для хорошего зажигания дуги и стабильности.

Если вы планируете купить универсальный источник питания, использующий бытовой ток 115 В, выберите один от крупного производителя промышленного сварочного оборудования. Часто очень дешевые машины просто не имеют крутизны и индуктивности, необходимых для хорошего контроля короткого замыкания. Убедитесь, что в комплекте есть контактор и газовый соленоидный клапан; некоторые агрегаты, предназначенные только для порошковой сварки, этого не делают.

Если вы планируете выполнять сварку с использованием универсального источника питания серии 200250 A, ищите источник с пистолетом-распылителем, который подключается непосредственно к передней панели.Это устраняет множество проблем с подключением, позволяя мгновенно переключаться между двумя разными проводами, такими как 0,023 жесткой проволоки в «обычном» пистолете и 0,030 алюминиевой проволоки в пистолете для катушки. Чтобы сварить алюминий до толщины 0,040 дюйма, такой источник питания, как Millermatic Pulser от Miller Electric, обеспечивает хорошее соотношение цены и качества для умеренных - объемных производителей, потому что он имеет встроенные возможности импульса.

При больших объемах работы как моноблоки 200300 A, так и промышленные машины промышленного типа могут сваривать лист, не превышая своего рабочего цикла.Хотя несколько универсальных устройств обеспечивают отличные результаты, они не могут конкурировать с промышленными машинами по борьбе с разбрызгиванием. Если в настоящее время вы тратите много времени на очистку после сварки и измельчение брызг, возможно, вы сможете повысить производительность и снизить накладные расходы за счет модернизации технологии источника питания. Помните, что газ, проволока и источник питания составляют менее 15% от общей стоимости сварного шва; 85% приходится на роды. Слишком много компаний пытаются сэкономить гроши, сокращая расходы на сварку, при этом напрасно тратя деньги на шлифовку.

Для металлов размером от 116 до 332 дюймов. Рассмотрите возможность приобретения импульсной системы GMAW, когда решающими факторами являются внешний вид валика и отсутствие брызг. Импульсный GMAW почти не разбрызгивается и обеспечивает более высокую скорость перемещения, чем перекачка с коротким замыканием, поэтому окупается очень быстро. Импульсный GMAW может заменить GTAW в некоторых приложениях для повышения скорости движения. Опять же, промышленные источники питания со встроенным пульсирующим управлением обеспечивают наилучшее соотношение цены и качества.

Источники питания GTAW

Источники питания GTAW делятся на две основные категории: с выходом постоянного тока для черных металлов и с выходом переменного / постоянного тока для цветных металлов.

Для сварки тонкой стали или нержавеющей стали, но не алюминия, приобретите один из новых инверторов GTAW, которые имеют импульсное управление и высокочастотное зажигание дуги. Импульсная GTAW, которая позволяет сварочной ванне охлаждаться между импульсами, является одним из самых простых методов предотвращения коробления и протекания - Рис. 2.

Для сварки тонкого алюминия используйте машину GTAW с регулируемым выходом прямоугольной волны. Точная настройка его «контроля баланса» или регулировки EN соотношение EP, вы можете сузить наплавленный валик и отвод тепла от опорной плиты.

Для получения непревзойденных результатов на тонком алюминии используйте инвертор с передовой технологией прямоугольной волны, такой как Miller's Dynasty 300 DX. Эти машины имеют расширенный контроль баланса (до 90% EN по сравнению с 68% EN для обычных технологий) и регулируемую выходную частоту (обычно от 20 до 250 Гц). Инверторы создают максимально узкий конус дуги и позволяют выполнять сварку в режиме переменного тока с помощью заостренного вольфрама - рис. 3. Вы можете точно направлять дугу, быстрее создавать сварочную ванну и размещать присадочный металл именно там, где вы хотите.


МАЙК БРЕЙС и ДЖИМ БРУК - инженеры-сварщики в Miller Electric Mfg. Co., Аплтон, Висконсин, (920) 734-9821. .

Сварка трением: процесс, типы и преимущества

Сварка трением, как следует из названия, использует трение для сварки соединений. В процессе соединения не используется внешний нагрев.

Таким образом, сварка трением - это не сварка плавлением, а процесс сварки в твердом состоянии, при котором получаемое соединение часто оказывается таким же прочным, как и основной металл. Этот метод сварки используется в нескольких отраслях промышленности для соединения деталей.

