Сварное соединение: плюсы и минусы

Сварка является одним из наиболее известных способов соединения металлов. Однако, не всегда есть возможность соединить между собой абсолютно разные по характеристикам заготовки.

Решение этой задачи было найдено американцами в 1960 году, им стала сварка взрывом.

Благодаря такому способу обработки появилась возможность создания многослойных металлических «бутербродов», внешними слоями которых стали металлы с высокими антикоррозийными свойствами.

Сварное соединение: плюсы и минусы

Общие сведения

Сварка взрывом относится к разновидности сварки под давлением. Воздействие осуществляется ударной волной, образующейся в результате инициирования взрывчатых веществ.

Технология обработки при помощи взрывной сварки не полностью изучена, но уже активно применяется в промышленных масштабах для:

  • укрепления сцепления металлических поверхностей сложной конструкции;
  • изготовления монолитных многоуровневых изделий;
  • производства полых заготовок цилиндрической формы;
  • надежной фиксации стыков труб;
  • создания биметаллических заготовок.

Сварное соединение: плюсы и минусы

Это лишь малый список возможностей. Подробная информация о сварке взрывом известна далеко не всем, потому как чаще всего она используется в случаях, когда другие методы не дают требуемого эффекта.

Способы

Специфика сварки взрывом достаточно проста в применении, а полученное соединение считается одним из наиболее прочных. Для качественного сплавления существуют два отличных друг от друга способа сварки: по стыку и по разнородности.

Первый, наиболее распространенный способ сварки взрывом — это создание биметаллических заготовок из листовых материалов. Процесс выглядит следующим образом:

  1. На опорный фундамент помещается заготовка, которая в процессе будет неподвижной и основной.
  2. По всей длине листа размещается взрывчатое вещество, после чего монтируется детонатор.
  3. Верхний (плакирующий) лист по плану должен смещаться после взрыва, поэтому его укладывают под углом 3-10° градусов к поверхности основного листа.
  4. Взрыв за доли секунды перемещает верхний лист к основному. В результате воздействия сильной ударной волны практически мгновенно образуется прочное соединение.

Сварное соединение: плюсы и минусы

Второй способ взрывной сварки применяется для плавления труб по стыку. Вот как происходит процесс обработки:

  1. В большинстве случаев сплавляют полые трубы. Для предотвращения деформации внутри каждой трубы помещают металлический сердечник.
  2. По всему стыку располагают взрывчатое вещество, а потом и детонатор.
  3. За доли секунды после взрыва поверхности сплавляются.

В любом из способов необходимо точно рассчитать количество и разновидность взрывчатки. В противном случае велик риск деформации или повреждения свариваемых поверхностей.

Сварное соединение: плюсы и минусы

Преимущества и недостатки

У любого метода обработки есть положительные и отрицательные моменты. Сварка взрывом не исключение. К достоинствам относят:

  • Стремительность процесса. Стоит вспомнить, что соединение заготовок происходит за какие-то доли секунды. Именно скорость обработки часто становится основным фактором при выборе сварки взрывом.
  • Сплавление разнородных металлов. Другие способы сварки исключают возможность качественной сварки материалов с разными физико-химическими характеристиками.
  • Плакирование. Данным термином называют придание определенных свойств путем покрытия верхнего слоя слоем другого металла.
  • Экономичность. Цельные детали успешно заменяют плакированными, что существенно снижает затраты на заготовки.
  • Дешевизна. Технология сварки взрывом включает в себя затраты только на взрывчатое вещество и детонатор. Другого оборудования не требуется.
  • Универсальность. Создание изделий сложной формы, заготовок для ковки и штамповки, деталей со множеством изгибов.

Сварное соединение: плюсы и минусы

Помимо положительных моментов существуют и отрицательные. Среди основных недостатков стоит отметить:

  • низкий уровень управляемости процессом, мощную взрывную волну сложно контролировать;
  • необходимость соответствующей квалификации для допуска к работе;
  • взрывать можно только в специальных защитных камерах или на оборудованных полигонах;
  • длительная подготовка, для расчета типа взрывчатого вещества и его закладки требуется много времени;
  • низкая автоматизация, сильная зависимость от человеческого фактора, увы, автоматизировать такую сварку пока не смогли.

Сварное соединение: плюсы и минусы

Несмотря на преобладание положительных моментов, пренебрегать техникой безопасности нежелательно.

Техника безопасности

При работе со взрывчатыми веществами необходимо тщательно соблюдать технику безопасности, ориентируясь в основном, на меры противопожарной безопасности. Тем не менее риск вредного воздействия на работников и на окружающих очень велик, не стоит забывать о низком проценте управляемости взрывной волны. По этим (и не только) причинам рекомендуется придерживаться следующих ограничений:

  • На полигоне. Это масштабный кусок земли для подобных опасных испытаний. Оборудовать полигон для сварки взрывом обязательно вдали от жилого массива.
  • На площадке. Сам процесс должен осуществляться на предварительно подготовленной рабочей площадке, углубленное место с песчаной «подушкой». Чем толще «подушка», тем сильнее она гасит взрывную волну, но предел толщины 1 метр.
  • В защитных камерах. На производстве чаще всего встречается небольшой заряд 15-20 кг. Для взрыва используют отдельном пустое помещение со стенами из бетона или кирпича, толщиной 25 см и более. Целостность оболочки камеры не должна быть нарушена или деформирована.
  • Индивидуальная защита. Применение средств индивидуальной защиты просто неотъемлемая часть техники безопасности при сварке.

