Методы сваривания: что такое холодная сварка? Сварку металлических деталей можно выполнить и холодным способом
Сварка - металлическая деталь - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Сварка - металлическая деталь
Cтраница 1
Сварка металлических деталей при температуре ниже - 20 также нежелательна и производится только квалифицированными сварщиками. [2]
Сварку металлических деталей можно выполнить и холодным способом, если их, соединив, очень сильно сдавить. При каком условии такая сварка может быть выполнена. [3]
Чем отличается сварка металлических деталей от паяния металлических изделий. [4]
В процессе сварки металлических деталей укрупняется зерно, изменяется химический состав материала в зоне сварки, возникают внутренние напряжения и дефекты в шве и, следовательно, усложняется работа конструкций при низких температурах. В связи с этим при сварке конструкций, предназначенных для работы при низких температурах, следует строго придерживаться рекомендаций, оправдавших себя на практике и основанных на исследованиях института электросварки им. [5]
Электрическая дуга применяется для сварки металлических деталей и в электропечах для плавки качественных сталей и различных тугоплавких материалов. [6]
Все сборные элементы соединяют на монтаже с помощью сварки закладных металлических деталей. В отдельных случаях нижние части воронок или воронки целиком изготовляют из металла. [8]
Алюминотермию, открытую Н. Н. Бекетовым в 1859 г., применяют и для сварки металлических деталей. При этом смесь порошкообразных алюминия и оксида железа ( II, III) Fe3O4, называемую термитом, поджигают с помощью запала. [9]
Соединение панелей между собой и с панелями наружных стен производится при помощи сварки закладных металлических деталей в панелях и является наиболее ответственной операцией, обеспечивающей прочность здания. Детали таких соединений показывают на монтажных узлах. XII, на котором показано, что закладные детали панели ВИ-34-1 внутренней стены соединяются с закладной деталью панели наружной стены двумя стальными стержнями диаметром 16 мм, длиной по 220 мм при помощи сварных швов. [10]
Сопряжение панели пола в объемных элементах типа колпак осуществляют железобетонными шпонками и сваркой закладных металлических деталей. [12]
Нахлесточные ( рис. 8, е) и тавровые ( рис. 8, ж) соединения рекомендуются при сварке металлических деталей толщиной менее 3 мм, так как при больших толщинах неравномерный местный нагрев вызывает большие внутренние напряжения и деформацию и даже трещины в шве и основном металле. [14]
Тонкоизмельченная смесь алюминия и железной окалины носит название термита ( 25 % Fe3O4 и 75 % А1) и применяется для сварки различных металлических деталей, например рельсов. [15]
Страницы: 1 2
www.ngpedia.ru
Холодная сварка металлов
Сварка, посредством которой соединяют изделия без их внешнего нагревания, получила название холодной. Ее возможно производить при комнатной и даже в отрицательных температурах. Специальное устройство, используемое при холодной сварке для металла, способно одновременно вызывать и направленную деформацию соединяемых заготовок, и нарастание напряжения, которое способствует образованию монолитного соединения. Для достижения его высокой прочности свариваемые поверхности изделия предварительно очищают и готовят под сварку обезжириванием, шабрением и обработкой проволочной щеткой. С них нужно удалить загрязнения и окислы, а также соединить их на расстоянии, зависящем от размеров кристаллических решеток соединяемых металлов, для получения требуемого уровня пластической деформации. При стыковой сварке проволок необходимо обрезать их торцы.
Особенности применения холодной сварки
Холодной сварке доступно как соединение железных изделий, так и выполненных из цветного металла (меди, серебра, алюминия и других). Особую ценность этот способ сварки приобретает, когда требуется соединить разнородные металлы или нет возможности воспользоваться другой технологией из-за чувствительности материала к нагреву и склонности к образованию интерметаллидов. Холодной сваркой для чугуна выполняются стыковые соединения, тавровые и внахлестку. В последнем случае металлические листы сдавливаются с обеих сторон при помощи пуансонов. Сварка осуществляется как отдельными точками, так и непрерывным швом. Размеры пуансонов (диаметр и ширину) подбирают, исходя из толщин свариваемых листов.
Физические процессы и химические реакции холодной сварки отличаются разнообразием и протекают исключительно в условиях пластических деформаций. Без ее участия нереально получение качественного монолитного соединения, какое бы удельное давление сжатия не применялось к соединяемым деталям. Только процесс деформации, происходящий при холодной сварке, способен удалить слой окислов и предельно истончить и сблизить свариваемые поверхности на расстояние, сопоставимое с размерами кристаллических решеток.
Еще роль пластической деформации важна для более высокого энергетического уровня атомов металла поверхности, что позволяет им образовывать химическое связи. Поэтому величина деформации металлов в месте соединения – главный параметр, определяющий ход процесса холодной сварки. Он определяется как от свойствами и толщинами металлов, так и методами подготовки свариваемых поверхностей с типом соединения. Величина требуемой деформации для соединения деталей из разнородных металлов определяется характеристиками того металла, для обработки которого нужна деформация меньшей степени. Это обстоятельство используется в холодной сварке для алюминия и других малопластичных металлов.
