– технологический процесс получения неразъемных соединений материалов посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или пластическом деформировании, или совместным действием того и другого. Сваркой соединяют однородные и разнородные металлы и их сплавы, металлы с некоторыми неметаллическими материалами (керамикой, графитом, стеклом и др.), а также пластмассы.
Сварка – экономически выгодный, высокопроизводительный и в значительной степени механизированный технологический процесс, широко применяемый практически во всех отраслях машиностроения.
Физическая сущность процесса сварки заключается в образовании прочных связей между атомами и молекулами на соединяемых поверхностях заготовок. Для образования соединений необходимо выполнение следующих условий: освобождение свариваемых поверхностей от загрязнений, оксидов и адсорбированных на них инородных атомов; энергетическая активация поверхностных атомов, облегчающая их взаимодействие друг с другом; сближение свариваемых поверхностей на расстояния, сопоставимые с межатомным расстоянием в свариваемых заготовках.
В зависимости от формы энергии, используемой для образования сварного соединения, все виды сварки разделяют на
три класса: термический, термомеханический и механический.
К термическому классу относятся виды сварки, осуществляемые плавлением с использованием тепловой энергии (дуговая, плазменная, электрошлаковая, электронно-лучевая, лазерная, газовая и др.).
К термомеханическому классу относятся виды сварки, осуществляемые с использованием тепловой энергии и давления (контактная, диффузионная и др.).
К механическому классу относятся виды сварки, осуществляемые с использованием механической энергии и давления (ультразвуковая, взрывом, трением, холодная и др.).
Свариваемость – свойство металла или сочетания металлов образовывать при установленной технологии сварки соединение, отвечающее требованиям, обусловленным конструкцией и эксплуатацией изделия.
Контактная сварка относится к видам сварки с кратковременным нагревом места соединения без оплавления или с оплавлением и осадкой разогретых заготовок. Характерная особенность этих процессов – пластическая деформация, в ходе которой формируется сварное соединение.
Место соединения разогревается проходящим по металлу электрическим током, причем максимальное количество теплоты выделяется в месте сварочного контакта.
Виды энергии и энергетика
... с ней - преобразовать одни виды энергии в другие. энергетикой. Овладеть энергией можно только с помощью каких-либо устройств и машин. Поэтому вся история технического прогресса - это история изобретения и ...
На поверхности свариваемого металла имеются пленки оксидов и загрязнения с малой электропроводимостью, которые также увеличивают электросопротивление контакта. В результате в точках контакта металл нагревается до термопластического состояния или до оплавления. При непрерывном сдавливании нагретых заготовок образуются новые точки соприкосновения, пока не произойдет полное сближение до межатомных расстояний, т. е. сварка поверхностей.
Контактную сварку классифицируют по типу сварного соединения, определяющего вид сварочной машины, и по роду тока, питающего сварочный трансформатор. По типу сварного соединения различают сварку стыковую, точечную, шовную.
Стыковая сварка – разновидность контактной сварки, при которой заготовки свариваются по всей поверхности соприкосновения. Свариваемые заготовки закрепляют в зажимах стыковой машины. Зажим 1 установлен на подвижной плите, перемещающийся в направляющих, зажим 2 укреплен на неподвижной плите. Сварочный трансформатор соединен с плитами гибкими шинами и питается от сети через включающее устройство. Плиты перемещаются, и заготовки сжимаются под действием усилия, развиваемого механизмом осадки.
Стыковую сварку с разогревом стыка до пластического состояния и последующей осадкой называют – сваркой оплавлением.
Сварка оплавлением имеет преимущества перед сваркой сопротивлением. В процессе оплавления выравниваются все неровности стыка, а оксиды и загрязнения удаляются, поэтому не требуются особой подготовки места соединения. Можно сваривать заготовки с сечением, разнородные металлы (быстрорежущую и углеродистую стали, медь и алюминий и т.д.).
