Горелка и электрод

Сварка - это один из способов создания неразъемного соединения различных деталей.
В подавляющем большинстве случаев авторемонта используются те способы сварки, при которых соединение деталей происходит автогенно, что значит в переводе с греческого - «самопроизвольно», в жидком состоянии, путем взаимного растворения расплавленных участков деталей. Окончательное соединение в виде сварного шва формируется после полного остывания конструкции. Для того чтобы металл стал жидким, его необходимо нагреть до температуры плавления. Это первая часть задачи - и не самая сложная. Проблемы начинаются позже. И связаны они с тем, что при плавлении и последующем охлаждении любого конструкционного металла его первоначальная структура меняется коренным образом.
Возьмем, к примеру, тонколистовую сталь, из которой штампуется автомобильный кузов. Сам лист получен многократной прокаткой стального слитка. Слиток этот, в свою очередь, отлит на металлургическом заводе. А любое литое изделие, как известно, обладает множеством внутренних дефектов. Это и крупнозернистое строение, и наличие пор и многое-многое другое. В процессе прокатки слиток не только меняет форму, качественно изменяется его строение. Зерно измельчается, внутренние дефекты «залечиваются», и структура металла меняется в лучшую сторону. Одновременно с этим значительно повышаются его прочностные свойства. Это позволяет из тонкого стального листа изготовить сложную и долговечную конструкцию, какой является кузов.
При повторном плавлении металла кузова во время сварки структура металла в этой зоне огрубляется, снова приближаясь к литой, а прочностные свойства, естественно, снижаются. Кроме того, нагрев и охлаждение прилегающих участков, называемых зоной термического влияния (ЗТВ), ослабляют металл в этой зоне и ведут к его короблению. А еще надо помнить о химических аспектах. Расплавленный металл очень активен, и хотя время его нахождения в жидком состоянии мало, он прекрасно успевает прореагировать с окружающей средой, содержащей такие элементы, как кислород, азот, водород. Сталь, к примеру, образует с этими элементами очень стойкие соединения, которые снижают ее механические свойства и повышают хрупкость шва.
Из всего сказанного следует непреложный вывод: если уж при ремонте кузова мы вынуждены прибегать к сварке, то должны использовать такой способ, при котором вводится минимально - достаточное для автогенного соединения деталей количество тепла. А сам расплавленный металл во время работы необходимо как-то изолировать от окружающей атмосферы.
Сразу можно отметить следующий отрадный факт. Интенсивное развитие науки о сварке, в которую внесли достойный, можно сказать, основополагающий вклад, такие русские ученые, как В.В.Петров, Н.Н.Бенардос, Н.Г. Славянов, позволило разработать сварочные технологии и аппаратуру, позволяющие получить сварной шов с механическими свойствами не ниже, чем у основного металла. Естественно, такие технологии представляют наибольший интерес для наших читателей.
MIG/MAG - сварка - способ, при котором электрическая дуга возникает между плавящимся электродом и свариваемым изделием. Электрод в этом случае выполняет роль присадочного материала, заполняющего сварочную ванну и формирующего сварной шов после охлаждения. Для защиты от воздействия окружающей среды в зону сварки подается инертный или иной газ.
TIG сварка отличается тем, что электрическая дуга возникает между вольфрамовым электродом и деталью. Присадочный материал, необходимый для формирования качественного сварочного шва, подается в зону сварки отдельно в виде прутка или проволоки. В данном случае мы имеем дело с классическим способом сварки, использующей косвенный нагрев. Аббревиатура TIG расшифровывается как вольфрам - инертный газ. (Английское название вольфрама - tungsten).
Контактная сварка. Иначе этот способ называют электрической контактно-стыковой сваркой сопротивлением. Механизм нагрева и расплавления металла основан на том, что при прохождении тока большой силы через участок контакта двух деталей этот участок нагревается до высокой температуры. Нагрев именно в этой зоне происходит потому, что ее электрическое сопротивление велико и энергия электронов преобразуется тут в тепловую в максимальной степени.
Высокоэнергетические способы сваркию. В первую очередь - это лазерная и электронно-лучевая сварка (ЭЛС). Они характеризуются так называемым кинжальным, очень узким, проплавлением металла и минимальной зоной термического влияния. Такой механизм реализуется за счет возможности фокусировки лазерного луча или пучка электронов с высокой энергией на очень малой площадке. Практическое применение в автомобилестроении нашла только лазерная сварка.
Газопламенная сварка. Со способом сварки, называемым газовой, знакомы все, а саму сварочную горелку держал в руках практически любой автолюбитель со стажем.
Несмотря на некоторую архаичность, способ газовой сварки не потерял своей привлекательности и баллоны белого и синего цвета, наполненные соответственно ацетиленом и кислородом можно встретить на любом участке кузовного ремонта.
Столь широкое использование газовой ацетилено-кислородной сварки обусловлено универсальностью ее применения и дешевизной оборудования. Сгорание ацетилена в кислороде позволяет получить факел пламени с температурой 3100-32000С. Никакой другой газ не дает при сгорании температуру выше 27000С, а для получения качественного сварочного шва на стальных изделиях этой температуры недостаточно. В связи с этим альтернативы ацетилену нет, хотя сам по себе этот газ взрывоопасен.
Универсальность газовой сварки позволяет использовать ее для множества операций: собственно сварка, резка, разогрев неподатливых болтов или гаек, правка металла и много других полезных дел. Однако при газовой сварке разогрев сварной зоны происходит медленно, что приводит к увеличению зоны термического влияния, а для получения качественного шва от сварщика требуется большое мастерство. В то же время горящая смесь образует защитную подушку, препятствующую взаимодействую сварочной ванны с атмосферой.


Партнеры:
  • Летние шины COOPER.