Автоматичне зварювання

Визначення і загальна характеристика

АВТОМАТИ́ЧНЕ ЗВА́РЮВА­Н­НЯ — зварювання, під час якого всі етапи процесу виконують машини та механізми за за­даною про­грамою без участі людини. На поч. 20 ст. так почали називати процес дугового зварюва­н­ня з механіз. подава­н­ням у зону зварюва­н­ня плавкого електроду і пере­сува­н­ням джерела енергії від­носно виробу. Досі термін «А. з.» вживався на по­значе­н­ня механіз. зварюва­н­ня, коли частину операцій керува­н­ня процесом виконує людина (напр., коригува­н­ня положе­н­ня електрода від­носно місця зʼ­єд­на­н­ня, пуск процесу, заварюва­н­ня кратера). Зварюва­н­ня, коли подава­н­ня електрода механізоване, а пере­міще­н­ня дуги ручне, називають напів­автоматичним. При автоматич. дуговому зварюван­ні самохідні зварюв. головки, спеціаліз. зварювальні установки або роботи (див. Зварювальне устаткува­н­ня) забезпечують механіз. подава­н­ня електрода в зону зварюва­н­ня, пере­міще­н­ня електрода (і дуги) від­носно зʼ­єд­нуваних заготовок звар. кон­струкцій. Роз­різняють А. з. плавким електродом під флюсом, у захис. газах, порошковим електродом тощо; неплавким (вольфрамовим) електродом у захис. інерт. газах з подава­н­ням чи без подава­н­ня присадкувального матеріалу вільною або стисненою дугою (плазмове зварюва­н­ня). А. з. виконується зварюв. апаратами, що складаються зі зварюв. головки, механізмів пере­міще­н­ня уздовж шва, механізмів коригува­н­ня, при­строїв для по­да­н­ня флюсу захис. газу. Апарати оснащені касетами для дроту, пультами керува­н­ня тощо. Подава­н­ня плавкого електрода здійснюється згідно з про­грамою під­тримки необхід. параметрів режиму зварюва­н­ня або із по­стійною наперед за­даною швидкістю. 

Осн. параметри режиму можуть змінюватись залежно від сигналу (світлового, теплового, іонізованого потоку тощо), який дає інформацію про пере­біг зварюва­н­ня. При А. з. здійснюється також керува­н­ня режимами початку та закінче­н­ня зварюва­н­ня. У багатьох сучас. засобах зварюва­н­ня (дуговому, контактному, електрон­но-променевому тощо) всі параметри режиму під­тримуються та змінюються тільки автоматично. Для керува­н­ня процесом зварюва­н­ня можуть використовуватися електрон. та компʼют. при­строї. На основі тиристорів роз­роблено регулятори, які використовуються в апаратурі керува­н­ня контактними машинами для точкового, шовного та рельєф. зварюва­н­ня. Можливе по­єд­на­н­ня в одному активному елементі логічної функції та посилювача. Для контролю й керува­н­ня процесами контактного, електрошлакового та дугового зварюва­н­ня й наплавлення роз­роблено інформ.-вимір. системи. Удосконале­н­ня А. з. триває. У сучас. виробництві А. з. під флюсом використовується здебільшого для зʼ­єд­на­н­ня сталевих кон­струкцій (рідко кон­струкцій з міді, титану тощо) зі швами досить великої довжини. А. з. виробів з кольор. металів і сплавів здійснюється здебільшого в захис. газах (див. Аргоно-дугове зварюва­н­ня). Продуктивність дугового А. з. в декілька разів вища, ніж ручного зварюва­н­ня. 

Основи сучас. технологій А. з. закладені в працях Є. Патона та спів­роб. Електрозварюва­н­ня ін­ституту АН УРСР, де в 1930–40-х рр. роз­роблено вітчизн. спосіб дугового зварюва­н­ня під шаром флюсу. У 1940–41 А. з. під флюсом освоєно на 20-ти великих заводах СРСР у вагоно-, котло-, суднобуд-ві. У роки 2-ї світової війни під керівництвом Є. Патона вперше в світі роз­робл. технологію А. з. броньових сталей, яке широко за­стосовувалось на буд-ві бронекорпусів танків, боє­припасів тощо. Високошвидкісне А. з. під флюсом з кін. 1940-х рр. впроваджено у виробництво труб на Маріупольському металургійному комбінаті і Харцизькому трубному заводі. У буд-ві Запоріз. домни та мосту через Дні­про у Києві, що отримав назву Міст ім. Є. Патона, вперше в світі було викори­стано А. з. зʼ­єд­нань на вертикал. площі. Автоматич. потокові лінії у виробництві труб, шахт. вагонеток, котлів, цистерн та ін. дали можливість скоротити вироб. площі, різко під­вищити продуктивність праці. АСК технол. процесами зварюв. виробництва за­проваджено у автомобільній, радіо­електрон­ній та ін. галузях.

Літ.: Буштедт П. Автоматизація зваре­н­ня. Лукове зваре­н­ня. Х., 1932; Патон Є. О. Конференція з питань техніки автоматичного зварюва­н­ня // Вісті АН УРСР. 1936. № 7, 8; Збірник, присвячений сорокалі­т­тю наукової діяльності академіка Є. О. Патона. К., 1937; Автоматичне зварюва­н­ня котлів і посудин: Зб. ст. К., 1938; Патон Е. О. Автоматическая сварка голым электродом под слоем флюса. Х., 1940;Його ж. Скоростная автоматическая сварка под слоем флюса. Москва; Ленин­град, 1941; Сборник трудов по автоматической сварке под флюсом. К., 1948. Т. 1; Технология электрической сварки метал­лов и сплавов плавле-нием. Москва, 1974; Патон Б. Е., Подола Н. В. Автоматизация сварочных процес­сов // Сварка и специальная электрометал­лургия. К., 1984; Патон Б. Е., Лебедев В. К. Про­блемы сварки и специальной электрометал­лургии // Сб. науч. тр. АН УССР. Ин-т электросварки им. Е. О. Патона. К., 1990; Кривов Г., Рябов В., Ищенко А. Сварка в самолетостроении. К., 1998; Патон Б., Лапчинский В. Сварка и родствен­ные технологии в космосе. К., 1998; Про­гресивна техніка і технологія машинобудува­н­ня, приладобудува­н­ня і зварювального виробництва: В 4 т. Т. 4. К., 1998.

Б. Є. Патон

Завантажити статтю