Наиболее распространенными изделиями, изготовляемые стыковой сваркой, служат элементы трубчатых конструкций, колеса и кольца, инструмент, рельсы, железобетонная арматура.
Точечная сварка – разновидность контактной сварки, при которой заготовки соединяются в отдельных точках. При точечной сварке заготовки собирают внахлестку и зажимают между электродами, подводящими ток к месту сварки.
Соприкасающиеся с медным электродами поверхности свариваемых заготовок нагреваются медленнее их внутренних слоев. Нагрев продолжается до пластического состояния внешних слоев и до расплавления внутренних слоев. Затем выключают ток и снимают давление. В результате образуется литая сварная точка.
Точечная сварка в зависимости от расположения электродов по отношению к свариваемым заготовкам может быть двусторонней и односторонней.
Многоточечная контактная сварка – разновидность контактной сварки, когда за один цикл свариваются несколько точек. Многоточечную сварку выполняют по принципу односторонней точечной сварки. Многоточечные машины могут иметь от одной пары до 100 пар электродов, соответственно сваривать 2 –200 точек одновременно. Многоточечной сваркой сваривают одновременно и последовательно. В первом случае все электроды сразу прижимают к изделию, что обеспечивает меньшее коробление и большую точность сборки. Ток распределяется между прижатыми электродами специальным токораспределителем, включающим электроды попарно. Во втором случае пары электродов опускают поочередно или одновременно, а ток подключают поочередно к каждой паре электродов от сварочного трансформатора. Многоточечную сварку применяют в основном в массовом производстве, где требуется большое число сварных точек на заготовке.
Шовная сварка – разновидность контактной сварки, при которой между свариваемыми заготовки образуется прочное и плотное соединение. Электроды выполняют в виде плоских роликов, между которыми пропускают свариваемые заготовки.
Технологические основы процесса сварки металлов и сплавов (её ...
... подачи электронного прутка в зону сварки. Способ сварки плавящимся металлическим электродом получил название «дуговая сварка по способу Славянова». Изобретения Бенардоса ... техническим уровнем и серийностью производства; необходимостью аттестации технологических процессов сварки, технологического, контрольного и испытательного оборудования; потребностью высокой квалификации рабочих ...
В процессе шовной сварки листовые заготовки соединяют внахлестку, зажимают между электродами и пропускают ток. При движении роликов по заготовкам образуются перекрывающие друг друга сварные точки, в результате чего получается сплошной геометрически шов. Шовную точку, так же как и точечную, можно выполнить при двусторонней и одностороннем расположениях электродов.
Шовную сварку применяют в массовом производстве при изготовлении различных сосудов. Толщина свариваемых листов составляет 0,3 – 3 мм. Шовной сваркой выполняют те же типы сварных соединений, что и точечной, но используют для получения герметичного шва.
Дефекты, образующиеся при сварке.
Остаточные сварочные напряжения и деформация.
Дефекты в соединениях бывают двух типов: внешние и внутренние. В сварных соединениях к внешним дефектам относят наплывы подрезы, наружные непровары и несплавления, поверхностные трещины и поры.
К внутренним – скрытые трещины и поры, внутренние непровары и несплавления, шлаковые включения и др. В паяных соединениях внешними дефектами являются наплывы и натеки припоя, неполное заполнение шва припоем; внутренними – поры, включения флюса, трещины и др.
Качество сварных и паяных соединений обеспечивают предварительным контролем материалов и заготовок, текущим контролем за процессом сварки и пайки и приемочным контролем готовых сварных или паяных соединений. В зависимости от нарушения целостности сварного соединения при контроле различают разрушающие и неразрушающие методы контроля.
Теги: Контактная сварка Реферат Антикризисный менеджмент
источник
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/kursovaya/na-temu-styikovaya-svarka/
Стыковая сварка
Стыковая сварка как один из процессов сварки давлением. Тепловое воздействие электрического тока по закону Джоуля-Ленца в технологии стыковой сварки. Сварка без расплавления и с расплавлением металла. Преимущества сварки оплавлением перед сопротивлением.
