Сварочные работы в строительстве. Конспект лекций (стр. 1 )

Среди доступных сварочных аппаратов для покупки и начального практического обучения, сварщикам самоучкам наиболее подходящими будут недорогие, надежные, легкие и надежные модели, обладающие главным и неоспоримым свойством – удобством в работе.

Такими почти идеальными свойствами обладают современные аппараты электродуговой сварки, созданные по новым технологиям, и вобравшими в себя практически все наиболее значимые инновации – сварочные инверторы.

Как и любая другая электросварка, сварочный инвертор применяется для простого и надежного соединения между собой металлических конструкций.

Очертить более точно область применения такой технологии довольно сложно, поскольку практически повсеместно применимы сварные соединения – в строительстве, машиностроении, сельском хозяйстве и быту, в общем, там, где необходимо легко и просто соединить между собой металл.

Необходимые материалы/инструменты/защита

Непосредственно для работы, начинающему сварщику понадобятся в качестве инструментов:

1. Сварочный инвертор с комплектом проводов (с клеммой «массы» и электрододержателем.
2. Расходные материалы – сварочные электроды для ручной электродуговой сварки (для начала в качестве тренировки подойдут диаметром 3 мм).
3. Щетка по металлу.
4. Небольшой молоток (как правило, в комплекте инвертора идет такой молоточек, но лучше купить специальный молоток сварщика – с пружинной ручкой и заостренными концами с плоским и пикообразным).
5. Зажимы для прижатия свариваемых деталей.

В качестве материалов для начального обучения подойдут:

1. Металлические железные предметы – трубы, полосы металла, строительная арматура.

Внимание! Делая первые шаги, важно знать, что для сварки алюминия, чугуна, нержавеющей стали, нужны особые электроды и очень уверенные навыки проведения сварочных работ.

Ну и главное, для проведения работ нужны специальные защитные доспехи:

1. Обязательно маска со специальным светофильтром, задерживающим яркий свет от сварочной дуги.
2. Защитные перчатки – ведь дело придется иметь с расплавленным металлолом.
3. Специальный костюм, желательно из огнестойкого брезента.
4. Рабочие ботинки на толстой и прочной подошве с высокими берцами – простой и надежный способ сохранить стопы от ожогов.

https://www.youtube.com/watch?v=NnaJTrs2qQA

Ставим детали на прогрев

Когда сварочный аппарат достигнет рабочего режима, загорится лампочка. Труба вставляется в муфту, а фитинг – на дорн. Если провести такую работу одновременно довольно сложно, сначала монтируется тяжелый соединительный элемент.

Сварочные детали обязательно имеют небольшой припуск, который начинает выдавливаться при их монтаже. Так получается кольцеобразный валик (грат). Чтобы сдвинуть такое кольцо, нужно приложить некоторые усилия, но делать это следует плавно и медленно, чтобы грат приобрел правильную форму. Фитинг, свободно надевающийся на дорн и не образующий кольцеобразного валика, считается бракованным.

При монтаже детали требуется обязательно следить за глубиной установки. Как только элемент упрется в вершину дорна, нужно прекратить давление, иначе можно повредить торец трубы и помять ограничитель фитинга. Чтобы контролировать глубину погружения детали в муфту, на некотором расстоянии от торца делается соответствующая отметка. Однако эта процедура необязательна, так как в основном фитинг вставляется в оправку, пока не коснется упора.

После того как детали были установлены в муфту аппарата и его дорн, нужно выждать несколько секунд, пока поверхности хорошо не оплавятся

Важно правильно определить продолжительность нагрева. Этого времени должно хватить для получения вязкого и текучего состояния полипропилена

Если период нагрева будет слишком большим, детали станут очень мягкими. Изготовители пластмассовых труб разработали специальные таблицы, в которых обозначено время нагрева для определенной марки полипропилена. В этом случае учитываются также толщина стенки и сечение трубы.

Когда совмещаются фитинги с цилиндрическими изделиями, угол проворачивания деталей не должен превышать 5 градусов. Если стык сделан правильно, грат будет иметь одинаковую толщину со всех сторон.

Пошаговая инструкция по выполнению работ

Подготовительные шаги:

1. Шаг первый – для начала следует подготовить рабочее место, убрать помещение от лишних предметов и легкогорючих материалов и жидкостей;
2. Предусмотреть нормальное освещение места творческих изысканий.
3. Подготовить материал для сваривания и необходимые инструменты.
4. Проверить правильность и надежность соединения кабелей в случае использования электрических удлинителей.