Давайте подробно рассмотрим, как работает этот метод, и его преимущества.

СВЯЗАННЫЕ С: ЛАЗЕРНАЯ СВАРКА: ТИПЫ, ПРЕИМУЩЕСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ

Если вы потрете ладони друг о друга, вы заметите, что ваши ладони станут горячими. Чем дальше вы увеличиваете давление и скорость, тем теплее становитесь.

Тот же принцип тепловыделения при трении используется при сварке трением, при которой металлические части трутся друг о друга с чрезвычайно высокой скоростью и давлением.

Это взаимодействие между двумя поверхностями приводит к механическому трению.Даже если два свариваемых материала могут показаться невооруженным глазом гладкими, на микроскопическом уровне есть неровности. Этих неровностей достаточно, чтобы между их поверхностями возникло трение.

Когда два материала подвергаются сварке трением, относительное движение между собой и прикладываемое к ним давление создают тепло в точках контакта. По мере продолжения процесса тепловыделение также увеличивается, и два материала начинают становиться вязкими в точках контакта.

Опять же, движение между двумя частями способствует смешиванию двух частей в их точках контакта, создавая соединение или сварной шов.

Любой процесс сварки, в котором для создания соединения используется трение, можно назвать сваркой трением. Однако в основном существует четыре типа процессов сварки трением.

Давайте кратко рассмотрим каждый из них, чтобы понять тонкие различия между ними.

Сварка трением с вращением: Один из двух материалов вращается по поверхности другого там, где требуется сварка.В процессе используется сжимающая осевая сила и высокие скорости вращения.

Эта комбинация приводит к пластификации двух материалов, что в конечном итоге приводит к их соединению.

Линейная сварка трением: В этом типе сварки трением один из материалов колеблется относительно другого на высоких скоростях с высокими сжимающими силами при возвратно-поступательном движении. Возникающее в результате тепло, выделяемое на поверхностях, приводит к пластификации металла, а оксиды или поверхностные загрязнения выгорают или удаляются по бокам.

Сварка трением с перемешиванием: Для сварки трением с перемешиванием используется специальный инструмент с цилиндрическим буртиком и профилированным штифтом для создания сварных швов. Булавка проходит по шву двух заготовок, пока буртик не коснется шва.

Затем инструмент вращается там, где трение между заплечиком и швом смягчает металл. Профилированный штифт линейно перемещается по линии шва, перемешивая мягкий металл и создавая при этом соединение.

Точечная сварка трением с перемешиванием: Точечная сварка трением с перемешиванием - это один из типов сварки трением с перемешиванием с одним существенным отличием.

При сварке трением с перемешиванием инструмент перемещается по шву деталей. Однако при точечной сварке трением с перемешиванием инструмент вращается в точке и не перемещается.

Он вращается и создает сварной шов, а инструмент поднимается вверх, образуя выходное отверстие, в которое был введен профилированный штифт.

Скорость, с которой происходит относительное движение, и давление, прикладываемое к заготовкам, зависят от величины тепла, необходимого для создания сварного шва между двумя металлическими частями.Для стали при сварке трением возникает температура от 900 до 1300 градусов Цельсия .

Многие используют инерционную сварку и сварку трением как синонимы. Однако инерционная сварка - это разновидность сварки трением.

Точнее, инерционная сварка - это разновидность ротационной сварки трением. Сварка получила название "инерционная сварка" из-за способа вращения.

В этой технике соединения одна из заготовок остается неподвижной, а другая устанавливается на шпиндель.Шпиндель вращается с высокой скоростью для создания трения между двумя металлическими поверхностями.

Здесь максимальная частота вращения шпинделя фиксирована и зависит от типа материала, который он удерживает, и температуры, которой он должен достичь, чтобы сварить две детали вместе.

Как только шпиндель достигает максимальной частоты вращения, привод отключается, и неподвижная заготовка доверяется вращающейся заготовке. Заготовка продолжает вращаться сама по себе за счет силы инерции, возникающей в результате кинетической энергии.

Не все методы сварки обеспечивают одинаковые результаты соединения. Следовательно, тип сварки выбирается на основе свойств, придаваемых соединению в процессе сварки.

Давайте обсудим некоторые преимущества использования сварки трением:

Позволяет соединять разнородные металлы: Одним из основных преимуществ сварки трением является то, что ее можно использовать для соединения разнородных металлов.

