Пайкой называется процесс получения неразъемного соединения металлических деталей, находящихся в твердом состоянии, при помощи расплавленного присадочного металла или сплава (припоя). При пайке в отличие от сварки расплавляется только припой, а основной металл нагревается до температуры, несколько выше температуры припоя. Процесс пайки выгодно отличается от большинства видов сварки тем, что не требует высокого нагрева свариваемых деталей, благодаря чему сохраняются структура и свойства основного металла. Осуществляется пайка мягкими или твердыми (медно-цинковыми, медно-серебряными) припоями с температурой плавления 550°С и выше. Пайка широко применяется в различных отраслях народного хозяйства при изготовлении изделий из чугуна и цветных металлов.
Газовая сварка относится к сварке плавлением. Источником нагрева при газовой сварке служит пламя сварочной горелки, получаемое сжиганием горючего газа в смеси с технически чистым кислородом. Газовая сварка осуществляется как с применением присадочной проволоки, так и без нее, если формирование шва возможно за счет расплавления кромок основного металла (сварка в торец, с отбортовкой).
Этим способом можно сваривать почти все металлы, применяемые в технике. Такие металлы, как чугун, медь, свинец, латунь, легче поддаются газовой сварке, чем дуговой. Широкое применение в настоящее время получили многопламенные горелки, которые позволяют нагревать сразу значительную поверхность металла и используются при газопрессовой сварке. К преимуществам газовой сварки можно отнести и то, что она не требует сложного, дорогого оборудования и источника электроэнергии.
Недостатками газовой сварки являются понижение производительности с увеличением толщины свариваемого металла и большая зона нагрева. Однако при правильном выборе мощности и вида сварочного пламени, марки присадочной проволоки газовая сварка обеспечивает получение качественных сварных соединений.
Рабочее место сварщика, оборудованное всем необходимым для выполнения сварочных работ, называется сварочным постом. Для организации газосварочного поста необходимы:
кислородный баллон с редуктором;
ацетиленовый генератор для получения ацетилена из карбида кальция или ацетиленовый баллон с редуктором;
резиновые рукава для подачи кислорода и ацетилена в горелку или резак;
сварочные горелки с набором наконечников, для резки — резаки с комплектом мундштуков и приспособлениями для резки;
присадочная проволока для сварки и наплавки;
принадлежности для сварки и резки; очки с темными стеклами для защиты глаз от сварочного пламени, набор ключей, молоток, зубило, стальные щетки и др.;
флюсы, если они требуются для сварки данного металла;
Свариваемые детали в месте их соединения нагревают специальной многопламенной газокислородной горелкой до пластического состояния или до оплавления кромок, а затем сдавливают внешним усилием. Данным способом сваривают рельсы, трубы, стержни и другие профильные детали, получая швы высокого качества. Этот вид сварки обеспечивает большую производительность.
Контактная сварка
При контактной стыковой сварке свариваемые детали закрепляют в зажимах стыковой сварочной машины и пропускают через них электрический ток. В месте соприкосновения (контакта) торцы деталей разогреваются до пластического состояния или до плавления и свариваются при сдавливании. Данный способ сварки применяют при соединении проволоки, стержней, труб, полос.
При точечной сварке свариваемые детали собирают внахлестку. Собранные и размеченные под сварку листы помещают между двумя вертикально расположенными медными электродами, к которым подводится сварочный ток. Металл под электродами разогревается и при сдавливании сваривается в отдельных точках. Этим способом сваривают тонкий металл при изготовлении автомобилей, пассажирских вагонов, самолетов и производстве бытовых приборов.
При шовной сварке свариваемые детали сжаты вращающимися электродами (роликами), через которые пропускают сварочный ток от трансформатора для нагрева и расплавления металла. Ток может проходить кратковременными импульсами или непрерывно. В результате каждого импульса образуется сварная точка, причем для получения плотного шва каждая предыдущая точка перекрывается последующей. Этот вид сварки применяется при изготовлении тонкостенных баллонов, бидонов, бензобаков, огнетушителей и других изделий.
При этом способе сварки в зону дуги подается защитный газ, струя которого, обтекая электрическую дугу и сварочную ванну, предохраняет расплавленный металл от воздействия кислорода и азота воздуха. В качестве защитного газа применяют аргон, гелий, азот, углекислый газ.
Сварку в защитных газах осуществляют вручную, полуавтоматически и автоматически плавящимся и неплавящимся электродами. При сварке неплавящимся электродом защитный газ (аргон или гелий) подается в зону сварки через газовое сопло, а электрическая дуга горит между вольфрамовым электродом и свариваемым металлом.
Дугу возбуждают кратковременным замыканием дугового промежутка. Для заполнения шва в зону сварки вводят присадочную проволоку; тонкий металл (с отбортовкой) сваривается без присадочной проволоки. Сварка производится на постоянном или переменном токе. Сварочный ток, диаметр присадочной проволоки, скорость сварки выбираются в зависимости от рода свариваемого металла и его толщины. Этот способ широко применяют при сварке различных конструкций из высоколегированных сталей, титана, алюминия и других цветных металлов и их сплавов.
При сварке плавящимся электродом подачу газа в зону дуги осущеставляют так же, как и при дуговой сварке неплавящимся электродом. Дуга поддерживается между электродной проволокой и свариваемым металлом. В качестве защитных газов применяются инертные (аргон и гелий) и активный (углекислый газ) газы. Инертные газы используют при сварке высоколегированных сталей и цветных металлов, углекислый газ — при сварке углеродистых и легированных сталей. Сварка производится автоматическим и полуавтоматическим способами.
При этом способе сварки электрическая дуга горит под флюсом между свариваемым металлом и электродной проволокой. Флюс, частично расплавляющийся при сварке, образует на поверхности шва слой шлака, который защищает расплавленный металл от вредного влияния кислорода и азота воздуха.
При полуавтоматической сварке под флюсом электродная проволока подается механизмом в держатель по гибкому шлангу. Ток к проволоке подводится через контактные губки держателя от сварочного трансформатора. Держатель с бункером для флюса и дугу перемещают вдоль шва вручную.
Полуавтоматическая сварка тонкой проволокой под флюсом (диаметром 1,2—2,0 мм) нашла широкое применение при сварке коротких швов в труднодоступных местах при толщине свариваемого металла 3—6 мм.
При автоматической сварке под флюсом подача электродной проволоки в зону сварки и перемещение дуги вдоль шва производятся автоматически специальным устройством — сварочной головкой или сварочным трактором. Токоподвод к проволоке осуществляется через скользящий контакт при прохождении проволоки через мундштук, изготовляемый из меди. Флюс поступает в зону сварки сверху из бункера.
При этом способе сварки достигается высокая производительность труда и хорошее качество шва. Способ нашел широкое применение при изготовлении резервуаров, котлов, сосудов, мостов, строительных конструкций и других ответственных изделий.