Сварочная ванна

Сварочная ванна — часть сварного шва в изделии, где основной металл достиг точки плавления и куда проникает присадочный материал. Наличие сварочной ванны является залогом успешного процесса сварки.

История

Сварочная ванна впервые был описана Фуше (Fouché) и Пикаром (Picard) при работе с газокислородной сваркой в 1903 году после открытия ацетилена Эдмундом Дэви в 1836 году.

Свойства

Сварочная ванна вытянута вдоль шва и оказывает непосредственное влияние на качество сварного шва. Шов, выполненный в сварочной ванне без добавления присадочного материала называется автогенной сваркой.

Зона термического влияния в сварочной ванне состоит из нескольких структурных участков, которые отличаются по форме и строению зерен:

• Зона неполного расплавления
• Зона перегрева
• Зона нормализации
• Зона неполной перекристаллизации
• Зона рекристаллизации
• Зона синеломкости.

Неполное расплавление — находится в твердо-жидком состоянии и определяет качество сварного соединения. В данной зоне проходит сплавления основного металла с металлом шва. Температура в зоне выше температуры плавления металла (1500 ° C).

Перегрев — область основного, сильно нагретого металла с крупно зернистой структурой и пониженными механическими свойствами. В этой зоне возможно образование закаливаемых структур. Температура колеблется от 1100 ° C до 1500 ° C.

Нормализация — область основного металла в которой образуется мелкозернистая структура с высокими механическими свойствами. Температура колеблется в пределах 930—1100 °C.

Неполная перекристаллизация — область основного металла в которой вокруг крупнозернистой структуры образуются мелкозернистая, в результате перекристаллизации. Температура колеблется в пределах 720—930 ° C.

Рекристаллизация — часть основного металла для которой характерно восстановление формы и размеров разрушенных зерен металла, ранее подвергся обработке давлением. Температура колеблется в пределах 450—720 ° C.

Синеломкость — видимых структурных изменений нет, но характеризуется снижением пластических свойств. Температура колеблется в пределах 200—450 ° C. Для улучшения свойств и структуры металла шва околошовной зоны используют горячее проковки металла шва и часть основного металла, которая подверглась нагрева, сразу после сварки. Также проводят общую термообработку в печах с последующим медленным охлаждением. Ширина зоны термического влияния зависит от способа и режимов сварки и составляет:

• При ручной дуговой сварке — 3-6 мм;
• При сварке под флюсом — 2-4 мм;
• При сварке в защитных газах — 1-3 мм;
• При электрошлаковой сварке — 11-14 мм;
• При газовой сварке — 8-28 мм.

Также ширина ОТО увеличивается при увеличении режимов сварки и уменьшается с повышением скорости сварки.

При сварке в потолочном положении расплавленный металл в сварочной ванне удерживается от вытекания в основном силой его поверхностного натяжения. Для качественной сварки вес расплавленного металла не должен превышать эту силу. Для этого уменьшают размеры сварочной ванны, путем выполнения сварки периодическими короткими замыканиями, давая возможность металлу шва частично закристаллизоваться. Применяют уменьшенные диаметры электродов, снижают силу сварочного тока, используют специальные электроды, обеспечивающие получение вязкой сварочной ванны.

Литература

• Мотяхов М. А. Электродуговая сварка металлов. М., Высш. школа, 1975.
• Рыбаков В. М. Дуговая и газовая сварка. М., Высш. школа, 1981. 256 с.
• Технология электродуговой сварки: Учебник / И. В. Гуменюк, А. В. Иваськив, А. В. Гуменюк . — М .: Грамота, 2006. — 512с
• Теория сварочных процессов: Учеб. для вузов по спец. "Оборуд. и технология сварочн. пр-ва "/ В. Н. Волченко, В. М. Ямпольский, В. А. Винокуров и др .; Под ред. В. В. Фролова. — М .: — Высшая школа, 1988. — 559 с. ISBN 5-06-001473-8

Отрывок, характеризующий Сварочная ванна

С тех пор как она стала ходить за ним, он всегда испытывал это физическое ощущение ее близости. Она сидела на кресле, боком к нему, заслоняя собой от него свет свечи, и вязала чулок. (Она выучилась вязать чулки с тех пор, как раз князь Андрей сказал ей, что никто так не умеет ходить за больными, как старые няни, которые вяжут чулки, и что в вязании чулка есть что то успокоительное.) Тонкие пальцы ее быстро перебирали изредка сталкивающиеся спицы, и задумчивый профиль ее опущенного лица был ясно виден ему. Она сделала движенье – клубок скатился с ее колен. Она вздрогнула, оглянулась на него и, заслоняя свечу рукой, осторожным, гибким и точным движением изогнулась, подняла клубок и села в прежнее положение.
Он смотрел на нее, не шевелясь, и видел, что ей нужно было после своего движения вздохнуть во всю грудь, но она не решалась этого сделать и осторожно переводила дыханье.
В Троицкой лавре они говорили о прошедшем, и он сказал ей, что, ежели бы он был жив, он бы благодарил вечно бога за свою рану, которая свела его опять с нею; но с тех пор они никогда не говорили о будущем.
«Могло или не могло это быть? – думал он теперь, глядя на нее и прислушиваясь к легкому стальному звуку спиц. – Неужели только затем так странно свела меня с нею судьба, чтобы мне умереть?.. Неужели мне открылась истина жизни только для того, чтобы я жил во лжи? Я люблю ее больше всего в мире. Но что же делать мне, ежели я люблю ее?» – сказал он, и он вдруг невольно застонал, по привычке, которую он приобрел во время своих страданий.
Услыхав этот звук, Наташа положила чулок, перегнулась ближе к нему и вдруг, заметив его светящиеся глаза, подошла к нему легким шагом и нагнулась.
– Вы не спите?
– Нет, я давно смотрю на вас; я почувствовал, когда вы вошли. Никто, как вы, но дает мне той мягкой тишины… того света. Мне так и хочется плакать от радости.
Наташа ближе придвинулась к нему. Лицо ее сияло восторженною радостью.
– Наташа, я слишком люблю вас. Больше всего на свете.
– А я? – Она отвернулась на мгновение. – Отчего же слишком? – сказала она.
– Отчего слишком?.. Ну, как вы думаете, как вы чувствуете по душе, по всей душе, буду я жив? Как вам кажется?
– Я уверена, я уверена! – почти вскрикнула Наташа, страстным движением взяв его за обе руки.
Он помолчал.
– Как бы хорошо! – И, взяв ее руку, он поцеловал ее.
Наташа была счастлива и взволнована; и тотчас же она вспомнила, что этого нельзя, что ему нужно спокойствие.
– Однако вы не спали, – сказала она, подавляя свою радость. – Постарайтесь заснуть… пожалуйста.
Он выпустил, пожав ее, ее руку, она перешла к свече и опять села в прежнее положение. Два раза она оглянулась на него, глаза его светились ей навстречу. Она задала себе урок на чулке и сказала себе, что до тех пор она не оглянется, пока не кончит его.
Действительно, скоро после этого он закрыл глаза и заснул. Он спал недолго и вдруг в холодном поту тревожно проснулся.
Засыпая, он думал все о том же, о чем он думал все ото время, – о жизни и смерти. И больше о смерти. Он чувствовал себя ближе к ней.
«Любовь? Что такое любовь? – думал он. – Любовь мешает смерти. Любовь есть жизнь. Все, все, что я понимаю, я понимаю только потому, что люблю. Все есть, все существует только потому, что я люблю. Все связано одною ею. Любовь есть бог, и умереть – значит мне, частице любви, вернуться к общему и вечному источнику». Мысли эти показались ему утешительны. Но это были только мысли. Чего то недоставало в них, что то было односторонне личное, умственное – не было очевидности. И было то же беспокойство и неясность. Он заснул.
Он видел во сне, что он лежит в той же комнате, в которой он лежал в действительности, но что он не ранен, а здоров. Много разных лиц, ничтожных, равнодушных, являются перед князем Андреем. Он говорит с ними, спорит о чем то ненужном. Они сбираются ехать куда то. Князь Андрей смутно припоминает, что все это ничтожно и что у него есть другие, важнейшие заботы, но продолжает говорить, удивляя их, какие то пустые, остроумные слова. Понемногу, незаметно все эти лица начинают исчезать, и все заменяется одним вопросом о затворенной двери. Он встает и идет к двери, чтобы задвинуть задвижку и запереть ее. Оттого, что он успеет или не успеет запереть ее, зависит все. Он идет, спешит, ноги его не двигаются, и он знает, что не успеет запереть дверь, но все таки болезненно напрягает все свои силы. И мучительный страх охватывает его. И этот страх есть страх смерти: за дверью стоит оно. Но в то же время как он бессильно неловко подползает к двери, это что то ужасное, с другой стороны уже, надавливая, ломится в нее. Что то не человеческое – смерть – ломится в дверь, и надо удержать ее. Он ухватывается за дверь, напрягает последние усилия – запереть уже нельзя – хоть удержать ее; но силы его слабы, неловки, и, надавливаемая ужасным, дверь отворяется и опять затворяется.