Профессионально о сварке

Механизм образования кристаллизационных трещин принято рассматривать с позиций механики двухфазных твердо-жидких сред. Характер изменения пластичности сплавов в температурном интервале хрупкости (ТИХ) можно феноменологически связать с изменением соотношения объемов твердой и жидкой фаз в процессе кристаллизации...

Сварные соединения, полученные сваркой плавлением, имеют три ярко выраженных зоны: литую зону в той части соединения, где существовала расплавленная ванна жидкого металла; основной металл, подвергшийся тепловому влиянию сварки; основной металл, не испытавший такого влияния. Структура основного металла определяется технологической обработкой заготовок перед сваркой...

Сварка изделий из листов толщиной менее 1 мм обычной дугой с плавящимися электродами весьма затруднительна. Чтобы исключить прожог таких листов, необходимо либо уменьшить ток дуги до 5—15 а, либо увеличить скорость сварки. Однако маломощные дуги с плавящимися электродами весьма неустойчивы. Увеличение скорости сварки выше некоторого предела приводит к скачкообразному перемещению активного пятна по изделию, что исключает возможность получения сварного шва равномерного сечения. Кроме того, дуговая сварка таких изделий вызывает значительные их коробления...

Дуговая сварка алюминиевых сплавов связана с определенными трудностями вследствие их большого химического сродства к кислороду и склонности к интенсивному поглощению водорода. Возможность получения качественных сварных соединений определяется, в первую очередь, выбором оптимального способа сварки с учетом ряда требований, включающих в себя обеспечение плотности шва, его внешнего вида, производительности и универсальности процесса...

Протекающие в дуге многоообразные физические явления вызывают как положительные, так и отрицательные эффекты в процессе сварки, усиливаемые или ослабляемые путем изменения разнообразных физических факторов. Наиболее общей характеристикой производительности труда (главного показателя электродугового сварочного процесса) является площадь свариваемых кромок в единицу времени. Как в случае получения швов главным образом за счет основного металла без разделки кромок, так и за счет присадочного повышению производительности сварки способствуют следующие факторы:...

Метод ультразвуковой дефектоскопии металлов и других материалов впервые был разработан и практически осуществлен в Советском Союзе в 1928—1930 гг. проф. С. Я. Соколовым. Ультразвуковые волны представляют собой упругие колебания материальной среды, частота которых лежит за пределами слышимости в диапазоне от 20 кгц (волны низкой частоты) до 500 Мгц (волны высокой частоты)...

Основными способами возбуждения дуги являются следующие: 1) возбуждение разведением электродов (после их соприкосновения); 2) возбуждение дополнительным импульсом высокого напряжения и высокой частоты (от осциллятора); кроме того, возможны и другие способы (дополнительной дугой, промежуточнойвставкой и т. д.). Механизм возбуждения дуги после короткого замыкания связан с тем, что соприкосновение реальных твердых тел при небольшом давлении происходит, как известно, небольшим числом микровыступов. Проходящий через них ток вызывает быстрый нагрев и испарение контактных мостиков, в результате которого возникают два важных для возбуждения дуги процесса...

Электрическая дуга как элемент цепи тока обладает ярко выраженной нелинейностью, т. е. между ее током I и напряжением U нет пропорциональной связи. Зависимости U = f (I) при прочих неизменных условиях для таких элементов чаще всего изображаются в виде кривых, называемых вольт-амперными характеристиками. Если величины U измерены в состояниях устойчивого равновесия разряда при разных токах, то характеристики называются статическими. Построение вольт-амперных характеристик связано с большими трудностями не только из-за сложности измерения длины дуги между плавящимися электродами, но и поддержания неизменными прочих условий...

При сварке деталей из алюминия и его сплавов предъявляются особые требования к подготовке материалов и оборудования. Среди сварщиков, занимающихся изготовлением конструкций из алюминия, бытует выражение: "Хорошо подготовлено — наполовину сварено". Имеется ряд рекомендаций по подготовке поверхностей алюминиевых деталей и проволоки, которые отличаются от рекомендаций для стали. Например, не допускается зачищать поверхность под сварку абразивами, наждачной бумагой, дробеструйной обработкой и т. п...

