Что называют строительным производством. Строительное производство и его организация. Способы измерения строительной продукции

В настоящее время в мире существуют несколько методов соединения металлоконструкций, которые бывают разъемными и неразъемными. Разъемными методами соединения являются болтовые соединения с применением высокопрочных болтов, которые широко распространены при выполнении строительных и ремонтных работ. В частности, болтовые соединения применяются при монтаже ферм перекрытия в промышленном строительстве.

К числу неразъемных соединений металлоконструкций относятся соединение при помощи заклепок и сваркой. Несмотря на свою многовековую историю, соединение конструкций и деталей изделий при помощи заклепок до настоящего времени еще применяются в промышленности. Однако наиболее современным и распространенным методом соединений металлоконструкций является электро- и газовая сварка.

Сварка представляет собой технологический процесс неразъемного соединения материалов, в том числе и металлов и термопластиков методом местного или общего их нагрева. С момента открытия метода соединения металла электросваркой, она прошла динамичный путь своего развития, в котором принимали участие многие ученые физики и металловедения. Электросварка по способу производства подразделяется на наименее сложную ручную электродуговую сварку, которая распространена практически повсеместно от промышленности и сельского хозяйства до строительства, ремонта и применения в быту, а также на полуавтоматическую и автоматическую электросварку в стационарных условиях в цехах и мастерских.

Одним из распространенным и востребованным методом электросварки в строительстве и при выполнении различных ремонтных работ является ручная электродуговая сварка, которая применяется при изготовлении и монтаже металлоконструкций, в том числе и нестандартных. Кроме того электродуговая сварка применяется при изготовлении и монтаже металлических каркасов, различных конструкций и размеров ферм, балок, при производстве междуэтажных перекрытий. Наибольшим достоинством ручной сварки является ее мобильность, то есть возможность работы в любых условиях с применением наиболее простого сварочного оборудования-сварочного трансформатора при наличии электроснабжения. При отсутствии сетей электроснабжения применяется любые генераторы электрического тока. В настоящее время на рынке строительных услуг представлен широкий выбор сварочных аппаратов различной мощности и для различного применения.

Одним из основных требований при выполнении сварочных работ является защита шва от атмосферного воздуха, кислород которого способствует окислению металла шва. Такая защита осуществляется специальными присадками сварочных электродов или сварка в среде инертных газов. Наиболее распространенной сваркой в среде инертных газов является аргонодуговая электросварка, которая применяется для тонких сварочных работ, когда нужен эстетический внешний вид сварных конструкций, таких как внутренние лестницы, различные ограждения и другие конструкции.

Сварочные работы могут выполнять только компании, имеющие соответствующий допуск. В своем штате компании должны иметь профессионалов сварщиков высокой квалификации, имеющих аттестационные удостоверение и допуск на выполнение сварочных работ. Сварочные работы широко применяются при прокладке и ремонте наружных инженерных сетей – водоснабжения, тепловых сетей, газопроводов и других сетей.

Для прокладки и ремонта внутренних коммуникаций используется газовая сварка с применением горючего газа, такого как ацетилен с кислородом. Вместе с ручной электродуговой сваркой газовая сварка является также наиболее распространенной в строительстве.

www.stroyrem2010.ru

Капиталстройсервис

Сварочные работы широко применяются практически во всех отраслях народного хозяйства - от микроэлектроники до космической промышленности. Соединение отдельных металлических деталей, создание металлоконструкций и готовых изделий используется при производстве морских судов и наземного автотранспорта, при возведении мостов, дамб, эстакад и небоскребов и т.д. Повсюду нас окружают художественно выполненные металлические ограды, скамейки и балконные решетки. Для создания таких деталей используются электроды, половина выпускаемого ассортимента которых применяется в ручной электродуговой сварке. Это самый распространенный вид сварочных работ. Кроме этого существуют газовая, электрошлаковая, термическая, контактная, диффузионная ультразвуковая и другие виды сварок.

