Виды сварки

Контактная сварка основана на нагревании свариваемых деталей теплом, которое выделяется при протекании электрического тока через контакт между деталями, и преодолении сопротивления этого контакта. Повышение прочности сварки достигается обязательным сдавливанием деталей, нагретых предварительно до пластического (мягкого) состояния.

При контактной сварке металлические детали соединяются друг с другом непосредственно без добавок (присадки) какого-либо материала.

Для сокращения времени сварки силу сварочного тока доводят до 10—20 тыс. а; при этом расплавление металла в месте сварки происходит почти мгновенно, а время пропускания тока измеряется долями секунды или, реже, несколькими секундами (при сварке тяжелой арматуры больших диаметров).

Рис. 81. Виды контактной электросварки: а—стыковая сварка; б — точечная сварка

В зависимости от формы и расположения свариваемых поверхностей различают следующие виды контактной сварки:
сварка встык, при которой свариваются торцы двух стержней, соединяемых в продольном направлении (рис. 81, а);
точечная сварка, при которой в одной или нескольких точках одновременно свариваются наложенные друг на друга стержни, листы или другие элементы (рис. 81, б).

В арматурных работах контактную сварку применяют для соединения стержней при изготовлении сеток и каркасов.

Контактной стыковой сваркой свариваются стержни диаметром не менее 14 мм для обычной арматуры и не менее 32 мм для горячекатаной арматуры периодического профиля, так как стержни меньших диаметров выпускаются в мотках и подвергаются только выпрямлению и резке.

Контактная сварка наиболее эффективна при массовой заготовке арматуры в цехе, когда стыкование производится раньше разметки, резки и гнутья; в этом случае достигается наибольшая экономия металла.

Дуговая электрическая сварка изобретена русскими инженерами: сварка угольным электродом в 1882 г. Н. Н. Бенардосом, а сварка металлическим электродом в 1888 г. Н. Г. Славяновым.

Усовершенствованием методов сварки занимался советский ученый — академик Е. О. Патон, разработавший метод автоматической сварки под слоем флюса.

Рис. 82. Схема дуговой сварки при помощи металлического электрода: 1 — свариваемые детали; 2 — электрическая дуга; 3 — электрод; 4 — электрододержатель; 5 — проводники тока; 6 — источник тока

При электродуговой сварке, схема которой показана на рис. 82, один из проводов присоединяется к свариваемой детали 1, а другой к электроду 3, зажатому в электрододержателе 4, находящемся в руке сварщика. После включения тока сварщик касается электродом места сварки, замыкая при этом цепь, и сейчас же отводит электрод от детали на 2—4 мм. Образующаяся дуга 2 расплавляет стержень электрода и частично свариваемые детали, металл которых соединяется при этом с металлом электрода. Металл электрода стекает при плавлении и образует шов. Качество шва определяется в основном глубиной провара и определяет в свою очередь прочность сварного соединения в целом. Кроме того, имеет значение также длина дуги: чем короче дуга, тем лучше, так как расплавленный металл, переходя из электрода в шов и поглощая из воздуха кислород и азот, ухудшает свои механические качества.

Дуговая электросварка применяется:
а) при массовой заготовке арматуры на специализированных предприятиях в случаях отсутствия контактных стыковых машин; при помощи дуговой сварки стыкуются обычно стержни больших диаметров;
б) для соединения отдельных заготовленных арматурных стержней в сетки или каркасы. Для сварки каркасов из стержней диаметром до 12 мм электродуговая сварка не применяется вследствие большой трудоемкости процесса и опасности пережога стержней;
в) для соединения арматурных сеток и плоских каркасов в пространственные блоки и для соединения блоков на месте при их установке в конструкцию.

При изготовлении несущих арматурных каркасов электродуговая сварка является основным способом соединения отдельных стержней.

Преимущества дуговой электросварки заключаются в том, что ее можно применять в любой точке сложного арматурного каркаса и достигать при этом различной прочности шва, в зависимости от качества электродов.

Стоимость дуговых аппаратов сравнительно невысокая, а потребляемая мощность небольшая.

Дуговая электросварка по сравнению с точечной имеет и недостатки:
большой расход металла на электроды (до 1,5% металла по весу);
малая производительность труда (при дуговой сварке можно сварить за час до 50 точек, а при точечной — до 1000); для дуговой сварки необходима более высокая квалификация сварщика.