Сущность сварки и виды сварки

 Сваркой называют процесс получении неразъемных соединений металлических деталей и узлов посредством образования межатомных связей между свариваемыми частями при их нагреве или пластическом деформировании. Поскольку все метал­лы в твердом состоянии представляют собой тела с кристаллической структурой, при сваривании в одно целое различных частей необхо­димо элементарные частицы (ионы, атомы) сблизить настолько, чтобы между ними действовали межатомные связи. В этом случае образуется неразъемное соединение, достаточно надежное и долговечное. Этого добиваются с помощью нагрева или пластического деформировании как раздельно, так и при их совместном действии.

В авиастроении сварку при пластическом деформировании не применяют из-за недостаточной прочности соединения при циклических нагрузках, невысокой долговечности и малой надежности.

При сварке с нагревом соединяемых металлов (термический класс сварки) получают соединение с оплавлением металлических кромок. Сваркой можно соединить детали, изготовленные из материалов, обладающих свариваемостью. Под ней понимают свойство металла или сплава образовывать с помощью сварки неразъемные соединении свойства которых близки к свойствам основного металла.

Кромки деталей 1 и 3 (рис. 1) сварного соединения расплавляют. При этом жидкий металл одной кромки соединяется с жидким металлом другой кромки. Создается общий объем жидкого металла, называемый сварочной ванной. Когда металл в сварочной ванне застывает, получается сварной шов 2. Прогрев и остывание в районе сварочного шва проходят неравномерно, так что структура околошовной зоны 5 и холодного металла 4 отличаются друг от друга. В околошовной зоне, образовавшейся при переходе от жидкой фазы к твердому металлу, структура может быть неравномерной. Эта неравномерность может оказаться причиной образования трещин. Таким образом, в зоне термического влияния а (околошовной зоне) происходят структурные изменения, влияющие на свойства основного металла 4, не подвергав­шегося нагреву. В процессе эксплуатации эту зону внимательно контролируют на отсутствие трещин. Металл шва, как правило, не уступает прочности основного металла, а часто и превосходит ее. Шов образуется не только за счет расплавления соединяемых металличе­ских кромок, но и за счет дополнительного присадочного металла, вводимого в сварочную ванну.

Для того чтобы защитить сварочную ванну от образования вред­ных примесей, в нее вводят различные вещества, называемые флюсами. Они предохраняют, например, сварочную ванну от соединения с кислородом и азотом воздуха элементов, находящихся в ванне. Флюсы могут принять участие в раскислении, что значительно улучшает качество шва. Для защиты от воздействия внешней среды могут тик же применяться различные нейтральные газы, например аргон или гелий. В некоторых случаях в качестве изолирующей среды применяют двуокись углерода, азот или водород для тех металлов, относительно которых эти газы нейтральны.

Виды сварки

По виду применяемой энергии различают сварку плавлением и давлением с местным нагревом. Сварка с помощью плавления может быть газовой, дуговой, электрошлаковой, электроннолучевой, лазерным лучом, плазменной. Кроме того, существует ряд специальных видов сварки. В авиастроении распространены также контактные виды сварки - давлением с местным нагревом.

Рис. 1. Вид сварного соединения