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Стыковая сварка, это один из процессов сварки давлением. Она является разновидностью контактной сварки, поэтому в основу её технологии заложены тепловое воздействие электрического тока по закону Джоуля — Ленца и усилие сжатия свариваемых деталей. Частным случаем стыковой сварки является стыковая конденсаторная сварка.
Свариваемые заготовки 3, закрепленные в зажимах (электродах) 2 стыковой машины, сжимаются осевой силой Р. Электроды подключены к сварочному трансформатору 5, при включении которого через заготовки протекает сварочный ток. Он нагревает заготовки, причем наибольшее количество теплоты выделяется в месте контакта 6 (отсюда название способа) между заготовками, так как сопротивление контакта является наибольшим во вторичной цепи и вот почему: действительное сечение контакта значительно меньше сечения заготовок за счет касания заготовок только по выступам поверхностей; на поверхности металла имеются пленки оксидов и загрязнений с малой электропроводимостью.
Дипломная работа сварка цветных металлов и их сплавов
... ники Н.Н. Бенардос и Н.Г.Славянов первыми применили «дугу Петрова» для сварки. Интенсивная разработка новых способов сварки и их внедрение в промышленность ... Значительного совершенства в древности достигла кузнечная сварка. При кузнечной сварке металл нагревается до состояния пластичности, а затем ... делу пятилеток,— говорил он,— после 35 лет работы по мостам толкнуло меня взяться за новое тогда дело ...
Количество выделяемой теплоты Q, Дж определяется законом Джоуля-Ленца:
- R — сопротивление контакта, Ом;
- t — время протекания тока, с.
Анализ этой формулы показывает, что эффективный нагрев места сварки может быть получен при больших значениях сварочного тока, так как оно входит в выражение во второй степени. Сварочный ток при контактной сварке может достигать тысяч и даже десятков тысяч ампер.
Рисунок 1. Схема контактной стыковой сварки
1 неподвижная плита; 2 зажимы (электроды); 3 заготовки; 4 подвижная плита; 5 сварочный трансформатор; 6 контакт
Нагрев металла приводит к повышению его пластичности. В результате под действием осевой силы происходит пластическая деформация. Микронеровности поверхности сминаются, пленки разрушаются, поверхностные атомы сближаются до расстояний, соизмеримых с параметром кристаллической решетки, что обеспечивает возможность образования межатомных связей.
Контактная сварка осуществляется без расплавления и с расплавлением металла. Стыковую сварку с разогревом стыка до пластического состояния называют сваркой сопротивлением, стыковую сварку с разогревом стыка до оплавления — сваркой оплавлением. Различие этих способов может быть объяснено с использованием циклограмм процессов, которые представляют собой графическое изображение изменения во времени параметров процесса сварки.
Существуют два вида стыковой контактной сварки:
При сварке сопротивлением (рисунок 2,а) заготовки сначала сжимают усилием, обеспечивающим образование физического контакта свариваемых поверхностей, а затем пропускают сварочный ток. После разогрева места сварки происходит осадка и образуется соединение в твердой фазе. Для обеспечения равномерного нагрева по всему сечению поверхности заготовок тщательно готовят. Необходимость обеспечения равномерного нагрева ограничивает возможность применения сварки сопротивлением только для деталей небольшого (площадью до 200 мм2) и простого сечения (круг, квадрат).
