Состав, технология и виды сварочного производства
Сварочное производство – это совокупность технологических операций, задача которых заключается в изготовлении цельной сварной конструкции в готовом виде.
Сварочное производство состоит из следующих операций:
- Подготовительные работы.
- Сборочные работы.
- Сварочные работы.
- Отделочные работы.
- Дополнительные работы.
- Контроль качества.
Подготовительные работы заключаются в подготовке поверхности для сварки. В состав данных работ также могут водить создание заготовок и комбинирование готовых деталей. Помимо этого, подготовительными операциями могут быть разметка и резка деталей, подгонка заготовок под необходимые размеры, нарезание резьбы, расточка поверхностей и т. п. В некоторых случаях заготовки подвергаются рихтовке на гидравлических прессах и фрикционных машинах.
Сборочные работы представляют собой прихватку двух и более деталей специальными зажимами с целью удобства осуществления сварочных работ. В данном случае важно, чтобы детали прочно удерживались прижимами, без зазоров между ними. Сварочные работы, как правило, могут выполняться, в зависимости от особенностей конструкции деталей и условий проведения работ, вручную электродами, полуавтоматической или автоматической сваркой. В настоящее время для удобства и облегчения сварочного производства выпущено большое разнообразие сварочного оборудования, различающегося по грузоподъемности и назначению.
Существуют следующие виды сварочного производства:
- Мелкосерийное.
- Серийной.
- Крупносерийное.
В мелкосерийное производство не включает возможность производства на промышленном объекте, как правило, сюда входят сварочные работы в бытовых условиях - металлические конструкции, трубы, не требующие некоторого количества повторений одних и тех же операций. В состав серийного производства входят поточные линии с несколькими рабочими местами с целью обеспечения сварочных работ, которые во многих случаях связаны между собой транспортными средствами. Примером серийного производства является изготовление пропановых баллонов при помощи автоматической сварки под флюсом. Крупносерийное производство является большим производственным изготовление одинаковых деталей и конструкций, которое в большинстве случаев автоматизировано.
Технология сварочного производства состоит из сотен способов сварки металлических и неметаллических материалов. Критериями выбора той или иной технологии являются: условия работы, толщина свариваемых деталей, химический состав сплава, условия эксплуатации готового изделия и предел прочности сварного шва. Каждый из перечисленных критериев влияет на выбор технологии сварочного производства и оборудования.
Виды сварки
В современном сварочном производстве используется три основных вида сварки:
- термическая,
- механическая,
- термомеханическая.
При термической сварке процесс сопровождается расплавлением металла под действием источника тепла. К термической сварке относятся электродуговая сварка, электронно-лучевая сварка, сварка световым лучом и плазменная обработка материалов. электрическая дуга является самым распространенным и универсальным источником тепла. Она осуществляется неплавящимися или плавящимися электродами.
Чтобы изолировать дугу от воздуха применяется шлаковая, газовая или газошлаковая защита. Суть электронно-лучевой сварки заключается в использовании кинетической энергии электронов, которые ускоряются электрическим полем с высокой разностью потенциалов, для плавления и нагрева металла. В большинстве случаев электронно-лучевая сварка осуществляется в вакууме. Сейчас в сварочном производстве часто используются оптические квантовые генераторы и лазеры. Оптические квантовые генераторы характеризуются высокой направленностью, большой мощностью и значительной степень когерентности. Самыми перспективными являются газовые лазеры, обладающие высокими коэффициентами полезного действия и мощностями. При плазменной обработке материалов источником тепла является плазменная струя, представляющая собой поток ионизированных частиц большой энергии.
Термомеханическая сварка представляет собой комбинированный способ, состоящий из термического и механического воздействия. Самыми распространенными способами термомеханической сварки являются диффузионная сварка в вакууме, сварка токами высокой частоты и электрическая контактная сварка. Разновидностью последней является точечная сварка, при которой соединяемые детали зажимаются между электродами машины и через них пропускается ток, обеспечивающий нагрев и плавление металла. Сварка токами высокой частоты основана на высокочастотном нагреве до необходимых температур поверхностей, при которой энергия может передаваться контактно или индукционно. Диффузионная сварка осуществляется благодаря взаимной диффузии атомом контактирующих поверхностей. При механической сварке полностью исключается воздействие высоких температур от внешних источников. При данной сварке используются энергии силы трения, эффекта диффузии под давлением или ультразвуковой сварки.