Вот некоторые из распространенных биметаллических фрикционных соединений:

  • Алюминий к стали
  • Медь с алюминием
  • Титан с медью
  • Никелевый сплав со сталью

Как правило, любой кованный металл можно сваривать трением.Это дает больше свободы инженерам, поскольку они могут создавать биметаллические конструкции благодаря сварке трением.

Соединения меди с алюминием обычно считаются негрубыми, но при сварке трением это возможно.

Нет внешнего приложения тепла или флюса: Сварка трением не требует внешнего тепла или флюса, что упрощает процесс и делает его менее беспорядочным.

Минимальные дефекты или их отсутствие: Одним из преимуществ твердотельной сварки является то, что она содержит минимальные дефекты или их отсутствие по сравнению со сваркой плавлением.Те же эффекты переносятся и на сварку трением.

Очень быстрый процесс: Сварка трением считается одним из самых быстрых методов сварки, она выполняется в два или даже в 100 раз быстрее, чем обычные швы плавлением.

Не требует большой подготовки поверхности: Обработанные, пропиленные или разрезанные поверхности можно соединить сваркой трением. Однако присутствие смазочных материалов или масел не допускается для достижения оптимальных условий сварки.

Сварка трением - это общий термин, охватывающий несколько типов сварочных процессов.Многие отрасли промышленности полагаются на сварку трением для создания соединений, которые иначе не поддаются разборке.

Это быстрый, эффективный и один из самых популярных вариантов для сварки в твердом состоянии.

.

Какие виды сварки бывают разными и какая лучшая?

Наши родственники на протяжении тысячелетий склеивают куски металла с помощью сварки. Но с 19 века было разработано множество различных техник, которые имеют свои преимущества и недостатки друг перед другом.

Здесь мы исследуем, что на самом деле означает сварка, и обсуждаем, какие типы лучше всего подходят для каких целей. Мы также познакомим вас с парочкой художников, которые делают интересные работы, используя сварку.

СВЯЗАННЫЕ С: РУКОВОДСТВО ПО ЗАРАБОТКЕ ДЕНЕГ НА СВАРКЕ: ВАРИАНТЫ КАРЬЕРЫ И СОВЕТ

Что такое сварка и почему она выполняется?

Сварка - это производственный процесс, в котором используются высокие температуры для плавления и сплавления деталей. Однако следует отметить, что давление также можно использовать для облегчения процесса или использовать исключительно для получения сварного шва.

Согласно brighthubengineering.com, «процесс сварки не просто связывает две части вместе, как при пайке и пайке, вместо этого он заставляет металлические конструкции двух частей соединяться вместе, и становится одним за счет использования из-за сильного нагрева и иногда с добавлением других металлов или газов."

Это обычно отличается от методов плавления металлов при более низких температурах, таких как пайка или пайка, которые обычно не плавят основной металл.

Сварка обычно также включает использование чего-то, что называется присадочным материалом или расходным материалом. Название предполагает, используется для обеспечения «наполнителя» или ванны расплавленного материала, который помогает облегчить образование прочной связи между основными металлами.

Источник: NZ Defense Force / Flickr

Для большинства сварочных процессов также потребуется определенная форма экранирования для защиты основных компонентов и наполнителя от окисления во время процесса.

Сварка может выполняться с использованием различных источников энергии. Примеры включают в себя газовое пламя (питаемое таким химическим веществом, как ацетилен), электрическую дугу (электрическую), лазер, электронный луч, трение и ультразвук. Существуют различные методы сварки, подходящие для работы на открытом воздухе, под водой и даже в космосе.

Какие бывают виды сварки?

Сварка используется в металлургии тысячелетия. Хотя кузнечная сварка, при которой кузнецы соединяют железо и сталь путем нагрева и обработки молотком, какое-то время была единственной жизнеспособной техникой.Все изменилось в 19 веке, когда были разработаны более совершенные методы, такие как дуговая сварка и кислородная сварка.

Платформа обзора сварочного оборудования Welder Station перечисляет некоторые из наиболее распространенных сварочных процессов:

  • MIG-сварка - газовая дуговая сварка металла (GMAW)
  • TIG-сварка - газовая вольфрамовая дуговая сварка (GTAW)
  • Сварка палкой - экранированный металл Дуговая сварка (SMAW)
  • Сварка под флюсом - порошковая сварка (FCAW)
  • Энергетическая сварка пучком (EBW)
  • Сварка атомарным водородом (AHW)
  • Газовая вольфрамо-дуговая сварка
  • Дуговая сварка плазмой
Источник: Divers Institute of Technology

Какие бывают типы сварочных аппаратов?