Рисунок 2. Циклограммы контактной стыковой сварки
I — сварочный ток; Р — усилие сжатия; S — перемещение подвижной плиты; t — время сварки; а — сопротивлением; б — оплавлением;
— Сущность сварки оплавлением (рисунок 2,б) заключается в том, что свариваемые заготовки сближают при включенном сварочном трансформаторе. Касание поверхностей происходит по отдельным выступам. Ввиду того, что площадь образовавшихся контактов очень небольшая, плотность тока, протекающего через эти контакты, настолько велика, что происходит мгновенное оплавление металла с образованием жидких перемычек, которые под действием паров металла разрушаются. Часть металла в виде искр выбрасывается из стыка. Вместе с жидким металлом выбрасываются загрязнения, которые присутствуют на поверхности заготовок. Продолжающееся сближение заготовок приводит к образованию новых перемычек и их оплавлению. Непрерывное образование и разрушение контактов-перемычек между торцами приводит к образованию на торцах слоя жидкого металла. После оплавления торцов по всей поверхности осуществляют осадку. При осадке жидкий металл из стыка выдавливается наружу и, затвердевая, образует грат. Обычно грат удаляют в горячем состоянии. Сварка оплавлением может быть прерывистая и непрерывная. При прерывистом оплавлении заготовки под током приводят в соприкосновение и вновь разводят. Образующийся при разведении электрический разряд между торцами заготовок оплавляет торцы. После нескольких повторных замыканий на торцах образуется слой жидкого металла. При включении механизма осадки жидкий металл выдавливается из стыка, торцы приходят в соприкосновение и образуется сварное соединение.
Технология сварки металлов
... времени изготовления деталей, повышении механических свойств, увеличение прочности, ударной вязкости при незначительном снижении пластичности. 2. Технология сварки металлов сталь электродуговой сварка пайка Сварка - ... соединение выполняется путем расплавления только основного металла, либо с применением присадочного металла. б) Сварка плавящимся (металлическим) электродом, дугой прямого действия, ...
Сварка оплавлением имеет преимущества перед сваркой сопротивлением: торцы заготовок перед сваркой не требуют тщательной подготовки, можно сваривать заготовки с сечением сложной формы и большой площадью, а также разнородные металлы. Стыковую сварку оплавлением применяют для соединения заготовок сечением до 100 000 мм2. Типичными изделиями являются элементы трубчатых конструкций, колеса, кольца, рельсы, железобетонная арматура, листы, трубы.
Подобные документы
Выбор способа сварки в зависимости от площади свариваемых поверхностей. Технология стыковой сварки. Свойства и свариваемость материала заготовок. Определение параметров режима сварки. Расчёт параметров трансформатора. Описание конструкции приспособления.
курсовая работа [124,6 K], добавлен 21.04.2011
Принцип контактной электрической сварки. Основные виды электрической контактной сварки: стыковая сопротивлением и точечная; последовательность операций. Технология электрической контактной сварки и подготовка заготовок. Получение стыкового соединения.
контрольная работа [499,4 K], добавлен 25.11.2012
Основные параметры режимов сварки. Стыковая лазерная сварка. Компьютерное моделирование процесса лазерной сварки. Выбор устройства охлаждения для лазера. Подбор охлаждения для головы лазера. Выбор технологической оснастки. Система подачи защитного газа.
курсовая работа [696,0 K], добавлен 29.05.2015
Техника ручной дуговой сварки. Подготовка металла под сварку: очищение и выправление. Обработка кромок перед сваркой. Выбор режима сварки. Влияние элементов режима сварки на размеры и форму шва. Зависимость плотности тока в электроде от его диаметра.
реферат [2,0 M], добавлен 03.02.2009
Понятие и характеристики стыковой сварки. Несплошности зоны точечной сварки; природа их образования и меры предупреждения. Основные правила выбора режима сварки: геометрических параметров электродов, время, силы сварочного тока и усилие сжатия.
курсовая работа [766,1 K], добавлен 26.01.2014
Сущность понятия «сварка». Механическая, термическая, электродуговая сварка. Сварка неплавящимся и плавящим электродом. Перечень основных достоинств лазерной сварки. Технология роботизированной сварки, характеристика основных преимуществ применения.