Особенностью ручной электродуговой сварки является то, что в ней используются электроды, которые представляют собой покрытые оболочкой металлические стержни для подвода тока к соединяемым деталям. При этом между электродом и свариваемой поверхностью образуется электродуга, образующая сварочную ванну. Шлаковое покрытие обеспечивает защиту шва от атмосферного воздействия. Большое значение имеет правильный подбор электродов при сварке различных поверхностей, так как используемый в них металл участвует в формировании сварочного шва. В процессе плавления необходимо подавать оставшуюся часть стержня к месту соединения вручную. Широкая распространенность данного вида сварки в строительстве связана с его универсальностью. Это позволяет производить сварочные работы в любом пространственном положении. Так как электроды выпускаются в многочисленных вариантах, есть возможность их применения для сварки различных видов стали.

В строительстве широкое применение находят электроды, выпускаемые специализированной компанией «СпецЭлектрод». Такие марки, как АНО-4. ОЗЛ-8, МР-3, МР-3с, УОНИ-13/45, ОЗС-12, ЦТ-11 заслуженно завоевали широкую популярность, благодаря своим высоким рабочим характеристикам. Данное объединение выпускает электроды цена и качество которых придётся по душе любому покупателю. Компания постоянно обновляет производственные мощности и создает новые образцы. Совершенствуются и старые марки электродов. Ознакомиться и приобрести продукцию «СпецЭлектрод» можно на сайте компании. Здесь можно найти и специальные сварочные электроды цена и характеристики которых представлены в каталоге сварочного оборудования. Широкий ассортимент, неустанная работа с клиентами, привлекательные цены и высокое качество выпускаемой продукции - главная основа деятельности компании «СпецЭлектрод».

kapitalstrojservis.ru

Сварочные работы при изготовлении строительных конструкций

В разделе даны сведения о сварке, сварочных и свариваемых материалах, о квалификационных требованиях к рабочим. Приведены способы повышения производительности труда и организации сварочного производства. Описаны способы сварки металлических конструкций, а также методы контроля качества сварных соединений. Для рабочих строительно-монтажных организаций.

Предисловие Капитальное строительство - одна из важнейших отраслей народного хозяйства - должно обеспечить создание и ускоренное обновление основных фондов народного хозяйства, предназначенных для развития общественного производства и решения социальных задач.

Важным технологическим процессом при строительно-монтажных работах являются сварочные работы. Сложность и ответственность этих работ постоянно возрастает в связи с применением новых марок сталей и с повышением требований к качеству сварных соединений. От качества сварочных работ зависят не только сроки ввода промышленных и жилых объектов в эксплуатацию, но их дальнейшая безаварийная работа.

Для выполнения задач, стоящих перед строителями, в частности перед сварщиками, необходимо повышать производительность труда и качество работ путем внедрения прогрессивного оборудования и передовых форм и методов труда, улучшения организации работ, повышения квалификации рабочих.

Стройиздат выпустил в свет следующие книги по сварке из серии «Повышение мастерства рабочих строительства и промышленности строительных материалов» Доронин Ю. В., Ханапетов М. В. Односторонняя сварка в строительстве.

Рассмотрены механизированные и ручные способы односторонней сварки углеродистых и низколегированных сталей с использованием новых гибких и жестких подкладных лент. Приведена конструкция формирующих подкладок, рассказано об их производстве и области применения, дано технико-экономическое обоснование внедрения этого вида сварки.

Для рабочих и бригадиров строительно-монтажных организаций.

Ханапетов М. В. Сварка конструкций с дополнительной порошкообразной присадкой.

Рассмотрены высокопроизводительные способы автоматизированной сварки под флюсом и электрошлаковой сварки с порошкообразным присадочным металлом. Даны рекомендации по выбору сварочного оборудования, технологии сварки. Рассказано о методах восстановления деталей лежачим электродом с дополнительным порошкообразным присадочным металлом, а также контроле качества сварных соединений.

Для рабочих строительных организаций.

www.stroitelstvo-new.ru

Сварка в строительстве

Сегодня сварка более чем активно используется в промышленном и жилищном строительстве, а также в процессе прокладки дорог и линий электропередач, создания нефте- и газопроводов. При этом каждый из таких процессов предполагает использование своего вид сварки: электрошлаковой, стыковой, газопламенной, термитной, лазерной…

Если углубиться в историю вопроса, то стоит заметить, что процесс сварки в строительстве стал использоваться действительно широко в первой половине двадцатого века. Предпосылками к этому стало: изобретение сначала дуговой электрической, затем контактной, и еще позже газовой сварки; усовершенствование сварочных материалов (проволока, электроды, сварочные аппараты и т.д.) и оборудования; доказанная более высокая эффективность применения именно сварных конструкций, сравнимо с конструкциями из камня и бетона.

