Saldatura: metodi e attrezzature di saldatura. Giunti saldati

27/06/2019

Il processo di saldatura aiuta a pensare attraverso l'uso dei materiali nel processo di produzione e anche a risparmiare significativamente il tempo speso. Allo stesso tempo, la meccanizzazione e l'automazione procedono a grandi passi, aumentano la produttività e le condizioni di lavoro degli operai diventano migliori.

Cos'è la saldatura

La saldatura è un processo tecnologico progressivo che consente di ottenere giunti omogenei di parti, nonché di creare strutture di elevata qualità operativa. I vantaggi dei giunti saldati consentono di applicarli costantemente per creare vari tipi di strutture.

saldatura.  metodi di saldatura

Il progresso scientifico e tecnico non si ferma, anche la saldatura è coinvolta. I metodi di saldatura sono in espansione, tutti i nuovi tipi sono applicati. Ad esempio, nella microelettronica oggi c'è la possibilità di saldare parti con uno spessore di diversi micrometri, e in ingegneria pesante - parti con uno spessore di diversi metri. Considerando il fatto che nella produzione vengono utilizzati acciai al carbonio e bassolegati, vengono sempre più utilizzati metodi speciali di saldatura di leghe speciali, leghe leggere e quelle a base di titanio, molibdeno, zirconio e altri metalli. La progressività dei metodi di saldatura e il suo tipo influenzano la qualità dei prodotti finiti, nonché l'efficienza dell'intera produzione. Allo stesso tempo, non dimenticano l'attrezzatura per la saldatura dei metalli: grande attenzione è rivolta alla sua creazione e al suo retrofit.

La continua complicazione delle strutture e la crescita del volume di saldatura richiedono un costante aggiornamento tecnologico della produzione, cioè per migliorare la sua intensità di lavoro, indicatori economici, meccanizzazione e automazione.

Cosa sono i giunti saldati

Di solito, per ottenere una struttura complessa, è necessario combinare tra loro singoli elementi: parti, unità, componenti. Queste associazioni implicano connessioni rimovibili o non staccabili.

I giunti non staccabili, nella cui ricezione è stata utilizzata la saldatura manuale, sono chiamati giunti saldati. Di regola, quindi, fissare i prodotti in metallo. Ma i giunti saldati vengono utilizzati anche per le parti non metalliche: plastica, ceramica o una combinazione dei due.

giunti saldati

Per ottenere un giunto saldato, non sono necessari elementi di collegamento aggiuntivi (rivetti, rivestimenti). La connessione qui è formata dalle forze interne del sistema, cioè gli atomi di metallo delle due parti formano legami l'uno con l'altro. Gli ioni e gli elettroni interagiscono l'uno con l'altro, formando un legame metallico.

Per ottenere un'articolazione saldata, non è sufficiente tenere insieme le parti - hanno bisogno di energia aggiuntiva, con l'aiuto di cui gli atomi supereranno la barriera di energia. Questa energia ricevono durante la saldatura mediante attivazione termica o meccanica. Pertanto, per ottenere giunti saldati, è necessario riunire le parti e applicare l'energia di attivazione.

Tipi di saldatura

Da quale tipo di attivazione si trova il giunto saldato, si distinguono i principali metodi di saldatura: fusione e pressione.

Nella prima vista, i bordi uniti delle parti vengono fusi usando una fonte di calore. Su queste superfici appare metallo liquido. Quando si fonde in massa, si scopre un bagno di saldatura liquido. Quindi il bagno di saldatura si raffredda, il metallo liquido diventa solido e si scopre cordone di saldatura.

La saldatura a pressione è una deformazione plastica continua o intermittente dei bordi delle parti metalliche. Con l'aiuto della deformazione plastica, i legami interatomici nelle parti da unire si stabiliscono più facilmente e più velocemente. Per accelerare il processo, pressione e calore vengono utilizzati durante la saldatura.

Saldatura a pressione, i suoi metodi

Che cos'è questo tipo, abbiamo descritto sopra, ora consideriamo i metodi di saldatura dei metalli sotto pressione:

Contatto di saldatura Qui le parti sono riscaldate dal calore, che si forma nelle parti da saldare quando la corrente le attraversa. Dopo che le parti si sono riscaldate o leggermente sciolte, vengono schiacciate. Ecco come avviene la saldatura. Metodi di saldatura: testa a testa, punto, cucitura.