Соблюдение обозначенных рекомендаций снизит вероятность возникновения нестандартных ситуаций во время процесса, который имеет, в свою очередь, некоторые особенности.

Сварное соединение: плюсы и минусы

Особенности

Процесс сварки взрывом включает в себя два этапа: кропотливую подготовку и молниеносную сварку. Рассмотрим подробнее каждый этап.

Повысить качество сварного соединения и обеспечить его прочность поможет предварительная обработка деталей. Для правильной подготовки необходимо:

  • Выпрямить поверхность свариваемых изделий, максимальная кривизна должна быть 2 мм/м².
  • Обезжирить места соединения, удалить с них оксидную пленку, протереть от окалины и прочих примесей.
  • Достичь необходимой шероховатости. Для этого иногда допустимо использование абразивных материалов.

Сварное соединение: плюсы и минусы

После подготовительных манипуляций взрывчатое вещество аккуратно и равномерно распределяют по поверхности, в зависимости от способа сварки.

По всем параметрам подготовительный этап занимает намного больше времени, чем сам процесс. Да, все происходит за несколько микросекунд: ударная волна серьезной мощности с силой ударяет движимый слой о неподвижный, формируя сварное соединение.

Собираясь проводить сварку взрывом стоит помнить, что воздействие взрывной волны на некоторые металлы ухудшает и разрушает их структуру. Вследствие этого в самом слабом по прочности месте сварного соединения возникает диффузия, которая негативно сказывается на результате.

Контроль качества швов

Для контроля сварных соединений, полученных путем сварки взрывом, проверяются три параметра:

  1. Плотность шва проверяют ультразвуковым методом. Для важных швов применяют проверку рентгеноскопией.
  2. Прочность выявляют при помощи срез части шва или его разрыва.
  3. Пластичность исследуют путем различных изгибов, прогибов и кручений сварного соединения.

Сварное соединение: плюсы и минусы

При возникновении сомнений в ровности результата, полученное изделие проверяют на деформацию. Для этого понадобится любой измерительный прибор, например линейка.

Новые технологии обработки металлов завоевывают позиции, но остаются не полностью рассмотренными. Поэтому, несмотря на кажущуюся простоту процесса, необходимо предварительно изучить все нюансы и особенности техники безопасности.

Источник: https://svarkoy.ru/teoriya/svarka-vzryvom.html

Виды и особенности контактной сварки

Один из методов сварки, применяемый в серийном производстве и бытовых условиях, называется контактным. Сущность контактной сварки заключается в сочетании нагрева места будущего сварного соединения сильным электротоком с оказываемым на металлические поверхности механическим давлением.

Метод применяют в таких сферах, как машиностроение, самолетостроение, создание микросхем. Разумеется, в промышленных условиях используют мощные и большие сварочные машины.

Однако ручная контактная сварка тоже возможна, аппараты, в том числе и самодельные, для таких работ можно встретить в автомобильных мастерских и на стройплощадках.

Отличительные черты

Промышленные машины для контактной сварки – сложные системы, состоящие из множества компонентов. И важнейшими из них являются электроды. Именно они непосредственно взаимодействуют со свариваемыми металлическими поверхностями.

Как показывает реальная практика, для контактного метода лучше всего подходят медные электроды. В этом заключается особенность процесса.

Сварное соединение: плюсы и минусы

Обязательной составляющей машин и аппаратов для контактного сваривания является регулятор. Именно с его помощью обеспечивают соблюдение последовательности операций, устанавливают их продолжительность, плавно регулируют фазы сварочного тока.

Также нельзя представить современные сварочные машины без реле и трансформаторов — преобразователей электричества. Преобразование принципиально важно, так как здесь требуется ток с большой силой, но низким напряжением – от 1 до 16 Вольт.

Его понижение до нужных параметров происходит как раз при помощи сварочного трансформатора. Уточнить заранее оптимальное напряжение и силу электротока для конкретной толщины металла можно в инструкции к сварочному аппарату – там обязательно должны быть эти данные.

В современных сварочных машинах плюс ко всему довольно много электроники, автоматизирующей определенные рабочие процессы. Это делает управление ими максимально удобным и простым.

Плюсы и минусы

Сварное соединение: плюсы и минусыКонтактная сварка имеет немало преимуществ, которые предопределили ее распространенность. Прежде всего, стоит отметить большую скорость, которую обеспечивает использование этого метода.

Одна сварная точка может создаваться буквально за одну десятую долю секунды. Сделав нехитрый расчет, легко убедиться, что за минуту профессиональный сварщик, использующий данный метод, может создать до 600 соединений.

Контактные электроды изнашиваются медленно и обладают достаточно долгим сроком службы. Процесс сваривания контактным методом достаточно прост — даже новички, исполнители с невысокой квалификацией, могут осуществлять подобные работы, устанавливать нужный режим сварки и контролировать его исполнение.

Для описываемого метода сварки не требуется никаких расходных материалов: ни инертного газа, ни флюса, ни присадок. В том числе и поэтому риск возгорания при работах контактным методом минимален.

Контактная сварка не оказывает негативного влияния на человеческое здоровье и окружающую среду. И такая характеристика дает право называть эту сварку экологически чистой.

