Несмотря на то, что сам процесс сварки как способ соединения двух твердых металлов используется уже давно, он не теряет своей актуальности и сегодня. Сварочные работы позволяют создавать качественно новые конструкции, отличающиеся своей повышенной прочностью и надежностью. Однако их проведение невозможно без использования специального сварочного оборудования. В наше время, когда научный прогресс шагнул уже очень далеко, существует большое многообразие таких устройств. Все они имеют свои отличительные особенности, но вместе с тем гарантируют проведение эффективного и надежного сварочного процесса. Разнообразие оборудования можно объяснить также и возникновением новых видов сварки. Ведь давно прошли те времена, когда под сваркой понимались только самые элементарные ее виды и классификации. Сегодня различают множество инновационных типов сварочных процессов. К наиболее распространенным типам сварки относятся ручная дуговая сварка посредством одиночных электродов, полуавтоматическая сварка в среде защитных газов, ручная сварка неплавящимися вольфрамовыми электродами в среде защитного газа аргона и т.д. Естественно, что такому разнообразию сварочных процессов соответствует широкий спектр специально предназначенного для этого сварочного оборудования. В таких условиях особенно важно сделать правильный выбор и подобрать тот тип устройства, который будет полностью соответствовать поставленным целям. Важность такой задачи трудно переоценить, ведь от правильности подобранного оборудования зависит качество конечного результата. Сварочное оборудование находит широкое применение практически во всех производственных областях, так как сегодня, используя современные технологии, представляется возможным сваривать не только металлические изделия и их сплавы, но и неметаллические материалы. В результате этого, возможности сварки значительно расширяются. Помимо производства, сварочное оборудование активно используется в некоторых областях медицины.

К сварочному оборудованию относятся:

Классификация типов сварки

Известно несколько классификаций типов сварки, остановимся подробнее на наиболее значимых из них. Например, согласно ГОСТ 19521-74, все виды сварки классифицируют в зависимости от формы энергии, за счет которой происходит образование нового сварного элемента. По этому признаку выделяют:

К первому из перечисленных классов относят все те многочисленные виды сварочных процессов, которые происходят посредством преобразования имеющейся тепловой энергии. При этом исходные детали свариваются друг с другом в результате протекания такого физического процесса, как плавление. Термомеханический класс объединяет в себе такие виды сварки, при осуществлении которых главную роль наряду с тепловой энергией играет такой параметр, как давление. К последнему классу, механическому, относятся виды сварочных процессов, проведение которых зависит механической энергии и давления.

Приведем примеры сварок, относящихся к каждому из перечисленных выше классов. Например, к термическому классу относятся сварочная дуга, электродуговая сварка, сварка неплавящимся катодом, полуавтоматическая сварка проволокой в защитных газах и т.д. Остановимся подробнее на некоторых наиболее распространенных из них.

Сварочная дуга

Под понятием сварочной дуги в общем случае понимают разряд большой силы, проходящий через ионизированную среду. Отличительными его особенностями можно считать значительную временную продолжительность и выраженную мощность. В качестве начальной фазы среды могут выступать самые разные материала и вещества, включая твердые материалы, воду, газы, плазменные вещества.

Сварка неплавящимся электродом (обозн. в англ. TIG, в нем. WIG)

Для такого типа сварки характерно использование специального стержня, выполняющего функцию электрода. Изготовляется он предварительно из прочных металлов, в качестве которых могут выступать графит, вольфрам. В любом случае, из какого материала не был бы изготовлен электрод, температура его плавления не должна превышать тот температурный показатель, до которого происходит нагревание при сварке. Отметим, что сваривание обычно проходит в среде, насыщенной  защитным газом, в роли которого могут выступать аргон, гелий, азот. Такие меры предпринимаются для того, чтобы обезопасить электрод и шов от неблагоприятных факторов внешней среды, и, кроме этого, не нарушить устойчивость протекания процесса горения дуги.

Полуавтоматическая сварка в защитных газах (обозн. в англ. GMA, в нем. MSG)

В данном случае в качестве электродного элемента используют специальную проволоку, выполненную из металла. На нее помещен наконечник, который способен проводить ток. В результате, когда пускается ток, он практически моментально проходит через этот наконечник и расплавляет электрод. Как и в методе сварки, рассмотренном уже выше, для защиты от неблагоприятного атмосферного влияния используется специальная защитная среда в виде таких газов, как гелий, аргон, углекислый газ, а также их смеси. В ходе сварки они поступают из горелки с проволокой, служащей впоследствии электродом.

