Заваряването е процес, при който два или повече вида от еднакви или различни материали се свързват чрез свързване и дифузия между атоми или молекули
Методът за насърчаване на свързването и дифузията между атомите и молекулите е нагряване или пресоване, или нагряване и натискане едновременно
Класификация на заваряването
Заваряването на метал може да бъде разделено на заваряване чрез стопяване, заваряване под налягане и спояване според характеристиките на неговия процес
В процеса на заваряване чрез стопяване, ако атмосферата е в пряк контакт с високотемпературната разтопена вана, кислородът в атмосферата ще окисли метали и различни легирани елементи.Азотът и водните пари в атмосферата ще навлязат в разтопения басейн и ще се образуват дефекти като пори, шлакови включвания и пукнатини в заваръчния шев по време на последващия процес на охлаждане, което ще влоши качеството и ефективността на заваръчния шев.
За да се подобри качеството на заваряване, са разработени различни методи за защита.Например електродъговото заваряване в защитен газ е да изолира атмосферата с аргон, въглероден диоксид и други газове, за да защити дъгата и скоростта на заваряване по време на заваряване;Например, когато заварявате стомана, добавянето на феротитанов прах с висок афинитет към кислорода към покритието на електрода за дезоксидация може да защити полезните елементи като манган и силиций в електрода от окисляване и навлизане в разтопения басейн и да получи висококачествени заварки след охлаждане.
Настолна машина за студено заваряване
Общата характеристика на различните методи за заваряване под налягане е прилагането на натиск по време на заваряване без пълнежни материали.Повечето методи за заваряване под налягане, като дифузионно заваряване, високочестотно заваряване и студено заваряване под налягане, нямат процес на топене, така че няма проблеми като заваряването чрез топене, като изгаряне на полезни сплавни елементи и проникване на вредни елементи в заваръчния шев, което опростява процеса на заваряване и подобрява безопасните и здравословни условия при заваряване.В същото време, тъй като температурата на нагряване е по-ниска от тази при заваряване чрез стопяване и времето за нагряване е по-кратко, засегнатата от топлина зона е малка.Много материали, които трудно се заваряват чрез заваряване чрез стопяване, често могат да бъдат заварени под налягане във висококачествени съединения със същата здравина като основния метал.
Съединението, образувано при заваряване и съединяване на двете свързани тела, се нарича заваръчен шев.По време на заваряване двете страни на заваръчния шев ще бъдат засегнати от заваръчната топлина и структурата и свойствата ще се променят.Тази зона се нарича зона, засегната от топлина.По време на заваряване материалът на детайла, заваръчният материал и заваръчният ток са различни.За да се влоши заваряемостта, е необходимо да се коригират условията на заваряване.Предварителното загряване, запазването на топлината по време на заваряване и термичната обработка след заваряване на интерфейса на заваръчния шев преди заваряване може да подобри качеството на заваряване на заваръчния шев.
В допълнение, заваряването е локален процес на бързо нагряване и охлаждане.Зоната на заваряване не може да се разширява и свива свободно поради ограничението на околното тяло на детайла.След охлаждане в заваръчния шев ще възникне напрежение при заваряване и деформация.Важните продукти трябва да премахнат напрежението при заваряване и да коригират деформацията при заваряване след заваряване.
Съвременната технология за заваряване е в състояние да произведе заварки без вътрешни и външни дефекти и механични свойства, равни или дори по-високи от тези на свързаното тяло.Взаимното положение на завареното тяло в пространството се нарича заварено съединение.Здравината на съединението не се влияе само от качеството на заваръчния шев, но също така е свързана с неговата геометрия, размер, напрежение и работни условия.Основните форми на фуги включват челна фуга, съединителна фуга, Т-образна фуга (положителна фуга) и ъглова фуга.
