Что такое сварка листового металла?

Лист мсварка металловпредставляет собой технологию обработки материалов, которая подразумевает соединениедваили несколько отдельных металлических частей в одну каким-либо способом. С развитием промышленной технологии все шире применяется технология сварки, которая является важным процессом в металлообработке обрабатывающей промышленности.

Какие существуют способы сварки металлов?

Существует много видов методов сварки металлов. В зависимости от состояния и технологических характеристик металла в процессе сварки методы сварки металлов в основном делятся на три категории: сварка плавлением, сварка давлением и пайка.

Сварка плавлением

Сварка плавлением — это метод соединения металлических деталей путем их нагрева и плавления. Этот метод не требует давления. Границы раздела двух заготовок нагреваются, в результате чего металл генерирует значительную атомную силу, образуя жидкое состояние в нагретой области. Атомы металла двух заготовок полностью диффундируют и сливаются. Когда расплавленный металл остывает, он образует прочное сварное соединение.

Общие методы сварки плавлением включают дуговую сварку, газовую сварку и лазерную сварку.

Дуговая сварка

Дуговая сваркапитается от электрического источника, который разряжается между электродом и двумя заготовками, образуя дугу. Эта дуга преобразуется в тепло, плавя электрод и детали, соединяя металлы вместе. Во время процесса сварки низкое напряжение и большой ток создают высокие температуры и интенсивный свет, сжигая электрод и детали, образуя ванну расплава, которая охлаждается и образует сварной шов.

Этот метод сварки имеет широкий спектр применения и может использоваться для сварки различных металлов, таких как нержавеющая сталь, алюминий, медь и высокоуглеродистая сталь. Поскольку оборудование для дуговой сварки портативно и просто в эксплуатации, оно широко используется в таких отраслях, как машиностроение, строительство и судостроение. Например, его используют для соединения арматуры в строительстве. Кроме того, дуговая сварка часто применяется при ремонте оборудования и обслуживании железнодорожных путей.

Для дуговой сварки обычно требуется аппарат для дуговой сварки, сварочные стержни и защитная маска. Это недорогой и широко используемый метод сварки. Однако из-за технической сложности качество сварного шва во многом зависит от уровня квалификации сварщика.

Газовая сварка

Газовая сваркаиспользует два типа газа: топливный газ и окисляющий газ. При сгорании этого газа выделяется тепло, которое используется для плавления металлических материалов и сварочного стержня, которые непрерывно подаются между двумя заготовками, завершая металлическое соединение.

Газовая сварка часто используется для сварки таких металлов, как сталь, алюминий и медь. Он предлагает такие преимущества, как гибкость в применении, отсутствие ограничений на рабочую среду и простоту эксплуатации. Кроме того, он не требует электричества, что позволяет широко использовать его для работ на открытом воздухе и на строительных площадках для металлических соединений. Если вам необходимо отремонтировать металлическую трубу, газовая сварка – отличный выбор.

Однако газовая сварка имеет свои ограничения. На качество сварного шва значительное влияние оказывает качество сварочного стержня, а сварные соединения склонны к деформации. Кроме того, эффективность производства относительно низкая.

Лазерная сварка

Лазерная сваркаиспользует лазерный луч в качестве источника тепла. Лазерный луч попадает на края металлических заготовок, выделяя тепло и образуя сварочную ванну. Когда лазер удаляется, края расплавленного металла остывают и соединяются друг с другом. Этот метод можно использовать для нахлесточных, стыковых и герметичных сварных швов в различных отраслях промышленности.

Лазерная сварка отличается высокой скоростью сварки и высокой эффективностью, а также может использоваться для сварки неметаллов. Это передовая технология сварки, широко используемая в таких отраслях, как автомобилестроение, электроника и ювелирные изделия. Однако он не может проникать в более толстые материалы, поэтому лучше всего подходит для тонкостенных материалов. По сравнению с другими методами сварки, оборудование для лазерной сварки обычно дороже.

Пресс-сварка

В отличие от сварки плавлением, сварка давлением требует приложения определенного давления к металлу в процессе сварки. Металлические материалы не плавятся в жидкое состояние, а остаются твердыми. Сварка давлением предполагает нагрев металлических соединений для повышения их пластичности, а затем приложение давления к пластифицированному металлу, в результате чего сварное соединение становится более прочным. Поэтому давление играет решающую роль в этом процессе.

С развитием индустриальной экономики появилось множество новых материалов и продуктов, что привело к постоянным инновациям в технологии сварки давлением. В настоящее время к основным методам сварки давлением относятся контактная сварка, диффузионная сварка, сварка трением и ультразвуковая сварка.

Контактная сварка

Контактная сваркаиспользует электрический ток для нагрева места соединения металлических заготовок, одновременно применяя давление через электроды для завершения сварки. Его обычно используют для сварки нержавеющей стали, меди, алюминия и углеродистой стали. Благодаря высокому и стабильному качеству сварки контактная сварка играет важную роль в автомобильной, электронной и аэрокосмической промышленности. С развитием технологий контактная сварка все чаще включает в себя автоматизацию, что еще больше повышает эффективность производства.