реферат [10,2 K], добавлен 11.11.2011
Сварка является одним из основных технологических процессов в машиностроении и строительстве. Характеристика основных видов сварки (дуговая и газовая).
Выбор металла и сварочного материала, сборка и техника сварки, технический процесс сварки изделия.
реферат [38,7 K], добавлен 01.02.2010
Сущность процесса и технология диффузионной сварки. Способы образования сварного шва. Схемы диффузионной сварки. Оборудование и вакуумные установки для осуществления диффузионной сварки. Преимущества и недостатки данной сварки, области ее применения.
Сварка металлов плавлением
... Поскольку данная работа посвящена сварке металлов посредством плавления, сварка давлением ниже подробно освещаться не будет. Сварка плавлением. Сварка плавлением осуществляется нагревом свариваемых кромок до температуры плавления без сдавливания свариваемых деталей. При нагреве с повышением ...
презентация [2,3 M], добавлен 16.12.2016
Виды и особенности сварки чугуна. Выбор электродов для сварки чугуна. Горячая сварка чугуна. Холодная сварка чугуна электродами из никелевых сплавов. Охрана труда при сварочных работах. Способы сварки чугуна. Мероприятия по защите окружающей среды.
презентация [1,6 M], добавлен 13.12.2011
Сварка как технологический процесс получения неразъемных соединений в результате возникновения атомно-молекулярных связей между деталями. Специфика сварки плавлением и давлением. Особенности видов сварки, используемых на судоремонтных предприятиях.
реферат [463,3 K], добавлен 11.12.2014
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.
источник
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/kursovaya/na-temu-styikovaya-svarka/
Технологические процессы контактной сварки
Контактная сварка как наиболее распространённый способ сварки давлением. Основные виды контактной сварки: стыковая (сопротивлением и оплавлением), точечная, шовная, по методу Игнатьева и сварка запасённой энергией. Оформление клеесварных соединений.
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Сварочный процесс, как и пайка, направлен на получение монолитного соединения, которое возникает в случае установления связей между атомами свариваемых деталей на границе их раздела, аналогично связям, действующим в твёрдом теле.
В зависимости от характера вводимой энергии все сварочные процессы можно отнести к термическим ( ТМ ) и механическим ( М ) методам.
Контактная сварка относится к термомеханическому классу.
Контактная сварка относится к сварке методом давления. Этот метод имеет определенные преимущества по сравнению с методами сварки плавлением.
Применение способов сварки давлением значительно расширило диапазон свариваемых материалов, а также неметаллических материалов, исключило в ряде случаев возникновение при сварке трещин, пористости, способствовало уменьшению деформаций сварных узлов. Важным является тот факт, что сварка давлением вызывает менее значительные изменения основного металла, чем сварка плавлением, хотя упругопластические деформации, необходимые при сварке без нагрева приводят к некоторому физическому упрочнению металла шва и прилегающих к нему участков.
Термомеханические и механические методы легко механизировать и автоматизировать, при большинстве из них достигается высокая производительность. Всё это предопределило достаточно широкую область применения способов сварки давлением.
Контактная сварка относится к одному из наиболее распространённых видов сварки. Различают несколько способов контактной сварки: точечная, шовная, стыковая, рельефная
Лазерная сварка металла
... на основе газов. Видео-обзор станка лазерной сварки E-fiber AF с вращательным приводом: Аппараты лазерной сварки металлов Все аппараты лазерной сварки металлов работают в импульсном или непрерывном ... в зоне нагрева этого металла до высоких температур, часто применяют лазерную сварку. Ручная сварка Соединение деталей можно осуществлять с помощью ручной лазерной сварки. Миниатюрный станок для ее ...
Поскольку сопротивления различных участков сварочной цепи неодинаковы, то и выделяемая ими теплота различна. Так, в месте контакта свариваемых деталей, где сопротивление максимально, выделяется наибольшее количество теплоты, и металл в этом месте быстрее нагревается до необходимой температуры.