Есть довольно много разных типов сварочных аппаратов.Эти машины выделяют тепло, плавящее металлические части, чтобы их можно было соединить. Однако не существует единого сварочного аппарата, подходящего для всех сварочных целей.

Сварочные аппараты большего размера обычно используются на промышленных предприятиях, например, на заводах, в то время как аппараты меньшего размера лучше подходят для домашних или любительских целей.

Согласно Welding Hub, существует пять основных типов сварочных аппаратов. Это:

  • Сварочные аппараты MIG (металлический инертный газ).
  • Сварочные аппараты Mig с тиристорным управлением.
  • Аппараты для сварки TIG.
  • Аппараты для точечной сварки.
  • Аппараты для дуговой сварки экранированным металлом.
Источник: sally sally / YouTube

Сварочные аппараты MIG - одни из лучших для большинства видов сварки, будь то дома или на заводе. Они, как правило, могут обрабатывать различные металлы, включая низкоуглеродистую сталь, нержавеющую сталь и даже алюминий.

Сварка МИГ - это процесс дуговой сварки, при котором непрерывный сплошной проволочный электрод подается через сварочную горелку в сварочную ванну, соединяя два основных материала вместе.Защитный газ, пропускаемый через сварочную горелку, защищает сварочную ванну от загрязнения.

Сварка MIG обычно проходит довольно быстро и обеспечивает длительное время дуги, даже если электроды не полностью заряжены.

Сварочные аппараты MIG тиристорного типа обычно лучше всего подходят для фиксации объектов или их установки на подходящей поверхности. Эти машины, как правило, хорошего качества и прослужат очень долго.

Такие сварочные аппараты вырабатывают небольшое количество искры, что упрощает управление.Эти машины лучше всего подходят для сварки твердых стержневых и флюсовых материалов. Они могут обрабатывать низкоуглеродистую сталь, низкоуглеродистую сталь, легированную сталь и т. Д.

Сварочные аппараты TIG более специализированы, чем другие, и обеспечивают чистый и чистый сварной шов без брызг, искр или дыма. Эти машины могут обрабатывать нержавеющую сталь, латунь, золото, магний, алюминий, медь и никелевые сплавы.

Сварочные аппараты TIG обычно не подходят для полевых работ, но отлично подходят для ремонта поврежденных деталей.

Источник: Джулиан Карвахал / Flickr

Машины для точечной сварки обычно используются для соединения внахлест между такими предметами, как листы стали. Для этого металлические листы обычно защищают с помощью пары электродов, пропуская через них ток.

Сварочные аппараты для точечной сварки имеют много преимуществ по сравнению с другими, например, эффективное использование энергии, высокую производительность, простую автоматизацию и т. Д. Эти типы сварочных аппаратов обычно используются в автомобильной промышленности.Кроме того, они обычно намного дешевле, чем их альтернативы.

Дуговая сварка защищенным металлом, также известная как сварка штучной сваркой, использует электрический ток, протекающий через зазор между металлом и сварочной палкой. В этом типе сварки электрический ток используется для создания дуги между основным материалом и присадочным стержнем (также называемым электродным стержнем). Присадочный стержень покрыт флюсом, который предотвращает окисление и загрязнение из-за выделения углекислого газа в процессе сварки.

Какой тип сварного шва самый прочный?

Ответить на этот вопрос не так просто, как может показаться на первый взгляд.Наилучший сварной шов зависит от рассматриваемого основного материала и его предполагаемого использования. Каждый метод, от TIG до плазменной сварки, имеет свои уникальные преимущества и недостатки по сравнению с другими.

Согласно Crom Weld, самым прочным типом сварного шва может быть сварка электродом: «если важна чистая прочность и толщина материала, который можно сваривать, то лучше всего будет сварка. только один, способный сваривать чугун, кроме того, он также работает на грязных материалах и в суровых погодных условиях."

Но это не обязательно означает, что сварка штучной сваркой - лучший выбор для всех сценариев. MIG может применяться к более широкому выбору металлов различной толщины, тогда как сварка TIG позволяет получать сварные швы самого высокого качества, особенно когда речь идет о тонких металлах. . "

Источник: Виталий Сова / iStock

Это также зависит от металла, который вы хотите сваривать. Например, сварка алюминия может быть сложной задачей, поскольку это довольно мягкий металл, который не выдерживает слишком большого количества тепла. По этой причине есть только два жизнеспособных метода сварки, которые можно использовать с алюминием: сварка MIG и сварка TIG.

