Небоскребы, дорогие автомобили, запуски ракет – некоторые вещи просто не могут не привлекать внимание. Сварочные работы вряд ли являются одним из таких явлений. Возможно, Вы ни разу в жизни не задумывались, как осуществляется процесс сварки, однако без нее не существовало бы ни одного из этих удивительных небоскребов, автомобилей или ракет.
По сути, сварка – это просто способ соединения нескольких частей металла. Несмотря на то, что существует множество способов соединить такие материалы, сварка является наиболее предпочтительным методом, благодаря своей прочности, эффективности и универсальности.
История
При всей мощности и точности оборудования, участвующего в процессе сварки, можно подумать, что сварка — относительно новая технология. На самом деле, сварочные работы осуществляются уже на протяжение нескольких тысяч лет. Первые примеры сварки были найдены в различных местах, от Ирландии до Индии, некоторые из которых относятся к Бронзовому веку. Естественно, этим цивилизациям не хватало широкого спектра инструментов и оборудования, к которым сварщики имеют доступ в настоящее время. И как тогда им это удавалось?
Процесс они называли кузнечной сваркой. Чтобы начать процесс, кузнецы нагревали металл до ярко-красного цвета (но все еще не до температуры плавления). Затем помещали две части на наковальню, слегка накладывая друг на друга, и наносили удары. Кузнечная сварка имеет множество ограничений. Только относительно мягкие металлы могут быть сварены кузнечным способом, да и процесс этот очень трудоемкий. В местах без электричества, однако, процесс все еще активно используется.
С началом промышленной революции многочисленные открытия и инновации способствовали быстрому развитию технологии сварки. Исследования электричества дали новые знания об электродах и электрических дугах. Рудиментарные факелы были развиты уже к середине 19 века. Оба открытия сыграют важную роль в методах сварки следующего столетия.
К концу 1800-ых годов многие изобретения были созданы для того, чтобы сделать сварку движущей силой в производстве. Тем не менее, методы той эпохи не были идеальными. В процессе сварки происходило окисление (процесс связывания металлов с частицами кислорода в атмосфере), что делало сварные швы пористыми и хрупкими. Такие швы представляли серьезную опасность для рабочих. Например, в период с 1895 по 1905 год плохо изготовленные котлы ежедневно взрывались, что приводило к тысячам смертей. Очевидно, что существовала срочная необходимость совершенствования методов сварки. И на настоящий момент процесс является наиболее предпочитаемым в выборе способа соединения металлов.
Процесс сварки
Известно много различных методов сварки и с каждым годом изобретаются все новые и новые. Некоторые способы представляют из себя соединение двух изделий из металла под воздействием тепла, часто используя дополнительный присадочный материал, в качестве связывающего вещества. Другие методы полагаются на давление, чтобы соединить два металла вместе, а некоторые используют и тепло, и давление одновременно.
Это может показаться нудным, но на самом деле важно понять, почему сварка создает такую прочную связь между деталями. В процессе сварки две части металла соединены путем использования третьего промежуточного материала с более низкой температурой плавления. Плавление этого третьего материала между поверхностями, которые должны быть соединены, и связывает части вместе. Соединение настолько надежное, насколько прочным и выносливым является присадочный материал.
Виды сварочных работ
Большинство современных сварочных работ относится к одной из двух категорий: дуговая или факельная сварка.
Суть дуговой сварки заключается в плавлении металла с использованием электрической дуги. Процесс происходит при помощи заземляющей проволоки и проволоки, контактирующей со свариваемым металлом. Создается электрическое напряжение, что вызывает искры, металл нагревается и становится сплошной, неразъемной конструкцией.
Факельная сварка является еще одним популярным методом сварки. Этот процесс обычно использует горелку ацетилено-кислородной сварки для расплавления материала и присадочного прутка. Сварщик управляет горелкой и стержнем одновременно, что дает ему большой контроль над сварным швом. Хотя факельная сварка стала менее распространенной в промышленности, она по-прежнему часто используется для технического обслуживания и ремонта и даже в искусстве при создании скульптур.