В практике сварочного производства применяют следующие виды контактной сварки: стыковая (сопротивлением и оплавлением), точечная, шовная, по методу Игнатьева и сварка запасённой энергией.
При стыковой сварке соединение осуществляется по всей поверхности соприкосновения свариваемых элементов изделия. При этом детали 3 (рис. 2) закрепляют в зажимах ( электродах ) стыковой машины. Зажим 4 установлен на подвижной плите 5, перемещающейся в направляющих станины. Зажим 2 укреплён на неподвижной плите 1. Вторичная обмотка сварочного трансформатора соединена с зажимами машины гибкими шинами 6. Питание трансформатора осуществляется от сети переменного тока через включающее устройство 7. Перемещение плиты и сжатие свариваемых деталей осуществляется механизмом осадки Р.
Стыковую сварку с разогревом кромок деталей до пластического состояния называют сваркой сопротивлением, а при разогреве кромок деталей до оплавления — сваркой оплавлением.
сопротивлением
Место соединения после сварки имеет заметное утолщение. Оно получается в результате пластического деформирования металла стыка.
Взаимосвязь между током I (нагрев и повышение пластичности) и давлением P (фактор, обусловливающий пластическую деформацию) во время t (цикл сварки сопротивлением) показана на рис. 3.
Сварку сопротивлением применяют для деталей малого сечения (диаметром до 20 мм), так как при сварке стержней большего диаметра наблюдается их неравномерный нагрев по сечению.
При сварке сопротивлением требуется тщательная подготовка свариваемых поверхностей (шлифование) с обеспечением плотного прилегания — одной поверхности к другой. Качество сварки этим методом заметно повышается при защите (обдувке) стыка аргоном, гелием, осушенным азотом с водородом или природным газом. Ещё лучшие результаты можно получить при проведении этого процесса в вакууме.
оплавлением
В процессе оплавления детали сближаются с постоянной или переменной скоростью при включенном сварочном токе. В момент сближения торцов деталей (рис. 4,а), сжимаемых небольшим усилием, процесс начинается с расплавлевания единичных микро- и макровыступов (рис. 4,б ).
Однако по мере продолжающегося сближения деталей число контактов ( оплавляемых микро- и макровыступов ) непрерывно расчёт ( рис. 4, в ) и заканчивается, когда обе торцовые поверхности будут покрыты тонким и равномерным слоем жидкого металла ( рис. 4, г ).
Процесс оплавления единичного контакта состоит в том, что через контакт, которым является микро- или макровыступ, протекает электрический ток. Металл мгновенно плавится, образуя тонкую перемычку. Последняя под действием появляющихся в ней паров металла разрушается. При этом часть жидкого металла в виде искр выбрасывается в атмосферу, а другая часть остаётся на поверхности торцов соединяемых деталей.
Оплавление — быстропротекающий процесс. Если на образование жидкой перемычки и её разрушение затрачиваются тысячные доли секунд, то для оплавления всей поверхности торцов деталей (в зависимости от их сечения) необходимо 0,5 — 3 с.
Реферат точечная сварка
... применяем циклограмму процесса контактной точечной сварки c постоянным усилием сжатия и предварительным импульсом тока (Рис 2.1). Рисунок 2.1 -Циклограмма контактной точечной сварки. В начале цикла сварки свариваемые детали в течение некоторого ...
Сварка оплавлением может быть прерывистая и непрерывная. При прерывистом оплавлении зажатые детали под током приводят в кратковременное соприкосновение и вновь разводят на небольшое расстояние. При разведении деталей между их торцами происходит электрический разряд, сопровождающийся оплавлением торцов. Замыкания и размыкания сварочной цепи повторяют до появления на контактируемых поверхностях тонкого защитного слоя жидкого металла.