Что касается самих работ, то здесь нужно раз и навсегда усвоить последовательность и порядок действий, это должно стать правилом и выработать все движения до автоматизма:

1. Сварочные кабели разматываются и расправляются, подключается к гнездам инвертора.
2. Свариваемые детали раскладываются, проверяется правильность соединений по возможности закрепляются в тисках или струбцинах.
3. Одеваются средства защиты, подготавливается маска.
4. Клемма массы – зажим со знаком «плюс» к одной из свариваемых поверхностей.
5. Электрод вставляется в держатель.
6. Проверяется подключение самого аппарата к электрической сети, без включения клавиши подачи электропитания.
7. Включается питание, через 15-20 секунд аппарат готов к работе.
8. Электрод подносится к месту предполагаемого шва, защитная маска подносится к лицу, разжигается дуга.
9. Легкими движениями формируется образование сварочной ванны, и формируется шов.

При соединении небольших деталей, где шов имеет небольшую длину, рекомендуется не выключать аппарат на время контроля качества и удаления шлакового налета, при больших объемах работы, рекомендуется, несмотря на наличие принудительного охлаждения, выключать инвертор и делать небольшой перерыв.

По окончании работ рекомендуется:

1. Убрать руку с держателем, прекратить образование электрической дуги.
2. Выключить питание аппарата.
3. Дать остыть 3-5 минут шву, и легкими постукиваниями оббить шлак и проконтролировать качество шва – в идеале, он должен быть похож на уложенные чешуйки, как на рыбе – одна должна вроде бы накладываться на другую.

Сборка элементов без применения пайки

Применение компрессионных фитингов и современных клеевых составов дает возможность выполнять монтаж полипропиленовых труб качественно, быстро и при минимальных материальных вложениях.

Вариант #1 — установка компрессионного фитинга

Для реализации этого способа соединения потребуется приобретение компрессионных фитингов и задействование обжимного ключа.

Компрессионные фитинги оснащены уплотнительными зажимными кольцами, выполняющих роль демпферов при возникновении ударных импульсных нагрузок (в отличие от простых накидных гаек)

Монтаж компрессионного фитинга включает три основных этапа:

1. На обрезанный под прямым углом и зачищенный от заусениц конец трубы надевают синюю гайку. При размещении обжимного кольца белого цвета ему необходимо придать такое положение, при котором утолщенная часть была направлена к хвостовой части трубы.
2. Трубу вставляют в фитинг до упора, продвигая на максимум зажимное кольцо.
3. Закручивают синюю гайку, «наживляя» ее сначала вручную, а затем дожимая с помощью ключа.

Для сборки компрессионных фитингов не требуется наличия специальных знаний и навыков. Изделия поставляются в продажу полностью готовыми к монтажу. Их установку можно выполнять при любых температурных условиях.

Вариант #2 — склеивание элементов

Клеевой способ применяют для сборки водопровода, по которому планируется транспортировать только холодную воду. Чтобы применить метод «холодной» сварки, потребуется задействовать «агрессивный» клеевой состав типа LN-915.

Клей способен растворять поверхности состыковываемых деталей на одну треть, создавая тем самым условия для холодной диффузионной сварки

Чтобы защитить кожу рук от случайного попадания состава и «разъедания» его действующими компонентами, манипуляции по склеиванию лучше выполнять в защитных перчатках.

Последовательность действий при склеивании изделий:

1. Проверяют соответствие углов среза состыковываемых участков и помечают карандашом места для склеивания.
2. Зачищают и обезжиривают подлежащие соединению концы труб.
3. На торцы труб и область раструбов фитингов равномерным слоем наносят клеящий состав.
4. Отрезы трубы вставляют в отверстия фитинга, ориентируясь на сделанные карандашом отметки. Конструкцию выдерживают в зафиксированном положении в течение трех минут, после чего салфеткой удаляют излишки составов.
5. Соединенные элементы выкладывают на ровную поверхность и оставляют на 5-6 часов до полного высыхания.

Запускать воду для проверки качества склеивания можно лишь через сутки после завершения монтажа.

При реализации этой технологии монтажа ПП труб важно соблюдать два основных условия: температурный и влажностный режим. Все работы нужно выполнять при температуре воздуха от +5, +35 °С

Осуществляя склеивание в условиях жаркой погоды, работу следует выполнять максимально оперативно с тем, чтобы клей не успел высохнуть до завершения монтажа.

