Процесс сварки плавлением
осуществляется следующим образом. Соединяемые части собираются в нужном
положении, к месту соединения подводится достаточной мощности
источник тепла с высокой температурой, расплавляющий металл обеих
соединяемых частей. Расплавленный металл свариваемых деталей
самопроизвольно, без внешних механических воздействий, сливается в
общую сварочную ванну. По удалении источника тепла сварочная ванна,
охлаждаясь, быстро затвердевает, а наплавленный металл прочно соединяет
обе детали в одно целое. Расплавленный металл сварочной ванны весьма
интенсивно отдаёт тепло в массу изделия вследствие высокой
теплопроводности металлов, поэтому для образования сварочной ванны
необходимых размеров требуется источник тепла не только достаточной
мощности, но и весьма высокой температуры. Опыт показывает, что для
сварки плавлением таких металлов, как сталь, медь, чугун средних толщин,
источник тепла должен иметь температуру не менее 3000°; при меньших
температурах сварка если и возможна, то даёт посредственные
результаты и экономически невыгодна вследствие низкой
производительности.
Такие высокие температуры в
промышленном масштабе научились получать относительно недавно (около
70 лет назад), поэтому все виды и разновидности сварки плавлением являются
сравнительно новыми.
В расплавленной ванне различные
загрязнения, бывшие на поверхности металла (окислы, грязь и т. п.),
имеют возможность всплыть на поверхность ванны и перейти в шлак, поэтому
при сварке плавлением требования, предъявляемые к чистоте поверхности
металла, могут быть меньше, чем при сварке давлением.
Процесс плавления металла и
воздействие на ванну очень высокой температуры источника нагрева
вызывают резкое изменение химического состава, структуры и механических
свойств металла сварного шва, по сравнению с основным металлом.
Первоначальные свойства металла сварного соединения, сохраняющиеся при
сварке давлением, в этом случае не сохраняются. Испаряются и выгорают
составные части металла, поглощаются ванной газы из окружающей
атмосферы, в результате чего затвердевший металл ванны получает
совершенно иные состав и структуру. Изменение механических свойств
часто проявляется в резком снижении пластичности металла.
Для устранения неблагоприятных
последствий плавления металла и воздействия на него высоких
температур часто прибегают к улучшению металла шва, вводя в ванну
различные присадки.
После открытия способов сварки
плавлением в конце прошлого столетия особое внимание техников того времени
привлекало то, что сварка плавлением выполнялась за одну операцию —
нагрев; приложения же давления, т. е. операции осадки, не требовалось.
Привычные старые способы сварки давлением требовали двух отдельных
операций — нагрева, а затем приложения давления в процессе осадки.
Основное значение при этом справедливо приписывалось
осадке.