Контактные методы, безусловно, имеют и минусы. Например, таким минусом является высокая стоимость оборудования. Кроме того, для контактных сварочных работ требуется ток большой силы (от 1000 Ампер). А значит, питание от электрических станций или других источников электроэнергии должно быть мощным.

Читайте также:  Плюсы и минусы международного разделения труда

Говоря про недостатки контактной сварки, многие отмечают, что к ее результатам предъявляются достаточно строгие официальные требования. Такая сварка считается качественной только тогда, когда габариты сварного соединения — диаметр ядра, глубина вмятины и проплавки, величина нахлеста, расстояние между сварными точками — подпадают под ГОСТ 15878-79.

Несмотря на то, что этот стандарт был введен еще в Советском Союзе, он действует и поныне и распространяется на все контактные сварные соединения, полученные путем расплавления металла.

Разновидности современного метода

Выделяется четыре актуальных разновидности соединения, происходящего при плотном контакте деталей:

  • точечное;
  • в стык (стыковое);
  • шовное;
  • рельефное.

В каких-то конкретных случаях возможны и комбинированные методы сваривания металлических частей – шовно-стыковой, рельефно-точечный и другие.

Кроме того, контактная сварка бывает двусторонней и односторонней. При первом варианте электроды подводят к двум поверхностям изделия, например, сверху и снизу.

Однако в труднодоступных и неудобных местах осуществить подсоединение сразу двух электродов проблематично, в связи с этим используется односторонняя контактная сварка. Она считается менее эффективной, чем двухсторонняя, но все же обеспечивает приемлемое соединение.

Соединение в точке

Сварное соединение: плюсы и минусыКонтактная точечная сварка – самая популярная и распространенная в этом списке. Она предполагает соединение металлоизделий в одной или нескольких небольших точках.

Беспокоиться о разрушении такого соединения не стоит. При надлежащем исполнении оно действительно очень надежно. Точечный метод используется мастерами как для соединения очень тонких деталей (до 0,02 микрометра) электроприборов, так и для сварки металлических листов толщиной до 20 мм.

Качество работы здесь определяется структурой и величиной получившихся точек. А эти параметры напрямую зависят от формы и габаритов контактной поверхности выбранных для работы электродов.

Рельефный метод

Рельефная сварка нередко применяется в автомобильной промышленности для соединения кронштейнов с листовыми элементами (в частности, рельефным способом крепятся скобы к автомобильному капоту и дверные петли к кабине), а также для фиксации стандартных крепежных изделий — шпилек, болтиков, гаек.

Сварное соединение: плюсы и минусы

Вне зависимости от типа сварки, поверхности заготовок необходимо очищать от грязи, коррозии, горюче-смазочных материалов. Однако рельефная сварка требует дополнительной подготовки изделий. На них должны быть сделаны с помощью спецоборудования достаточно сложные по форме (допустим, круглые или продолговатые) выступы.

Шовный метод

Сварное соединение: плюсы и минусыПри шовной сварке на месте соединения деталей создается шов, состоящий из сварных зон, перекрывающих друг друга. Все необходимые операции в данном случае должны осуществляться на специализированных аппаратах с одним или несколькими роликами-электродами, которые будут прижимать, прокатывать и варить металлоизделия.

Приемлемая толщина свариваемых листов – в диапазоне от 0,2 до 3 мм. При создании объектов и предметов, для которых важна герметичность соединений (бочки, водопроводные трубы, баки для бензина) специалисты рекомендуют пользоваться именно шовной технологией.

Стыковка

Сварное соединение: плюсы и минусыСтыковая контактная сварка, как и рельефная, предполагает предварительную обработку свариваемых краев (торцов).

Интересно, что существует целых три варианта стыкового метода — с сопротивлением, с непрерывным и с прерывающимся оплавлением. Сварка сопротивлением предполагает, что детали заранее стыкуются и сжимаются, после чего к ним подводят электричество, которое нагревает металл до пластичного состояния.

При двух последних способах детали сначала сильно нагревают, а потом соединяют. Разница же состоит в следующем. При непрерывном оплавлении металлоизделие стабильно нагревают в течение всей процедуры сварки, а при прерывистом – деталь то нагревают, то дают ей остыть.

Это делается в целях экономии ресурсов оборудования. Интересно, что под воздействием электродинамических сил жидкий металл, а также окислы и загрязнения выбрасываются из зоны стыка – в результате получается очень чистое соединение.

Обозначение на чертежах

Сварное соединение: плюсы и минусыВ некоторых ситуациях может понадобиться профессиональная схема или чертеж с правильным обозначением контактной сварки.

По действующим стандартам таких обозначений может быть несколько. Если речь идет о видимом сплошном шве, то его помечают основной линией, а прочие подобные элементы – тонкой линией. Что касается сплошного скрытого шва, то он должен обозначаться штриховой линией.

Видимые сварные точки на чертеже отмечаются значком «+», а скрытые не отмечаются никак. От всех видимых и скрытых сплошных швов или сварной точки могут идти линии с выноской.

Только на этих линиях или под ними можно писать условные общепринятые обозначения, цифры и литеры, указывать номера госстандартов. К примеру, обозначение точечной контактной сварки на выносной линии обязательно должно содержать большую букву «К» (она указывает на тип сварки – контактная) и маленькую буква «т» (буква указывает на конкретный метод работы – точечный).