Соблюдение принятой технологии — необходимое условие получения качественных сварных соединений, поэтому следует строго контролировать операции подготовки материала и технологию сварных работ. Готовые сварные соединения контролируют наружным осмотром, проверяют на прочность, пористость и химическую стойкость. Во время наружного осмотра выявляют прежде всего внешние дефекты сварных швов: неровности по ширине и высоте и непровар сварных швов. При пленочных материалах место шва должно быть ровным, а материал не должен быть вытянутым или собранным в сборки...

В дугах прямого действия подлежащие нагреву или плавлению металлы являются электродами разряда и им передается кинетическая и потенциальная энергия заряженных частиц. Поэтому электроды весьма интенсивно нагреваются и плавятся...

Явления прохождения электрического тока через газы получили название газовых разрядов. В физике известны многие виды таких разрядов, отличающихся друг от друга главным образом величиной разрядного тока, напряжением, температурой и давлением газа (плазмы) между электродами. В технике различают и используют темный, тлеющий, дуговой, искровой и коронный разряды. Строгих количественных границ между ними провести не удается, так как один вид разряда часто переходит в другой без заметного внешнего воздействия...

Существующая аппаратура для сварки пластмасс требует применения сжатого воздуха и других негорючих газов, находящихся под давлением, горючих газов, а также электроэнергии. Поэтому к работе с аппаратурой для сварки изделий допускаются лица, изучившие ее устройство и правила эксплуатации. Кроме того, лица, которых допускают к работе с газовыми горелками, должны знать специальные правила по обращению с газовыми баллонами и с ацетиленовыми генераторами...

Алюминий — химически активный металл, трехвалентный во всех стабильных химических соединениях. Имеет высокое сродство к кислороду и соединяется с ним даже при нормальной температуре, образуя плотную и прочную окисную пленку Аl₂O₃, покрывающую поверхность металла и делающую его коррозионно стойким, особенно в кислых средах. Пленка Al₂O₃ имеет высокую температуру плавления (Т_пл = 2050° С), кипения (T_кип = 3500° С) и плотность, большую, чем у расплавленного алюминия (γAl₂O₃ =  3,85 г/см³). При сварке окисная пленка может погружаться в металл шва, в результате чего существенно ухудшаются его наиболее ценные свойства: коррозионная стойкость, электропроводность. При этом снижаются некоторые механические свойства, могут образоваться поры...

Сварные швы и соединения ответственных изделий и сооружений должны быть непроницаемыми для различных жидкостей и газов Неплотности в швах снижают их прочность при вибрационных нагрузках, уменьшают коррозионную стойкость, вызывают утечку хранимых и транспортируемых продуктов и создают недопустимые условия эксплуатации сварных конструкций. Контроль непроницаемости сварных соединений проводят в соответствии с ГОСТ 3242-79, включая следующие виды испытаний: керосином, обдувом, аммиаком, воздушным давлением, гидравлическим давлением, наливом и поливом.

Качество сварных соединений во многом зависит от сварочных материалов, поэтому каждую партию электродов, сварочной проволоки, флюсов, баллонов с защитным газом перед началом сварки тщательно проверяют. Сварочные материалы должны иметь сертификаты, в которых полностью приведены данные в соответствии с требованиями ГОСТов, технических условий и паспортов.

Защитные газы изолируют сварочную ванну от атмосферного воздействия, поэтому металлургические процессы протекают только между элементами, содержащимися в основном и присадочном металлах. Наиболее эффективными являются инертные газы (аргон, гелий), которые не взаимодействуют с другими элементами. Защитная роль инертных газов значительно повышается при тщательной зачистке свариваемых кромок, на которых могут быть посторонние элементы, влияющие на химические процессы, происходящие в сварочной ванне...

При исследовании сварных соединений, а также при разработке и освоении новой сварочной технологии необходимо знать химический состав основного, присадочного (электродов или электродной проволоки) и наплавленного металлов. Этот состав определяют с помощью химического анализа...

В 1947 г. под руководством Е. О. Патона начались исследования условий формирования валика в различных пространственных положениях. Был испытан ряд способов получения вертикальных швов как с принудительным, так и со свободным формированием: сварка с поперечными или более сложными колебаниями, прерывистая (точками), сварка на пониженном токе (Г.З. Волошкевич, Ю.А. Стеренбоген, С.М. Мандельберг). На основании этих исследований была создана теория формирования валика сварного шва и доказана целесообразность распространения способа сварки под флюсом в вертикальном положении с принудительным формированием шва водоохлаждаемыми ползунами.