Качественные свойства полученного сварного соединения зависят не только от исходных физических характеристик контактирующих поверхностей, но и от приложенного к ним сжимающего усилия (давления), а также степени пластической деформации при сварке. На этот показатель также влияют способ приложения усилия сжатия со схемой деформирования. Выбор последней определяет, будет ли эта сварка точечной, шовной или стыковой.
Преимущества холодной сварки
Наибольшее распространение получил точечный вариант холодной сварки как один из самых эффективных для производства соединений и армирования алюминия. Он отличается простотой и может заменить собой более трудозатратные процессы контактной сварки точечным способом и клепки. До начала холодной точечной сварки заранее подготовленные изделия собирают внахлестку и помещают между пуансонами, обладающими рабочим элементом с поверхностью для опоры. Сдавливая сжимающим усилием детали, они обеспечивают деформацию с формированием сварного шва.
Пуансоны, создающие своей опорной частью добавочное состояние напряжения во время сварки, не позволяют глубокого погружения в металл, тем самым снижая коробление изделия. Простота данного способа избавила от необходимости создания отдельных аппаратов для его выполнения. Холодная сварка титана, к примеру, успешно производится посредством всевозможных прессов серийного производства. При этом используются кондукторы для надежной фиксации соединяемых изделий во избежание их коробления. Аналогично соединяют цветные металлы в энергетике, металлургии, электротехнике, сваривают контакты медной проводки и алюминиевые кольца.
Шовной (роликовой) сваркой получают беспрерывные монолитные соединения. Ее процесс аналогичен холодной сварке с использованием прямоугольных пуансонов. Детали собирают и помещают между роликами, которые, сжимая заготовку, погружают в металл ее рабочие выступы. Приведенные в движение ролики передвигают детали так, чтобы они последовательно вдавливались в металл. Возникающая при этом активная деформация способствует образованию непрерывного монолита – сварного шва. Сварку этим способом выполняют как одно-, так и двусторонней, а также несимметричной. В последнем случае ролики могут обладать разными по размерам и даже форме рабочими выступами. Шовную сварку двусторонним способом выполняют с помощью равных роликов. Один из роликов в односторонней сварке должен обладать выступом, равным суммарной высоте выступов для двустороннего варианта сварки, а не имеющей рабочего выступа второй ролик служит опорой.
Течение металла по линии швов в шовной сварке не позволяет создания нужного состояния напряжения в месте проведения сварки. Из-за этого при производстве соединения с должным проваром необходима пластическая деформация, несколько большая, чем для точечного способа сварки. Для повышения напряженности состояния в области шовной сварки берут больший диаметр используемых роликов. В сварке этим способом возможно использование различных металлорежущих станков, чаще всего фрезерных, а для соединения тонких листов металлов высокой пластичности – настольных ручных. Односторонним вариантом шовной сварки пользуются для обработки разнородных металлов высокой твердости. При этом рабочий элемент роликов вдавливают в тот из металлов, который тверже. Такая сварка способна обеспечить большую прочность швам, соединяющим однородные материалы. Надежность соединения позволяет даже нарезать по холодной сварке резьбы после завершения отвердения, а также делать отверстия.
Не теряет своего значения на практике вариант стыковой холодной сварки. При соединении заготовок этим способом их предварительно зачищенные торцы помещают в зажимы, имеющие формирующие элементы с упором и обрезающими кромками. Прикладывая осадочные усилия, передвигают ползун до сжатия торцов заготовок и зажимают конусами. В ходе осаждения еще до встречи опорных частей металл заполняет углубления. Благодаря этому в момент, когда части опоры встречаются, в сварочной зоне имеется необходимое состояние напряженности для провара. Когда он происходит, излишек вытекшего металла отсекается кромками. Исходя из того, как они расположены, стыковой вариант холодной сварки выполняют с использованием усиления либо без него.
promplace.ru
точечная и роликовая холодная сварка, сфера применения
Большинство начинающих сварщиков часто задаются вопросом: что такое холодная сварка? Это обусловлено тем, что современный рынок стройматериалов предлагает широкий ассортимент продукции с таким назначением. Необходимо понять, каким образом работает холодная сварка и в каких случаях ее применяют.
Холодная сварка используется для соединения деталей из стекла, металла, керамики, гранита, дерева.
Такой тип сварки в первую очередь применяется в целях упрощения процесса соединения металлических элементов. Существует распространенное мнение, что таким образом сваривают различные композитные детали, но это является заблуждением. Данное понятие подразумевает применение непосредственно жидкой сварки, выполняемой без нагревательного воздействия на обрабатываемое покрытие.
Функциональной особенностью сварки является то, что процедура соединения металлических деталей происходит под высоким давлением, что вызывает деформацию их поверхности.
Холодную сварку необходимо наносить на металл быстро и при необходимости после нанесения закрепить.
Этим методом можно создавать сварные швы между двумя различными металлическими изделиями, например, соединять алюминиевые и никелированные элементы. Это свидетельствует о том, что обрабатываемые материалы могут различаться как по химической, так и по физической структуре. В случае применения такого метода сваривания различные температуры плавления не являются решающим фактором для создания высокопрочного соединения.