Всю ключевую информацию о соединениях, необходимую для чертежей и схем, можно взять из ГОСТа или других надежных источников.

Источник: https://svaring.com/welding/vidy/kontaktnaja-svarka

Сравнение типов сварок, плюсы и минусы разных типов сварок

Вопрос, поставленный выше, периодически возникает у непрофессионалов, которые обращаются в компании, производящие сварку. Но на него нельзя ответить однозначно. Каждый сварочный метод имеет свои плюсы и минусы. Предлагаем вам ознакомиться с информацией о них.

Дуговая сварка (покрытым электродом)

Сварное соединение: плюсы и минусы

  • Плюсы:
  • + Способ распространен повсеместно, его можно заказать практически в любой компании.
  • + Этот метод сварки позволяет соединять изделия в любых пространственных положениях
  • + Доступность по цене.

+ Способ универсален. С его помощью можно соединять черные, цветные металлы и разнообразные сплавы.

+ Дуговая сварка выполняется и на постоянном, и на переменном токе.

Минусы:

— Довольно некачественный шов. Возможны «непровары» и неравномерные области наплавления.

  1. — Коэффициент полезного действия очень низкий (процент отходов достигает тридцати).
  2. — Малая производительность.
  3. — Требует специальной подготовки и опыта.
  4. — Нельзя сваривать тонкие детали.

Аргоновая сварка неплавящимся электродом

Сварное соединение: плюсы и минусы

  • Плюсы:
  • + Метод идеален для соединения цветных металлов и легированной стали.
  • + Подходит для фиксации тонких изделий.
  • + Высокая точность и равномерность шва.
  • Минусы:
  • — Минимальная производительность при ручной сварке.
  • — Нельзя применять автоматическое соединение для сварки коротких швов или с разной направленностью.
  • — Требует дополнительной доработки аппаратов для сваривания разных материалов и деталей.
  • — Оборудование стоит довольно дорого.

Сварка полуавтоматом

Сварное соединение: плюсы и минусы

  1. Плюсы:
  2. + Подходит для сварки черных и цветных металлов.
  3. + Используется для деталей с толщиной от двух до тридцати миллиметров.
  4. + Позволяет получить ровный шов.
  5. Минусы:
  6. — Во время работы нельзя увидеть, как формируется шов, а также скорректировать процесс.
  7. — При токах больше 200А металл разбрызгивается, окалины следует удалять.
  8. — Может использоваться только в помещении.
  9. — Требует серьезного опыта и подготовки.

Газопламенная сварка

Сварное соединение: плюсы и минусы

  • Плюсы:
  • + Не требует электричества.
  • + Оборудование можно переносить куда угодно.
  • + Особенности процесса позволяют избежать прожогов или перегрева металла.
  • Минусы:
  • — Низкая производительность.
  • — Большая область температурного влияния.
  • — Для правильного выполнения нужен большой опыт.
  • — Действия можно производить только вручную.

Заключение

Тип сварки выбирают в зависимости от поставленных задач, обрабатываемого материала и особенностей изделия. Все методы хороши по-своему, когда они используются по назначению.

Источник: http://atl-met.ru/news/kakoy-tip-svarki-luchshe

Плюсы и минусы автоматической сварки

Подробности Подробности Опубликовано 21.05.2013 08:35 Просмотров: 10041 Сварное соединение: плюсы и минусы

Сварочные автоматизации могут быть разбиты на две основные категории: полуавтоматические и полностью автоматические.  В полуавтоматической сварке, оператор вручную загружает части в сварке арматуры.  Контроллер сварных работ держит процесс сварки под контролем. После завершения сварки, оператор снимает деталь и процесс начинается снова.

В полностью автоматической сварке, пользовательские машины или ряд других машин, выполняют сварку, контролируют качество соединения и выгрузки готового продукта.  Дополнительный и выходной контроль качества продукции также могут быть разработаны в машину в случае необходимости.  В зависимости от операции, оператор машины может быть необходимым.

Наибольшая выгода от автоматизации, если качество или функции сварного шва являются критическим, если повторяющиеся сварных швов должны быть сделаны из одинаковых частей, или если части накопили значительную ценность перед сваркой.

  Отличными кандидатами для автоматизации являются: батареи, конденсаторные банки, соленоиды, датчики, преобразователи, реле, элементы ламп, топливные фильтры, термосы, медицинские компоненты, ядерные устройства, трансформаторы, клапана элементов и компонентов подушек безопасности.

  Компании, которые собирают продукты в ограниченном количестве, требующие точных сварных швов могут извлечь выгоду из полуавтоматической системы, где не нужно полностью автоматизированных систем.

Сварное соединение: плюсы и минусыПреимущества автоматизированной сварки 

Автоматизированные системы сварки предлагают четыре основных преимущества: улучшенное качество сварного шва, увеличение производства, снижение отходов и снижение переменных затрат труда.

Качество сварного шва состоит из двух факторов: целостность сварного шва и повторяемость.  Автоматизированные системы сварки обеспечивают целостности сварных швов через электронные контроллеры процесса сварки.  Объединение механизированных частей факела с электронным датчиком съема параметров сварки приводит к повышению качества сварного шва.