Техника безопасности

Сварочный инвертор – электрический прибор, и поэтому запрещается производить работы при высокой влажности, под открытым небом во время дождя.

Работать необходимо только в защитной маске, в специальном огнестойком костюме и обуви, в сварочных перчатках-крагах. Рабочее место должно быть просторным, на рабочем месте не должно быть горючих и взрывоопасных материалов, жидкостей, баллонов.

Запрещается проводить сварочные работы с предметами, имеющими опасное содержимое – в канистрах, бензобаках, различными боеприпасами.

Организация рабочего места и надежная экипировка сварщика

При сварке электродами происходит сильное инфракрасное излучение. Для защиты глаз и кожи необходимо использовать специальную сварочную маску и защитную одежду из плотного материала.

Сварочную маску лучше покупать со стеклом хамелеоном, с возможностью регулировки степени затемнения стекла. На руки нужно одевать спилковые перчатки или варежки. Защитной одеждой надо пользоваться независимо от того, начинающий ты сварщик или специалист.

Место сварки нужно огораживать защитными экранами, для предохранения поражения глаз окружающих, особенно в домашних условиях. Сварочная обувь не должна быть подбита гвоздями.

В такой обуви сварщик будет постоянно пританцовывать даже при незначительной сырости воздуха. Перед сваркой обязательно убедитесь в надлежащем заземлении рабочего места.

Закончив подготовительные работы можно приступать к обучению сварочному делу и получению азов.

Контроль дугового промежутка

Схема сварочной дуги

Говорить о начальных навыках сварщика с уверенностью можно тогда когда выработается навык правильного формирования и удержания дугового промежутка – сварочной дуги.

По сути, это несложный процесс, главное в нем понимание того, что дуга будет постоянной и наиболее качественно расплавлять электрод при правильном, немного медленном движении держателем.

Во многом, это достигается методом проб и ошибок – закрепленный навык появится тогда, когда при движении электрода начнет формироваться однородный шов, соединяющий обе соединяемых детали.

Какую муфту использовать после зачистки трубы

После обработки внешней поверхности патрубка его диаметр уменьшается на 2 мм. Поэтому становится неясно, какую муфту можно использовать после зачистки трубы и подойдут ли стандартные модели. Для решения понадобится линейка, а лучше штангенциркуль.

Перед началом обработки замеряется внешний диаметр трубы. Если он большое от нормированного на 1,5-2 мм, то они будут удалены после зачистки. Пример: изначально внешний диаметр патрубка составил 22 мм, после обработки он стал 20 мм. Значит можно паять его в муфту со стандартным внутренним сечением.

Как исключить ошибки при подборе комплектующих для трубопровода:

• покупать элементы от одного производителя, желательно одной серии;
• изучить чертеж каждого элемента с линейными размерами;
• перед приобретением замерить внешние диаметры трубопроводов, внутренние муфт;
• методом проб узнать толщину снимаемого слоя для имеющейся модели инструмента зачистки.

Муфты ПНД для труб: компрессионные, сварные, элестросварные, переходные,соединительные, защитные, что это и различия в установке ПНД муфта (фитинг из полиэтилена низкого давления) — это крепёжное устройство, служащее для соединения труб. Изготавливается из полиэтилена методом прессования под большим давлением. Используется при…

С торцеванием таких проблем не возникнет, так как наружный радиус патрубка после обработки останется неизменным. Независимо от способа подготовки перед началом работ нужно сделать несколько контрольных паек. Это поможет избежать неточностей и ошибок при монтаже водопроводной системы или отопления.

В видеоматериале рассказывается об особенностях обработки полимерных трубопроводов, их видах:

Правила формирования сварочного шва

Получение крепкого и надежного сварочного соединения во многом является результатом правильного движения электродом в сварочной ванне. Довольно примитивно это можно охарактеризовать примерно как процесс обучения письму.

Движение руки с держателем напоминает пропись первоклашки, когда навыки довольно слабые и приходится выводить то зигзаги, то кружечки, то косые линии. Но при этом, кроме движения в одной плоскости, при сваривании, нужно то приближать электрод, то наоборот удалять его.

Такие движения позволяют формировать в сварочной ванне слои металла как бы заходящие друг на друга, это и обеспечивает отлично сформированный соединительный шов.