Важнейшее преимущество холодной сварки — это эластичная деформация изделия, поскольку зачастую крайне сложно получить литой шов. Это обусловлено оказанием усиленного давления на обрабатываемую поверхность.
Разновидности холодной сварки
Такой метод сварки делится на 2 разновидности: точечная и роликовая.
Наиболее популярной разновидностью является точечный метод сварки. Этот способ чаще всего используется для сваривания изделий из таких цветных металлов, как алюминий и медь. Соединение осуществляется как между однородными металлами, так и между разнородными.
Сварные швы, выполняемые этим методом, позволяют создавать соединение путем сжатия пуансона. В процессе выполняемых работ металлические изделия деформируются под воздействием давления, в результате чего образуются точечные сварные швы. Стоит знать, что точечная сварка никак не влияет на общую форму элементов, между которыми создается соединение. Они сохраняют первоначальный наружный вид.
Схема точечной сварки.
В случае применения пуансонов, врезаемых в металлические детали, деформируется только обрабатываемая область, которая впоследствии скрывается под сварным швом. Перед началом работ необходимо убедиться, что поверхность соединяемых изделий тщательно очищена от загрязнений и пыли.
Данный метод создания сварного шва удобен тем, что он не потребует применения специального оборудования. Исключением является только производственный пресс, позволяющий создать высокопрочное соединение, которое прослужит долгий срок. Точечный метод не потребует от мастера дорогостоящих затрат, за исключением самого пуансона, который обходится недешево. Форма пуансона подразумевает использование только одной разновидности металла, но при особом давлении с помощи пресса опытные сварщики успешно соединяют разнородные элементы (алюминий и медь).
Метод создания сварных швов роликовой сваркой распространен не так, как точечный способ, но он популярен не меньше. Особенности создания соединения этим методом подразумевают образование литых швов. Холодная сварка таким способом имеет схожесть с предыдущим методом, но она предполагает применение пуансонов прямоугольной и квадратной форм.
Роликовая сварка делится на следующие технологические классы:
- односторонний;
- двусторонний;
- асимметричный.
Схема холодной сварки металлов.
При использовании одностороннего сварного шва потребуется только один ролик, призванный обеспечить необходимый уровень сжатия, после которого образуется прочное соединение. Двусторонний сварной шов предполагает использование двух идентичных роликов. Последний тип сварного шва подразумевает применение двух разных роликов, в связи с чем он и называется асимметричным.
В процессе образования сварного шва между двумя металлическими элементами требуется гораздо больше давления, чем при точечном методе сварки. По этой причине степень эластичной деформации, необходимой для высокопрочного соединения, должна быть выше на 3-8%. Таким образом, можно создать качественный сварной шов в водопроводной трубе домашнего санузла вне зависимости от температуры воды, которая протекает в ней.
Холодная сварка роликовым методом нередко применяется в промышленности. Она производится при помощи фрезерных станков. Роликовое сварное соединение также подразумевает применение настольных механизмов с ручным управлением, которые применяются при обработке эластичных видов металла.
Предназначение и область применения холодной сварки
Этот метод создания сварных швов предназначается для создания высококачественного и прочного сцепления металлических изделий. Он обеспечивает высокий уровень герметизации и позволяет осуществлять ремонт поврежденных или поломанных скреплений. При этом стоит отметить, что клеевая смесь устойчива к влаге.
Наиболее удобной в применении является жидкая холодная сварка.
Холодная сварка должна наноситься только на хорошо прочищенное покрытие. На обрабатываемой поверхности не должно быть загрязнений и следов окисления. Перед тем как приступить к работе, убедитесь в том, что все элементы хорошо просушены.
После срезания стержня клеевую смесь нужно размешивать пальцами в течение 5 минут до получения однородной массы, похожей на пластилин. В процессе размешивания смесь становится клейкой и теплой. Именно в таком виде клей наносится на обрабатываемое покрытие. Для сглаживания покрытия сварного шва потребуется воспользоваться небольшим шпателем, который предварительно смачивается в прохладной проточной воде.
Стоит обратить внимание на то, что смесь затвердевает уже через 15 минут после нанесения, поэтому важно соблюдать технику безопасности в процессе создания сварного шва.
Клеевая смесь должна храниться при комнатной температуре в сухом и темном месте, которое недоступно для детей.
Преимущества холодной сварки
Холодная сварка изготавливается из специального материала адгезивного типа. В его составе содержатся такие элементы, как эпоксидный клей и пыль из стальных частиц, которая призвана упрочнять соединение. Эта клеевая смесь применяется не только в бытовых, но и в промышленных целях. С ее помощью можно создавать сварные швы между пластмассовыми, металлическими, деревянными, стеклянными и керамическими элементами. Холодная сварка представляет собой сухое сварочное соединение, поэтому с ней достаточно просто работать.