  Это обеспечивает мгновенный контроль качества.  Кроме того, поскольку сварка производится только один раз, дефекты хорошо видны.  Люди, как правило, сглаживают ошибки, скрывая отсутствие проникновения или возможного недостатка сварки.

  В некоторых случаях, испытания на герметичность и системы технического зрения могут быть интегрированы в полностью автоматизированные системы для обеспечения дополнительного контроля качества.

Повторяемость является функцией качества контроллера процесса сварки и инженерного аппарата движения.  Механизированная сварка обеспечивает повторяемость параметров входа и выхода.

Полуавтоматические и полностью автоматические системы увеличивают объем производства за счет исключения человеческого фактора из процесса сварки.  С минимальными затратами времени установки и высокой скоростью сварки, механизированная система сварки может легко обогнать квалифицированного сварщика.

Читайте также:  Стоит ли делать прививку от полиомиелита: все за и против вакцинации

Автоматизация горелки или части ее движения и размещения, уменьшает вероятность человеческой ошибки.  Она имеет место только тогда, когда все требования будут удовлетворены.

  При ручной сварке, дефекты сварных швов часто увеличиваются, когда сварщики утомляются.  В зависимости от назначения сварки, происходит значительная экономия лома, что само по себе может оправдать покупку автоматизированная система сварки.

  Автоматизация также должна свести к минимуму риск доставки некачественной продукции клиенту.

Ролик демонстрирует универсальную систему автоматизированной сварки труб

Опора на человека сварщика может значительно увеличить трудовые затраты производителя.  При планировании затрат на рабочую силу.

Производительность полуавтоматической системы, как правило, в два раза выше производительности квалифицированного сварщика.  Полностью автоматическая система может быть построена с двумя позиционерами сварки, на автоматизированном трансфере.

  Такая система может загружать и выгружать частей на одной из станций во время сварки происходит на другой.

  Таким образом, полностью автоматическая система может работать в четырех раза быстрей полуавтоматической системы, или восемь раз быстрей квалифицированного сварщика.

Профессиональные издержки также являются значительными.  Если временно отсутствует необходимость в квалифицированных сварщиках, переменные затраты компании усилится.

  Восемь часов производственного времени теряется.  Наличие квалифицированной рабочей силы для ручной дуговой сварки могут также создавать проблемы.

  С другой стороны, операторы машины более доступны, чем квалифицированная рабочая сила.

Несмотря на все преимущества, автоматизация сварочных систем сопровождается некоторыми недостатками:

Автоматизированные системы сварки требует высоких начальных инвестиций, чем ручные системы.  Современный аппарат ручной сварки стоит менее $ 5000, полуавтоматические системы часто начинаются около $ 30.000.  Заказ полностью автоматизированных сварочных систем требуют бюджет от $ 175,000 до $ 250,000 для сдачи под ключ.

Гибкость также является проблемой.  Гибкость машины имеет обратную зависимость от степени автоматизации.  В то время как сварщик может легко перемещаться из одной части в другую, специализированное сварочное оборудование и системы могут удовлетворить только выделенный нишу в производственном процессе.

При переходе от трудоемких к капиталоемким процессам, компании должны принять и строго следовать профилактическим программам технического обслуживания.  Опираться на одну машину, чтобы сделать работу восьми сварщиков, это как размещение всех своих яиц в одну корзину.

  В то время как рост производительности и рентабельности может быть выдающимся, необходимо соблюдать программу профилактического и технического обслуживания, чтобы свести к минимуму риск дорогостоящих простоев.

  В зависимости от сложности системы, программы технического обслуживания должны включать в себя чистку и смазку машины, калибровку, контроля питания и замены расходных материалов.

Реализация автоматизированной системы сварки требует более длительного срока для достижения полномасштабного производства.  Если компания должна начать сварку частей сразу, ручные машины могут быть куплены и внедрены в течение нескольких дней или часов.

  Доставка полуавтоматов может занять от 4 до 8 недель.  Доставка и сборка полностью автоматизированных системы занимает, по крайней мере, 20 недель.

  Долгосрочные преимущества автоматизированных сварочных систем часто перевешивают первоначальные затраты на них.

Прежде чем инвестировать крупные суммы в автоматизацию, монтажники должны рассмотреть жизненный цикл продукта.  Большинство продуктов следуют предсказуемой тенденции внедрение, рост, зрелость и упадок.  С другой стороны, спрос на элементы подушки безопасности и автомобильные датчики излучения, вероятно, останется сильным в течение многих лет.

Сварное соединение: плюсы и минусыРешение для автоматизации

Клиенты требуют высококачественных продуктов, внедрение автоматизированной системы сварки может определить, является ли компания конкурентоспособной.  Чтобы избежать ошибок на этом пути, монтажникам необходимо создать стратегию и следовать ей.

Во-первых, монтажники должны определить точные цели проекта.  Что конкретно должно быть улучшено, ускорится или измениться с помощью автоматизированной сварки?  Следующие вопросы могут помочь сборщикам разобраться в этом:

Имеет функцию частично зависеть от высокого качества сварного шва?  Каковы последствия, если конечный потребитель получает или использует неисправную деталь?

Какой уровень автоматизированной системы сварке производственной системы себя оправдывает?

Какие металлы участвуют?  Они поддаются автоматизации?

Каков бюджет, выделенный для автоматизации сварки?