Ручная дуговая сварка (обозн. в англ. SMA или MMA)

Отличительной особенностью этого вида сварки можно считать электрод, на который в данном случае, в отличие от всех предыдущих, наносится специальное покрытие - обмазка. Как следствие этого, в процессе плавления она должна формировать слой, который затем защищает место сварки от влияния атмосферы. Это способствует повышению степени стабильности горения дуги, удалению из шва всех мешающих посторонних включений неметаллической природы, лучшему образованию шва, таким образом, всячески улучшая сварочный процесс. При этом сварка может проводиться с использованием как постоянного, так и переменного тока в зависимости от типа свариваемых материалов, а также электрода. Отметим, что наибольшей сложностью отличается сварочный процесс алюминия. В отличие от черных металлов, сварить элементы, выполненные из такого материала, представляется непростой задачей не только для ручной, но и для полуавтоматической сварки, что во многом объясняется уникальными свойствами алюминия, за которые собственно и ценятся его сплавы.

Сварка под флюсом (обозн. в англ. SAW)

Особенностью представленного типа сварки является то, что конец поданного электрода покрыт флюсом. Причем роль электрода могут выполнять как металлическая проволока, так и стержень. В итоге горение дуги происходит фактически в пузыре из газа, который располагается между слоем флюса и металлом. Как следствие этого, значительно возрастает защита металла от пагубного атмосферного влияния, а также значительно увеличивается степень проплавления контролируемого материала, что также представляет немалозначительный фактор.

Термомеханический класс объединяет множество разновидностей сварки, включая контактную, стыковую, точечную и т.д. Механический – сварку со взрывом, ультразвуковую и холодную сварку. Рассмотрим некоторые из них подробнее.

Сварка со взрывом

Цель сварочного процесса такого типа заключается в том, чтобы максимально сблизить атомы свариваемых изделий. Добиваются такого результата путем взрыва, в результате которого за счет выделяющейся энергии атомы сближаются на такое расстояние, на котором еще действуют межатомные силы. Таким образом чаще всего изготавливают биметаллы.

Ультразвуковая сварка металлов

В основе данного вида сварочного процесса лежит также идея сближения атомов сварочных соединений, но в данном случае это достигается путем воздействия на контролируемые изделия ультразвуковых колебаний. За счет энергии, выделяемой в результате действия такого типа колебаний, происходит атомное сближение на расстояние межатомных сил. Отметим, что оборудование, используемое при ультразвуковой сварке, отличается своей дороговизной, однако находит активное применение, например, при производстве микросхем, а также при возникновении необходимости сваривания металлов с неметаллами. В целом такой вид сварки характеризуется целым рядом преимуществ, в силу чего и пользуется популярностью.

Необходимо подчеркнуть, что существуют и другие классификации типов сварки, которые выделяются по другим признакам. Например, по техническим и технологическим. Последние из них установлены ГОСТ 19521-74.

Классификация сварочных аппаратов

Прежде чем перейти непосредственно к самой классификации, обратимся к устройству простейшего сварочного аппарата. Ключевыми элементами такого аппарата можно считать источник питания, исполнительный механизм, соединительные детали, в качестве которых обычно выступают шланги и кабели, а также вспомогательные элементы, включая оснастку, баллоны и различные другие приспособления.

 Как уже было отмечено ранее, существует множество видов сварочных процессов. Каждому такому типу соответствует свое сварочное оборудование. Например, для проведения ручной дуговой сварки (метод ММА) применяются:

Такой тип оборудования, как трансформаторы, активно используется для сваривания материалов в условиях переменного тока. Выпрямители отличаются тем, что в своей работе используют постоянный ток, а инверторы представляют собой совсем отдельный тип установок, для проведения сварочного процесса которых нужен постоянный ток, получаемый по специально разработанной схеме, называемой инверторной.

Метод полуавтоматической сварки, обозначающийся также MIG/MAG, реализуется путем использованиятаких установок, как сварочные полуавтоматы. Такие механизмы, относящиеся также к сварочному оборудованию, состоят из источника и блока питания, а также специального механизма, подающего деталь, служащую электродом. Помимо этого, в устройство такой установки обычно входит специализированная горелка. Отметим, что источник питания в такой ситуации может быть и встроенным, и автономным.

 При возникновении необходимости проведения автоматической сварки с использованием покрытия электродного элемента флюсом применяется отдельный тип сварочного оборудования - сварочные автоматы. Они могут быть самоходными, подвесными, а также могут быть выполнены в форме планетарных головок.

В процессе дуговой сварки, осуществляемой  в среде, заполненной защитными газами, в соответствии с методом TIG, используют специальное, предназначенное именно для таких целей, сварочное оборудование, работающее на основе переменного либо постоянного тока.

Отметим, что одной из важнейших параметрических зависимостей в ходе сваривания исходных изделий считается ВАХ, которая отражает связь между такими физическими параметрами, как напряжение и сила тока дуги сварки.

В заключение подчеркнем, что, при всем его разнообразии, очень важно правильно подобрать сварочное оборудование. Правильный выбор в данном случае обеспечит высокое качество сваривания исходных материалов, а значит, и конечного соединения. Достижение этой цели сегодня несложно, так как выбор современного, эффективного оборудования, предназначенного для сварки, огромен.