Сварка плавлением

Суть и виды сварки

Сварка – технологичный процесс выполнения неразъемных, как правило, герметичных соединений СЧ АК, основанный на местном деформировании деталей в зоне их соединения. Основным преимуществом сварных соединений является возможность получения монолитных конструкций, лишенных концентраторов напряжений типа отверстий под КЭ. Получение сварных соединений в настоящее время легко мезханизировать и автоматизировать, с применением высокопроизводительного современного оборудования, минимизирующего вредное воздействие процесса на организм оператора-сварщика.

Сварке подвергаются практически все материалы, использующиеся для изготовления деталей АК: алюминиевые и титановые сплавы, стали. Получаемые сваркой монолитные конструкции являются сборочными единицами (СЕ).

Для выполнения сварки используют электрическую, механическую и химическую энергии. По производительности различают сварку ручную, полуавтоматическую, автоматическую и роботизированную. По способу соединения различают сварку плавлением и контактную сварку (пластическим деформированием, или давлением).

Сварка плавлением подразделяется на электродуговую, электрошлаковую, газовую, плазменную, электронно-лучевую и лазерную.

Электродуговая сварка плавлением (ДЭС) – самый распространенный способ сварки, в которой для местного расплавления свариваемых деталей используется тепловой эффект электрической дуги. Наиболее прогрессивным видом такой сварки является ДЭСФА – дуговая сварка автоматическая под слоем флюса. Когда использовать ДЭСФА нецелесообразно, используют полуавтоматический вид такой сварки – ДЭСФП.

В авиации наиболее часто, наряду, с ДЭС, применяют аргоно-дуговую сварку в среде защитных газов.

Современные обозначения видов сварки плавлением [https://www.blueweld.ru/articles/welding.php]:

· ММА (manual metal arc) – ручная ДЭС штучными электродами с покрытием, на переменном (AC) и постоянном (DC) токе;

· TIG/WIG (tungsten inert gas / wolfram inert gas) – ручная сварка неплавящимися вольфрамовыми электродами в среде защитного газа – аргона;

· MIG/MAG (metal inert / active gas) – полуавтоматическая сварка электродной проволокой в среде защитного газа - инертного (аргона) или активного (углекислого газа);

· GMAW (gas metal automatic welding) - автоматическая сварка в среде защитных газов;

· SAW (submerged metal automatic welding) – автоматическая сварка под слоем флюса;

· Plasma (plasma arc welding) - плазменная сварка.

СТО для ДЭС могут включать:

1. сварочные агрегаты (автоматы, полуавтоматы);

2. источники тока;

3. самодвижущиеся каретки для перемещения сварочных агрегатов;

4. сборочные приспособления (установки) для сборки изделий больших габаритов;

5. сборочные линии;

6. механизмы подачи присадочной проволоки;

7. сварочные горелки;

8. установки для позиционирования свариваемых деталей;

9. роботы-манипуляторы.

В настоящее время лидерами в области производства СТО для сварки являются компании: Air Liquide Welding (международная корпорация), WECO (Италия), Blueweld (Италия), «Шторм» (Россия), Институт электросварки им. Е.О.Патона НАНУ (Украина) и др.

Как правило, данные компании являются производителями оборудования для резки металлов, оказывают инжиниринговые услуги, проводят научные исследования.

Возможности современного сварочного оборудования:

1. режим «горячий старт» - обеспечивает начальный процесс сварки без дефектов;

2. система «антиприлипания» электрода – предохраняет электрод от вваривания в начале сварки;

3. система оптимизации дугового усилия - легкое зажигание и устойчивое горение дуги;

4. регулируемая динамика дугового усилия;

5. автоматическое отключение сварочного контура при коротком замыкании более 2-х секунд (например, прилип электрод), после устранения которого автоматически восстанавливается напряжение холостого хода.

Тема 11.2. Средства технологического оснащения
для контактной сварки

Основные виды контактной сварки: точечная (ТЭС); роликовая (РЭС), или шовная; рельефная; стыковая (сопротивлением и оплавлением). Основное применение таких видов сварки – соединения листовых материалов типа обшивок с профилями различных сечений. Современное обозначение контактной сварки – Spot.

Свариваемые детали зажимаются между электродами из меди и ее сплавов (предварительное сжатие). В момент сварки между электродами протекает ток, что приводит к локальному нагреву свариваемых деталей – образуется сварочная точка, при этом усилие сжатия остается постоянным. После отключения сварочного тока, усилие сжатия не снимается, а в некоторых случаях даже может возрастать (проковочное усилие). После заданного времени усилие сжатия снимается.

Усилие сжатия составляет 0,01—100 кН создается пневмогидроприводом или рычажно-пружинным механизмом.

Сварку производят с использованием специальных роликовых и точечных машин, оснащенных поддерживающими устройствами. Такие машины бывают стационарными, передвижными и подвесными, универсальными и специализированными. Любая машина для контактной сварки состоит из электрической и механической частей, пневмо- или гидросистемы и системы водяного охлаждения.

Основные производители машин для контактной сварки: TECNA (Италия), SMC (Япония), Camozzi (Италия), Festa (Германия), Blueweld (Италия), российские компании (машины типа МТ, МТП, МТР) и др.

Раздел 12. Стыковые стенды