Контактную сварку можно разделить на четыре метода:точечная сварка, выступающая сварка,сварка швов, истыковая сварка. Например, если вам нужно сварить автомобильную деталь, например прикрепить гайку к металлической пластине, вы можете использовать выступающую сварку. Однако оборудование для контактной сварки, как правило, громоздко и его нелегко перемещать, что ограничивает его использование определенными настройками. Каждый раз, когда вы свариваете различные металлические материалы или толщину, параметры необходимо корректировать, что делает его более подходящим для сварки металлических компонентов в больших объемах.

Диффузионная сварка

Диффузионная сварка, также известная как диффузионная сварка, включает нагрев и давление на металлические поверхности во время сварки. Этот процесс позволяет атомам и молекулам металлических материалов диффундировать и связываться под воздействием высокой температуры и давления. Диффузионную сварку можно использовать как для одинаковых, так и для разнородных материалов, обычно соединяя медь, алюминий и композитные материалы.

Этот метод позволяет одновременно сваривать несколько соединений в сборке, например, сваривать 20 слоев медной фольги толщиной 0,1 мм. Диффузионная сварка создает прочные соединения, устойчивые к деформации, что обычно исключает необходимость дальнейшей обработки. Однако он имеет и недостатки, среди которых низкая эффективность производства и высокая стоимость оборудования.

Сварка трением

Сварка трениемЭто процесс сварки, в котором используется тепло, образующееся в результате относительного трения между заготовками под давлением. Это эффективный и энергосберегающий метод, обеспечивающий высококачественные сварные швы. По сравнению со стыковой сваркой оплавлением сварка трением имеет меньшую зону термического влияния и лучше подходит для соединения разнородных металлов.

Сварка трением уникальна и предлагает такие преимущества, как низкое энергопотребление и экологичность, что делает ее популярной в таких отраслях, как машиностроение, аэрокосмическая промышленность и энергетика. Однако обычно он подходит только для соединения металлических стержней и труб одинакового диаметра. Как только форма и монтажное положение заготовок зафиксированы, сварка становится сложной задачей.

Ультразвуковая сварка

Ультразвуковая сварка использует высокочастотные вибрации, генерируемые ультразвуковыми волнами, для создания трения, деформации и нагрева на металлических контактных поверхностях. Давление подается верхним и нижним звуковыми сигналами для завершения процесса сварки. Это уникальный метод сварки, который не требует прохождения электрического тока через детали или внешние источники тепла и имеет некоторые общие характеристики со сваркой трением и диффузионной сваркой.

Ультразвуковая сваркаМожет использоваться для различных материалов, включая как схожие, так и разнородные металлы, такие как медь, алюминий, золото и серебро. Однако его чаще используют для сварки неметаллических материалов, таких как АБС, ПП и ПК, где он дает еще лучшие результаты.

Пайка Сварка

ПайкаЭто метод сварки, при котором присадочный металл с температурой плавления ниже температуры плавления заготовок нагревается и плавится, чтобы заполнить зазоры между двумя металлическими заготовками, завершая процесс соединения металлов. В отличие от сварки плавлением и сварки давлением, этот метод не требует плавления заготовок или приложения давления. Пайка в основном используется для соединения заготовок внахлест с размерами зазоров обычно от 0,01 до 0,1 миллиметра.

Сегодня пайка все чаще используется в таких отраслях, как машиностроение, электроника, приборы и освещение. Качество пайки во многом зависит от используемого присадочного металла. Поэтому при пайке металлических заготовок важно выбирать присадочный металл с хорошими смачивающими свойствами, который сможет эффективно заполнить швы. В зависимости от температуры плавления присадочного металла пайка подразделяется на мягкую и твердую.

Мягкая пайка

Для мягкой пайки используются присадочные металлы с температурой плавления ниже 450 градусов по Цельсию. Соединения, созданные мягкой пайкой, имеют меньшую прочность и плохую термостойкость. Он обычно используется для электрических соединений в прецизионных электронных изделиях и пайки паяльниками. Если требования к прочности не являются критическими и температура плавления присадочного металла выше, чем у припаиваемого металла, можно применять мягкую пайку.

Тяжело такlдеринг

При пайке присадочными металлами с высокой температурой плавления, известной как твердая пайка, используются присадочные металлы с температурой плавления выше 450 градусов Цельсия. Соединения, созданные твердой пайкой, прочнее, чем соединения мягкой пайки. При пайке твердым припоем обычно используются такие материалы, как серебро, алюминий, медь и никель. Выбор присадочного металла зависит от характеристик материалов заготовки и требований к характеристикам соединения. Твердая пайка обычно подходит для нержавеющей стали, алюминиевых сплавов, меди и других материалов с высокими требованиями к прочности. Он используется для соединений, работающих при высоких температурах, и находит широкое применение в аэрокосмической, электронной и электротехнической промышленности.

Заключение

Существуют различные типы сварки металлов, и упомянутые выше методы являются одними из наиболее распространенных. По мере развития сварочных технологий появляется все больше и больше методов сварки. При рассмотрении вопроса о том, как сваривать металлические детали, важно учитывать такие аспекты, как материал заготовки, ее форма, рабочая среда и многое другое. Выбор подходящего метода сварки с учетом этих факторов имеет решающее значение.