В холодной сварке содержатся эпоксидный клей и пыль из стальных частиц,
Когда на российскую территорию начали поставлять смеси для холодной сварки, поначалу она не вызывала особого доверия. Но спустя несколько лет такой тип сварки начал набирать популярность в промышленных и строительных отраслях. Изначальное недоверие вызывал тот факт, что незнающий человек не мог предположить, что подобная технология способна создавать надежные сварные швы между разнородными металлическими элементами. После практического применения этот миф был развеян.
Холодная сварка создает настолько прочное соединение, что зафиксированы случаи, когда по прохождении определенного времени трещины возникали не на сварных швах, а на поверхности металлических элементов, приваренных друг к другу.
Основными преимуществами холодной сварки являются следующие:
- удобство нанесения клеевой смеси;
- высокая устойчивость к влажности и другому наружному воздействию;
- экологичность и экономичность;
- создание герметичного соединения;
- быстрое затвердевание сварного шва;
- устойчивость к температурным изменениям;
- компактная упаковка.
Вместе с тем у холодной сварки отсутствуют какие-либо недостатки. Данное средство является незаменимым в вопросах создания высокопрочного соединения между однородными и разнородными элементами из различных материалов.
moyasvarka.ru
Способ подготовки металлических деталей к холодной сварке
Класс 49h, 35, № 96630
1,I СР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
И. Б. Баранов
СПОСОБ ПОДГОТОВКИ МЕТАЛЛ И Ч ЕСКИХ ДЕТАЛ ЕЙ
К ХОЛОДНОЙ СВАРКЕ
311янаено 2 аиреоя 1952 г. за М 51-15/446424 и Министерстяо электроиром1,1и1леииости СС(.р
Предмет изобретения
ИзвсстпыЙ с!1осоо талей к холодной сварке состоит в том, что с предварительно очпщсHIIhlx и обезжиренцы.1 поверхностей деталей, подлежащих сварке, стальными щетками удаляют оксилпу1о пленку.
Предлягаемьш способ упрощает
Ilpo1Icc подготовки тем, что обеспечивает гoToRIIocTb деталей к:ололпой сварке оез выполнения операции улаления оксидпой пленки.
Это достигается благодаря тому, что очистка и обезжиривание осуществляются путем нагрева деталей ло 350 и выше.
Продолжительность нагрева зависит от размеров деталей и должна быть уточнена в каждом отдельном случае. Нагрев может производиться в печа . термостатяк или лругик нагревател1,ныл устройствак. Перел нагревом детали должн11 быть протерты чистой т р 11 т1 к о Й .
Сварку деталей можно производить через значительный промежуток времени после Нх подготовки, если они 11осле нагрева нс будут вновь загрязнены.
Подготовка Лсталсll к колодной сварке нагревом может успешно
1 рпменяться в тс.; случая.:, когда нагрев деталей нс связан с нежелательным изменением пк мс аническпк свойств (например. при сварке лета lpll из тверлого нагартованного алюминия нагрев лет",,1сй может вызвать нсжслателнос умсныпенпс прочности летялей1 илп, когЛя это изменение не пмсст смществснного значения.
СпосОб 110Лготовкп металлически.; леталей и ололной сварке. состоящий в очистке и обсзжприB !!Ièè свариваемык повср.;настей, отл пч ающи йся тем, что, с целью упро1ценпя процесса подготовки за счет отказа от последующего зя ооезжиривянием снятия с летали оксилной пленки, о шс тку и обезсжиривянпе летялсй осуществляют путем нагрева последник ло
350= и выше.
Похожие патенты:
Изобретение относится к способам плакирования взрывом металлических поверхностей и может найти применение в машиностроении, химической, энергетической и других отраслях промышленности, где необходимо эффективное использование комплекса свойств материалов, образующих соединение
Изобретение относится к способам соединения металлических листов путем наложения на поверхность из металла перфорированного листа, который закрепляют на поверхности с помощью штамповки
Изобретение относится к сварке трением и может быть использовано в различных отраслях машиностроения, например, при производстве режущего инструмента
Изобретение относится к области изготовления слоистых листовых конструкций (панелей) из алюминиевых сплавов методом формовки-сварки и может быть использовано в авиационно-космической промышленности для производства радиаторов системы терморегулирования
Изобретение относится к способам соединения наложенных друг на друга металлических листов местной пластической деформацией, при которой образуется взаимозацепляющее соединение
Изобретение относится к обработке давлением волокнистых композиционных материалов (ВКМ), может применяться в аэрокосмической промышленности и других отраслях машиностроения
Изобретение относится к обработке давлением волокнистых композиционных материалов (ВКМ) и служит для производства продольноармированных труб различного типоразмера
Изобретение относится к технологии машиностроения и может быть использовано при изготовлении элементов конструкции электрических установок, например роторов турбокомпрессоров
Изобретение относится к области подготовки торцов труб под сварку, а именно к разделке стыков труб под диффузионную сварку
Способ подготовки металлических деталей к холодной сварке
www.findpatent.ru
Подготовка металла к сварке: особенности, нюансы
Сегодня сварку можно назвать одним из немногих технологических процессов, применяемых как в машиностроении, так и в строительстве. Известен такой метод соединения деталей с глубокой древности. По тому, какая энергия используется при сварочных работах, можно выделить некоторые виды сварки: термический, термомеханический и механический. Но независимо от этого в любом случае выполняется подготовка металла к сварке.