На сегодняшний день наиболее широко востребована при реализации различных строительных работ, так называемая электродуговая сварка. Стоит отметить, что этот вид сварки соединяет между собой различные металлоконструкции в процессе стройки и (или) ремонта посредством создания, так называемой, электрической дуги (мощный эклектический разряд, объединяющий электроды и свариваемые конструкции).

Наиболее часто в строительстве сегодня используется ручная электродуговая сварка. Всем, желающим впервые попробовать самостоятельно реализовать эту технологию на практике рекомендуется купить электроды с особым покрытием, образующим при плавке специальный защитный слой.

В общем же, стоит отметить, что в процессе реализации строительных работ для разных сплавов и металлов используются разные электроды (чаще всего вам предложат купить высококачественные электроды АНО-21, АНО-4, ОЗЛ-8, МР-3с, МР-3, ОЗС-12, УОНИ-13/55, ЦТ-11). Кроме того, эти современные материалы на рынке представлены и специализированного назначения – для резки и для наплавки. Причем тут важно учитывать, что и итоговое качество самой сварки, в частности, и готовых строительных объектов, в общем, как раз и определяет начальное качество этих самых электродов.

Учитывая все, приведенное выше, дабы все строительные работы были выполнены на должном уровне, желая купить электроды, делать это необходимо лишь у проверенных продавцов, к примеру, у компании «СпецЭлектрод», сварочные материалы которой всегда отличаются высочайшим качеством.

Пусть ваше строительство будет легким!

Создание неразъемного соединения металлов, при помощи электрической дуги - называется сваркой. Таким способом проводят сборку одной или нескольких деталей.

На сегодняшний день, сварка применяется в промышленности, в строительстве. Сварочные работы, возможно проводить где угодно, в различных климатических зонах, при экстремальных погодных условиях. От космоса, до сварки подводных объектов.

Невозможно представить современное производство без сварки - слишком многое создано при помощи этой технологии. От гаража до крупного авиастроительного завода, от чайника до самолёта - везде применяется или был применен, тот или иной вид сварочных соединений.

Каждый год внедряются вновь появившиеся технологии создания швов. Технологии соединения материалов становятся все прогрессивнее. Часто, создавая новое, приходится вспоминать хорошо забытое старое.

Яркий тому пример - сегодняшняя новость об восстановлении утерянной ранее технологии, на Казанском авиазаводе, ЭЛУ-24. Этот вид сварочных работ, позволяет сваривать монолитные плиты титаномагниевого сплава, переменной толщины. Уникальная, очень высокотехнологичная сварка, применяемая для постройки планерных конструкций в авиастроении.

Становятся доступнее для простых граждан сварочные аппараты. В данный момент, они распространены даже среди не профессионалов. Во многих частных домах, гаражах имеется оборудование, созданое для проведения сварочных, мелких работ.

Широкий спрос породил масштабное предложение - ассортимент сварочного оборудования на рынке просто огромен. От полупрофессионального до бытового.

Основные виды сварки

Основные виды сварки, наиболее распространенные:

• ручная;
• автоматическая;
• аргоновая.

Конечно это не все возможные технологии, но одни из широко используемых.

У каждого вида сварки есть свои плюсы и минусы. Свои тонкости и нюансы. Для каждого вида требуется то или иное оборудование, расходные материалы.

Ручная дуговая сварка

Максимально используемая, распространенная сварка. Из-за длительного применения хорошо отработаны технологии, потому универсальная. Процесс сваривания протекает с помощью стандартного электрода.

Её преимущества - можно работать в любом положении, это облегчает сваривание в местах, трудных для доступа. Часто используется в строительстве. Широкий выбор, выпускаемых промышленностью электродов, позволяет варить различные марки стали. Легкая транспортировка оборудования.

Недостатки - низкая производительность. Качество швов полностью зависит от квалификации производящего работу сварщика, что является мало предсказуемым фактором.

Аргоновая сварка

Сваривание шва, при помощи аргона - называют аргоновой сваркой. Инертный газ позволяет создавать сварочные соединения с применением плавящихся электродов. Это удобная сварка при соединении легированных сталей. Так же подходит при сваривании цветных металлов.