Затем включается механизм осадки. Расплавленный металл вместе с окислами и другими загрязнениями выжимается из стыка образуя грат (4,д ), а поверхности контактируемых деталей приходит в соприкосновение. В результате пластического деформирования металла стыка образуется сварное соединение, характерное для процессов сварки в твёрдом состоянии.
Сварку прерывистым оплавлением используют в тех случаях, когда возникает необходимость в предварительном подогреве свариваемых деталей (для сплавов, склонных к закалке).
При непрерывном оплавлении происходит энергичный нагрев металла, прилегающего непосредственно к стыку. После образования тонкого защитного слоя жидкого металла на торцах деталей и последующего их сжатия происходит образование сварного соединения.
Цикл сварки непрерывным оплавлением показан на рис. 5. По времени он состоит из фазы оплавления t и фазы сопротивления t . Этот процесс осуществляется преимущественно на машинах с механизированным электрическим приводом осадки. Способ непрерывного оплавления удобен главным образом для массового производства типовых деталей.
Мощность, потребляемая при оплавлении, составляет 20-30% мощности, используемой при подогреве и осадке. Поэтому для расчёта мощности при сварке оплавлением пригодна та же формула, что и при сварке сопротивлением.
Применяемые для сварки стыковые сварочные машины разделяют на группы малой и средней мощности (5-75 кВА), в которых зажим изделий и осадку производят при помощи рычажных устройств, и машины большей мощности (100-500 кВ), в которых зажим изделий и осадка происходит автоматически с помощью пневматических и гидравлических устройств.
Сварку оплавлением рекомендуют для соединения деталей с повышенной площадью поперечного сечения, сложной конфигурацией, а также для сплавов с высокой электро- и теплопроводностью, например алюминиевых.
Сварка оплавлением имеет ряд преимуществ перед сваркой сопротивлением: достигается более высокое качество соединения; поверхности деталей перед сваркой не шлифуют; свариваются детали с сечением сложной формы, а также детали с различными сечениями; легко свариваются разнородные металлы (быстрорежующая и углеродистая сталь, медь, алюминий и т. п.).
При точечной сварке детали собираются внахлёстку и свариваются по отдельным ограниченным участкам касания, называемым точками.
Для производства сварки детали плотно прижимаются между электродами сварочной машины, затем нагреваются кратковременным импульсом электрического тока. Часть металла под влиянием давления электродов вытесняется в зазор, создавая уплотняющий поясок. В последующем образуется расплавленное ядро, оксидные плёнки разрушаются и перемешиваются с жидким металлом. Дальнейшее пластическое истечение металла в зазор увеличивает уплотняющий поясок вокруг жидкого ядра и препятствует расплавленный металл от взаимодействия с атмосферой.
Сварка кузовных панелей и их элементов при кузовном ремонте
... непрерывного шва, точечной сварки и установки с помощью сварки шпилек, используемых при правке кузова автомобиля. Внутренняя изоляция мундштука горелки позволяет вести сварку даже в случае его касания детали. У импортных ... 1,6 мм обеспечивает более высокую производительность, однако при этом сила рабочего тока превышает 300 А. Омеднение сварочной проволоки предотвращает ее коррозию и обеспечивает ...
После выключения сварочного тока происходит интенсивная кристаллизация ядра, завершающаяся образованием монолитного соединения обеих деталей в точке касания.
Для того чтобы в период кристаллизации непрочная точка не была разрушена вследствие упругих сил конструкции, давление с электродов не снимается, причём чем больше толщина металла и жёсткость свариваемого узла, тем больше время выдержки точки под давлением. Кроме того, при кристаллизации происходит усадка металла и в нём могут образовываться усадочная рыхлость и раковины. В это же время в ядре возникают растягивающие напряжения, которые могут стать причиной образования трещин. Создание в центре ядра за счёт давления электродов зоны сжимающих напряжений позволяет снизить вероятность образования трещин. Она ещё более снизится в случае приложения ковочного усилия, т. е. резкого ( в 2-3 раза ) увеличения давления на электродах на завершающей стадии сварки.
