Выбор и анализ существующих методов сварки

Дуговая (электродуговая) сварка — вид сварки, при которой кромки свариваемых металлических частей расплавляют дуговым разрядом и металлом в месте соединения.  Дуговой разряд — электрический разряд в газах, характеризуемый большой плотностью тока и малым падением потенциала вблизи катода. Дуговой разряд поддерживается термоэлектронной эмиссией или автоэлектронной эмиссией с катода. Температура газа в канале дугового разряда при атмосферном давлении достигает 5000-7000 град. К, что позволяет использовать его для сварки металлов и в качестве нагревательных устройств.В плазменной сварке сварочным устройством является плазмотрон. Плазменной струей можно сваривать различные металлы, производить их резку и наплавлять на поверхность тугоплавкие покрытия. Процесс основан на пропускании под давлением потока газов через электрический разряд большой плотности. В результате получают высокотемпературный ионизированный газ с практически одинаковыми плотностями положительных и отрицательных зарядов, называемый плазмой. Температура плазменной струи достигает 30000 град. C. Плазменную сварку можно выполнять при изготовлении как тонкостенных изделий, так и деталей большой толщины из различных материалов. В качестве плазмообразующего газа чаще всего используют аргон, гелий или азот. Состав и расход плазмообразующего газа зависят от вида электрода и свариваемого материала.При сварке в защитных газах струя газа через сопло непрерывно подается в зону дуги.

Газы изолируют расплавленный металл от воздуха. При этом используют как неплавящийся, так и плавящийся электроды. Процесс можно выполнять вручную, механизированным или автоматическим способом. При сварке неплавящимся электродом изделий большой толщины применяют присадочную проволоку. В качестве защитных газов применяют углекислый газ, аргон, гелий, иногда азот для сварки меди. Наиболее распространены смеси газов: аргон + кислород, аргон + гелий или аргон + углекислый газ + кислород. В процессе сварки защитные газы, подаваемые в зону горения дуги через сопло сварочной горелки, оттесняют атмосферные газы от электрода и сварочной ванны.Электрошлаковой сваркой можно соединять металлические части большой толщины. Источником теплоты служит шлаковая ванна, образуемая при расплавлении флюса. В отличие от дуговой сварки для расплавления основного и присадочного металлов используют теплоту, выделяющуюся при прохождении сварочного тока через расплавленный электропроводный шлак (флюс). В начале процесса дугой расплавляют небольшое количество флюса. Затем электрод погружают в шлаковую ванну, горение дуги прекращает и ток начинает проходить через расплавленный шлак. Сварку выполняют снизу вверх чаще всего при вертикальном положении свариваемых деталей с зазором между ними. Для формирования шва по обе стороны зазора устанавливают медные ползуны-кристаллизаторы, охлаждаемые водой. По мере формирования шва ползуны перемещаются в направлении сварки.Электрошлаковую сварку различают:

• по виду электрода — проволочным, пластинчатым электродом и плавящимся мундштуком;
• по наличию колебаний электрода — без колебаний и с колебаниями электрода;
• по числу электродов — одно-, двух- и многоэлектродную.

Дуговая сварка покрытыми электродами — один из наиболее распространенных способов, используемых при изготовлении сварных конструкций. При сварке покрытыми электродами покрытие расплавляется и образующиеся шлак и газы защищают расплавленный металл от воздуха. Покрытый электрод представляет собой металлический стержень с нанесенным на его поверхность покрытием (обмазкой). Покрытие электродов готовят из порошкообразной смеси различных компонентов. Его назначение — повысить устойчивость горения дуги, провести металлургическую обработку сварочной ванны, обеспечить защиту расплавленного металла от атмосферных газов и улучшить качество сварки. Покрытый электрод в зону сварки подается по мере его расплавления. Сварной шов образуется за счет расплавления металла свариваемых кромок и плавления стержня сварочного электрода.

Электронно-лучевая сварка ведется в условиях вакуума. Электронный луч глубоко проплавляет металл.
В результате интенсивной бомбардировки места сварки быстродвижущимися электронами, излучаемыми нагретым вольфрамовым или металлокерамическим катодом, выделяется энергия, необходимая для нагрева и плавления металла. Ускорение движения электронов обусловлено постоянным высоким наряжением (до 100 кВ) между катодом и анодом (изделием). Поток электронов фокусируется в узкий луч и направляется в место соединения деталей.

Электронно-лучевую сварку можно выполнять без колебаний и с колебаниями электронного луча, остросфокусированным или расфокусированным лучом. Электронным лучом сваривают тугоплавкие и химически активные металлы, выполняют узкие и глубокие швы на деталях большой толщины (до 70 мм и более).

Из перечисленных выше методов я выбираю сварку под флюсом.