Зварювання - технологічний процес отримання нероз'ємних з'єднань з металів, сплавів та інших однорідних або різнорідних матеріалів в результаті утворення атомно-молекулярних зв'язків між частинками з'єднуються заготовок.

Основним завданням зварювання є отримання міцного нероз'ємного з'єднання зварювальних заготовок із заданими фізико-механічними властивостями. Процес з'єднання деталей за допомогою зварювання в більшості випадків є складальним і може бути введений безпосередньо в потік вузловий або загальної збірки. Під час зварювання збираються елементи конструкції (деталі) утримуються в спеціальних пристроях фіксаторами або конвекторами, що забезпечує правильне положення елементів відносно один одного.

Не всі метали і їхні сплави і не в будь-яких комбінаціях можуть надійно зварюватись звичайними методами із застосуванням традиційної технології, тобто утворювати сполуки з необхідними механічними і фізичними властивостями. Тому існує поняття - зварюваність металів та їх сплавів.

Зварюваністю металу називають сукупність його фізичних і технологічних властивостей, що визначають здатність забезпечити за допомогою того чи іншого звичайного методу зварювання і прийнятого технологічного процесу надійне в експлуатації з'єднання.

Зварне з'єднання вважають високо- і рівноміцним, якщо його фізико-механічні властивості близькі до властивостей основного (зварюваного) металу і в ньому відсутні дефекти - тріщини, пори, шлакові включення, раковини і ін.

Зварювання є одним з найбільш досконалих, економічно вигідних, високопродуктивних і в значній мірі механізованих технологічних процесів. Тому її широко застосовують практично у всіх галузях машинобудування. Вона дозволяє надійно з'єднувати між собою деталі та елементи вузлів машин, заготовки практично будь-яких товщин і конфігурації. Тому зварні вироби або окремі їх вузли можуть мати дуже складну форму в поєднанні з незначною масою при відносно простий і нетрудомісткої технології виготовлення.

Існує кілька десятків способів зварювання. Всі вони значно відрізняються один від одного по техніці виконання. Однак за характером протікання процесів формування з'єднання, залежно від агрегатного стану металу в місці і під час зварювання всі існуючі способи прийнято об'єднувати в дві групи: зварювання плавленням і зварювання із застосуванням тиску.

Сутність зварювання і його класифікація

Залежно від виду енергії зварювання поділяють на три класи: термічний, термомеханічний та механічний.

До термічного класу належать види зварювання за допомогою плавлення, в яких для розплавлення металу використовують теплову енергію.

• дугове зварювання – нагрівання здійснюється електричною дугою;

• плазмове зварювання – нагрівання здійснюється стиснутою дугою

• газове зварювання – нагрівання здійснюється полум'ям газів;

• електрошлакове зварювання – для нагрівання використовують тепло, яке виділяється при проходженні електричного струму через розплавлений електропровідний шлак;

• електронно-променеве зварювання – для нагрівання використовують тепло електричного променя, яке виділяється за рахунок бомбардування зони зварювання направленим потоком електронів;

• лазерне зварювання – розплавлення здійснюється енергією світлового променя, одержаного від оптичного квантового генератора;

• термітне зварювання – використовується тепло, утворене в результаті спалювання термітного порошку, який складається з суміші алюмінію та оксиду заліза.

До термомеханічного класу належать види зварювання, в яких використовується теплова енергія й тиск:

• контактне зварювання – із використанням тиску та нагрівання при проходженні електричного струму через контактні поверхні;

• дифузійне зварювання проходить через взаємну дифузію атомів контактних поверхонь при тривалому впливі підвищеної температури і незначній пластичній деформації;

• пресове зварювання – нагрівання здійснюється полум'ям газів (газопресове зварювання), дугою (дугопресове зварювання), електрошлаковим процесом (шлако-пресове зварювання), індукційним нагріванням (індукційно-пресове зварювання), термітом (термітно-пресове зварювання)

До механічного класу належить зварювання, яке виконується з використанням механічної енергії й тиску:

• ультразвукове зварювання – тиск створюється ультразвуковими коливаннями;

• холодне зварювання використовується тиск при значній пластичній деформації без нагрівання;

• зварювання вибухом відбувається в результаті викликаного вибухом удару швидкорухомих частин;

• зварювання тертям відбувається в результаті стискання і нагрівання зварюваних деталей за рахунок тертя при їх обертанні;

• імпульсно-магнітне зварювання – тиск електрода підсилюється імпульсним магнітним полем, завдяки чому подача електрода в період стискання прискорюється настільки, що набирає ударного характеру. 

Рис. 5. Приклади зварювання:

а - кутовий; б - точкової (шви виділені білим кольором)

Рис. 6. Основні положення зварювання:

а - нижнє; б - горизонтальне; про - вертикальне; г - стельове