Из этих двух методов сварка TIG считается наиболее подходящей для достижения наилучших результатов.

Сварка нержавеющей стали, с другой стороны, отличается, поскольку это намного более прочный металл по сравнению с алюминием. По этой причине он может подвергнуться гораздо большему наказанию, прежде чем ослабит свою силу. Но какой способ сварки обеспечивает наиболее прочный сварной шов, зависит от толщины материала.

Сварка MIG считается лучшим методом для большинства сталей.Когда дело доходит до более толстых стальных листов, многие склоняются перед превосходством сварки палкой и флюсом.

Если сталь мягкая и нержавеющая, сварка TIG и MIG может использоваться без каких-либо серьезных проблем.

Как правильно выбрать сварочные перчатки?

Помимо качественной сварочной маски и сварочного аппарата, еще одним важным элементом сварочного оборудования являются перчатки. Поскольку их работа заключается в защите ваших драгоценных, но хрупких человеческих рук от потенциально серьезных ожогов, выбор пары хорошего качества абсолютно необходим.

Но когда дело доходит до сварочных перчаток, не существует универсального решения. Принимаются во внимание такие факторы, как тип сварки, для которой вы их будете использовать, и то, какая ловкость вам понадобится.

Источник: meredith_nutting / Flickr

Тип сварки, который вы будете использовать, будет вызывать разное количество искр и другие опасности. Например, сварка MIG обычно приводит к возникновению большого количества искр, от которых необходимо экранировать и затем очищать.

Перчатки также бывают из разных материалов.Для большинства пользователей кожа является наиболее предпочтительным видом, поскольку она прочная, непроводящая и отлично отводит тепло.

Но кожа может быть сделана из различных видов шкур животных. Вот несколько распространенных примеров:

  • Козья кожа - Этот вид кожи обеспечивает непревзойденную стойкость к истиранию и растяжению, оставаясь при этом мягкой и эластичной. Это идеально подходит для сварки TIG, где требуется максимальная ловкость.
  • Horsehide - Horsehide - прочная, но при этом удобная.Хотя кожаные перчатки менее популярны, они также отлично подходят для сварки TIG.
  • Свиная кожа - Свиная кожа - это прочная кожа, которая отлично подходит для влажных и жирных рабочих сред. Этот вид кожи отлично подходит для сварки TIG, MIG и др.
  • Бычья кожа - Бычья кожа - один из самых распространенных видов кожи. Он очень прочный и удобный, и его обычно предпочитают для ручной сварки и сварки MIG.
  • Deerskin - Мягкая и гибкая кожа, обеспечивающая свободу движений, делает ее еще одним отличным выбором для сварки TIG.
  • Elkskin - Кожа лося не затвердевает так быстро, как воловья, при воздействии тепла. Elkskin - еще один отличный выбор для сварки MIG из-за большого количества выделяемого тепла.

Какой сварщик лучший для новичка?

Если вы новичок в мире сварки, некоторые методы намного легче освоить, чем другие. Например, сварка MIG считается самой простой в освоении и эксплуатации. Но почему?

Источник: Weldscientist / Wikimedia Commons

Сварка МИГ имеет высокую регулируемость выходной мощности.Он также обеспечивает очень чистые сварные швы по сравнению с большинством других методов. Это также здорово, поскольку обычно выполняется довольно быстро, что нравится как новичкам, так и мастерам.

Существуют и другие методы, если позволяет ваш бюджет. Вы можете подумать о приобретении чего-то, что называется гибридным сварщиком. Это позволяет вам опробовать несколько техник с помощью одного инструмента. Тем не менее, несмотря на это, многие практикующие сварщики одобряют простоту и надежность сварки MIG для изучения канатов.

Для чего можно использовать сварку непромышленного назначения?

Хотя сварка очень полезна во многих отраслях промышленности по всему миру, ее можно использовать и для других целей.Один пример - в мире искусства.

Если вы когда-нибудь смотрели вневременной классический анимационный фильм The Iron Giant , Дин МакКоппин сделал именно это.

