В основном мы ассоциируем сварку с методами соединения материалов при высоких температурах с помощью газов или электричества, такими как газовая сварка или электродуговая сварка. Однако существуют и другие методы сварки, которые являются частью предмета сварки. К ним относятся:
- электрическая контактная сварка
- сварка трением
- пайка
- склеивание
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СВАРКА
В этом методе материалы локально соединяются под давлением, сопровождающимся нагревом или плавлением материалов за счет тепла проходящего через них электрического тока сопротивления, используя соотношение Джоуля - Ленца. В качестве связующих веществ не требуются сторонние материалы. Этот метод чаще всего используется при соединении листового металла, профилей или деталей в конструкциях определенной конструкции. На качество сварного соединения существенное влияние оказывают количество тепла и контактное давление с учетом сопротивления свариваемых деталей, контактного сопротивления между деталями и материалом и сварочным электродом. Они определяют необходимое количество тепла, диапазон используемой силы тока и продолжительность сварочной операции, выполняемой в рамках конкретного процесса. При электросварке наиболее широко используются следующие методы:
- точка
- линейный
- снизу вверх
- горбатый
Выбор подходящего метода зависит от используемых строительных решений. Сварка сопротивлением широко используется в промышленности благодаря широкому спектру материалов, которые можно соединить с помощью этого метода. К ним относятся черные и цветные металлы, углеродистые, легированные и высоколегированные стали, алюминий, никель, медь, титан и их сплавы. Также можно соединять стальные листы с цинковым, алюминиевым или кадмиевым покрытием.
СВАРКА ТРЕНИЕМ
В этом методе компоненты скрепляются друг с другом под воздействием температуры, возникающей при трении их поверхностей друг о друга. В этом процессе один из компонентов обездвиживается, а другому придается вращательное движение относительно их общей оси при приложении давления. Этот метод использует явление ползучести и диффузии частиц в месте соединения твердых материалов. При выполнении операции мы получаем энергию, которая преобразуется в тепло, необходимое для нагрева поверхностей соединяемых металлов до температуры, близкой к температуре плавления данного материала. Температура регулируется энергией, полученной от усилия зажима, в соответствии со следующей формулой: большее усилие зажима = большее усиление энергии = более высокая температура. После достижения достаточной пластичности в результате трения соединяемые объекты обездвиживаются и затем подвергаются контактному усилию, в большинстве случаев превышающему усилие, используемое в процессе нагрева контактных поверхностей. Сварка трением - относительно недавняя разработка, появившаяся во второй половине прошлого века, но сегодня она очень широко используется в металлургии в массовом масштабе, особенно в крупносерийном производстве, таком как инструменты, детали автомобилей и алюминиевые обода. Технология постоянно исследуется и совершенствуется, находя новые и все более широкие области применения.
BUTTING
Этот процесс отличается от сварки и предполагает соединение компонентов без их расплавления. Расплавляется только материал наполнителя. Материал, используемый для склеивания, должен иметь более низкую температуру плавления, чем температура плавления спаиваемых компонентов. Наиболее часто используемым соединительным материалом в процессе пайки являются флюс и припой. Важной и характерной особенностью этой техники является зазор между спаиваемыми компонентами, называемый паяльным зазором, вместе с его капиллярными свойствами. То есть, способность жидкого припоя заполнить зазор, тесно связана с внутренним давлением зазора и давлением окружающей среды. Ширина сварочного зазора оказывает наибольшее влияние на капиллярность в дополнение к плотности и вязкости припоя и поверхностному натяжению. Если процесс соединения включает в себя некапиллярный зазор или скос свариваемых деталей, операция называется пайкой. Пайку можно разделить на два метода в зависимости от температуры, используемой в процессе. Мягкая пайка, при которой соединение происходит при температуре до 450 °C, и пайка, при которой процесс происходит при температуре свыше 450 °C. Пайка - один из самых популярных и древних методов соединения материалов, известный еще за 5 000 лет до нашей эры. В археологии мы имеем множество примеров артефактов в виде орнаментов или ювелирных изделий, изготовленных из драгоценных металлов по этой технологии. Сегодня наряду со сваркой пайка является наиболее часто используемым методом соединения. Мы используем его как для металлов, так и для неметаллов, таких как керамика, стекло, графит и многие другие, причем не только в однородных соединениях, но и при соединении структурно различных материалов.
ГЛИНИРОВАНИЕ
Это процесс соединения однородных и разнородных материалов с использованием неметаллического вещества в качестве связующего в виде клея. Выбор правильного клея является особенно важным технологическим фактором, поскольку он определяет функциональность соединения, благодаря своему значительному влиянию на механическую прочность соединения, устойчивость к высоким температурам, эластичность соединения и его долговечность в неблагоприятных условиях окружающей среды. Для получения правильного соединения необходимо учитывать тип соединяемых материалов в данном технологическом процессе, принимая во внимание тип конструкции и ее назначение, а также влияние условий эксплуатации на работу соединения. Первым шагом в склеивании является правильная подготовка соединяемых элементов, которая влияет на качество и характеристики соединения. Важным элементом в процессе склеивания является способ нанесения клея - вручную или механически. Важна правильная толщина наносимого клеевого слоя и его равномерное распределение по соединяемым поверхностям. Способ нанесения клея выбирается на основе его свойств, таких как, вязкость, консистенция и время использования. В зависимости от типа клея и его применения, он наносится на одну или обе соединяемые поверхности точкой, линией, швом или поверхностью. Последним элементом процесса склеивания является отверждение. Это зависит от типа используемого клея и может происходить в результате физического процесса или химической реакции с использованием тепла или ультрафиолетового излучения. Время, температура, давление и неподвижность склеиваемых деталей имеют большое значение при отверждении.
