Технологии сварки металла

Важными технологиями, позволяющими создавать неразъемные соединения, являются технологии сварки металла, которые всегда остаются актуальными в любой производственной сфере. С их помощью можно соединять поверхности однородных металлов и их сплавов, добиваясь высокой прочности и герметичности швов. 

Благодаря сварочным работам создается огромное количество деталей, используемых разных отраслях. К ним относятся:

• детали корпусов транспортных средств и самолетов;
• элементы водопроводных труб;
• стены металлических сооружений;
• арматурные соединения;
• опоры спортивных турников и прочие.

В настоящее время  сварка металла становится все более популярной, поэтому огромное внимание уделяется разработке специализированных сварочных технологий. Внедрение в производственный процесс инноваций дает возможность существенно оптимизировать технологические процессы производства и сделать их более высокопроизводительными и экономичными.

Виды и типы сварки

На сегодняшний день в современной промышленности используется большое количество способов сварки. Всего их насчитывается около 150 разновидностей, поэтому все сварочные процессы делятся на три основных вида по форме и виду используемой энергии:

• термический;
• термомеханический;
• механический.

При сварке термическим методом плавление происходит за счет применения тепловой энергии. Сюда относится электрическая дуга, газовое пламя, электронно-лучевой поток, лазер и т.д. Термомеханический метод предполагает использование комбинации воздействия давлением и тепловой энергии. Он предполагает такие виды соединения металла, как контактная точечная сварка, горячая диффузия, кузнечное прессование. Механический метод осуществляется путем воздействия на металл кинетической энергии, получаемой вследствие трения, ультразвука или взрыва. 

Наибольшей популярностью у производственных предприятий различного направления пользуется термический способ воздействия из-за оптимального сочетания качества получаемого сварного соединения, легкости реализации сварочного процесса и сравнительно доступной стоимости оборудования. Благодаря своей простоте такой вид сварке может быть реализован не только на производстве, но и в быту. Часто именно его выбирают небольшие частные мастерские, занимающиеся производством декоративных изделий из металла, строительных металлоконструкций и трубопроводов.

Лазерная сварка металла

Для соединения металлических деталей с тонкими сварными швами и низкой тепловой деформацией применяется лазерная сварка. Данный метод реализуется с помощью лазерного оборудования. Взаимодействие с поверхностью материала происходит путем направления на нее высокоточного лазерного луча. Такой способ благодаря автоматическому режиму работы отличается высокой скоростью и возможностью контролировать качество места соединения. 

К его основным преимуществам относятся:

• высокая производительность;
• низкая трудоемкость;
• возможность соединения широкого спектра металлов и их сплавов;
• возможность выполнения сварочных работ в труднодоступных местах;
• отсутствие необходимости использовать присадочные материалы;
• экономия электроэнергии;
• экологичность;
• комфортные условия труда.

Особенности лазерной сварки различных металлов

Лазеры рекомендуются к использованию для производства конструкций с учетом технологических особенностей лазерной сварки основных конструкционных материалов. Для каждого металла имеются свои особенности подготовки и самого процесса. Предлагаем ознакомиться с каждым из них отдельно.

Сталь

Поверхность стальной заготовки в месте проведения сварочных работ необходимо тщательно очистить от следов коррозии, окалины и других видов загрязнений. Это позволит снизить вероятность возникновения пористости, оксидных включений и трещин в зоне воздействия. Для зачистки чаще всего используются специальные щетки из нержавеющей стали. Зачистке также следует подвергать боковые поверхности. После окончания проведения подготовительных работ деталь нужно обезжирить.

Наиболее предпочтительным из всех видов соединений в данном случае является стыковое. Для некоторых сталей необходим определенный режим лазерной сварки. Грамотно выполненные настройки позволят в итоге получить максимально качественный шов, отличающийся высокой технологической прочностью.

Алюминиевые и магниевые сплавы

При работе с алюминиевыми и магниевыми сплавами велика вероятность образования испарений легирующих элементов и образования оксидной пленки, препятствующей осуществлению сварочного процесса. Перед тем, как приступить к работе, заготовку следует тщательно зачистить. Выполнить травление и промывку в горячей воде, а также очистку с помощью шабера. Для работы с алюминиевыми сплавами необходима определенная мощность оборудования. При меньших значениях процесс плавления может не произойти, что связано с особенностями алюминиевой поверхности, отражающей лазерное излучение.

Титановые сплавы

Огромные трудности при работе с титановыми сплавами вызывает их высокая химическая активность. Перед проведением соединения деталь необходимо тщательно подготовить путем механической обработки с дальнейшим химическим травлением и промывкой. Режим работы оборудования следует выбирать исходя из необходимой геометрии шва и толщины детали.

Сфера применения

Лазерная сварка металла является по-настоящему уникальной технологией, позволяющей соединять даже тонкостенные металлы, нержавеющие и титановые сплавы. Основным достоинством ее использования является формирование качественного и аккуратного шва без каких-либо дефектов, связанных с деформациями деталей. В связи с этим такой метод получил широкое распространение.

Особенно он востребован в следующих сферах:

• микроэлектронной;
• рекламной;
• строительной;
• ювелирной
• в различных областях промышленности.

С помощью современных станков с ЧПУ можно изготавливать конструкции для наружной рекламы, варить изделия из нержавеющей стали для пищевой промышленности, соединять металлические корпуса электронных компонентов, выполнять ремонт ювелирных изделий, очков, часовых механизмов, медицинских инструментов, изготавливать зубные протезы и многое другое.