С какими деталями стыкуются полипропиленовые трубы

Изделия комбинируются с соединительными элементами из стали и полиэтилена. Применяют фитинги, состоящие из металлической и пластиковой части. Металлическая часть имеет резьбу, пластик стыкуется с помощью нагрева при сварке или пайке.

Используют такие виды соединительной арматуры:

• муфты, предназначены для соединения участков одного диаметра;
• Крестовины или тройники необходимы для получения разветвления линии трубопровода;
• заглушки закрывают концевые отрезки водопровода;
• переходники требуются для стыка элементов различных диаметров;
• штуцер понадобится для присоединения к трубопроводу гибких шлангов.

С применением этих элементов можно создать сантехническую сеть любой сложности.

Прямая и обратная полярность при инверторной сварке

Обычное подключение сварочных кабелей держателя к «минусу», а зажима «массы» к «плюсу» инвертора позволяет без труда сваривать все допустимые соединения, при этом такая полярность позволяет увеличить количество тепла, выделяемое при сварке.

Обратное подключение кабелей, а у инвертора такая возможность присутствует, на электрод подается «плюс», а на свариваемые детали «минус» позволяет снизить количество тепла, и соответственно соединять детали из тонкого металла без образования прожигов.

Общие сведения о сварке.

Классификация различных видов сварки

Сваркой называется процесс получения неразъемного соединения каких-либо твердых материалов путем их местного плавления или пластического деформирования, в результате чего образуются прочные связи между ато­мами свариваемых материалов.

Сварка металлов подразделяется на различные виды по физическим, техническим и технологическим признакам.

Классификация сварки металлов по физическим признакам

Классификация по физическим признакам осуществ­ляется в зависимости от формы энергии, используемой для образования сварного соединения. В результате сва­рочные процессы подразделяются на три класса:

— термический;

— термомеханический;

— механический.

К термическому классу относятся такие разновиднос­ти сварки, которые осуществляются плавлением с использованием тепловой энергии: дуговая, электронно-лучевая, электрошлаковая, плазменная, ионно-лучевая, световая, сварка тлеющим разрядом, индукционная, термитная, газовая и литейная.

К термомеханическому классу сварки относятся такие ее виды, которые производятся как с использованием тепловой энер­гии, так и с использованием давления. Сюда относятся: контактная сварка, индукционно-прессовая, диффузионная, газопрессовая, термокомпрессионная, дугопрессовая, шлакопрессовая, печная и термитно-прессовая.

К механическому классу сварки относятся разновид­ности, осуществляемые с использованием механической энергии и давления: холодная, ультразвуковая, взрывом, трением и магнитно-импульсная.

Классификация сварки металлов по техническим признакам

К техническим признакам относят следующее:

— способ защиты металла в зоне сварки;

— степень непрерывности процесса сварки;

— степень механизации процесса.

С точки зрения способа защиты металла различают свар­ку в воздухе, вакууме, различных защитных газах, под флюсом, по флюсу, в пене, с комбинированной защитой.

По непрерывности процесса сварки различают непре­рывные и прерывистые виды; по степени механизации различают ручные, механизированные, автоматизирован­ные и автоматические виды сварки.

Краткая характеристика основных видов сварки

Дуговая сварка является наиболее распространенным и универсальным видом сварки. Относится к сварке плав­лением.

Плавление основного и присадочного металла произ­водится электрической дугой, горящей между электро­дом и металлом, который сваривают. Расплавленный ос­новной и присадочный металл (электрод или сварочная проволока) образуют так называемую сварочную ванну; в результате кристаллизации металла сварочной ванны об­разуется сварной шов.

Для защиты сварного шва от окисления применяют электроды с толстым покрытием с обмазкой, выделяю­щей при горении дуги жидкие шлаки и восстановитель­ные газы (например, СО2; водород).

Сварку угольными электродами с зависимой (рис. 2,б

) или независимой (рис. 2,
в)
дугой с присадочными прут­ками применяют ограниченно, преимущественно для сва­ривания тонкостенных изделий из цветных металлов. Более широко применяют угольные электроды для дуговой резки (особенно для резки шлифованных сталей).

Рисунок 2 — Дуговая ручная сварка

Автоматическая дуговая сварка под слоем флюса

Этот вид сварки применяется при больших масштабах производства для соединения деталей прямыми и круго­выми швами (рис.3). Электродом служит полая свароч­ная проволока 1.

Производительность данного процесса в 5—10 раз выше, чем при ручной дуговой сварке. Качество сварных швов также высокое.