Последовательность включения и выключения сварочного тока и давления составляет цикл сварки. Простейший цикл изображён на рис.2, а, с проковкоц — на рис. 2, б. Существуют и более сложные циклы. Так, для уменьшения скорости охлаждения металла при сварке сталей, склонных к закалке, во избежание образования трещин применяют двух — и трёхимпульсную сварку.
При двухимпульсной сварке первый импульс служит для подогрева металла в месте контакта. Это снижает скорость охлаждения металла и повышает его пластичность. Кроме того, в результате нагрева улучшается прилегание свариваемых деталей друг к другу. Возможна двухимпульсная сварка, когда первый импульс является сварочным, а второй — дополнительным для термообработки сварной точки. Высокого качества можно достичь применяя трёхимпульсную сварку, при этом последовательно осуществляются подогрев, сварка и после неё термообработка ( рис. 2, в ).
Значения силы тока, давления и характер их изменения являются важнейшими параметрами режимов сварки. Так, например, между количеством выделяемой теплоты на основании закона Джоуля — Ленца и силой тока имеется кавдратичная зависимость. Поэтому даже небольшие колебания силы сварочного тока существенно изменяют количество выделяемой в сварочном контакте теплоты.
На силу сварочного тока, проходящего через место сварки, оказывает влияние шунтирование тока через соседние, уже сваренные точки. Чем меньше расстояние между точками, которое назначает конструктор исходя из требуемой прочности сварного узла, и чем толще свариваемые детали, тем больше потери на шунтирование. Они возрастают и в случае повышенного контактного сопротивления из-за плохой подготовки поверхности деталей под сварку или при малом давлении на электроды. Существуют рекомендации по минимально допустимой величине расстояния между точками в зависимости от марки и толщины свариваемых материалов. Ориентировочно можно считать, что минимальное расстояние между точками для деталей из низколегированных сталей должно быть равно 3 — 4 диаметрам точки, из хромоникелевых сталей — на 15 — 20% меньше, из алюминиевых — на 25 — 30% больше.
На силу сварочного тока влияет введение в сварочный контур больших магнитных масс, особенно в случае сварки крупногабаритных изделий. Индуктивное сопротивление сварочного контура определяют по уровню
где f — частота тока, Гц; L = — индуктивность контура, Ги; = 1,256 10
Г/см — магнитная проницаемость воздуха; k — величина, определяемая геометрическими параметрами.
Так как магнитная проницаемость стали > , то с введением в контур магнитных масс индуктивность L начнёт возрастать, а вместе с ним увеличиваться и индуктивное сопротивление X . Следовательно, по мере перемещения свариваемых деталей внутрь контура сварочный ток будет уменьшаться, что приведёт к снижению прочности точек. Избежать последнего можно соответствующим увеличением потребляемой электрической мощности из сети. Следует так проектировать сварные конструкции, чтобы в процессе сварки их можно было перемещать поперёк сварочного контура, тогда изменение индуктивности будет незначительным.
Снижение индуктивного сопротивления вторичной цепи достигается применением трёхфазной низкочастотной сварки. Как видно из формулы индуктивного сопротивления, уменьшение частоты f приводит к уменьшению индуктивного сопротивления. Значительно уменьшаются потери на индуктивность, а значит, и потребляемая мощность при сварке на постоянной силе тока, вследствие включения во вторичный контур сварочной машины полупроводниковых выпрямителей.
На образование соединения оказывает существенное влияние общее сопротивление R зоны сварки на участке электрод — электрод ( см. рис. 1 ) Его можно представить как
где R , R — переходное сопротивление соответственно между верхней деталью и электродом и нижней деталью и электродом; R , R — сопротивление верхней и нижней деталей соответственно; R — сопротивление контакта между деталями. