Дугове зварювання

ДУГОВЕ́ ЗВА́РЮВА­Н­НЯ — зварювання, під час якого за допомогою однієї або кількох електричних дуг здійснюється місцеве роз­плавле­н­ня усіх чи однієї зі зʼ­єд­нуваних заготовок, а при за­стиган­ні між їх кромками утворюється шов. Принцип Д. з. вина­йшов 1881 М. Бенардос. На­прикінці 1880-х рр. удосконале­н­ням і впровадже­н­ням обладна­н­ня, технології Д. з. почали за­йматися винахідники у Росії, США, Німеч­чині, Великій Британії, Швеції та ін. Вина­йдено осн. принципи захисту зони зварюва­н­ня й покраще­н­ня металу шва: під флюсом (М. Словʼянов, Росія), покри­т­тям плавного електрода (О. Кельберґ, Швеція), у середовищі газів (М. Бенардос). Під час за­стосува­н­ня Д. з. збуджується дуговий роз­ряд між електродом і виробом, що зварюється (дуга прямої дії); між електродами без під­ключе­н­ня виробу (дуга непрямої дії); між електродами та зʼ­єд­нувал. заготовками (трифазна й біполярна дуги). Його здійснюють, за­стосовуючи плавкий (металевий) електрод, з якого додається метал для заповне­н­ня зазору між кромками заготовок, і неплавкий електрод (вугільний, вольфрамовий, графітовий), при необхідності додають присаджувал. матеріал. До кін. 20 ст. Д. з. зна­йшло за­стосува­н­ня в маш.-буд. галузях, на­ймас­штабніше викори­стане для полагодже­н­ня суден 1917 у США. У СРСР від поч. 1920-х рр. Д. з. почали впроваджувати на пром. буд-ві, зокрема при споруджен­ні метал. кон­струкцій Дні­прогесу, Харків. трактор. заводу. Водночас у м. Катеринослав (нині Дні­пропетровськ) засн. один із перших у країні зварювал. технікум, у Гірн. ін­ституті (нині Нац. гірн. університет) започатковано викла­да­н­ня основ зварювал. виробництва (В. Нікітін); в Одес. залізнич. майстернях зварювальники роз­робили перші автомати для Д. з. (Д. Дульчевський), у Харкові та Миколаєві роз­почали випуск зварювал. транс­форматорів і генераторів. Знач. внесок зробили науковці Електрозварюва­н­ня ін­ституту НАНУ (ІЕЗ).

На­прикінці 1930-х рр. вони під керівництвом Є. Патона вина­йшли вітчизн. спосіб автомат. зварюва­н­ня під флюсом, роз­робили зварювал. автомати (П. Буштедт), склади флюсів і електродів. 1942 в ІЕЗ здійснено від­кри­т­тя саморегулюва­н­ня дуги (В. Дятлов), що значно спростило кон­струкції зварювал. апаратів. Під час 2-ї світової війни Д. з. широко використовували у виробництві зброї, зокрема вчені ІЕЗ уперше в світі створили технологію автомат. Д. з. броньових сталей, яку впровадили на Харків. (під час нім.-фашист. окупації — у м. Нижній Тагіл, РФ) та ін. танкобуд. заводах. У 1940-х рр. роз­роблено шланг. під флюсом напів­автомат. Д. з. (Б. Патон), Д. з. у вуглецевому газі (Д. Дудко, І. Заруба, А. Потапʼєвський), устаткува­н­ня Д. з. під флюсом вертикал. і кільцевих швів (В. Патон, Г. Волошкевич), багатодуг. зварюва­н­ня (Б. Патон, В. Лебедєв, Ю. Стеренбоген) та ін. технології, впровадже­н­ня яких значно під­вищило рівень механізації зварювал. робіт, пришвидшило від­родже­н­ня економіки України, пере­будову виробництва труб, мостів, шахт. устаткува­н­ня, будівництва трубо­проводів, нафторезервуарів, суден тощо. У 1950-х рр. фахівці у галузі електрозварюва­н­ня для виготовле­н­ня виробів з кольор. металів (алюмінієвих і титан. сплавів) та спец. сталей створили спец. матеріали й технології Д. з. з без­кисневими флюсами (В. Під­гаєцький, Д. Рабкін, С. Гуревич, А. Асніс) та Д. з. в інерт. захис. газах, у 1970-х рр. значно покращили якість штуч. електродів для ручного Д. з., створили високоефективні склади порошк. дроту (І. Походня). Подальшими напрямами роз­витку Д. з. стало створе­н­ня матеріалів і технологій наплавле­н­ня (К. Хренов, І. Фрумін, Ю. Юзвенко, К. Багрянський, Б. Данильченко), плазмово-дугового (Д. Дудко, О. Корнієнко) та мікроплазмового (Б. Патон, В. Гвоздецький) зварюва­н­ня. Нині роз­робляють і впроваджують у виробництво комбіновані гібридні технології з плавле­н­ням одночасно за допомогою кількох дуг або дуги і лазера (В. Гвоздецький, І. Кривцун, Н. Макаренко). Нові способи за­стосовують в авіаракет. галузі, прила- добудуван­ні, електрон. промисловості тощо, зварюва­н­ня із за­стосува­н­ням штуч. електродів та по- рошк. дроту широко використовують у роботах під водою. Загалом за обсягом викорис- тання Д. з. посідає перше місце серед усіх технологій неро­знім. зʼ­єд­на­н­ня металів. Його роз­різняють за способом захисту зони зварюва­н­ня, видом середовища, в якому виконують зварюва­н­ня, особливостями дугового роз­ряду та джерела живле­н­ня тощо. Осн. різновидами є зварюва­н­ня в захис. газах (зокрема аргоно-дугове зварюва­н­ня та зварюва­н­ня у вуглекислому газі), під флюсом, електродом із захис. покри­т­тям, плазмове, підводне, імпульсно-дугове, дводугове зварюва­н­ня тощо. Подава­н­ня електрода та присаджувал. матеріалу, пере­міще­н­ня тримача електрода можна здійснювати вручну, за допомогою механізмів або роботів (автоматичне зварюва­н­ня). Дослідж. і роз­витком технологій Д. з. також за­ймаються у Нац. тех. університеті України «Київ. політех. ін­ститут», Приазов. тех. університеті (м. Маріуполь Донец. обл.), Нац. університеті кораблебудува­н­ня (Миколаїв), Донбас. маш.-буд. академії (м. Кр­аматорськ Донец. обл.) та ін. ВНЗах і деяких НДІ.

Завантажити статтю