Рисунок 3 — Автоматическая дуговая сварка под слоем флюса

Сварка в защитных газах

Сварка осуществляется плавящимися (рис. 4, а)

или неплавящимися (вольфрамовыми) электродами (рис. 4, б) в струе инертных газов.

Рисунок 4 — Сварка в защитных газах

Данный способ применяют при сваривании деталей из высоколегированных сталей, титановых, никелевых, алюминиевых и магниевых сплавов. При сварке углеродис­тых сталей используется более дешевый углекислый газ.

Электрошлаковая сварка

В данном виде сварки плавление основного и приса­дочного металлов осуществляется теплом, которое выде­ляется при прохождении электрического тока через рас­плавленный шлак в течение установившегося процесса сварки.

Электрошлаковая сварка классифицируется по виду электрода, наличию колебаний электрода, количеству электродов и некоторым другим признакам. Применяется для соединения массивных заготовок (корпусные детали крупных машин, резервуары высоко­го давления и т. п.).

Газовая сварка

Данный вид сварки основан на плавлении основного и присадочного металлов высокотемпературным газово-кислородным пламенем. В качестве горючего для сгора­ния в кислороде применяют самые разные газы: водо­род, ацетилен, пропан-бутановую смесь, пары бензина, пары керосина, городской газ, природный, светильный, коксовый, нефтяной и другие газы.

Ацетиленокислородная сварка (рис.5) осуществляется в пламе­ни инжекционной горелки. Присадочным металлом служит проволока или прутки из метал­ла, близкого по составу к метал­лу свариваемых деталей. Качество соединений при ацетиленокислородной сварке ниже, чем при электродуговой сварке.

Рисунок 5 — Ацетилено­кислородная сварка

Контактная сварка

Сварка встык сопротивлением применяется, как правило, для соединения деталей с небольши­ми сечениями. Торцы деталей сжимают гидравлическим прес­сом, затем включают электричес­кий ток. Металл на стыке при этом доводится до пластическо­го состояния.

Другая разновидность контак­тной сварки — сварка оплавлени­ем. При этом способе стык снача­ла сжимают небольшим усилием, затем включают ток. В результате на стыке образуется большое число микродуг, расплав­ляющих металл (рис. 6, б). После оплавления стык сжима­ется гидравлическим прессом (рис. 6, в).

Сварку оплавле­нием применяют для соединения деталей больших сече­ний, кроме того — деталей из разнородных материалов.

Еще один вид контактной сварки — точечная сварка, подразделяемая на одноточечную, двухточечную и мно­готочечную.

Контактная сварка может выполняться различными видами электрического тока — постоянным, переменным, пульсирующим.

Рисунок 6 — Стыковая сварка

Понятие о свариваемости металлов

Свариваемостью в сварочном производстве называется способность однородных и разнородных металлов (а так­же их сплавов) образовывать сварное соединение, кото­рое сможет работать при заданных нагрузках, среде, тем­пературе и других условиях.

При сварке плавлением свариваются только металлы, имеющие хорошую взаимную растворимость. Хорошо свариваются все однородные металлы, то есть сталь со сталью, чугун с чугуном, медь с медью и т. п. Медь и свинец не обладают взаимной растворимостью и в рас­плавленном (жидком) состоянии образуют неперемешивающиеся слои, поэтому сварить медь и свинец практи­чески невозможно. Трудно сваривается железо со свин­цом, алюминий- с висмутом, железо с магнием и т. д. По­этому в таких случаях для обеспечения свариваемости разнородных металлов обычно используют третий металл, обладающий хорошей взаимной растворимостью с обо­ими свариваемыми металлами.

Кроме свойств основного металла, свариваемость зави­сит от вида и режима сварки, состава присадочного ме­талла и флюса, от вида защитного газа. Так, например, сваривать углеродистую сталь в среде азота нельзя, пото­му что произойдет насыщение металла шва азотом, а в результате — старение металла. Сварка меди в азоте, на­оборот, происходит благоприятно, поскольку расплавлен­ная медь практически нейтральна к азоту.

Для определения свариваемости металлов и их спла­вов на практике используется более 150 способов.

Литература:1осн. [3-18], 2осн. [7-21], 1-3 доп.

Контрольные вопросы

1. Какой процесс называется сваркой?

2. По каким физическим признакам классифицируются сва­рочные процессы?

3. Приведите несколько примеров различных видов сварки.