Сварка — это технологический процесс соединения деталей путем их нагрева.
К термической относят сварку, которая выполняется плавлением при участии тепловой энергии и давления (дуговая, газовая). К термомеханической относят сварку, выполняемую при участии механической энергии и давления (контактная). К механическим видам сварки относят ту, которая выполняется с использованием механической энергии и давления (ультразвуковая, холодная).
В работе над изготавливаемыми изделиями немаловажную роль отводят контролю над степенью точности сварных соединений. А это качество, в свою очередь, предусматривает обработку и подготовку материала. По причине того, что металл встречается разный, то для каждого необходим свой подход в обработке. Подготовительные работы подразумевают несколько этапов.
Подготовка металла под сварку: некоторые особенности
Способы подготовки металла под сварку.
Для того чтобы подготовить металл, предварительно его необходимо выправить, избавиться от дефектов и кривизны, эти подготовительные работы называют правкой. Выполнить такую работу можно вручную: используют обычный молоток и стальные или чугунные плиты в качестве наковальни. Машинная правка подразумевает использование правильной машины. Для правки можно использовать и горячий металл, и холодный.
К подготовительным работам при сварке следует отнести и гибку металла. Работу эту обычно выполняет слесарь, он под требуемым углом загибает заготовку, тем самым придавая ей требуемую форму. Ее выполняют как вручную, так и на специально предназначенном для этого станке или прессе. Производить гибку лучше по разметке или по шаблону, но не исключен и вариант выполнения работы на глаз.
Очистка металла от жиров и ржавчины производится до того, как начата сборка узла. На местах будущих сварных швов проводят тщательную очистку кромок от ржавчины, масла, окалин и прочих загрязнений, которые часто приводят к образованию недостатков. Особо тщательно необходимо обследовать зазоры между краями сварных деталей. Если в этот зазор, когда весь узел уже собран, попадает грязь, то он подвергается тщательному продуванию сжатым воздухом и обрабатывается горелкой.
Схема химической очистки металлической трубы.
Производить очистку можно двумя способами: химическим и механическим. Применение механической очистки подразумевает использование наждачки или зачистных машин для удаления ржавчины и жира. Если поверхность металла нужно сделать шероховатой, то применяют гидроабразивную обработку.На поверхности металла создается микрорельеф, благодаря которому качество при сварке улучшается.
В крупных цехах технических предприятий для очистки металла применяется метод проточной последовательной обработки. Делают это раствором соляной кислоты при температуре 40-45 °C, после чего очищают проточной водой и производят нейтрализацию раствором кальцинированной соды.
Разметка металла: нюансы
Схема нанесения разметки на металлический лист перед сваркой.
Прежде чем начать выполнять дальнейшие работы с металлом его следует разметить. Листовой материал размечают путем нанесения на него контуров будущих деталей с наметкой мест сгиба, намечают центр деталей и различные тонкости, которые будут присутствовать в будущем изделии. Выполняя разметку необходимо очень точно все проверить, потому как даже незначительная неточность может привести к производственному браку уже готового изделия. Также следует помнить о припуске на обработку. В целях экономии металла его не делают слишком большим. Все это добавляет время на обработку деталей.
Для того чтобы наносимая разметка была как можно лучше заметна на листе металла, его предварительно окрашивают. Использовать для этого можно мел. В воде растворяют толченый мел из расчета 125 г на 1 л воды, кипятят и добавляют немного льняного масла, чтобы не происходило осыпание мала). Еще можно применить раствор медного купороса (3 чайные ложки на 1 стакан воды), который наносят на металл кисточкой. После того как краска застывает, производят разметку.
Технология рубки металла перед сваркой
Рубка металла зубилом: а — разрубыеание полосового металла; б — правильный и неправильный удары молотка по головке зубила; в — вырубывание детали из листового металла; г — последовательность постановки зубила при рубке металла.
Прежде чем проводят предварительную обработку материала перед сварными работами, с него снимают слой, который называют фаской. Используют для этого газорезательный автомат или кромкострогальный станок. Порой возникают ситуации, при которых рационально применить зубило. Оно представлено в нескольких вариантах: ручное и пневматическое.
Кромки нарезают по предварительно отмеченным рискам (две параллельные), которые выполняют разметчиком. Если такие риски отсутствуют, то слесарь может использовать линейку. Когда мастер рубит фаски, также недопустимы ошибки: краям листа металла необходимо надежное крепление, а нажим на инструмент следует производить равномерно.
Прихватка металла перед сваркой
Применение в сварных работах прихваток наилучший метод надежного фиксирования деталей друг с другом. Прихватками называются укороченные швы, применяя которые можно предотвратить смещение деталей в изготавливаемой конструкции, пока проводятся сварные работы. Благодаря этим швам можно уменьшить зазор, который возможен в отношении других деталей, это придает конструкции дополнительную жесткость и предотвращает деформацию.
Наиболее частый способ фиксирования составных частей сборной конструкции — это точечная сварка.