С помощью аргона, легко создаются хорошо формируемые сварные швы, используя возможность контролирования глубины проплавления материалов.

Аргоновая сварка обычно выполняется автоматами. Особенно для соединения не поворотных стыков труб.

Главный недостаток этого вида - невысокая производительность ручного режима. Автоматическая возможна не всегда, в частности для разноориентированых коротких швов.

Полуавтоматическая сварка

Вид создания сварочных соединений, массово распространен в машиностроительной отрасли. При проведении сварочных работ используется углекислый газ. Не требовательна к уровню квалификации работающего на таком оборудовании сварщика.

ЗАЙЦЕВ Е. И., НАЗИМ Я. В., БУСЬКО М. В.

СВАРОЧНЫЕ РАБОТЫ
В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

Часть І

Диффузия" href="/text/category/diffuziya/" rel="bookmark">диффузия металла соединяемых частей. При сварке деталей из разных металлов могут образовываться непрерывные твердые растворы (Fe-Ni; Fe-Cr; Ni-Mn и др.), металлы могут иметь неполную взаимную растворимость (Fe-Cu; Fe-Zn) или практически не растворяться друг в друге (Fe-Ag; Fe-Mg; Fe-Pb и т. д.) Следует иметь в виду, что и в последнем случае могут успешно свариваться металлы.

Все имеющееся многообразие способов сварки (более 50) по способу устранения факторов, препятствующих межатомному взаимодействию, можно разделить на две группы:

1. Сварка плавлением (в жидкой фазе)

2. Сварка давлением (в твердой фазе).

("3") При сварке плавлением металл соединяемых частей в зоне сварки расплавляется, переходит в жидкое состояние. При этом расплавляется и присадочный материал; таким образом образуется сварочная ванна из основного и присадочного металла (рис.1.1).

При этом не требуется предварительной особо тщательной очистки поверхности металла; нагрев расплавляет металл и загрязнения поверхности, всплывающие в сварочной ванне.

Затвердевающий металл зоны сварки претерпевает значительные изменения в химическом составе и структуре, приобретая характерную структуру литого. Температура нагрева значительно превышает температуру плавления свариваемого металла, что исключает значительный нагрев обеих деталей и увеличивает скорость сварки.

В зависимости от источника нагрева сварка плавлением подразделяется на пять основных видов: дуговую, газовую, термитную, электрошлаковую и электронным лучом.

При дуговой сварке нагрев и плавление осуществляется за счет тепла электрической сварочной дуги; при газовой – используется тепло сгорания газа или паров жидких горючих; при термитной – тепло, выделяемое при сгорании термитной смесью; при электрошлаковом процессе тепло для сварки образуется от прохождения тока через расплавленный слой шлака; при электронно-лучевой – нагрев и плавление металла производится теплом от бомбардировки электронами луча металла изделия, помещаемого в вакуум .

Сварка давлением может производиться без предварительного или с предварительным местным нагревом деталей (рис.1.2). При этом состав металла и его структура не изменяются. Этот вид сварки требует тщательней подготовки и зачистки соединяемых поверхностей, требует обязательного приложения осадочного давления. При этом сила осадки обратно пропорциональна температуре нагрева свариваемых элементов. В зависимости от рода источника местного нагрева различают сварку: контактную (электросопротивлением), термитную давлением, газопрессовую, индукционную (электропрессовую), трением и вакуумно-диффузную.

Каждый вид сварки подразделяется на способы, отличающиеся между собой технологическими особенностями.

1.1.2. Пайка

Этот процесс соединения металлов занимает промежуточное положение между сваркой и склеиванием. Соединение производится с помощью сравнительно легкоплавкого металла, называемого припоем, температура плавления которого ниже, чем соединяемого металла. Расплавленный припой наносится на хорошо зачищенные кромки соединяемых частей, смачивает их и после затвердевания образует соединение. Припой и соединяемые металлы весьма разнообразны, что обуславливает резкие различия в процессе пайки и характере получаемых соединений. Основная составная часть припоев - олово, медь, серебро.

В этом способе соединения существенную роль играет способность припоя хорошо смачивать основной металл, т. е. адгезия (прилипание) припоя к металлу должна превышать когезию (сцепление) частиц припоя. Основной металл не расплавляется. Здесь почти всегда применяются флюсы для очистки поверхности металла от окислов и других загрязнений и усиления адгезии жидкого припоя к твердому металлу.

