Лазерные Маркеры
SmithLaser

Маркировка по доступной цене

подробнее

Лазерная Сварка
SmithLaser Weld

Сварка быстрее. Цена ниже. От 1.090.000₽

подробнее
Average rating: 5, based on 130reviews

Виды сварки металла – характеристики и особенности различных сварочных технологий

Виды сварки металла – характеристики и особенности различных сварочных технологий
smithlaser логотип

Методы сварки металлов

Сварка – это производственный процесс, который заключается в соединении материалов, как правило, металлов, путем их расплавления и сплавления. Сварка используется для создания прочной и долговечной связи между материалами, образуя единую структуру. Соединение металлов возможно с помощью различных технологий:

  • лазерная сварка;
  • дуговая сварка;
  • сварка MIG (металл в инертном газе);
  • сварка TIG (вольфрам в инертном газе); 
  • точечная сварка и другие.

Эти методы различаются по источнику тепла и методам защиты, используемым в процессе. Для определения наиболее эффективного способа сварки учитываются такие факторы, как скорость, точность и тип соединяемых материалов. Перед выбором сварочной технологии необходимо ознакомиться с особенностями каждой из них. 

Лазерная сварка

Лазерная сварка использует силу сфокусированного лазерного излучения для создания бесшовных соединений между различными материалами. 

Высокоинтенсивный луч направляется на свариваемый материал. При поглощении энергии лазера происходит быстрый нагрев поверхности, в результате чего материал достигает точки плавления. Расплавленный материал застывает при охлаждении, образуя сварной шов, который надежно соединяет компоненты. Точность лазерной сварки дополнительно повышается благодаря системе фокусировки в сварочном аппарате. 

лазерная сварка металла

Рис. 1. Процесс лазерной сварки металла 

Лазерные сварочные аппараты оснащены современными системами управления, которые позволяют точно регулировать такие параметры, как мощность, скорость и фокусное расстояние. Эти системы обеспечивают стабильность и повторяемость результатов сварки. Интерфейс управления предоставляет операторам возможность гибко настраивать параметры сварки в соответствии с конкретными требованиями проекта.

Газовая дуговая сварка (MIG-сварка)

Газовая дуговая сварка, также называемая MIG-сваркой более проста по сравнению с другими видами сварки. 

При этом методе используется проволока, которая подается в сварочный пистолет. Это удобное приспособление позволяет специалисту легко прицелиться и провести сварку в нужном месте. 

Потенциальное неудобство газовой дуговой сварки заключается в том, что нужен газ в баллонах, что делает сварочный аппарат менее портативным. Газ в баллонах необходим для создания защитного экрана, который предотвращает загрязнение в процессе работы.

При сварке MIG инертный газ, например аргон или гелий, используется в качестве защитного газа для защиты зоны сварки от атмосферных загрязнений. Газ предотвращает образование оксидов и нитридов. При сварке MAG в качестве защитного газа используется смесь активных газов, таких как углекислый газ и кислород. 

Полуавтоматическая MAG-сварка

Сварочный полуавтомат MAG работает путем расплавления присадочной проволоки, подобной электроду, под воздействием высоких температур. Проволока подается в рабочую зону через горелку, одновременно с подачей активного газа, выбор которого зависит от свариваемого металла.

В этом процессе используется постоянный электрический ток. Хотя использование активных газов может привести к увеличению количества брызг и более низкому качеству шва, но повышенная производительность системы компенсирует эти трудности. Полуавтоматы универсальны и способны сваривать широкий спектр металлов, включая:

  • низколегированная сталь;
  • высоколегированная сталь;
  • чугун,
  • медь,
  • алюминий,
  • никель и сплавы.

Дуговая сварка порошковыми электродами

Дуговая сварка порошковыми электродами очень похожа на газовую дуговую сварку металлов. Более того, некоторые виды сварочных аппаратов позволяют выполнять оба вида сварки. Разница между этими двумя видами заключается в проволоке, которая в данном случае имеет флюс на внешней стороне.

Покрытие плавится под воздействием тепла в процессе сварки и выделяет газ для создания защитного экрана. Дуговая сварка порошковой проволокой гораздо более портативна, поскольку нет необходимости в баллонах с газом. Этот метод сварки можно использовать и на открытом воздухе.

Газовая дуговая сварка вольфрамовым электродом (TIG-сварка)

Газовая дуговая сварка вольфрамовым электродом, также называемая TIG-сваркой – это универсальный метод, который можно использовать для сварки таких материалов, как нержавеющая сталь, мягкие металлы и даже титан. При этом виде сварки в сварочном пистолете не используется проволока в катушке, в отличие от газовой дуговой сварки.

Данная технология позволяет получить высокое качество сварного шва с минимальными деформациями и брызгами.

TIG-сварка сложнее, это связано с тем, что одна рука держит горелку, а другая подает пруток. Поэтому начинающим сварщикам необходимо больше времени для ее освоения. 

TIG-сварка

Рис. 2. TIG-сварка

Плазменная сварка

Плазменная сварка – это способ сварки с помощью ионизированного газа или плазмы. Этот метод предполагает создание высокотемпературной плазменной дуги, которая образуется при прохождении электрического тока через газ, обычно аргон. 

Интенсивное тепло, генерируемое плазменной дугой, достигает температуры свыше 30 000 градусов по Фаренгейту, что позволяет плавить металлические заготовки с исключительной точностью. Этот процесс особенно эффективен для сварки, где точность и минимальная зона термического воздействия имеют первостепенное значение, например, в аэрокосмической и электронной промышленности.

