Горячая сварка – один из самых распространенных монтажных процессов, которые используются в строительстве и промышленности. Ее применяют как в высокотехнологичных операциях по сборке оборудования, так и в простейших типовых работах при соединении несущих конструкций. В каждом случае используется своя техника сварки, оптимально подходящая по эксплуатационным параметрам, условиям работы и требованиям к результату.
В классическом представлении сваркой называют технологию формирования соединений неразъемного типа за счет создания межатомных структурных связей на фоне термического воздействия. Иными словами, под высокой температурой обеспечивается пластическая деформация заготовок и последующий обмен частиц между ними, что приводит к образованию соединения после остывания материалов. Сама техника сварки лишь обеспечивает нужные условия для приведения металлов в необходимое состояние. В нормальном температурном режиме металл – это структура из твердых кристаллических частиц, но по достижению определенного показателя нагрева материал размягчается. При этом надо подчеркнуть, что температурное воздействие несет не только положительные с точки зрения возможностей монтажа эффекты. Также возникает окисление металлов, образование трещин в неподходящих местах из-за внутреннего напряжения, происходит общее коробление и деформация. Исключить и минимизировать подобные явления можно только путем правильного подбора оборудования и организации сварочного процесса.
Для понимания целей пластической деформации металла следует определить, для каких именно конструкционных задач выполняется операция сварки. В большинстве случаев необходимо получить соединение двух заготовок или конструкций с деталями. Конфигурации соединений бывают разными – угловыми, стыковыми, тавровыми и т.д. С точки зрения формирования кромок техника сварки швов позволяет формировать соединения без скосов, с отбортовкой, а также со скосами в разных формах. Одним из самых сложных скосов считается Х-образный, при котором происходит сопряжение двух прямо- или криволинейных кромок. Хотя одним из главных требований к сварному соединению является герметичность, в некоторых случаях стоят вполне четкие задачи по формированию отверстий в стыке. Например, при соединении элементов путем нахлеста и без кромочного скоса может быть образовано удлиненное отверстие, которое в дальнейшем используют уже для других конструкционных задач.
Сам подход к технической организации сварки может отличаться как параметрами рабочей среды, так и механикой воздействия на целевой материал. К наиболее популярным технологиям сварки можно отнести следующие:
Для выполнения сварочных операций обычно применяется несколько технических средств, в числе которых инвертор, выпрямитель и трансформатор. В каждом случае главной задачей основного аппарата для сварки является обеспечение постоянного тока. Качественное оборудование снабжает рабочую зону ровной и стабильной электрической дугой. Разумеется, это касается электрических технологий сварки. Техника сварки в газовых средах реализуется посредством горелок и редукторов, которые регулируют подачу газовой смеси от баллона. Также и в случае с плазменной сваркой применяются специальные аппараты-плазмотроны, способные работать с заготовками толщиной до 30 мм. Причем надо подчеркнуть, что газовое и плазменное оборудование преимущественно ориентируется не на традиционные задачи соединения металлических деталей, а на резку материала под термическим воздействием.
Несмотря на огромную роль оборудования, многое в сварочных работах зависит от навыков и умений оператора, контролирующего весь процесс. Задача пользователя аппаратуры заключается в управлении электродом и подачей расходных материалов, присутствующих в сварочной ванне, где образуется шов. Ключевым фактором является положение оператора и направление шва. Специалисты рекомендуют выполнять работы по возможности в нижнем положении, обеспечивая наплавку шва валиком с уширением. Желательно добиваться глубокого проплавления, что сделает структуру соединения более однородной и прочной. В технике ручной сварки особенно важен этап зачистки шва от шлака и подтеков. Если подобные изъяны не удалось исключить в ходе основной части работ, то придется выполнять второй слой наплава. Обычно основной первый слой достигает 3-4 мм по толщине, а последующие – до 5 мм.
Чтобы не приходилось корректировать технику выполнения сварки в процессе работы, рекомендуется изначально просчитывать технологические нюансы, которые могут повысить качество результата. Сварка под флюсом и в газовой среде отличается своей ориентацией на защищенность шва от негативного влияния внешней среды и расплава. Например, при выполнении техники газовой сварки с подачей аргонных смесей снижается негативное влияние кислорода, который ухудшают качество структуры шва. Что же касается флюса, то его включение в первую очередь минимизирует разбрызгивание расплава, а во вторую – модифицирует состав шва путем включение специальных добавок, которые активизируются под высокими температурами.
В производственном режиме организации сварочных работ учитывается сразу несколько факторов трудовой деятельности, в числе которых следующие:
Сварочный процесс предполагает множество рисков и опасностей с точки зрения угроз для здоровья человека. В нормах техники безопасности при сварке внимание уделяется сразу нескольким факторам угрозы:
В силу сложности сварочного процесса допущение технологических ошибок не является чем-то исключительным. К наиболее распространенным из них можно отнести следующие:
При всей технологической сложности сварочных работ, методы их выполнения становятся все доступнее рядовому домашнему мастеру. В значительной степени это связано с тем, что техника сварки становится более эргономичной и безопасной. Например, современные инверторы позволяют удобно контролировать основные рабочие показатели процесса, учитывая характеристики металла и условия внешней среды. От пользователя требуется лишь правильно организовать рабочую зону и надлежащим образом контролировать электрическую дугу при формировании шва.