Quando si esegue la saldatura di testa, i pezzi vengono serrati con dei morsetti per il trasporto di corrente, le estremità sono collegate e la corrente di saldatura viene avviata. Nei punti dei morsetti le parti si riscaldano, quindi vengono compresse. Quindi si scopre la saldatura. Questo metodo viene utilizzato principalmente quando si collegano tubi e parti con una sezione trasversale compatta. I metodi di saldatura dei tubi possono essere diversi, ma questo è considerato il principale.

saldatura manuale

Nella saldatura a punti, le parti vengono unite usando punti individuali. Questo metodo è fissato parti di lamiera. I fogli da saldare vengono impilati e compressi con l'aiuto di elettrodi cilindrici in rame della saldatrice. Dopo, lascia che sia la corrente. Quindi si scopre una saldatura a punti. Tale connessione viene eseguita rapidamente ed efficientemente.

La saldatura continua viene utilizzata anche per collegare parti in lamiera. Questo tipo di saldatura è simile alla precedente, solo in questo caso gli elettrodi sono dischi di rame che rotolano lungo i bordi che vengono saldati. La corrente con una tale connessione deve essere avviata a intermittenza. La sutura stessa è molto forte e tesa.

La saldatura ad ultrasuoni è un altro tipo. Si basa sull'effetto combinato sulle parti metalliche saldate delle vibrazioni ultrasoniche e delle forze di compressione. I generatori di ultrasuoni speciali convertono l'energia elettrica in meccanica. Quando vengono riportate le parti da saldare vibrazioni meccaniche la vibrazione inizia con la frequenza degli ultrasuoni. Questa vibrazione provoca l'attrito, con l'aiuto del quale le superfici vengono riscaldate, quindi avviene la compressione e la connessione è pronta. Questo metodo viene utilizzato per incollare parti metalliche sottili o per la saldatura di prodotti non metallici (plastica).

Saldatura per attrito . Questo metodo prevede lo sfregamento delle parti da saldare prima di essere riscaldate. Successivamente, le parti in uno stato di plastica vengono compresse e viene formato un giunto. Tale saldatura viene utilizzata quando viene realizzato un utensile composito (trapani, frese, alesatori, ecc.) E anche quando è necessario collegare materiali dissimili.

Saldatura a diffusione . Durante tale saldatura, le parti si scaldano leggermente e si contraggono leggermente, dopodiché vengono poste in una camera sottovuoto e trattenute per un certo tempo. Tali condizioni spingono gli atomi nelle superfici delle parti alla mutua diffusione. Per il riscaldamento, viene solitamente utilizzato un metodo di induzione. Un grande vantaggio di questo metodo è che le parti non si fondono o si deformano. Con esso, puoi collegare virtualmente tutti i metalli e le loro combinazioni, così come le parti metalliche con materiali non metallici - da ceramica, vetro, grafite.

Saldatura ad alta frequenza . Qui i bordi vengono riscaldati con correnti ad alta frequenza e quindi compressi. Questo metodo salda le giunzioni longitudinali di tubi in acciaio, ottone e altri materiali.

metodi di saldatura per tubi

Saldatura a freddo . In questo metodo, la saldatura viene eseguita da una forte compressione di parti. In questo caso, c'è una forte deformazione del metallo e la connessione è fatta. Non c'è riscaldamento allo stesso tempo. In questo modo, le parti in plastica vengono unite, ad esempio rame o alluminio. Utilizzato nel settore elettrico.

Saldatura ad esplosione . Qui, a causa dell'esplosione, le parti saldabili in rapido movimento si scontrano e si forma un giunto. Usando questo metodo, si ottengono billette bimetalliche, si uniscono materiali dissimili. Pensa a cos'altro può essere saldato.

Metodi di saldatura a fusione

Questi tipi di composti non sono così tanto.

Saldatura a gas . Qui, il materiale di riempimento principale viene fuso dal calore del fuoco a gas, che si verifica durante la combustione di gas combustibili e ossigeno. Di solito, per questo scopo viene usato acetilene che, se combinato con l'ossigeno, produce una temperatura della fiamma molto elevata. Questa saldatura viene utilizzata per prodotti in acciaio, metalli non ferrosi e per vari tipi di lavori di riparazione.

Saldatura a fascio di elettroni . Per questo tipo di necessità una macchina fotografica speciale, dove l'alta risoluzione del mezzo. Il metallo base viene fuso irradiandolo con elettroni in rapido movimento. Il vuoto nella camera è necessario per proteggere il metallo che viene saldato e per impedire la ionizzazione del mezzo da parte degli elettroni. In questo metodo, si forma un'alta concentrazione di calore nel sito di riscaldamento. Con l'aiuto della saldatura a fascio di elettroni, i metalli refrattari, chimicamente altamente attivi, così come le loro leghe, sono collegati.

metodi di saldatura speciali

Laser . Qui la fusione delle parti da collegare viene prodotta usando l'energia del fascio di luce, che viene emessa da un generatore quantico ottico. Quando la saldatura laser nel luogo di riscaldamento accumula un'alta concentrazione di energia. Con esso, combinare vari metalli, le loro leghe e combinazioni. I vantaggi della saldatura laser: il processo è veloce, una piccola zona termicamente danneggiata e una piccola dimensione della saldatura.

Questi sono tutti i principali tipi e metodi di saldatura per fusione.

classificazione

Oggi esistono vari metodi di saldatura. GOST classifica i processi di saldatura in oltre 150 varietà. La classificazione si basa sulle seguenti caratteristiche: fisica, tecnica e tecnologica. La classificazione dei metodi di saldatura in base alle caratteristiche fisiche divide tutti i tipi in tre classi: termica, termomeccanica e meccanica. La base di questa separazione è la forma di energia che viene utilizzata nelle giunture saldate.

La classe termica include quelle specie in cui l'energia termica è presente:

  • gas;
  • arco;
  • electroslag;
  • fascio di elettroni;
  • laser, ecc.

La classe termomeccanica include quei tipi di saldatura in cui sono presenti energia termica e pressione:

  • contatto;
  • diffusione;
  • pressa per il gas;
  • pressa ad arco;
  • fabbro e altri

La saldatura a pressione è una classe meccanica, cioè dove viene utilizzata energia meccanica:

  • saldatura a freddo;
  • saldatura ad attrito;
  • ultrasuono, ecc.

Le caratteristiche tecniche della classificazione sono le seguenti:

  • modo di proteggere il metallo dalla saldatura;
  • continuità di processo;
  • meccanizzazione del processo di saldatura.

Le caratteristiche tecnologiche di ciascun metodo sono diverse e sono impostate individualmente. Ad esempio, la classificazione della saldatura ad arco può essere basata su: tipo di elettrodo, natura della protezione, livello di automazione, ecc.

Tecnologia di saldatura e attrezzature per questo

La saldatura a contatto è uno dei tipi più comuni. Ha avuto origine nel XVIII secolo e nel XIX secolo sono apparse attrezzature speciali per la saldatura a resistenza. Fino agli anni 2000, si sviluppò e fu enormemente introdotto nella produzione, e oggi è la saldatura più produttiva.

metodi di saldatura della ghisa

Metodi di saldatura in questo modo abbiamo già discusso sopra. È puntuale, sutura e testa a testa.

Il metodo di saldatura a contatto è determinato dal design e dalle caratteristiche tecnologiche del processo. Questi includono:

  • tipo di corrente di saldatura;
  • forma del polso;
  • il luogo della fornitura corrente;
  • il numero di impulsi;
  • il numero di punti che devono essere saldati allo stesso tempo;
  • la natura del riscaldamento del metallo;
  • la natura della compressione del sito di saldatura;
  • grado di deformazione del sito di saldatura;
  • preparazione superficiale di parti saldate;
  • tipo di parti di connessione;
  • ulteriori fonti di calore;
  • intensità della modalità di saldatura.

Combinando varie caratteristiche progettuali e tecnologiche, è possibile ottenere circa 200 metodi di saldatura a resistenza.

I principali vantaggi sono:

  • creazione istantanea di un flusso direzionale altamente concentrato di energia termica;
  • semplice processo tecnologico;
  • consumo minimo di elettricità, aria e acqua;
  • filo di apporto, mezzi protettivi e altri materiali ausiliari non sono necessari per formare il giunto;
  • deformazione forzata minima al giunto saldato;
  • assenza di deformazione e zona di impatto termico;
  • facilità di meccanizzazione e automazione durante il carico e lo scarico di parti, grazie alle quali è garantita un'alta prestazione.

La saldatura a contatto è utilizzata in molte aree: veicoli spaziali e microcircuiti nell'elettronica, condutture principali e articoli per la casa.

Questo metodo è utilizzato per la combinazione di acciai strutturali, legati, resistenti al calore e alla corrosione, titanio, alluminio, leghe di magnesio, ottone, bronzo, leghe refrattarie e metalli compositi.

Con l'aiuto della saldatura a contatto, le auto, le autovetture, i dispositivi elettronici sono prodotti in serie, posano condutture per i tronchi e binari ferroviari.