Как только сборщики ответили на эти вопросы, то следующим шагом является тщательное исследование автоматизации поставщиков.  Поставщик должен иметь навыки в технологии сварки и автоматизации.  Всякий раз, когда возможно, монтажники должны связываться с предыдущими клиентами поставщика, который может быть вовлечен в подобный процесс производства.

Перед покупкой любой системы, монтажники должны попросить поставщика предоставить образцы сварных швов с использованием стандартных частей производства.  Материал свариваемость, совместные качество кромки и отделка имеют решающее значение для успеха применения сварки.

  Сварка частей образца может подтвердить параметры, такие как качество исходных материалов, и др.  Примеры сварных швов будут также отображать качество сварного шва с помощью автоматизированной системы и генерировать приближенные скорости сварки оценить мощность системы.

Типичные режимы автоматической сварки под флюсом стыковых швов на флюсовой подушке без разделки кромок с обязательным зазором

Толщина металла,мм. Зазор, мм Тип шва Диаметр проволоки, мм Iсв, А Uд, В Скорость сварки, м/ч
Переменный ток Постоянный ток (обратная полярность)
3 0-1,5 Односторонний 2 275-300 28-30 26-28 48-50
4 0-2 Односторонний 2 400-425 28-30 26-28 38-40
4 575-625 28-30 26-28 48-50
8 2-4 Двусторонний 5 675-725 32-36 26-28 30-32
8 2-4 4 650-700 34-38 30-32 35-37
5 625-675 34-38 30-32 35-37
10 2-4 Односторонний 5 700-750 34-38 30-32 28-30
10 1-3 Двусторонний 5 650-700 34-38 30-32 32-34
4 625-675 34-38 30-32 32-34
12 4-5 Односторонний 5 750-800 36-40 30-34 25-27
12 2-4 Двусторонний 5 675-725 36-40 30-34 30-32
4 650-700 36-40 30-34 30-32
14 4-6 Односторонний 5 850-900 36-40 30-34 25-27
14 2-4 Двусторонний 5 700-750 36-40 30-34 28-30
4 675-725 36-40 30-34 28-30
16 5-7 Односторонний 5 900-950 38-42 30-34 20-22
16 2-4 Двусторонний 5 725-775 36-40 30-34 27-29
4 700-750 36-40 30-34 27-29
20 5-7 Односторонний 5 950-1000 40-44 32-36 18-20
20 2-4 Двусторонний 5 775-825 38-42 32-36 22-24
4 750-800 38-42 32-36 22-24
30 6-8 Двусторонний 5 950-1000 40-44 16-18
40 8-10 Двусторонний 5 1100-1200 40-44 12-14
50 10-12 Двусторонний 5 1200-1300 44-48 10-12

Источник: http://electrowelder.ru/index.php/news/10-welding-equipment/299-automatic-welding.html

Разбираемся какое соединение лучше: сварное или болтовое

Необходимость делать подобный выбор сегодня обусловлена тем, что практически все современные металлоконструкции собираются по частям. Сегодня не меньше 95% металлических конструкций делаются именно сборными. Чем обоснован такой подход?

Сварное соединение: плюсы и минусыРазбираемся какое соединение лучше: сварное или болтовое

  • Во-первых, сборные металлоконструкции позволяют быстро заменить деталь, вышедшую из строя.
  • Во-вторых, на изготовление сборной конструкции требуется гораздо меньше металла, чем на изготовление цельной. Таким образом, вся конструкция получается намного дешевле.
  • В-третьих, сборные металлические конструкции гораздо проще транспортировать, так их можно разобрать и тем самым сократить размеры. Выгодная логистика – очень важный фактор в производстве.

В связи с этим возникает вопрос: какой из существующих типов соединения конструкций использовать лучше всего? В полной мере об этом можно судить, только имея представление о каком-то конкретном строительном случае. Однако, в любом случае есть некоторые особенности двух методов, справедливые для любой ситуации. Основываясь на них, мы дадим вам несколько советов.

Наиболее популярные сегодня техники соединения металлоконструкций – это сварная и болтовая. Есть также клёпка и пайка, но они используются далеко не так часто.

Сварное соединение

Неоспоримое преимущество сварного метода соединения – это герметичность шва, которая предохраняет конструкцию от попадания влаги между деталями.

Сварка хороша тем, что, имея соответствующие навыки, вы можете прикрепить к основной конструкции детали совершенно любой формы и в самых разных положениях.

Болтовое соединение такой вариативности не обеспечит, так как у него есть свои пространственные ограничения. И, наконец, сварное соединение – достаточно дешевый процесс.

Что касается недостатков сварки, здесь нужно сказать о том, что от сильного локального нагрева увеличивается подверженность коррозии, и металл может повести. Кроме того, сварочное соединение невозможно без наличия определенного инструментария: тут и сварочный аппарат, и кабели, и щиток, и надежный источник тока. И, что самое главное – соответствующий высокоразвитый навык.

Болтовое соединение

В чем состоит преимущество болтового соединения перед сварным? Прежде всего, это возможность разобрать конструкцию.

Это особенно важно, когда мы говорим о соединении элементов водопровода или других конструкций, элементы в которых требуется регулярно заменять.

Ведь для того, чтобы проникнуть в конструкцию, она должна легко разбираться – но при этом все же быть очень прочной. Болты это обеспечивают.

