Перспективы развития сварки и сварочных технологий

3 сентября 2017
Категории: История

Важной научно-технической проблемой есть создание экономичных, надежных и долговечных сварных конструкций, которые смогли бы работать на земле, под водой и в космосе, при большой разнице температур, в агрессивной среде и при интенсивном облучении. Больше половины валового национального продукта промышленно развитых стран создается при помощи сварки и родственных технологий. В сварочном производстве занято около 5 млн человек, большинство которых (70%-80%) выполняют электродуговые процессы.

Сварка плавлением является основой сварочного производства.

Техника и технология этого процесса постоянно совершенствуется. Аппаратура для дуговой сварки занимает первое место на рынке сварочного оборудования. Возрастает производство аппаратуры для сварки порошковой и сплошной проволокой при уменьшении доли оборудования для ручной дуговой сварки покрытыми электродами. В промышленно развитых странах доля металла, наплавленного ручной дуговой сваркой, сократилась почти в 3 раза и составляет 20-30%, в других странах такое понижение менее интенсивно.

Производство оборудование для контактной сварки занимает второе место. При этом доля оборудования для газовой сварки и резки уменьшается. В мировой практике в последнее время начали широко применять инверторные источники питания, которые имеют большие возможности для автоматического управления сварочными процессами.

Распространяются отрасли применения лазерных технологий, в частности мощных диодных сварочных лазеров с высоким КПД. Существует широкое применение электронно-лучевой сварки, с помощью которой за один проход можно сваривать металлы толщиной до 200-300 мм. Для развития тяжелого машиностроения большое значение имеет электрошлаковая сварка при изготовлении крупногабаритных толстостенных изделий. Успешно развивается контактная сварка (роликовая, точечная и рельефная).

Благодаря развитию электронной техники и приборостроения, образовалась ультразвуковая, диффузионная, прессовая и других виды сварки. Обеспечение соединений высокого качества в сложных условиях требует совершенствования техники и средств подготовки к ремонтной сварки.

Неотъемлемой частью сварочного производства есть наплавка, для которой используют 8-10% электродов и сплошной проволоки, а также 30% порошковой проволоки от общего объема сварочных материалов и практически все спеченные и порошковые ленты. Обновляются технологии нанесения специального и защитного покрытия методами плазмо-дугового, электронно-лучевого, газотермического и динамического напыления. Особое значение имеют технологии склеивания. Создано значительное количество клеевых композиций, которые дают возможность соединять одно- и разнородные материалы.

Актуальной остается проблема сварки новых материалов на основе железа, меди, никеля, алюминия, титана и др. Решение в улучшении свариваемости перспективных сплавов алюминия и титана нашли в Институте электросварки им. Е.О.Патона. Создано новые технологии, которые дают возможность получения сварных соединений толщиной 1,5-1000 мм. Чтобы получить неразъемные соединения из разнородных материалов (сталь — титан, медь — алюминий, сталь — алюминий и др.) преимущественными будут такие процессы: магнитно-импульсная сварка, сварка взрывом, диффузионная сварка, пайка, склеивание, механические соединения.

В производство внедрены новые технологии для сварки полимеров и композитов на их основе, сварка труб из термопластов, которые используются при сооружении газо- и водопроводов, а также других коммуникаций. Перспективными являются соединения этих материалов при помощи ультразвуковой сварки, сварки трением и токами высокой частотности.

В значительной степени увеличились возможности подводной сварки и резки, которые используются на глубинах нескольких десятков метров. В этом случае используют сварку плавкими и неплавкими электродами, лазерное излучение. Проводится разработка новых механизированных способов сварки и резки, а также оборудования, которые можно было бы использовать на километровой глубине для прокладывания газо- и нефтепроводов по дну океанов.

Наиболее выдающимся достижениями технологии сварки можно считать разработки в области соединения биологических тканей. Лазерная сварка биотканей относится к бесшовным способам соединения тканей без их прокола и применения шовного и скобочного материала.

сварка биологических тканей

Рис. 1. Сварка биологических тканей

Сварка и сродные технологии будут и дальше интенсивно развиваться, поскольку они есть ключевыми для лидирующих отраслей современной промышленности.