Saldatura a gas

Nella saldatura a gas, i prodotti metallici si uniscono fondendo i bordi delle parti. Questo metodo è abbastanza semplice, non richiede attrezzature complesse e inoltre non ha bisogno di elettricità per questo tipo di lavoro. Ma questo metodo ha i suoi inconvenienti: bassa velocità e una grande zona di riscaldamento del prodotto saldato.

Eppure la saldatura a gas viene utilizzata attivamente in vari settori. Viene utilizzato per le riparazioni, per la produzione di sottili lamiere d'acciaio, tubi a parete sottile e parti completamente diverse.

attrezzatura per la saldatura dei metalli

Nell'effettuare tale saldatura, viene utilizzato un bruciatore a gas, che funziona a gas combustibile con ossigeno. Durante la combustione, viene generata energia termica, che può essere regolata utilizzando suggerimenti.

Esistono i seguenti metodi di saldatura a gas: destra e sinistra. Con il metodo di sinistra, il processo va da destra a sinistra. Qui il master non indirizza la fiamma direttamente sul prodotto, ma sposta il filo di riempimento davanti alla fiamma del bruciatore.

Questo metodo è il più popolare, usandolo per saldare prodotti piuttosto sottili e metalli a basso punto di fusione. Riscalda i bordi del prodotto, permettendo al bagno di saldatura di muoversi bene. Allo stesso tempo, il master controlla bene la formazione del giunto di saldatura, che garantisce una buona qualità e il miglior aspetto.

Con il metodo giusto, la direzione è diversa, da sinistra a destra. La fiamma qui va direttamente alla giuntura saldata, e il filo d'apporto si muove dietro la fiamma. Questo metodo protegge meglio il bagno di saldatura dall'aria, il metallo si raffredda lentamente e il calore si diffonde più lentamente attraverso il prodotto.

Il modo giusto è considerato più economico e ad alte prestazioni. In questo caso, la via sinistra è migliore per saldare metalli sottili, qui le prestazioni saranno più ottimali.

Composto di ghisa

È noto che la ghisa non si salda bene, quindi tali strutture non ne sono fatte. La ghisa è saldata in due casi: correzione dei difetti di varie fusioni e riparazione delle singole parti in ghisa delle attrezzature di fabbrica.

Le proprietà specifiche del materiale complicano significativamente il processo:

  • la ghisa non tollera alti tassi di raffreddamento inerenti alla saldatura;
  • notevole per le sue basse proprietà plastiche e la sensibilità alle sovratensioni;
  • durante il raffreddamento aumenta il volume della ghisa, che crea uno stato di tensione nella zona di saldatura;
  • durante il processo, il carbonio che è parte della ghisa viene bruciato, il che rende il metallo poroso.

Nonostante questo, questo materiale è collegato abbastanza spesso. Esistono i seguenti metodi di saldatura della ghisa:

Caldo Qui, la ghisa viene riscaldata uniformemente e quindi lentamente raffreddata. Ciò fornisce una grafitizzazione del materiale e impedisce il rilascio di carbonio.

Metà caldo . In questo caso si ottiene anche grafitizzazione della ghisa, ma in un modo diverso, introducendo sostanze grafitizzanti nella zona di saldatura. In questo caso, il prodotto viene riscaldato con l'aiuto della fiamma finita.

Fa freddo. Con questo tipo di saldatura, il prodotto non viene riscaldato e il processo stesso avviene con l'aiuto di elettrodi di acciaio, elettrodi e leghe speciali, con l'aiuto di elettrodi in ghisa.

arco

La saldatura ad arco è il metodo più comune. Il processo stesso è saldatura a fusione, in cui i bordi sono riscaldati dal calore. arco elettrico. Esistono i seguenti metodi di saldatura ad arco:

Electroslag . Consiste nel fondere i prodotti lavorati e l'elettrodo con l'aiuto del calore, che viene emesso dalla corrente, passando attraverso la scoria fusa.

Saldatura nel gas di protezione . Si verifica con un elettrodo che non si fonde o si scioglie. Nel primo caso, i bordi formano una saldatura. Nel secondo caso, la giunzione forma un filo elettrodo fuso. Alla cucitura durante la lavorazione non è ossidato, è protetto con un gas speciale.

Saldatura ad arco manuale . Viene prodotto in due modi: tramite elettrodo di fusione e non consumabile.

Saldatura ad arco manuale l'elettrodo non consumabile è a contatto con i bordi lavorati del prodotto. Questo tipo di collegamento con l'elettrodo di consumo avviene con l'aiuto di un pezzo con un rivestimento di rivestimento.