Источник: ShyCityNXR / Flickr

Прослеживая наши шаги назад в реальный мир, многие художники используют упомянутые выше техники для создания великолепных произведений искусства. Из тех художников, которые используют сварку в своих работах, интересным примером является «Сварка прерывателей цепи».

Этот парень использует старые велосипедные цепи для создания прекрасных эстетически приятных скульптур.Вам действительно стоит посмотреть его работы в Instagram.

Еще один великий художник-сварщик - Давид Мадеро. Этот глава создает потрясающие произведения искусства, используя плазменные резаки и методы точечной сварки.

Это всего лишь двое из многих художников по всему миру, создающих интересные работы с использованием вневременной техники сварки.

.

сварка | Типы и определение

Сварка , техника, используемая для соединения металлических деталей, обычно путем нагрева. Этот метод был открыт во время попыток придать железу полезные формы. Сварные клинки были разработаны в 1-м тысячелетии нашей эры, самые известные из которых были произведены арабскими оружейниками в Дамаске, Сирия. В то время был известен процесс науглероживания железа для производства твердой стали, но полученная сталь была очень хрупкой.Техника сварки, которая включала прослойку относительно мягкого и вязкого железа с высокоуглеродистым материалом с последующей ковкой с молотком, позволила получить прочное и жесткое лезвие.

дуговая сварка

дуговая сварка в среде защитного металла.

ВМС США

В наше время усовершенствование технологий производства чугуна, особенно внедрение чугуна, ограничивало сварку кузнецами и ювелирами. Другие методы соединения, такие как крепление болтами или заклепками, широко применялись в новых изделиях, от мостов и железнодорожных двигателей до кухонной утвари.

Современные процессы сварки плавлением являются результатом необходимости получения непрерывного соединения на больших стальных листах. Было показано, что клепка имеет недостатки, особенно для закрытых контейнеров, таких как бойлер. Газовая сварка, дуговая сварка и контактная сварка появились в конце XIX века. Первая реальная попытка широкого внедрения сварочных процессов была предпринята во время Первой мировой войны. К 1916 году кислородно-ацетиленовый процесс был хорошо развит, и применяемые тогда методы сварки используются до сих пор.С тех пор основные улучшения коснулись оборудования и безопасности. В этот период также была внедрена дуговая сварка плавящимся электродом, но изначально использовавшаяся неизолированная проволока давала хрупкие сварные швы. Решение было найдено, обернув оголенный провод асбестом и переплетенным алюминиевым проводом. Современный электрод, представленный в 1907 году, состоит из неизолированной проволоки со сложным покрытием из минералов и металлов. Дуговая сварка не использовалась повсеместно до Второй мировой войны, когда острая необходимость в быстрых средствах строительства для судоходства, электростанций, транспорта и сооружений стимулировала необходимые разработки.

Сварка сопротивлением, изобретенная в 1877 году Элиху Томсоном, была принята задолго до дуговой сварки для точечного и шовного соединения листов. Стыковая сварка для изготовления цепей и соединения стержней и стержней была разработана в 1920-х годах. В 1940-х годах был внедрен процесс вольфрам-инертный газ с использованием неплавящегося вольфрамового электрода для выполнения сварных швов плавлением. В 1948 году в новом процессе с защитой от газа использовался проволочный электрод, который расходился во время сварки. Совсем недавно были разработаны электронно-лучевая сварка, лазерная сварка и несколько твердофазных процессов, таких как диффузионная сварка, сварка трением и ультразвуковое соединение.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской. Подпишитесь сегодня

Основные принципы сварки

Сварной шов можно определить как соединение металлов, полученное нагреванием до подходящей температуры с приложением давления или без него, а также с использованием присадочного материала или без него.

При сварке плавлением источник тепла выделяет достаточно тепла для создания и поддержания ванны расплавленного металла требуемого размера. Тепло может поступать от электричества или от газового пламени.Сварку сопротивлением можно рассматривать как сварку плавлением, поскольку образуется расплавленный металл.

Твердофазные процессы позволяют получать сварные швы без плавления основного материала и без добавления присадочного металла. Всегда используется давление и обычно подается немного тепла. Теплота трения возникает при ультразвуковом и трении соединения, а нагрев печи обычно используется при диффузионном соединении.

Электрическая дуга, используемая при сварке, представляет собой сильноточный низковольтный разряд, обычно в диапазоне 10–2000 ампер при 10–50 вольт.Столб дуги сложен, но, в общем, состоит из катода, который испускает электроны, газовой плазмы для проводимости тока и области анода, которая становится сравнительно более горячей, чем катод, из-за бомбардировки электронами. Обычно используется дуга постоянного тока (DC), но могут использоваться дуги переменного тока (AC).

