Преимущества сварки

Современный человек для возведения сооружений из твердых материалов, а также для прочного соединения элементов небольших конструкций с повышенными требованиями к прочности, применяет много методов. Одним из них является сварка.

Уже в самом определении (описании) процесса сварки указывается на ее основное преимущество. Сварка – это высокотехнологический процесс по соединению металлов, сплавов или других твердых материалов (пластик, стекло, графит) методом плавления, пластическим деформированием или их совокупностью, в результате чего создаются конструкции с неразъемным соединением деталей.
Соединение происходит на атомно-молекулярном уровне. Следовательно, в сравнении с другими способами соединения, главное преимущество – сварка позволяет создавать неразъемные сооружения и конструкции. Что повсеместно применяется как для создания грандиозных сооружений (мостов, турбин, корпусов морских лайнеров, вышек), так и для миниатюрных высокоточных приборов в области машиностроения или для научных исследований.

Практическое преимущество – сварка, как способ надежного и прочного соединения материалов, сравнительно простой, не требующий сложного и дорогостоящего оборудования, и не нуждающийся в эксклюзивном источнике питания. Многие виды сварки, благодаря надежному и безопасному современному оборудованию, не требуют высокой квалификации сварщика, что тоже преимущество. Сварка при этом получается качественной и соответствующей нормативам и требованиям.

Еще одно преимущество – сварка позволяет создавать соединения, не уступающее по прочности применяемому металлу, даже в условиях высоких динамических и статических нагрузок, а также в широком температурном диапазоне и оказываемом давлении. Дополнительное преимущество – сварка в ряде случаев даже усиливает некоторые характеристики исходных металлов за счет использования присадочных материалов и пластической деформации краев деталей.
Часто используемое при строительстве, сборе и монтаже преимущество – сварка позволяет соединять разные по характеристикам металлы друг с другом, а также соединять металлы с неметаллами (пластик, графит, стекло).

Важное преимущество – сварка обеспечивает долгий срок надежной службы сварных конструкций, практически без необходимости в дополнительном обслуживании.
Высокая скорость проведения сварных работ и возможность незамедлительной эксплуатации сооружения или конструкции – это тоже немаловажное преимущество. Сварка может выполняться посменно разными бригадами с одним и тем же оборудованием, что ускоряет время монтажа.

Достойное преимущество – сварка экономит материал (10-30%), и конечные изделия получаются более легкими по весу, чем, например, при клепке или литье.
Яркое преимущество – сварка позволяет достаточно легко и просто получать изделия сложной и замысловатой формы, практически аналогичные продукции кузнечных или литейных мастерских.

Большинство используемых видов сварки можно осуществлять непосредственно на строительной площадке в любом положении соединяемых деталей. В этом же ключе еще одно преимущество – сварка в труднодоступных местах производится без нарушения качества.

Сопоставив все технические, эксплуатационные и организационные преимущества, обнаруживается экономическое преимущество – сварка дешевле многих других видов соединения, поскольку позволяет экономить материал и энергию, не требует долгих сроков на возведение конструкций, не нуждается в многочисленной высококвалифицированной рабочей силе, а также конструкции служат долго и надежно.

Сварка по сравнению с другими способами соединения обеспечивает следующие преимущества:
1. Экономию металла вследствие полного использования рабочих сечений элементов в соединительных узлах сварных конструкций; придания конструкциям более целесообразной формы в соответствии с действующими нагрузками; резкого уменьшения веса соединительных элементов в сварных узлах; применения более тонкостенных конструкций, отсутствия расхода металла на литники и прибыли, уменьшения брака и припусков на механическую обработку при замене литья сваркой.

В сварных, конструкциях вес металла сварных швов обычно составляет от 1 до 2%, в то время как в клепаных вес заклепок и косынок — не менее 4% от веса изделия. Сварка дает до 25% экономии металла по сравнению с клепкой, по сравнению с литьем экономия металла достигает: при замене стального литья сваркой до 25—30%, при замене чугунного литья сваркой стального проката— до 50-60%.

Использование сварки на строительстве зданий позволяет уменьшить вес стальных конструкций на 15%, облегчает изготовление и увеличивает жесткость всей конструкции. При сооружении доменных печей применение сварки вместо клепки позволяет экономить от 12 до 15% металла, в конструкциях стропильных ферм—10—20%, в конструкциях подъемных кранов -15—20%.

2. Сокращение сроков работ и уменьшение стоимости изготовления конструкций за счет снижения расхода металла и уменьшения трудоемкости работ. Так, например, постройке крупных доменных печей на металлургических заводах сварка кожуха печи из стальных листов, электрошлаковым способом осуществляется за 1/2 месяца. Сварка такого кожуха ручным способом занимает более месяца; а клепка — 7—9 месяцев.

Выгодно применять сварку при индивидуальном и мелкосерийном производстве, так как при этом можно обходиться более простыми и недорогими приспособлениями и технологической оснасткой.

3. Возможность изготовления изделий сложной формы путем сварки их из отдельных штампованных или литых элементов вместо ковки или отливки изделия в целом. Такие конструкции называются соответственно штампованными или сварнолитыми и широко применяются в автомобилестроении, самолётостроении, вагоностроении и других областях.

Применение таких конструкций дает экономию металла и трудозатрат. При помощи сварки можно изготовлять детали из металла, прошедшего различную предварительную обработку, например, сваривать прокатанные профили со штампованными, литыми или коваными заготовками. Можно сваривать и разнородные металлы: нержавеющие стали с углеродистыми, медь со сталью и др.

При изготовлении конструкций сложной формы использование сварки вместо ковки и литья дает большой экономический эффект. Например, производительность труда при изготовлении сварных конструкций в 2 раза выше, чем литых и кузнечно-штампованных, а условия труда значительно лучше. Капитальные вложения на тонну сварных конструкций в 1,5—2 раза меньше, а себестоимость в 1,3—1,6 раза ниже, чем в литейном производстве. Снижая вес, повышается надежность и долговечность изделий.

4.Удешевление технологического оборудования. Сварочное оборудование сравнительно несложно, относительно дешево и весьма высокопроизводительно. Это сокращает капитальные затраты на строительство металлообрабатывающих заводов и ускоряет их ввод в действие.

5. Облегчение, комплексной механизации массового производства однотипных сварных изделий, возможность создания поточного производства со 100%-ной механизацией и автоматизацией производственного цикла, что резко увеличивает съем продукции с единицы производственной площади цеха.

6. Возможность широкого использования в сварных конструкциях прогрессивных современных видов материалов: высокопрочных сталей, гнутых облегченных профилей, многослойного листового проката, легких сплавов, сверхчистых металлов и др.

7. Облегчение изготовления микроминиатюрных узлов и деталей в производстве некоторых видов изделий - полупроводниковых приборов и пр.

8. Возможность широкого использования сварки, наплавки и резки при ремонте, где эти способы обработки металла позволяют быстро и с наименьшими затратами восстанавливать изношенное, вышедшее из строя оборудование и разрушенные сооружения.

9. Герметичность и надежность сварных соединений.

10. Уменьшение производственного шума и улучшение условий труда в цехах.