4. Что понимают под свариваемостью металлов?

Классификация различных видов сварки

Сваркой называется процесс получения неразъемного соединения каких-либо твердых материалов путем их местного плавления или пластического деформирования, в результате чего образуются прочные связи между ато­мами свариваемых материалов.

Сварка металлов подразделяется на различные виды по физическим, техническим и технологическим признакам.

Классификация сварки металлов по физическим признакам

Классификация по физическим признакам осуществ­ляется в зависимости от формы энергии, используемой для образования сварного соединения. В результате сва­рочные процессы подразделяются на три класса:

— термический;

— термомеханический;

— механический.

К термическому классу относятся такие разновиднос­ти сварки, которые осуществляются плавлением с использованием тепловой энергии: дуговая, электронно-лучевая, электрошлаковая, плазменная, ионно-лучевая, световая, сварка тлеющим разрядом, индукционная, термитная, газовая и литейная.

К термомеханическому классу сварки относятся такие ее виды, которые производятся как с использованием тепловой энер­гии, так и с использованием давления. Сюда относятся: контактная сварка, индукционно-прессовая, диффузионная, газопрессовая, термокомпрессионная, дугопрессовая, шлакопрессовая, печная и термитно-прессовая.

К механическому классу сварки относятся разновид­ности, осуществляемые с использованием механической энергии и давления: холодная, ультразвуковая, взрывом, трением и магнитно-импульсная.

Классификация сварки металлов по техническим признакам

К техническим признакам относят следующее:

— способ защиты металла в зоне сварки;

— степень непрерывности процесса сварки;

— степень механизации процесса.

С точки зрения способа защиты металла различают свар­ку в воздухе, вакууме, различных защитных газах, под флюсом, по флюсу, в пене, с комбинированной защитой.

По непрерывности процесса сварки различают непре­рывные и прерывистые виды; по степени механизации различают ручные, механизированные, автоматизирован­ные и автоматические виды сварки.

Краткая характеристика основных видов сварки

Дуговая сварка является наиболее распространенным и универсальным видом сварки. Относится к сварке плав­лением.

Плавление основного и присадочного металла произ­водится электрической дугой, горящей между электро­дом и металлом, который сваривают. Расплавленный ос­новной и присадочный металл (электрод или сварочная проволока) образуют так называемую сварочную ванну; в результате кристаллизации металла сварочной ванны об­разуется сварной шов.

Для защиты сварного шва от окисления применяют электроды с толстым покрытием с обмазкой, выделяю­щей при горении дуги жидкие шлаки и восстановитель­ные газы (например, СО2; водород).

Сварку угольными электродами с зависимой (рис. 2,б

) или независимой (рис. 2,
в)
дугой с присадочными прут­ками применяют ограниченно, преимущественно для сва­ривания тонкостенных изделий из цветных металлов. Более широко применяют угольные электроды для дуговой резки (особенно для резки шлифованных сталей).

Рисунок 2 — Дуговая ручная сварка

Автоматическая дуговая сварка под слоем флюса

Этот вид сварки применяется при больших масштабах производства для соединения деталей прямыми и круго­выми швами (рис.3). Электродом служит полая свароч­ная проволока 1.

Производительность данного процесса в 5—10 раз выше, чем при ручной дуговой сварке. Качество сварных швов также высокое.

Рисунок 3 — Автоматическая дуговая сварка под слоем флюса

Сварка в защитных газах

Сварка осуществляется плавящимися (рис. 4, а)

или неплавящимися (вольфрамовыми) электродами (рис. 4, б) в струе инертных газов.

Рисунок 4 — Сварка в защитных газах

Данный способ применяют при сваривании деталей из высоколегированных сталей, титановых, никелевых, алюминиевых и магниевых сплавов. При сварке углеродис­тых сталей используется более дешевый углекислый газ.

Электрошлаковая сварка

В данном виде сварки плавление основного и приса­дочного металлов осуществляется теплом, которое выде­ляется при прохождении электрического тока через рас­плавленный шлак в течение установившегося процесса сварки.

Электрошлаковая сварка классифицируется по виду электрода, наличию колебаний электрода, количеству электродов и некоторым другим признакам. Применяется для соединения массивных заготовок (корпусные детали крупных машин, резервуары высоко­го давления и т. п.).

