Глизманенко Д.Л. Газовая сварка и резка металлов. Учебник для индивидуальной и бригадной подготовки рабочих на производстве. Изд. 5-е, перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1969. - 304 с.
В учебнике кратко описаны основные способы сварки и резки металлов, приведены свойства свариваемых металлов и сварочных материалов, дано описание оборудования и аппаратуры для газовой сварки и резки металлов, технологии газовой сварки и резки, излагаются основные сведения по техническому контролю, организации производства и технике безопасности.
В 5-м издании учебника отражены современные технологические процессы и оборудование для газовой сварки и резки металлов. Из 5-го издания исключен материал по общей технологии металлов, но в книге расширено описание плазменно-дуговой резки.
Книга является учебником для индивидуальной и бригадной подготовки сварщиков на производстве.
Назначение и преимущества сварки.
Сварку применяют для получения неразъемного соединения деталей при изготовлении изделий, машин и сооружений из металла.
Прежде для этого преимущественно пользовались клепкой. При клепке необходимо просверлить много отверстий, изготовить заклепки, скрепляющие уголки, накладки, косынки и, наконец, склепать изделие из элементов. Это связано с большими затратами металла, рабочей силы и требует больших производственных площадей. Сварное изделие имеет меньший вес, чем клепаное, проще в изготовлении, дешевле, надежнее и может быть выполнено в более короткий срок с меньшей затратой труда и материалов. Сваркой можно изготовлять изделия очень сложной формы, которые прежде удавалось получать только отливкой или кузнечной и механической обработкой.
При изготовлении металлоконструкций сварка дает от 10 до 20% экономии металла по сравнению с клепкой, до 30% по сравнению с литьем из стали и до 50—60% по сравнению с литьем из чугуна.
Сварные швы обеспечивают высокую надежность {плотность и прочность) резервуаров и сосудов, в том числе и работающих при высоких температурах и давлениях газов, паров и жидкостей. При использовании сварки улучшаются условия труда в металлообрабатывающих цехах, так как резко снижается производственный шум, вызываемый работой клепальных молотков и машин. Сварка широко применяется также при восстановлении и ремонте различных сооружений, машин и наплавке изношенных деталей.
Основные способы сварки.
Для возможности сваривания двух частей металла необходимо привести их в такое состояние, чтобы между ними начали действовать междуатомные силы сцепления. Это возможно в случае, если атомы металла сближаются на расстояние менее 4 * 10—8 см. Такие условия можно создать тремя способами: только сжатием деталей, нагреванием металла до расплавления и нагреванием до пластического состояния с одновременным сжатием деталей.
Первым способом, т. е. одним давлением без нагрева, можно сваривать в отдельных случаях только очень пластичные металлы: алюминий, медь, свинец и др. Это так называемая «холодная» сварка.
Второй способ применим для металлов и сплавов, которые способны переходить в пластическое состояние при нагревании до температур, более низких, чем температура плавления (сталь, алюминий и др.), что позволяет производить их сварку в пластическом состоянии путем сжатия двух предварительно нагретых частей металла. При сжатии с поверхностей соприкосновением удаляется (выжимается) пленка окислов и становится возможным взаимное проникание (диффузия) зерен одного куска в зерна другого, что обеспечивает их сваривание. С повышением температуры нагрева требуемая величина усилия сжатия уменьшается.
Третий способ — это сварка плавлением, при которой сжатие деталей не требуется. Этим способом можно сваривать все металлы и сплавы, в том числе такие, которые при нагреве не становятся пластичными, а сразу переходят в жидкое состояние (чугун, бронза, литейные сплавы алюминия и магния и др.).
По ряду общих признаков их можно разделить на две основные группы: сварка с применением давления и сварка плавлением.
Сварка с применением давления состоит в том, что детали в месте их соединения нагревают до пластического (тестообразного) состояния, а затем сдавливают внешним усилием, в результате чего происходит сварка. К этой группе относятся следующие способы сварки:
1.Холодная сварка - широко используется для соединения алюминиевых проводов и приварки к ним медных наконечников.
2.Газопрессовая сварка. Этот способ применяют при сварке стержней, полос и труб. Он обеспечивает высокую производительность и качество сварки.
3.Контактная электрическая сварка. При пропускании электрического тока через свариваемые детали в месте их контакта, вследствие повышенного электрического сопротивления, выделяется большое количество теплоты, нагревающей металл до пластического состояния.
4.Кузнечная сварка. Свариваемые части нагревают в горне или печи до температуры пластического состояния (для низкоуглеродистой стали 1100—1200°С), накладывают одну на другую и проковывают под молотом, в результате чего они свариваются.
В настоящее время ручная кузнечная сварка применяется редко и только в отдельных случаях производства ремонтных работ.
Сварка плавлением осуществляется нагреванием металла в месте сварки до расплавленного (жидкого) состояния без применения давления, с добавлением или без добавления присадочного расплавленного металла. Наибольшее применение нашли следующие способы сварки плавлением.
1.Дуговая сварка. Электрический ток подводится к свариваемому металлу и электрододержателю, в котором зажат электрод. При небольшом расстоянии между электродом и металлом образуется электрическая дуга, расплавляющая свариваемый металл и конец электрода.
2.При сварке плавящимся металлическим электродом (способ Н. Г. Славянова) электрод плавится и образует жидкий металл, заполняющий зазор между свариваемыми листами. Этот способ сварки нашел наиболее широкое применение.
3.При сварке неплавящимся угольным электродом (способ Н. Н. Бенардоса) используют угольный электрод . Заполнение шва производится металлом проволоки , расплавляющейся в сварочной дуге , горящей между угольным электродом и свариваемым металлом.
4.Автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом.
-автоматическая сварка. При этом способе достигается высокая производительность сварки и хорошее качество шва. Данный способ нашел широкое применение при сварке сосудов, котлов, резервуаров, мостов, строительных конструкций и других крупных и ответственных (высокой надежности) изделий.
-полуавтоматическая сварка нашла широкое применение при пополнении коротких швов небольшого сечения, при толщине свариваемой стали 3—6 мм, например в судостроении, вагоностроении и других отраслях транспортного машиностроения, а также при изготовлении строительных конструкций.