Применяют для нее зажимы и стационарный сварочный аппарат. Используя в этой работе зажимы, получается наиболее точно подогнать детали друг к другу. Данный метод подразумевает ручной способ работы и автоматизированный.
При ручном способе производится сборка деталей, на которых по выполненной заранее разметке выполняют прихваточные швы. Если используются зажимы, то сборка значительно облегчается, она становится более удобной и точной. Выбор способа сборки зависит от того количества деталей, которые входят в сварную конструкцию.
Способы крепления деталей перед сваркой.
А вот сами прихваточные швы должны подчиняться определенным требованиям технологии по сварке. В первую очередь необходимо следить за электродами, которые применяются в работе с прихваточными швами. Электроды необходимо использовать той же марки, как и материал, который станет использоваться в последующей работе. Когда последующие сварные работы будут выполняться с использованием проволоки, то и электроды должны отвечать данному виду проволоки. Прихваточный шов по протяженности не должен превышать 2х см, а по толщине должен быть в 2 раза меньше, чем толщина будущего шва.
Выполнять прихваточный шов следует в том месте, где вероятна максимальная деструкция и большее напряжение. Располагать прихваточный шов на месте пересечения сварных швов по технологии нельзя. Не менее важным при сварке является подаваемый ток. Значение тока при работе над прихваткой подбирается с учетом значений при дальнейших сварных работах. При этом для надежности шва можно использовать ток, который будет на 20% больше.
Во время работ автоматическими сварочными аппаратами прихватки обычно располагают на противоположной стороне от первого прохода. Хотя при некоторых вариантах требование технических характеристик предполагает начало исполнения работы со стороны как раз-таки первого прохода. В этом случае требуется точное соблюдение конкретного числа прихваток.
Перед конечной сваркой конструкции первое, на что следует обратить внимание, это внешний вид прихваточных швов. Они должны иметь надлежащий внешний вид, если это требуется, то нужно выполнить очистку металла от металлических брызг и шлаков, а сам шов должен быть практически ровным. Если на местах швов присутствуют видимые дефекты, трещины, то эти места необходимо тщательно очистить механическими методами.
Термическая обработка деталей
Термическая обработка металла позволяет повысить прочность и износостойкость.
При термической обработке металла в нем происходят некоторые изменения, которые увеличивают прочность и износостойкость, повышают обрабатываемость металла различными режущими предметами.
Термическую обработку разделяют на несколько видов: отжиг, нормализация, закалка и отпуск. При методе отжига происходит нагревание материала до заданной температуры. После этого металл постепенно охлаждают вместе с печью. Благодаря отжигу повышаются механические характеристики металла, и происходит снятие внутреннего напряжения.
При нормализации нагрев металла происходит до заданной температуры и выдерживается при ней определенное время. После чего материал резко охлаждают на воздухе. Это также повышает механические свойства металла.
Под закалкой металла подразумевается его нагрев до определенной температуры и выдержка при ней некоторое время. После чего металл резко охлаждается в холодной воде или в масле. Это придает металлу твердость и износостойкость.
Отпуск предполагает нагрев закаленного металла до определенной температуры и его постепенного охлаждения. Отпуск необходим закаленному металлу, потому как придает не только дополнительную твердость, но и снимает внутреннее напряжение, которое приводит к хрупкости деталей, выполненных из такого материала, и его легкому разрушению от ударов и изгибов. Отпуск придает большую вязкость закаленному металлу.
moyasvarka.ru
Слесарные операции при подготовке поверхности металла к сварке
Перед тем как начать сваривание материалов, требуется их подготовить. Подготовка металла под сварку включает такие процедуры как:
- Правка;
- Резка;
- Зачистка;
- Подогрев;
- Гибка;
- Обработку кромок.
Это основные процедуры, выполнение которых поможет улучшить качество получаемого соединения. Дело в том, что если на неподготовленной поверхности останутся лишние частицы, ржавчина и прочие элементы, то это может привести к образованию брака при сварке. Подготовка металла к сварке также помогает обеспечить лучшие условия свариваемости, такие как снятие лишнего слоя с кромок, который потом заполнится металлом электрода. Далеко не все заготовки имеют нужную форму, так что перед свариванием их может потребоваться обрезать или выгнуть. Все эти процедуры, количество которых в каждом случае может быть различным, входят в понятие подготовка металла под сварку. Они регулируются согласно ГОСТ 5264-80.
Подготовка металла к сварке
Основные требования 
Все процедуры подготовки должны соответствовать техническим условиям, которые определяются технологией. Слесарные операции при подготовке металла к сварке должны проводиться с учетом техники безопасности, так как для резки может использоваться болгарка и прочее опасное оборудование. Работа должна выполняться только исправленными инструментами. Все процедуры должны четко соответствовать техническому заданию, в особенности, что касается размеров, так как неправильный угол загиба или слишком большой снятый слой с заготовки может привести к тому, что ее уже нельзя будет использовать.
Оснастка
Для каждой процедуры требуется свой набор инструментов, но в качестве основных стоит отметить такие как:
- Металлическая щетка – лучший инструмент для зачистки, который подходит для заготовок любой толщины. С ее помощью можно до блеска очистить любую металлическую поверхность.
