Сварка. 
Технология металлов и сварка

Основные сведения о сварке

Сварка — это технологический процесс получения неразъемного соединения частей изделия путем местного сплавления или совместного пластического деформирования этих частей по примыкающим поверхностям, в результате чего возникает прочное сцепление материалов, основанное на межатомном взаимодействии.

Сварка была известна еще в глубокой древности, а именно кузнечная сварка меди и некоторых ее соединений. Кузнечная сварка — сварка давлением, при которой соединяемые части подвергают нагреву до температуры, близкой к температуре плавления, а затем осуществляют их пластическое деформирование проковкой. Этот способ сварки из-за низкой производительности в первоначальном своем виде в настоящее время практически не применяется. Освоение литья привело к рождению литейной сварки, когда части деталей помещались в специальную форму, а между соединяемыми поверхностями заливался жидкий металл. Это фактически древняя разновидность сегодняшней термитной сварки плавлением, при которой нагрев свариваемых кромок осуществляется жидким термитным металлом, расплавляющим металл соединяемых деталей в месте образуемого сварного стыка по всему сечению и служащим одновременно и присадочным материалом. Когда же были найдены легкоплавкие металлы, появился метод пайки. Пайка — это технологический процесс получения неразъемного соединения различных материалов без их расплавления путем нагрева места пайки и заполнения зазора между соединяемыми поверхностями расплавленным металлом или сплавом.

Газовая сварка (автогенная, ацетилено-кислородная) — сварка плавлением, при которой свариваемые кромки нагреваются пламенем газа, сжигаемого в специальных горелках в смеси с кислородом.

В 1802 г. русский ученый В. В. Петров открыл явление электрической дуги, описал ее свойства и предсказал возможность ее применения для освещения и плавления металлов.

Прошло 80 лет и в области физики и электротехники в развитии сварочного производства произошел, как бы взрыв. За короткий срок был создан ряд новых способов сварки, основывающихся на использовании электроэнергии. В 1882 г. русский изобретатель Н. Н. Бенардос предложил способ электрической сварки плавлением, использовав для расплавления кромок соединяемых деталей электрическую дугу, горящую между двумя угольными электродами или между угольным электродом и изделием. В 1888 г. русский инженер Н. Г. Славянов открыл способ дуговой сварки плавящимся металлическим электродом. Он же впервые разработал технологические и металлургические основы электродуговой сварки плавлением. В начале 20-х годов прошлого столетия была разработана и начала внедряться в промышленность технология автоматической дуговой сварки под флюсом.

Металлургические основы дешевого и высокопроизводительного метода дуговой сварки в среде углекислого газа были разработаны в начале 50-х годов. В послевоенный период стала применяться контактная сварка, являющаяся наиболее механизированным и поддающимся автоматизации способам сварки.

В этот период были созданы первые порошковые проволоки для сварки и наплавки, в том числе сварка взрывом, диффузионная сварка, электронная, плазменная, лазерная, ультразвуковая, высокочастотная.

При сварке труб все больше находит применение дугоконтактная сварка, где дуга, управляемая магнитным полем, оплавляет стыкуемые торцы труб, которые при достижении сварочного жара сжимаются как при стыковой контактной сварке.

Сейчас с помощью сварки соединяют детали из стали и алюминия, из титана и ниобия, тантала и циркония. Свариваются практически все применяемые в промышленности металлы, сплавы, пластмассы. Сварка применяется в заводских цехах и под водой, в условиях невесомости и в операционных.