Сварка металлов. Использование сварки в строительстве.

Сварка возникла с древнейших времен, однако в строительстве «прижилась» лишь в первой половине двадцатого века. Предпосылками стали изобретения электрической дуговой, контактной, а затем и газовой сварки, усовершенствование сварочного оборудования и материалов, а также убедительные подтверждения эффективности применения сварных конструкций наряду с традиционными каменными и бетонными благодаря их надежности, высокой скорости строительства и дешевизне производства.

В настоящее время для сварки строительных конструкций применяется различное сварочное оборудование для ручной и автоматической сварки. Оборудование для ручной дуговой (инверторные сварочные выпрямители, генераторы, трансформаторы) и аргонодуговой сварки штучными электродами (сварочные аппараты с газовыми горелками) незаменимо при проведении высотных и монтажных работ, ремонте строительных конструкций.

Благодаря своей универсальности и многообразию выпускаемых электродов под различные типы сталей ручное сварочное оборудование также используется для качественной сварки сравнительно небольших изделий или стыков, что, в свою очередь, требует высокой квалификации сварщика.

Оборудование для автоматизированной сварки (сварочные полуавтоматы и автоматы) используется преимущественно при изготовлении сплошных конструкций из листового металла – мостовых балок, сплошных колонн, подкрановых путей и других строительных конструкций. Отдельные этапы сборки могут осуществляться ручной дуговой сваркой, например, для приварки ребер жесткости к сварной балке. Расходным материалом при автоматизированной сварке является сварочная проволока, которая обладает более высоким КПД по сравнению со штучным электродами (до 85-95 процентов при автоматизированных методах сварки и около 65 процентов при ручной сварке).

При производстве машиностроительных конструкций предъявляются повышенные требования к точности сварки и прочности сварных соединений. Обычно такая сварка производится с помощью специальных сварочных установок (производственных линий) для контактной или автоматической сварки под флюсом. В некоторых случаях заделку многочисленных коротких стыков выполняют ручной дуговой или полуавтоматической сваркой.

Ручная дуговая сварка является наиболее ранней технологией электрической дуговой сварки и выполняется штучным покрытым электродом. Одним из ее создателей считается русский изобретатель Николай Бенардос, собравший сварочный аппарат с угольным электродом. Метод был значительно усовершенствован вначале русским инженером Николаем Славяновым, предложившим добавить шлак и использовать металлический электрод вместо угольного, а впоследствии шведом Оскаром Челльбергом, предложившим использовать покрытый электрод.

Технологии полуавтоматической и автоматической сварки под флюсом развивались с ростом конвейерного производства. Они позволяют существенно повысить скорость соединения металлов, при этом на сварочном оборудовании может работать оператор средней квалификации. Слой флюса, наносимый на проволоку и свариваемый металл, выполняет защитную функцию.

Аргонодуговая сварка выполняется специальным аппаратом с газовой горелкой в ручном или механизированном режиме. Для обеспечения требуемой температуры нагрева используется электрическая дуга, а для защиты свариваемых изделий от воздуха – инертный газ.