- Ацетон – применяется как обезжиривающее средство. Его используют перед началом сварки или перед выкладкой флюса на поверхность, чтобы снять все образовавшиеся пленки;
- Настольные тиски – для гибки в любых условиях. Они отлично подойдут также для фиксации деталей, когда уже пойдет непосредственный процесс сварки.
- Газовая горелка – используется для подогрева металла до нужной температуры. Как правило, последняя подготовка поверхности металла под сварку предполагает его нагрев для избегания деформации.
Правка металла и нарезка деталей
Для правки металла использую специальные валы, которые делают процесс автоматически, или же выполняют все вручную. Во втором случае используется пресс или кувалда, чтобы исправить имеющиеся деформации. Прессы больше подходят для массивных швеллеров и двутавров.
Правка металла
После правки можно уже проводить разметку, которая делается перед резкой. Разметка делается мелом или острым металлическим предметом. Для разрезания используется гильотина, ножницы по металлу, которые могут быть автоматическими или ручными. Также используют резку сваркой, которая менее точна, но позволяет разрезать даже толстые слои. Тонкие листы могут резаться болгаркой, что очень удобно, когда будет происходить сварка тонкого металла инвертором.
Резка металла резаком
Зачистка деталей – нюансы
Когда заготовка приняла нужную форму, то следующим этапом, который включает в себя подготовка металла под сварку, является зачистка. Поверхности присадочного материала, а также кромок детали, которая будет свариваться, зачищается от ржавчины, загрязнений, следов окалин и прочих лишних веществ. Также нужно ликвидировать влагу, масляные пятна и другие химические пленки. При сварке металла в ванне не должно быть ничего неметаллического, что привело бы к образованию брака. Даже относительно небольшие остатки лишних вещей приводят к образованию пор, появлению трещин, созданию напряжений в металле и так далее. Благодаря всему этому, надежность сварочного соединения резко снижается.
Очистка металла после сварки
Подготовка кромок металла под сварку
Подготовка металла под сварку предполагает обработку кромок, особенно, при работе с толстыми заготовками. В итоге, они должны обрести определенную геометрическую форму, которая будет способствовать более надежному соединению. Подготовка включает в себя обработку угла разделки, ширины зазора, создания притупления, регулировку длины скоса и так далее. Кромки не обрабатываются, если толщина составляет менее 3 мм. При слишком большой толщине без обработки металл может не провариться полностью. Особенно актуально это, если у свариваемых деталей различная толщина. Правильный скос обеспечит плавность перехода между деталями, что снимет напряжение нагрузки при эксплуатации детали. После правильно подобранных параметров нужно еще обеспечить надежную фиксацию.
Подготовка кромок металла под сварку
Гибка
Еще одним процессом, который включает в себя подготовка металла под сварку, является гибка. Полосы и листы пропускают через листогибочные машины, которые имеют от трех до четырех валов в своем составе. Если кромки заготовки уже подготовлены, то можно применять холодную гибку. Профильные детали сгибаются под специальными прессами. Толщина листа определяет ограничения, на какой угол можно согнуть металл, если превысить этот показатель, то могут появиться трещины и нежелательные деформации.
Гибка металла
Для малого радиуса сгиба, или же при высокой толщине листа, используют горячий метод, который применяют кузнецы. При повышении температуры материал становится более податливым и для его сгибания требуется меньшее количество усилий. Большие отверстия желательно делать уже после сгибания.
Гибка металла перед сваркой
Прихватка металла
Когда идет подготовка сборка металла под сварку, то отдельные детали требуется зафиксировать, чтобы после сварки они имели правильное положение. Порой недостаточно их просто рядом положить или применить дополнительные инструменты для фиксации. Здесь требуется сделать точечную приварку одной детали к другой, к примеру, в начале и в конце будущего шва. Это поможет зафиксировать деталь по всей плоскости, чтобы она ни как не съехала. Также это помогает избежать деформации при сваривании, когда листы загибаются. Соединение получается не настолько надежным, чтобы выдерживать сильные нагрузки, на теперь заготовку уже можно будет переносить и менять ее положение на любое удобное, к примеру, чтобы сделать горизонтальный шов.
Прихватка металла
Основные требования к сборке металлоконструкций перед сваркой
Когда совершена подготовка металла под сварку, можно приступать к сборке конструкции. Чтобы все было выполнено правильно, следует придерживаться следующих правил:
- К каждому месту соединения заготовок необходимо обеспечить свободный и удобный доступ;
- Все заготовки нужно закреплять максимально жестко, при этом придерживаясь заданной точности размеров и геометрии положения, чтобы во время сварки не возникли другие деформации и отклонения;
- Все изменения положения в пространстве перед сваркой и во время нее должны отнестись к минимуму, чтобы не было смещений и перекосов;
- Сборка должна проходить таким образом, чтобы она не затрудняла последующие операции, так что нужно все заранее спланировать.