Слой расплавленного припоя практически не оказывает сопротивления сдвигу. Прочность соединения возникает скачком образно при затвердевании припоя.

1.1.3.Склеивание

Это самый универсальный способ соединения твердых материалов за счет сил молекулярного сцепления. Можно склеивать дерево, металлы, пластмассы, бетон, стекло, резину и т. д., а также разнородные материалы (металл + дерево; + резина, + пластмассы и т. д.

Между соединяемыми частями клей вводится обычно в жидком виде и, реже, в виде порошка или пластинок, размягчаемых нагреванием. Клей в соединении затвердевает постепенно вследствие испарения растворителей, химических реакций или полимеризации. Склеивание почти полностью основано на адгезии, причем клей почти во всех случаях не взаимодействует с соединяемым материалом. Прочность склеивания довольно высокая, и при правильном склеивании разрушение под нагрузкой происходит или по соединяемому материалу, или по клеевой прослойке.

Преимущество способа такого соединения материалов - простота, небольшая стоимость и высокая универсальность.

("4") Недостатком является снижение прочности при нагреве, старение клеев, в сравнительно короткий срок снижающее их прочность, чувствительность некоторых из них к воздействию сырости.

1.1.4. Соединение цементами

Этот способ соединения материалов, в основном неметаллических, используется в строительной технике . Затвердевание цементов, соединяющих камни, кирпич, бетон происходит за счет химических реакций. Цементы обычно взаимодействуют с соединяемым материалом.

1.2. Развитие сварки в производстве сварных конструкций

Существующие ныне различные способы и виды сварки возникли не одновременно, некоторые из них были известны человечеству еще в далекие времена, другие стали известны совсем недавно.

Еще в бронзовый век человек научился паять и сваривать плавлением, так называемым способом промежуточного литья. Образцы соединенных таким образом изделий из золота, серебра и бронзы имеют возраст лет.

С появлением железа стала быстро развиваться сварка в твердой фазе, или сварка давлением, в виде так называемой кузнечной или горновой сварки. Изделия, сваренные таким образом, имеют возраст до 3500 лет.

Крупный скачок в развитии сварки связан с появлением новых источников тепла для нагрева металла: электрический ток, газокислородное пламя, термитная реакция. Первым был применен электрический нагрев.

Электрический ток для нагрева металла при сварке может быть использован различным способом. По масштабам применения и промышленному значению электродуговая сварка является наиболее важным видом сварки, в создании и совершенствовании которого видная роль принадлежит ученым и инженерам нашей страны.

Основоположниками открытия сварочной дуги и применения ее для сварки являются русские ученые и инженеры, и.

Впервые открытая в 1802г. проф. электрическая дуга долгое время не могла быть примененной на практике из-за отсутствия необходимых источников тока. Только в 1849г. дуга Петрова зажглась на башне Адмиралтейства, осветив Петербургские улицы.

Талантливый изобретатель, является родоначальником всех существующих способов дуговой сварки, а также электрической контактной сварки. В 1882г. он впервые в мире использовал дуговой разряд для соединения и разъединения металлов непосредственным действием электрического тока, т. е. дуговой сварки и резки металлов (дуга между изделием и угольным электродом, питание от специально построенной аккумуляторной батареи). является автором всех основных видов электродуговой сварки, наиболее широко распространенной сейчас, и многих других (~100) изобретений в различных областях техники: сварка металлическим электродом, в т. ч. и с применением флюса; сварка косвенно действующей дугой, горящей между двумя или несколькими электродами; магнитное управление дугой; сварка в струе газа; электрическая контактная точечная и стыковая сварка.

были изобретены автоматы для сварки угольным электродом и металлическим. Дальнейшее совершенствование дуговой сварки связано с именем крупного русского инженера, который в 1888г. предложил способ сварки металлическим электродом, впервые спроектировал и построил специальные сварочные генераторы. Его работы положили начало развитию теории сварочных процессов, в частности, металлургических основ электродуговой сварки.

Отсталость царской России не позволила реализовать возможности, открытые изобретениями и.