Формата на напречното сечение на заваръчния шев зависи от дебелината на завареното тяло преди заваряването и формата на канала на двата свързващи ръба.Когато заварявате по-дебели стоманени плочи, в краищата трябва да се изрязват жлебове с различни форми за проникване, така че заваръчните пръти или телове да могат лесно да се подават. Формите на жлебове включват едностранен заваръчен жлеб и двустранен заваръчен жлеб.При избора на формата на канала, в допълнение към осигуряването на пълно проникване, трябва да се вземат предвид и фактори като удобно заваряване, по-малко добавъчен метал, малка деформация при заваряване и ниски разходи за обработка на канала.
Когато две стоманени плочи с различни дебелини се сблъскват, за да се избегне сериозна концентрация на напрежение, причинена от резки промени в напречното сечение, по-дебелият ръб на плочата често постепенно се изтънява, за да се постигне еднаква дебелина на двата съединителни ръба.Статичната якост и якостта на умора на челните съединения са по-високи от тези на другите съединения.Заваряването на челно съединение често се предпочита за свързване при променливи и ударни натоварвания или в съдове с ниска температура и високо налягане.
Препокриващата се връзка е лесна за подготовка преди заваряване, лесна за сглобяване и малка деформация при заваряване и остатъчно напрежение.Поради това често се използва в фуги за монтаж на място и маловажни конструкции.Най-общо казано, препокриващите съединения не са подходящи за работа при променливо натоварване, корозивна среда, висока или ниска температура.
Използването на Т-образни съединения и ъглови съединения обикновено се дължи на структурни нужди.Работните характеристики на непълните ъглови заварки на Т-образни съединения са подобни на тези на препокритите съединения.Когато заваръчният шев е перпендикулярен на посоката на външната сила, той се превръща в преден ъглов шев и формата на повърхността на заваръчния шев ще причини концентрация на напрежение в различна степен;Напрежението на ъгловото заваряване с пълно проникване е подобно на това на челното съединение.
Носещата способност на ъгловата връзка е ниска и обикновено не се използва самостоятелно.Може да се подобри само когато има пълно проникване или когато има ъглови заварки отвътре и отвън.Използва се най-вече в ъгъла на затворената конструкция.
Заварените продукти са по-леки от занитените части, отливките и изковките, което може да намали собственото тегло и да спести енергия за транспортни средства.Заварката има добро уплътнение и е подходяща за производство на различни контейнери.Развитието на технологията за обработка на съединения, която съчетава заваряване с коване и леене, може да направи мащабни, икономични и разумни конструкции за леене и заваряване и конструкции за коване и заваряване с високи икономически ползи.Процесът на заваряване може ефективно да използва материали, а структурата за заваряване може да използва материали с различни свойства в различни части, така че да се даде пълна игра на предимствата на различни материали и да се постигне икономичност и високо качество.Заваряването се превърна в незаменим и все по-важен метод на обработка в съвременната индустрия.
В съвременната металообработка заваряването се развива по-късно от леенето и коването, но се развива бързо.Теглото на заварените конструкции представлява около 45% от производството на стомана, а делът на заварените конструкции от алуминий и алуминиеви сплави също се увеличава.
За бъдещия процес на заваряване, от една страна, трябва да се разработят нови методи за заваряване, заваръчно оборудване и заваръчни материали за по-нататъшно подобряване на качеството и безопасността и надеждността на заваряване, като например подобряване на съществуващите източници на заваръчна енергия като дъга, плазмена дъга, електрон лъч и лазер;Използвайки електронна технология и технология за управление, подобрете производителността на процеса на дъгата и разработете надежден и лек метод за проследяване на дъгата.
От друга страна, трябва да подобрим нивото на механизация и автоматизация на заваряването, като реализиране на програмно управление и цифрово управление на заваръчните машини;Разработете специална машина за заваряване, която автоматизира целия процес от подготвителния процес, заваряването до мониторинга на качеството;В автоматичната производствена линия за заваряване насърчаването и разширяването на заваръчни роботи с цифрово управление и заваръчни роботи може да подобри нивото на заваръчното производство и да подобри условията за здраве и безопасност при заваряване
Време на публикуване: 2 септември 2022 г