Газовая сварка

Данный вид сварки основан на плавлении основного и присадочного металлов высокотемпературным газово-кислородным пламенем. В качестве горючего для сгора­ния в кислороде применяют самые разные газы: водо­род, ацетилен, пропан-бутановую смесь, пары бензина, пары керосина, городской газ, природный, светильный, коксовый, нефтяной и другие газы.

Ацетиленокислородная сварка (рис.5) осуществляется в пламе­ни инжекционной горелки. Присадочным металлом служит проволока или прутки из метал­ла, близкого по составу к метал­лу свариваемых деталей. Качество соединений при ацетиленокислородной сварке ниже, чем при электродуговой сварке.

Рисунок 5 — Ацетилено­кислородная сварка

Контактная сварка

Сварка встык сопротивлением применяется, как правило, для соединения деталей с небольши­ми сечениями. Торцы деталей сжимают гидравлическим прес­сом, затем включают электричес­кий ток. Металл на стыке при этом доводится до пластическо­го состояния.

Другая разновидность контак­тной сварки — сварка оплавлени­ем. При этом способе стык снача­ла сжимают небольшим усилием, затем включают ток. В результате на стыке образуется большое число микродуг, расплав­ляющих металл (рис. 6, б). После оплавления стык сжима­ется гидравлическим прессом (рис. 6, в).

Сварку оплавле­нием применяют для соединения деталей больших сече­ний, кроме того — деталей из разнородных материалов.

Еще один вид контактной сварки — точечная сварка, подразделяемая на одноточечную, двухточечную и мно­готочечную.

Контактная сварка может выполняться различными видами электрического тока — постоянным, переменным, пульсирующим.

Рисунок 6 — Стыковая сварка

Понятие о свариваемости металлов

Свариваемостью в сварочном производстве называется способность однородных и разнородных металлов (а так­же их сплавов) образовывать сварное соединение, кото­рое сможет работать при заданных нагрузках, среде, тем­пературе и других условиях.

При сварке плавлением свариваются только металлы, имеющие хорошую взаимную растворимость. Хорошо свариваются все однородные металлы, то есть сталь со сталью, чугун с чугуном, медь с медью и т. п. Медь и свинец не обладают взаимной растворимостью и в рас­плавленном (жидком) состоянии образуют неперемешивающиеся слои, поэтому сварить медь и свинец практи­чески невозможно. Трудно сваривается железо со свин­цом, алюминий- с висмутом, железо с магнием и т. д. По­этому в таких случаях для обеспечения свариваемости разнородных металлов обычно используют третий металл, обладающий хорошей взаимной растворимостью с обо­ими свариваемыми металлами.

Кроме свойств основного металла, свариваемость зави­сит от вида и режима сварки, состава присадочного ме­талла и флюса, от вида защитного газа. Так, например, сваривать углеродистую сталь в среде азота нельзя, пото­му что произойдет насыщение металла шва азотом, а в результате — старение металла. Сварка меди в азоте, на­оборот, происходит благоприятно, поскольку расплавлен­ная медь практически нейтральна к азоту.

Для определения свариваемости металлов и их спла­вов на практике используется более 150 способов.

Литература:1осн. [3-18], 2осн. [7-21], 1-3 доп.

Контрольные вопросы

1. Какой процесс называется сваркой?

2. По каким физическим признакам классифицируются сва­рочные процессы?

3. Приведите несколько примеров различных видов сварки.

4. Что понимают под свариваемостью металлов?

Работа с тонким металлом

Подбор электродов

Вариант работы инвертором с тонким металлом удается новичкам не с первого раза, но и профессионалам это не всегда удается.

Однако, следует знать:

1. При сварке тонкого металла рекомендуется использовать обратную полярность.
2. При соединении тонкого металла и более толстого, для достижения результата нужно плотно прижимать тонкий металл к более толстому и сварку производить «от толстого к тонкому» для недопущения перегрева и прожигания.
3. Обе детали должны быть хорошо зачищены, ржавчина должна быть удалена, во избежание образования дополнительного шлака.

Соединение труб пайкой с армированием

Рассмотрим, как правильно паять армированные полипропиленовые трубы. Здесь обязательным является съём защитного материала. Присутствие армированного слоя (алюминиевой фольги) в структуре трубы требует дополнительного нагрева. Но это не главное.

Обычно такие изделия имеют увеличенный диаметр и не подходят к стандартным насадкам паяльника. Их требуется зачистить перед процессом пайки. Исключение составляют трубы, армированные стекловолокном. Они спаиваются стандартно.