Только после Великой Октябрьской социалистической революции электродуговая сварка нашла широкое промышленное применение. Новый этап в истории сварки начинается с 1929г., когда было принято постановление Совета Труда и Обороны о развитии сварочной техники. Это постановление позволило создать материально-техническую базу для разработки и внедрения передовых методов сварки в СССР, начать подготовку кадров специалистов по сварке.

В строительных конструкциях сварку в СССР впервые широко начали применять на новостройках страны (Магнитогорский и Кузнецкий металлургический комбинаты, з-д «Азовсталь» и др.) в гг. Сварные конструкции изготовляли из малоуглеродистых сталей с применением электродов со стабилизирующими покрытиями. Применение сварки давало экономию 10-20%. Для сварки арматуры применяли главным образом контактную сварку..doc/img7.gif" alt="1" width="100" height="24 src=">), покрытия которых выполнены на рудах кислого типа.

В конце тридцатых годов произошел коренной поворот в развитии сварки. Благодаря выдающейся деятельности академика и Института электросварки (ИЭС) АН УССР была разработана автоматическая сварка под флюсом в ее современном виде. С 1940г. в СССР этот способ сварки получил промышленное применение и благодаря высоким технико-экономическим показателям стал основным из механизированных способов сварки (ИЭС разработал технологию изготовления рулонных заготовок резервуаров). В совершенствовании и внедрении этого метода большая заслуга принадлежит также ЦНИИТМаш, ВНИИЭСО, кафедрам сварки УПИ, ЛПИ, МВТУ им. Баумана и передовым заводам страны; зарубежным фирмам США, Англии и т. д.

Разработка электрошлаковой сварки (ИЭС им. Патона) значительно изменила технологический процесс изготовления конструкций из металла больших толщин.

("5") В конце сороковых годов промышленное применение получил метод сварки в среде защитных газов, а в начале 50-х годов - в углекислом газе на основе работ НИАТ, ЦНИИТМаш, ИЭС и др. Кроме того, совершенствовались и другие способы и методы сварки.

Развитие атомной энергетики и ракетостроения потребовало применения в сварных конструкциях новых марок специальных сталей и сплавов. Появились и внедряются новые методы сварки: электроннолучевая, ультразвуковая, диффузионная в вакууме, в контролируемой атмосфере, сварка трением, токами высокой частоты и др. Интенсивное развитие получили прогрессивные способы резки металлов: кислородный, газоэлектрический, газофлюсовый, плазменный и др.

Для этого периода характерным является разработка и внедрение в промышленность механизированных и автоматических поточных линий и участков по изготовлению сварных конструкций.

Выпуск сварочного оборудования в 1962г. по сравнению с 1958г. возрос более чем в 3 раза и превзошел темпы роста США и ФРГ. В 1963г. уровень механизации сварочных работ в строительстве достиг 22%, а в строительной индустрии - 62,4%. К концу 1970г. уровень механизации сварочных работ в строительстве был доведен до 40%.

В 1960г. на Днепропетровском ЗМК им. Бабушкина введена в эксплуатацию поточная линия двутавровых балок, а также участок сборки и сварки газгольдеров постоянного объема.

1.3 Характеристика основных способов сварки

1.3.1. Сварка давлением

Сварка давлением включает следующие способы: холодная сварка, ультразвуковая сварка, кузнечно-горновая, газопрессовая (с последовательным нагревом или с одновременным нагревом), электрическая контактная сварка (стыковая, точечная, шовная), индукционная сварка (при наличии газовой атмосферы или диффузионная в вакууме), термитная давлением и др.

а) Холодная сварка . Две тщательно очищенные у стыка пластины обжимают шайбами, исключающими выпучивание при деформации (дет.1), затем вдавливают пуансоны из твердого металла. При этом металл пластин сильно деформируется и течет вблизи поверхностей раздела. Ювенильные поверхности войдут в соприкосновение и между ними возникнут межатомные силы сцепления. При таком способе степень деформации зависит от свойств металла, свойств пленок окислов и схемы деформирования, а также глубины вдавливания пуансонов. Этот способ применим для пластичных металлов (Al, Cu, Ag, Ni) при соединениях внахлестку и встык (рис. 1.3)

б) Ультразвуковая сварка . Разрушение поверхностных окисных пленок и проявление межатомных сил сцепления может произойти при местной деформации поверхностей в месте контакта при введении в металл ультразвуковых колебаний (рис.1.4).