Общее количество энергии, потребляемой во всех сварочных процессах, превышает то, что требуется для создания соединения, потому что не все выделяемое тепло можно эффективно использовать. Эффективность варьируется от 60 до 90 процентов, в зависимости от процесса; некоторые специальные процессы сильно отклоняются от этой цифры.Тепло теряется из-за проводимости через основной металл и из-за излучения в окружающую среду.

Большинство металлов при нагревании вступают в реакцию с атмосферой или другими близлежащими металлами. Эти реакции могут быть чрезвычайно пагубными для свойств сварного соединения. Например, большинство металлов быстро окисляются при расплавлении. Слой оксида может препятствовать надлежащему соединению металла. Покрытые оксидом капли расплавленного металла захватываются сварным швом и делают соединение хрупким. Некоторые ценные материалы, добавленные для достижения определенных свойств, настолько быстро реагируют на воздействие воздуха, что осажденный металл не имеет того же состава, что и изначально.Эти проблемы привели к использованию флюсов и инертной атмосферы.

При сварке плавлением флюс играет защитную роль, облегчая контролируемую реакцию металла, а затем предотвращая окисление, образуя слой над расплавленным материалом. Флюсы могут быть активными и помогают в процессе или неактивными и просто защищать поверхности во время соединения.

Инертная атмосфера играет такую ​​же защитную роль, как и флюсы. При сварке металлической дугой в среде защитного газа и вольфрамовой дугой в среде защитного газа инертный газ - обычно аргон - течет из кольцевого пространства, окружающего горелку, непрерывным потоком, вытесняя воздух вокруг дуги.Газ не вступает в химическую реакцию с металлом, а просто защищает его от контакта с кислородом воздуха.

Металлургия соединения металлов важна для функциональных возможностей соединения. Дуговая сварка иллюстрирует все основные характеристики соединения. В результате прохождения сварочной дуги образуются три зоны: (1) металл шва или зона плавления, (2) зона термического влияния и (3) неповрежденная зона. Металл сварного шва - это та часть соединения, которая была расплавлена ​​во время сварки.Зона термического влияния - это область, прилегающая к металлу сварного шва, который не был сварен, но претерпел изменение микроструктуры или механических свойств из-за высокой температуры сварки. Неповрежденный материал - это тот, который не был достаточно нагрет, чтобы изменить его свойства.

Состав сварочного металла и условия, при которых он замерзает (затвердевает), значительно влияют на способность соединения удовлетворять эксплуатационным требованиям. При дуговой сварке металл шва состоит из присадочного материала и основного металла, который расплавился.После прохождения дуги происходит быстрое охлаждение металла шва. Однопроходный сварной шов имеет литейную структуру со столбчатыми зернами, проходящими от края ванны расплава до центра сварного шва. При многопроходной сварке эта литая структура может быть изменена в зависимости от конкретного свариваемого металла.

Основной металл, прилегающий к сварному шву, или зона термического влияния, подвергается ряду температурных циклов, и его изменение в структуре напрямую связано с максимальной температурой в любой заданной точке, временем воздействия и охлаждением. ставки.Типы основного металла слишком многочисленны, чтобы обсуждать здесь, но их можно сгруппировать в три класса: (1) материалы, не подверженные воздействию тепла сварки, (2) материалы, упрочненные в результате структурных изменений, (3) материалы, упрочненные процессами осаждения.

Сварка вызывает напряжения в материалах. Эти силы вызваны сжатием металла сварного шва и расширением, а затем сжатием зоны термического влияния. Не нагретый металл накладывает ограничения на вышеуказанное, и, поскольку преобладает усадка, металл сварного шва не может свободно сжиматься, и в соединении создается напряжение.Это обычно называется остаточным напряжением, и для некоторых критических применений оно должно сниматься термической обработкой всей конструкции. Остаточное напряжение неизбежно во всех сварных конструкциях, и если его не контролировать, произойдет искривление или деформация сварного соединения. Контроль осуществляется методами сварки, приспособлениями и приспособлениями, процедурами изготовления и окончательной термообработкой.

Существует множество способов сварки. Некоторые из наиболее важных обсуждаются ниже.

.

Смотрите также