В.П. Перминов, В.А. Неронов         МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ МАТЕРИАЛОВ


1. Сварочное производство

1.3. Механические виды сварки

К механическим видам сварки относят холодную сварку, сварку взрывом, ультразвуковую сварку, сварку трением и магнитно-импульсную сварку.

Холодная сварка – это сварка в твёрдой фазе со значительной объёмной пластической деформацией не только в зоне контакта соединяемых материалов. Она проводится при комнатной температуре. По форме получаемого соединения холодная сварка может быть точечной, шовной, стыковой, а по характеру деформаций – сваркой сдавливанием
и сваркой сдвигом. При точечной холодной сварке в качестве инструмента используют один или два пуансона, а при шовной – ролики. При стыковой сварке детали прочно закрепляются в зажимных цангах.

При холодной сварке сдвигом наряду с нормальными усилиями, сдавливающими соединяемые детали, прикладываются дополнительные усилия, обеспечивающие относительное смещение свариваемых поверхностей. Сдавливание и одновременный сдвиг свариваемых поверхностей способствуют разрушению оксидных плёнок, облегчают снятие неровностей, что приводит к более полному контакту между соединяемыми поверхностями. Холодной сваркой соединяют металлы, обладающие хорошими пластическими свойствами: алюминий, свинец, олово, медь, цинк и др.

Сварка взрывом обеспечивает образование соединения в результате соударения поверхностей при помощи взрывчатого вещества. За счёт энергии взрыва можно соединять биметаллические, а также композиционные материалы.

Ультразвуковая сварка – это соединение деталей под влиянием давления и ультразвуковых колебаний сдвига. Наиболее рационально применение этого метода в следующих областях:
· сварка деталей малой толщины;
· сварка деталей разной толщины и разнородных материалов (например, металла со стеклом);
· сварка деталей из термообработанных материалов;
· сварка без предварительной зачистки поверхностей деталей.

К числу недостатков можно отнести ограничение толщины свариваемых деталей (не более 1,5–2,0 мм) и нестабильность прочности сварных соединений.

Сварка трением основана на образовании сварного соединения под влиянием давления и нагрева за счёт трения при вращении одной из свариваемых деталей. Можно сваривать детали из разнообразных материалов, в том числе и разнородных. Метод высокопроизводителен и экономичен. Его применяют для получения заготовок различного режущего инструмента. Однако одна или обе детали должны быть телами вращения.

Наконец, магнитно-импульсная сварка – это образование соединения в результате соударения соединяемых частей, вызванного воздействием импульсного магнитного поля. Кратковременность действия импульса напоминает сварку взрывом. Соединение получается волнистым. Длительность импульсов такая же, как и при взрыве (10–100 мкс), однако давление на порядок ниже, чем при сварке взрывом. Магнитно-импульсная сварка – высокопроизводительный процесс, дающий хорошее качество соединения, в том числе герметичность и термостойкость. Можно сваривать разнородные материалы, например, алюминий и медь, медь и коррозионно-стойкую сталь и др.


© Сибирская государственная геодезческая академия (СГГА), 2007