Генератор 1, дающий частоту 8-15 кГц, и пуансон 2 приводят к разрушению окислов, некоторому местному повышению Т (~350°С) и свариванию. Таким способом сваривают при точечной и шовной контактной сварке тонкие листы (0,05-0,6мм) или тонкие с толстыми.

в) Кузнечно-горновая сварка . Это самый древний способ, имеющий сейчас ограниченное применение. После разогрева в горне металла до температуры сварочного жара (°) осуществляют сварочную операцию ручной или механизированной проковкой. Очистка окислов производится механическим способом и флюсованием (для оставшихся) – бура Na2B4O7, поваренная соль NaCl, речной песок SiO2.

г) Газопрессовая сварка . Принцип газопрессовой сварки аналогичен кузнечно-горновой с использованием для нагрева пламени газообразных горючих. Осуществляется как с последовательным нагревом от участка к участку с соответствующей их проковкой или статическим сдавливанием (чаще продольные швы, газовое пламя Т=1800°С) так и с одновременным нагревом сечения свариваемых элементов и их последующим одновременным сдавливанием (кольцевые швы, ацетилено-кислородное пламя, Т =3000°С).

д) Электрическая контактная сварка . Этот способ сварки один из самых важных и используется преимущественно в массовом иди серийном производстве однотипных изделий. Этот способ основан на разогреве металла проходящим по нему током. Количество выделяемого в металле тепла определяется законом Джоуля-Ленца:

Q=0,24·I·U·t=0,24·I2·R·t,

где Q – кол-во тепла, кал; I – сила тока, А; U – напряжение, B;
R – сопротивление, Ом; t – время, сек.

("6") В последовательной цепи на участке большего сопротивления (место контакта деталей) выделяется и большее количество тепла. Выбором соответствующей мощности для различных деталей можно обеспечить их быстрый нагрев (0,003÷10 сек.) и сварку последующим обжатием. При этом, ввиду большой электропроводности и малого удельного сопротивления металлов необходимо пользоваться большими токами – до нескольких тыс., даже десятков тыс., ампер при очень малом напряжении (U = I·R, U ≈ 2-6 вольт). Обычно используют переменный ток с применением силовых понижающих трансформаторов с регулятором.

Контактная сварка подразделяется на несколько видов, причем электрическая часть машины во всех случаях примерно одинакова. Основные способы: стыковая, точечная и шовная контактная сварка, а также рельефная.

Стыковая сварка осуществляется по двум схемам: сварка сопротивлением и сварка оплавлением. При сварке сопротивлением свариваемые детали 1 соосно зажимают в неподвижном (2) и подвижном (3) устройствах машины. Под некоторым давлением они приводятся в контакт друг с другом и включением трансформатора (4) через контактор (прерыватель) 5 обеспечивается замыкание цепи. После нагрева до температуры сварки (сварочного жара) давление увеличивается до осадочного - происходит пластическое деформирование нагретого металла для осуществления сварки (рис.1.5).

При сварке оплавлением напряжение на детали подается, когда между ними зазор. При медленном сближении элементов 1 появляется контакт между отдельными точками торцов, приводящий к оплавлению всей поверхности. В нужный момент контактором 5 выключают ток и нагретые поверхности сдавливают. При этом выдавливается расплавленный металл, и твердые (в пластическом состоянии) нагретые объемы металла свариваются. Таким способом сваривают стержни, трубы, полосы, рельсы, звенья цепей и т. д.

Точечная сварка . Применяется для соединения деталей внахлестку t ≤ 5-6мм. Детали зажимают между двумя электродами с выпуклой поверхностью до контакта, включают контактором трансформатор; металл разогревается выделенным теплом, образуя ядро литого металла. Ток выключают, увеличивают сдавливание, после затвердевания жидкого металла происходит сваривание в районе литой точки (рис. 1.6).

Шовная сварка. В принципе осуществляется так же как точечная, обеспечивая плотно-прочные герметические швы. Это достигается последовательной постановкой ряда точек с частичным перекрытием последующей точкой предыдущей. Электроды выполнены в виде роликов, которые при вращении протаскивают свариваемые элементы между собой, а периодическое включение тока приводит к последовательной сварке точек.