К недостаткам болтового соединения можно причислить геометрическую ограниченность. Соединяемые элементы должны идеально совпадать поверхностями, все углы должны быть ровными – иначе прочность крепежных отверстий обеспечить невозможно.

Что надежнее?

На самом деле, если все условия соблюдаются на сто процентов – сварка делается профессионально, а болты скрепляют геометрически правильные элементы – то прочность двух соединений получается почти равной. Особенно, если конструкция делается для исключительно бытовых целей и не будет в будущем подвержена особо сильным нагрузкам.

Выводы

В конце концов, выбор метода соединения вы все равно сделаете, исходя из целей металлоконструкции. Собираете конструкцию сложных форм из различного проката? Выбираем сварное соединение. Если хотите иметь возможность разобрать конструкцию, тогда болтовое соединение – идеальный вариант.

Читайте также:  Плюсы и минусы игры call of duty: black ops 4

Статья носит ознакомительный характер. Не забывайте консультироваться со специалистами.

Источник: https://samara-metall.ru/articles/razbiraemsja-kakoe-soedinenie-luchshe-svarnoe-ili-boltovoe

Радиографический контроль сварных соединений: что это, как и зачем выполняется, плюсы и минусы метода

Новички постоянно сталкиваются с проблемами во время соединения металлических деталей. Чаще всего сварщик не видит деформаций внутри шва, появляющихся из-за нарушения технологии соединения.

Внешний осмотр конструкции не поможет определить скрытые дефекты.

Для сварки в условиях дачи или дома — это не так катастрофично, но в цеху даже мелкие недостатки готового изделия могут не только уменьшить прибыль, но и угрожать безопасности при использовании конструкций.

Сварные швы контролируют разными методами. Элементарный — визуальный анализ швов на наличие заметных деформаций.

Также есть и сложные способы контроля — с применением специального оборудования. Один из этих методов — тема нашей статьи. Мы расскажем о радиографическом контроле швов: что это такое, как работает метод, и зачем его применяют.

Общая информация

У радиографического метода контроля есть несколько названий. Его называют также рентгенографией, рентгеноскопией, рентгенографическим контролем. Он основан на использовании рентгеновского излучения.

На место соединения деталей устанавливают специальный рентген-аппарат. Он работает так же, как и аппарат для рентгена человеческих костей. Радиоизлучение проходит сквозь металл.

Если в шве есть трещины или поры, излучение без проблем выходит через них. Если соединение плотное, излучение «останется» внутри.

Принимающий прибор запечатляет то, где и как проходят лучи, и закрепляет это на снимке. С его помощью можно увидеть, какие дефекты образовались внутри шва, и где именно они находятся.

Контроль с использованием рентгеновского излучения — метод, который с большой точностью может выявить проблемные места соединений.

Способ радиографического контроля сварных соединений хорошо проявляет себя в проверке трубопроводных конструкций, металлических изделий с серьезными требованиями к качеству и крупногабаритных соединений. На стройплощадках радиография пользуется особым признанием мастеров.

Принцип работы

«Сердцевиной» рентген-аппарата можно назвать излучатель, генерирующий и выпускающий свободные частицы. Он состоит из вакуумного сосуда с анодом, катодом и его накалом.

Каждая деталь заряжена и по сути представляет собой электрод. Они направляют частицы, придавая им ускорение, тем самым создавая рентгеновский луч.

Для тех, кто хочет понимать процесс радиографического контроля сварных соединений в подробностях, мы расширим объяснение. Электроны, испускающиеся катодом, через потенциал электрического поля между положительным и отрицательным электродами набирают ускорение.

На этом этапе излучение уже появляется, но еще не обладает достаточной силой. Но лучи «врезаются» в анод и тормозятся, из-за чего образовываются еще больше.

Во время столкновения лучей с анодом, последний тоже отдает электроны. Вместе все эти частицы формируют целостное рентгеновское излучение.

Выходящие лучи направляются вакуумной трубкой и внешними деталями аппарата. Частицы попадают на металл, и, если он дефектный, то проходят через шов насквозь.

Если же соединение нормальное, лучи остаются внутри него. Но не все электроны «встраиваются» в металл. Те, что задерживаются на поверхности, служат основой рентгеновского снимка.

На нём можно определить, сколько лучей прошло через соединение. Если металл пронизан трещинами и сквозными порами, на снимке можно будет увидеть много прошедших лучей.

Так можно узнать не только о присутствии деформации, но и о её размере и размещении.

Особенности рентгеновских лучей

Для того, чтобы понимать принципы рентгенографического анализа, нужно учитывать характеристики излучения, из-за которых этот анализ и работает. Основное свойство луча — возможность проходить через материал, в том числе и металлы.

Если металл очень плотный, лучи будут проходить хуже, и наоборот: металл с низкой плотностью легко пропускает их. С радиографическим контролем качества это связано тем, что плотность низкая именно в месте дефекта.

Эти участки металла легко пропускают лучи. Последние запечатляются на приёмнике. Если же структурно соединение без «пробелов», то лучи будут не проходить, а поглощаться конструкцией. Степень поглощения излучения прямо пропорциональна плотности шва.

Со снимками тоже ничего сложного. Некоторые химические элементы встречаясь с рентгеновскими лучами испускают свечение. Часть фото пластины, которая чувствительна к свету, напыляется этими элементами.