Термическая обработка металла до и после сварки
Подогрев металла перед сваркой является обязательной процедурой для материалов, которые чувствительны к перепадам температур, а также просто для подстраховки, чтобы избежать деформации. Для таких процедур используют газовую горелку, что очень удобно, если сам газ используется в процессе сваривания, как при сварке черного металла аргоном.
После сваривания подогрев нужен для того, чтобы снять напряжения, которые могут образоваться из-за повышенного содержания водорода. Подогрева выпаривает остатки газа, оставляя только чистый металл.
svarkaipayka.ru
Холодная сварка для металла: характеристика методов
Холодная сварка для металла в наше время используется всё чаще и чаще. Таким методом проще и быстрее соединять различные материалы между собой. А главное, она позволяет склеивать абсолютно разные, как по составу, так и по форме, детали. При этом нет необходимости в нагреве поверхности, как в случае с обычной спайкой. Всё достаточно просто и быстро, и в результате получается прочное соединение, по качеству не уступающее методу с плавлением. Особенно упрощается весь процесс, если использовать специальный клей.
Как работает холодная сварка?
Принцип действия холодной пайки заключается в направленном деформировании склеиваемых элементов. Таким образом разнородные материалы могут быть прочно закреплены между собой, независимо от своего химического состава. Вся работа происходит за счет давления, и неважно, какой метод при этом используется. Если применяется клей, то соединение происходит за счет сцепления частицами, содержащимися в его составе.
Основные разновидности
Холодная спайка может выполняться разнообразными способами. Основные из них следующие:
Каждый из этих методов имеет свои особенности и разновидности. Давайте рассмотрим их более подробно.
Точечный метод и роликовая сварка
Точечный способ самый распространённый для соединения 2 деталей между собой. В основном он используется для соединения алюминия и меди. Процесс работы в данном случае простой: детали сжимаются пуансоном, они деформируются, и одновременно с этим создаются сварочные точки. Но, несмотря на деформацию, форма исходного материала абсолютно не меняется. При использовании такой методики тоже может использоваться специальный клей.
Роликовая пайка предусматривает наличие специального оборудования. При его использовании делается равномерный непрерывный шов. Сама схема работы мало чем отличается от точечной. Подразделяется она на несколько видов:
-
односторонняя;
-
двухсторонняя;
-
асимметричная.
При односторонней сварке используется 1 ролик. Соединение материалов между собой происходит за счёт постоянного сдавливания. В случае с 2-х сторонней сваркой всё происходит практически так же, только вместо одного ролика используется два. Первый устанавливается сверху, а второй — на рабочей поверхности металла, который требуется приварить. Ассиметричная сварка похожа на предыдущий метод: здесь тоже используется два ролика, но они имеют разную форму.
Неважно, какой из способов будет использоваться, в любом случае деформация при сжатии свариваемых элементов будет выше, чем при использовании точечного метода, что позволяет ремонтировать большие объекты, например, канализационную трубу. Стоит отметить, что на производственных предприятиях для роликовой холодной сварки применяются фрезерные станки. Но пайку можно производить не только на автоматизированном оборудовании, но и ручным методом. В таком случае применяются настольные станки. Но проще всего в использовании холодная сварка для металла в виде клея.
Сварка клеем
Есть возможность произвести соединение посредством специального клея — на сегодня это самый популярный метод. В данном случае абсолютно не требуется какого-либо специального оборудования. Поэтому такая методика очень часто применяется в бытовых условиях и среди автолюбителей. Такой клей может быть однокомпонентным или двухкомпонентным, а в его основе лежит эпоксидная смола, добавочные компоненты и металлические наполнители для обеспечения прочности и эластичности.
В зависимости от выбранного клея, у него может быть разный состав, а соответственно, и разные характеристики прочности. Этот вариант отлично подходит для мелкого ремонта различных изделий из металла. Клей может быть пластилинообразный и пастообразный. Любой из видов отлично справляется со своей основной задачей.
Как работать с клеем?
Перед началом склеивания необходимо приобрести следующее:
Всё, кроме самого клея, понадобится для подготовки рабочей поверхности. Изначально проводится её очистка наждачной бумагой, а затем — обезжиривание с помощью ацетона. Чтобы сцепление было прочным, поверхность должна быть ровной и чистой. После этого можно наносить клей. Делать это надо быстро, так как в течение 3 минут он начнет твердеть. Чтобы крепче соединить склеиваемые элементы, можно использовать зажимы. В зависимости от разновидности клея, он может высыхать 1-8 часов.
Цели применения и преимущества
Холодная сварка была создана, чтобы осуществлять надежное склеивание металлов. Но она способна обеспечить и полную герметичность при ремонте каких-либо фрагментов. Если используется клей, то его можно применять даже в помещениях с высокой влажностью.
Среди преимуществ такого метода отмечаются следующие:
-
не нарушается структура металла;
-
надёжный и красивый шов;
-
безотходность;
-
нет энергетических затрат;
-
экологичность;
-
экономичность.
К тому же данный метод, как говорят отзывы тех, кто его использовал, очень актуален в тех случаях, когда требуется работать в труднодоступных местах. В данном случае классические сварочные методы не подходят, а холодная справится без труда.
Похожие статьиgoodsvarka.ru
