Электроконтактная сварка

<9 101112 13 14 15 >

Принцип действия электроконтактной сварки – это процесс образования неразъемного соединения за счет нагрева металла проходящим через пятно контакта электрическим током и пластической деформации сварного шва сжимающим усилием. Максимальное количество тепла выделяется в месте сварочного контакта, так как этот участок имеет повышенное электрическое сопротивление из-за незначительной площади вершин соприкасающихся микровыступов и наличия пленок загрязнений и оксидов на свариваемых поверхностях.

Количество тепла, выделяемое в зоне сварки, определяется по закону Джоуля-Ленца:

Q = K·I²·R·t, Дж,

где I – сила сварочного тока, А,

R – электрическое сопротивление цепи в месте сварочного контакта, Ом,

t – время протекания тока, с,

K – коэффициент пропорциональности (для переменного тока K » 0,24).

Основными параметрами режима контактной сварки являются:

1. величина сжимающего усилия – Р (Н),

2. плотность тока – j (A/мм²)

3. время протекания тока – t (с).

Основные способы контактной сварки:

1. стыковая

2. точечная

3. шовная сварка

5.1. Стыковая сварка

Способ стыковой сварки применяется для соединения заготовок из сортового проката и труб.

Схема стыковой сварки (рис. 5): При стыковой сварке изделия свариваются по всей поверхности соприкосновения. Способ применяется, в основном, для соединения заготовок из сортового проката и труб. Свариваемые заготовки закрепляют в зажимах сварочной машины, сдавливают силой Р и включают ток. По окончании нагрева ток отключают и одновременно увеличивают сжимающее усилие Р – производят осадку (проковку).

Стыковую сварку с разогревом стыка до пластического состояния называют сваркой сопротивлением, а при разогреве до оплавления – сваркой оплавлением.

Виды стыковой сварки:

1. с разогревом стыка до пластического состояния называют сваркой сопротивлением

2. при разогреве до оплавления – сваркой оплавлением.

Циклограмма сварки (рис. 6) – это совместное графическое изображение силы тока и величины давления в процессе сварки.

Подготовка заготовок для стыковой сварки включает очищение различными методами, и торцы их плотно подгоняют друг к другу. Сварка оплавлением не требует особой подготовки места соединения, так как в процессе оплавления выравниваются все неровности стыка, а загрязнения удаляются. Стыковой сваркой соединяют заготовки из сталей, медных, алюминиевых и других сплавов. Её применяют при изготовлении концевого режущего инструмента, железобетонной арматуры, длинномерных трубчатых изделий, железнодорожных путей и т. д

Область применения стыковой сварки: . её применяют при изготовлении концевого режущего инструмента, железобетонной арматуры, длинномерных трубчатых изделий, железнодорожных путей и т. д.

5.2. Точечная сварка

Технология точечной сварки это способ контактной сварки, при котором заготовки соединяются на отдельных ограниченных участках соприкосновения – точках.

Схема точечной сварки (рис. 7): Листовые заготовки толщиной 0,2–6 мм сжимают между электродами сварочной машины (рис. 7) и включают ток. Нагрев продолжают до расплавления внутренних контактирующих слоев. После этого ток выключают, давление несколько увеличивают, а затем снимают. В результате образуется литая сварная точка. Кристаллизация точки протекает под давлением, это позволяет избежать образования усадочных раковин.

Подготовка заготовок для точечной сварки: перед сваркой место соединения очищают от загрязнений и оксидных пленок. Параметры режима сварки (силу тока, время и давление) подбирают по справочным таблицам, а затем корректируют опытным путем.

Точечную сварку применяют для изготовления изделий из сталей, алюминиевых сплавов в различных отраслях промышленности. Незаменима точечная сварка в автомобилестроении при изготовлении кузовов, кабин, дверей.

5.3. Шовная сварка

Шовной сваркой называется разновидность контактной сварки, при которой подвод тока от источника питания к свариваемым заготовкам осуществляется при помощи двух вращающихся дисковых электродов – роликов (рис. 8).

Технология шовной контактной сварки :листовые заготовки собирают внахлест, зажимают между электродами и пропускают ток. При движении роликов по заготовкам образуются перекрывающие друг друга сварные точки, в результате чего получается сплошной герметичный шов. Шовная контактная сварка – высокопроизводительный процесс, ее скорость может достигать 10 м/мин, она широко применяется для соединения сталей, алюминиевых, магниевых и титановых сплавов; толщина листов – от 0,3 до 4,0 мм.

Применение шовной сварки :особенно эффективно применение шовной сварки в массовом производстве при изготовлении емкостей для жидкостей и газов. Широко применяется шовно-стыковая сварка труб с прямым продольным сварным швом.

5.4. Сварка аккумулированной энергией

Преимущества сварки аккумулированной энергией: сварка предварительно накопленной энергией позволяет создать более благоприятные условия нагружения для сети.

Основные разновидности сварки аккумулированной энергией:

1. конденсаторная – энергия накапливается в батарее конденсаторов;

2. электромагнитная – энергия запасается в магнитном поле специального сварочного трансформатора;

3. инерционная – энергия запасается во вращающихся частях генератора;

4. аккумуляторная – энергия накапливается в аккумуляторной батарее.

Применение сварки аккумулированной энергией : наиболее широко применяется конденсаторная сварка, она используется в производстве электроизмерительных и авиационных приборов, часовых механизмов, фотоаппаратов, элементов полупроводников и электронных схем.

Основные дефекты сварных соединений являются непровары, а также чрезмерный рост зерна и обезуглероживание сталей из-за перегрева. Основной показатель качества точечной и шовной сварки – размеры ядра сварной точки и литой зоны шва.

Контроль качества сварных соединений контролируют внешним осмотром, методами неразрушающего контроля, а непровар – разрушением образцов в тисках молотком и зубилом.

Вопросы для самоконтроля

1. Чем обусловлено широкое применение ручной дуговой сварки?

2. Какую дугу называют сварочной?

3. Как зажигают сварочную дугу?

4. Можно ли зажечь дугу, не касаясь электродом заготовки?

5. Почему источник сварочного тока с крутопадающей характеристикой обеспечивает устойчивое горение дуги?

6. Как обеспечивается крутопадающая характеристика сварочного трансформатора?

7. Как выполняют плавное регулирование сварочного тока трансформатора?

8. Как устроен сварочный пост ручной дуговой сварки?

9. Что такое оптическая плотность ослабляющего светофильтра?

10. Назовите группы сварочных стальных проволок. Как их маркируют?

11. Для чего предназначены электродные покрытия, и какие компоненты входят в их состав?