Во время плазменной сварки возможно контролировать глубины проплавления и форму сварочной фаски. Этот метод часто предпочитают для выполнения задач, требующих сложной геометрии сварного шва и сохранения целостности материала.

Электрошлаковая сварка

Электрошлаковая сварка (ESW) – это сварочный процесс, относящийся к категории методов сварки плавлением. Он специально разработан для эффективного соединения толстых участков материалов, как правило, сталей и сплавов. Электрошлаковая сварка особенно хорошо подходит для сварки вертикальных швов в больших и толстых заготовках.

В процессе электрошлаковой сварки расходуемый электрод непрерывно подается в шов между двумя заготовками. Тепло, необходимое  для расплавления электрода и прилегающего к нему основного материала, генерируется электрической дугой. После того как образуется ванна расплавленного металла, на нее наносится слой расплавленного флюса. 

Электрошлаковая сварка

Рис. 3. Электрошлаковая сварка

Флюс играет решающую роль в защите расплавленного металла от атмосферы, предотвращая окисление и способствуя эффективному формированию сварочного пучка. По мере сварки расплавленный металл застывает, образуя прочный и непрерывный шов. Этот метод часто используется в тех случаях, когда необходимы высококачественные сварные швы без дефектов, например, при изготовлении тяжелого оборудования, сосудов под давлением и крупных конструктивных элементов. Электрошлаковая сварка известна своей высокой скоростью осаждения и способностью достигать глубокого проплавления, что делает ее эффективным выбором для сварки толстых материалов.

Ультразвуковая сварка

Ультразвуковая сварка – это сварочная технология, работающая за счет высокочастотных ультразвуковых колебаний (волн) для соединения материалов. Этот метод обычно используется для соединения термопластичных материалов, хотя он также может применяться и с некоторыми металлами. Ультразвуковая сварка эффективна в тех случаях, когда требуется быстрый и точный метод соединения без использования дополнительных материалов, таких как клеи или растворители.

Процесс ультразвуковой сварки 

Рис. 4. Процесс ультразвуковой сварки 

В процессе материал помещается между инструментом для ультразвуковой сварки, называемым рупором или сонотродом и наковальней. Рупор оказывает давление на материал и одновременно генерирует ультразвуковые колебания с частотой, как правило, от 20 до 70 кГц. Эти высокочастотные колебания создают трение и локальный нагрев, что приводит к их сплавлению. При продолжении колебаний расплавленный материал застывает, в результате чего образуется прочный и надежный сварной шов.

Ультразвуковая сварка используется в таких отраслях, как автомобилестроение, электроника, медицинское оборудование и упаковка.Процесс подходит для соединения материалов со сложной геометрией и считается экологически чистым, поскольку исключает необходимость использования дополнительных расходных материалов.

Электронно-лучевая сварка

Электронно-лучевая сварка – это сварочная технология, использующая силу сфокусированного пучка электронов для бесшовного соединения металлических деталей. Этот способ сварки используется в различных отраслях промышленности, включая аэрокосмическую, автомобильную и электронную, благодаря высокой точности, контролю и возможности глубокого проникновения.

В основе электронно-лучевой сварки лежит принцип использования сконцентрированного потока высокоскоростных электронов для нагрева и расплавления металлических поверхностей. Этот процесс начинается с использования электронной пушки, которая разгоняет электроны до высоких скоростей. После подачи энергии эти электроны превращаются в узкий и интенсивный пучок с помощью магнитных линз.

Достигнув металлической поверхности, электронный луч претерпевает трансформационное взаимодействие, передавая свою кинетическую энергию материалу, что приводит к локальному плавлению металла. Расплавленный материал быстро застывает, в результате чего образуется сварной шов. Электронно-лучевая сварка часто применяется в авиационной и космической промышленности.

Схема электронно-лучевой сварки 

Рис. 5. Схема электронно-лучевой сварки 

Какой метод сварки металлов выбрать?

При принятии решения о том, какой вид сварки выбрать, необходимо учитывать различные факторы, такие как конкретное применение, используемые материалы и масштабы производства.

Чтобы выбрать наиболее подходящий метод для решения конкретной задачи, необходимо протестировать различные технологии сварки. В настоящее время лазерная сварка выделяется как универсальный вариант, обеспечивающий высокую точность и эффективность. Однако среди популярных вариантов по-прежнему широко используется полуавтоматическая сварка MIG/MAG в защитных газах или без них.

Для единичного и мелкосерийного производства обычно используется ручная дуговая сварка или механизированные методы сварки. Для средне- и крупносерийного производства металлоконструкций целесообразно использовать автоматизированные методы сварки.

Важно отметить, что экономическая и техническая целесообразность применения автоматической сварки особенно высока для стыковых соединений длиной более 200-300 мм и для сварки угловых швов длиной более 2 м. Длина швов, выполняемых ручным и механизированным способами, не ограничена, что обеспечивает гибкость в зависимости от конкретных требований проекта.

Виды сварки металла – характеристики и особенности различных сварочных технологий

Ознакомиться с оборудованием

г. Санкт-Петербург

ул. Атаманская, 3/6

Электронная почта: info@smithlaser.ru

Телефон: +7 (499) 455-92-50

Звоните: Пн-Пт с 9:00 до 19:00

Товар успешно добавлен в корзину