Учитывая разнообразие технологий армирования полипропиленовых труб, применяются различные методы обработки перед пайкой. Традиционно для зачистки используют швейер.

Такое название имеет специальное приспособление в виде металлической втулки с ножами. Швейер надевают на концевую часть трубы, подлежащую пайке, и вращательными движениями вокруг оси трубы счищают армированный слой до чистого пластика.

Если армированный слой расположен в средней части стенки пластиковой трубы, здесь для обработки разумнее применить другой инструмент – торцеватель пластиковых труб.

Ещё одно приспособление – торцеватель, нужное для сварки армированных труб. Как правило, торцеватель применяется на трубах, структура стенки которых содержит армированный слой в центральной области

Приспособление мало чем отличается от швейера, за исключением размещения и конструкции режущих элементов. После обработки торцевателем концевая часть трубы выравнивается по торцу, плюс на глубину 2 мм по всей окружности вырезается часть армированного слоя. Такая обработка позволяет выполнить пайку без дефектов.

Преимущества и недостатки

Приступая к работе инверторным сварочным аппаратом, нелишне кроме инструкции по эксплуатации ознакомиться еще с более глубокими публикациями по вопросам электросварочного оборудования, во всяком случае, нужно четко осознавать все плюсы и минусы таких инструментов.
К «плюсам» сварочных инверторов однозначно относятся:

1. Малый вес.
2. Возможность работы при довольно низком напряжении в сети, электроника отлично держит дугу даже при 160-180 вольт в электросети.
3. Плавная регулировка электротока, выдаваемого аппаратом.
4. Возможность работать практически со всеми типами электродов.
5. Легкий и эффективный розжиг дуги.
6. Возможность настройки на работу с различными материалами, как по толщине сращиваемого металла, так с различными металлами – например, алюминием, чугуном.
7. Практически полное отсутствие скачков напряжения при работе даже на перегруженных сетях.

К сожалению, имеются и минусы, но они в большинстве не связаны с непосредственной эксплуатацией инструмента:

1. Высокая по сравнению с трансформаторными моделями цена.
2. Требовательность к условиям работы – положительная температура, приемлемая влажность, незначительная запыленности.
3. Дороговизна ремонта – используемые электронные компоненты чаще всего ремонтируются или в специализированных сервисных центрах, или дешевле купить новый инвертор.

Суть технологии сварочного инвертора состоит в том, что переменный ток электрической сети посредством работы электронных компонентов преобразуется сначала в постоянный ток, а потом еще одни раз в переменный, но уже с другими качественными показателями – высокой частотой (порядка 20 000–50000Гц) и большой силой тока – 100–200 Ампер, но при этом с небольшим напряжением порядка 60-90 В.

Советы и возможные ошибки

Начиная использовать сварочный инвертор, нужно самое главное – запастись терпением, не одна пачка электродов уйдет перед тем, как получится действительно красивый шов.

Но вот стремиться к этому нужно с первого включения аппарата и здесь во многом помогут следующие моменты:

1. На начальном этапе достаточно научится держать дугу, чтобы электрод равномерно прогревался.
2. На первых занятиях рекомендуется сначала научиться формировать горизонтальный шов, а уже потом разнообразить задачи – сваривая вертикальные и потолочные элементы.
3. Важно взять за привычку очищать от ржавчины и налета места соединения.

Подготовка к работе

Соединение профильных труб без сварки преимущественно производится при помощи специализированных хомутов и болтов. С течением времени крепеж ослабляется, поэтому при уходе за изделием необходимо постоянно проверять прочность конструкции. Чтобы снизить проблемы при эксплуатации, для сборки конструкции применяется сварка.

Для получения прочного сварного шва требуется подготовить поверхность трубы. Для этого:

отрезки труб обрезаются по требуемой длине;

Использование болгарки для нарезки труб

Обрезать трубы рекомендуется специальными инструментами, например, ножовкой по металлу, что позволяет сделать срез максимально ровным.

• если необходимо соединить элементы под углом, то трубы тщательно подгоняются друг к другу, чтобы зазоров было как можно меньше. Это позволит увеличить качество сварного шва и, как следствие, надежность готового изделия;
• места, где предполагается расположение сварного шва, очищаются от ржавчины, заусенцев и иных посторонних налетов. Любое вкрапление отрицательно влияет на прочность шва. Очистку можно провести простейшей металлической щеткой или специализированной техникой, например, шлифовальной машинкой.

Подготовка поверхности перед сваркой