Физическая сущность процесса сварки заключается в установлении прочных межатомных или молекулярных связей между частицами соединяемых заготовок.

Для возникновения межатомных или межмолекулярных связей требуется выполнить следующие условия:

- тщательная очистка свариваемых поверхностей от окислов, инородных включений и загрязнения;

- активация состояния поверхности с целью ослабления связей поверхностных атомов;

- сближение соединяемых поверхностей.

Реализация условий обеспечивается введением определенной энергии, которая сообщается в виде теплоты, упруго пластической деформации и электронного, ионного и других видов облучения.

Согласно ГОСТ 19521 – 74 все сварочные процессы классифицируются по физическим, техническим и технологическим признакам.

По первому признаку сварку подразделяют на три класса.

1 термический класс– виды сварки, осуществляемые плавлением с использованием тепловой энергии (дуговая, электрошлаковая, газовая, плазменная, электронно-лучевая и др.).

2 термомеханический– виды сварки, осуществляемые с использованием тепловой энергии и давления (контактная, диффузионная, газопрессовая, печная и др.).

3 механический –виды сварки, осуществляемые с использованием механической энергии и давления (холодная, взрывом, ультразвуковая, трением, магнитоимпульсная).

Все виды сварки образуют 4 основных типа соединений (рис. 6.1.):

а) стыковое соединение – соединение торцов свариваемых деталей;

б) соединение внахлестку – соединение боковых поверхностей свариваемых деталей;

в, г) тавровые и угловые соединения – соединение торца одной детали с боковой поверхностью другой детали.

Рис. 6.1. Типы сварных соединений.

Стыковые соединения различают по виду предварительной подготовки кромок. В зависимости от способа сварки и толщины свариваемого металла производят различную подготовку кромок (рис. 6.2.):

Рис. 6.2. Форма подготовки кромок под сварку.

- при толщине металла 1-3 мм – применяют отбортовку без зазора, высота бортика 2,5 мм;

- при толщине металла 1-4 мм – сварку применяют без разделки кромок при зазоре до 2 мм;

- при толщине металла 3 - 60 мм – сваривают с односторонней

V-образной разделкой кромок, см. рис. 6.2.(а);

- металл с толщиной 10 – 60 мм – сваривают с односторонней

U- чашеобразной разделкой кромок, см. рис. 6.2.(б);

- при толщине металла 8 – 120 мм – рекомендуется двухсторонняя

Х- образная разделка кромок, см. рис. 6.2.(в);

- при толщине металла 15 – 100 мм – рекомендуется двухсторонняя

U- чашеобразная разделка кромок, см. рис. 6.2.(г)

Широкое применение сварки объясняется его технико – экономическими преимуществами:

1) Экономия металла и ускорение производственного процесса по сравнению с другими способами соединения металлических частей.

2) Снижение стоимости продукции.

3) Сварка позволяет получать более рациональные конструкции при использовании различных профилей проката, а также сочетании литых, штампованных заготовок с различным прокатом.

Используют сварку при ремонтных и восстановительных операциях, а также при исправлении брака литых деталей.