е) Индукционная сварка . В этом случае металл до сварочной температуры нагревается токами высокой частоты с помощью специального индуктора, имеющего форму, соответствующую форме нагреваемой детали. С помощью индукционного нагрева металл нагревают до расплавления и осуществляют плавлением, но практически требуется приложить осадочное давление, когда достигнута температура сварочного жара (рис.1.7).

ж) Диффузионная сварка в вакууме . Применяется для сварки химически активных металлов. Для защиты от воздействия O2; N2 воздуха применяют вакуумные камеры с вакуумом мм рт. ст. После достижения такого вакуума осуществляют индукционный нагрев и дают осадочное давление.

з) Термитная сварка . Термитами называют порошкообразные или зернистые смеси, состоящие из металла с большой теплотой образования окисла (Al, Mg) и окисла металла с меньшей теплотой образования (Fe, Cu - окислы). Наиболее известный термит – Al и железная окалина Fe3O4.

При сгорании смесь дает восстановленное железо и окись алюминия , нагреваясь до Т =3000°С, с выделением большого количества тепла.

3Fe3O4+8Al=4Al2O3+9Fe+Q.

1кг смеси дает при сгорании 750 ккал тепла. Изделие, которое нужно сварить, заформовывают и нагревают до начала красного каления с одновременной прокалкой формы. Термитную смесь сжигают в тигле, и после отстойки расплав разделяется на два слоя: нижний - жидкое железо, верхний - жидкий шлак, в основном из Al2O3. Этим расплавом заливают заформованное изделие, расплавляя кромки изделий, сплавляя их с металлом из тигля (сварка плавлением) или же только разогревая их кромки до сварочного жара и производит сварку путем сдавливания разогретых частей (сварка давлением). В тигель иногда добавляют присадки: например, ферромарганец. Таким способом сваривают рельсы, стальные трубы, чугунные детали.

1.3.2. Сварка плавлением

Включает следующие способы: газовая сварка, дуговая, электрошлаковая, электронно-лучевая и др.

1) Газовая сварка плавлением . При этом способе источником тепла является высокотемпературное пламя горючих газов, из которых наибольшую температуру дает (свыше 3000°С) ацетилено-кислородное пламя (рис. 1.8, а).

При местном нагреве сосредоточенным пламенем кромки двух деталей могут быть расплавлены, образуя ванну. При движении пламени вдоль стыка металл под ним будет расплавляться, а позади пламени (вследствие охлаждения) затвердевать, образуя сварной шов между деталями. При соответствующем режиме можно получить необходимое проплавление металла и рабочее сечение шва. Для обеспечения равнопрочности соединения требуется сквозное проплавление металла, поэтому при большой толщине листов кромки обрабатывают под сварку, а объем разделки заполняют расплавленным присадочным материалом в виде прутка, подаваемого при сварке в пламя и расплавляющегося вместе с основным металлом.

2) Электрическая дуговая сварка . При дуговой сварке нагрев металла осуществляется сварочной дугой. При устойчивом длительном протекании тока через ионизированный газовый промежуток между двумя электродами, подсоединенными к источнику питания, выделяется тепловая и световая энергия (рис.1.8.б).

("7") Температура, развиваемая дугой очень высока (°С) и значительно превышает температуру плавления различных конструкционных материалов. Дуговой разряд для сварки металлов применяют при различных формах его использования.

Сварка независимой дугой . Осуществляется нагревом металла дугой, горящей между 2-мя или 3-мя неплавящимися электродами, подключенным к разным полюсам источника. Изделие в электрическую цепь не включено, и дуга горит независимо от свариваемого изделия. Нагретые газы столба дуги контактируют с поверхностью металла, нагревают и расплавляют его. Дуга воздействует на изделие аналогично газосварочному пламени, а сама операция сварки производится так же. Сварку ведут как без присадок, так и с добавлением присадки, подаваемой в дугу в виде прутка (рис. 1.9).

Сварка неплавящимся электродом выполняется, когда свариваемое изделие включено в цепь дуги и является одним из его полюсов, а вторым полюсом является неплавящийся (угольный, графитовый или вольфрамовый) электрод. За счет тепла дуги изделие, а также присадочный металл, расплавляются. Эффективность сварки таким способом значительно выше предыдущего способа. Способ имеет довольно широкое применение.