Из-за их свойств и появляются снимки. Эти химические и физические основы позволяют использовать рентген для изучения как живого организма, так и сварных соединений.

Поговорим и о негативных нюансах. То, что большое количество излучения рентген-аппарата может навредить человеку, не выдумка. Рентгеновские лучи взаимодействуют с живыми тканями и клетками, постепенно меняя их структуру.

Если дозы облучения будут слишком большими, человек, который работает с ними, может получить лучевую болезнь. Предотвратить это можно только учитывая правила техники безопасности и руководство по применению радиографического аппарата.

Добавим, что воздух, которым мы дышим, может пропускать ток при наличии излучения. Рентгеновское излучение ионизирует атмосферные газы, разделяя их молекулы на положительно и отрицательно заряженные частицы.

Когда эти частицы перемещаются направлено, появляется электрический ток.

Достоинства и недостатки метода

Перечислим плюсы и минусы радиографического контроля сварных соединений.

«ЗА»:

  • Анализ качественных характеристик шва рентгеном точный и редко пропускает недочёты мимо себя
  • Метод помогает быстро найти дефекты даже на самом глубоком уровне соединения
  • Рентгеновский снимок показывает место, в котором есть дефект, и его приблизительный размер
  • На радиографический анализ уходит немного времени, а из средств нужен только рентген-аппарат
  • Контролировать качество можно у сложных конструкций с труднодоступными местами (например, трубопроводных систем)

«Против»:

  • То, насколько качественным будет анализ, зависит от того, как мастер настроит контролирующий аппарат
  • Малогабаритные модели рентген-аппаратов, которые чаще используют в строительстве, дорогие
  • Расходники для аппарата найти сложно, и стоят они, так же, как и само устройство, достаточно
  • Контроль качества с применением радиографического излучения опасен для здоровья

Алгоритм контроля

Технология контроля радиографией несложная и основами похожа на ту, что используют врачи рентген-кабинетов. Человек, который проводит анализ, настраивает аппаратуру в зависимости от плотности металла.

Раньше мы уже сказали о том, что итог зависит именно от того, насколько плотный металл.

Соединение нельзя проверять сразу после сварки. Перед контролем место шва нужно обработать. Также нужно убрать остатки шлака и очистить металл от лишнего. Если аппарат мобильный, его помещают на конструкцию.

Если же устройство закреплено в одном месте, соединение помещают внутрь.

Плёнку размещают с одной стороны шва, а излучатель — с другой. Затем радиографический аппарат включают, излучение идёт через конструкцию и запечатляется на плёнке.

На получившемся снимке просматриваются все деформации. После выключения аппарата нужно подождать примерно полминуты. Затем детали и рентгенограф разделяются, а получившиеся снимки анализируются специалистами или самим контролером.

Техника безопасности

Выше было упомянуто об опасности рентгеновского излучения для живых организмов. Даже одноразовое использование рентгенографа может повлиять на вас, поэтому не обращать внимания на правила безопасности не стоит.

Если у вас в планах частое использование радиографического излучения для анализа швов, то некоторые рекомендации для вас просто обязательны к запоминанию.

  1. Основное правило — экранизация рентген-аппарата. Установка экрана не позволит излучению выходить за границы области контроля. Для анализа сварочных швов в качестве экрана можно взять листы из металла. Если ваша работа проходит в закрытой комнате, то её стены желательно обложить экранными листами. С ними излучение будет менее вредным для других рабочих объекта или цеха.
  2. Не находитесь в месте рентгенографического контроля долго. При работе на открытом воздухе, во время анализа отходите от устройства на несколько метров. При работе в помещении старайтесь выходить за дверь, пока идёт излучение. Также используйте защитную униформу в виде маски, перчаток и отражающего костюма. Пока идёт анализ, мимо аппарата не должны ходить другие рабочие.
  3. Еще перед началом контроля вы должны быть уверены в исправности аппарата и правильности выставленных настроек. Часто эти два фактора при упущенной проверке становятся причиной несчастных случаев.
  4. Каждый следующий радиографический анализ контролируйте, какое количество лучей вы получаете на выходе. Лучи в небольших дозах безопасны, но могут «собираться» в организме, становясь основой заболеваний, связанных радиацией. Дозировка, которую вы получили во время одного контроля, должна выйти из организма до следующего. Для того, чтобы вы могли следить за этим, есть специальные дозиметры.
  5. Смотрите за тем, насколько ионизирован воздух. Мы упоминали, что увеличение степени ионизации делает воздух хорошим проводником электрического тока. Это в большей степени опасно, если помещение закрыто.

Заключение

Это основы, которые нужно знать о методе радиографического анализа сварных соединений. Использование излучения помогает найти дефекты даже в самых глубоких слоях шва.

В производственных цехах используют стационарные модели рентген-аппаратов, на выездных работах — более компактные. Но в обоих случаях эффективность этой технологии на уровне.

Чтобы понимать характеристики дефектов на снимках, нужно практиковаться. Но эта практика подарит вам полезные навыки в точном поиске трещин и других недочётов сварного соединения, которое на вид может казаться целостным.

Если вы пользовались рентгенографией, можете поделиться своим опытом с новичками в х. Желаем удачи!

Источник: https://prosvarku.info/tehnika-svarki/radiograficheskij-kontrol-svarnyh-soedinenij

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector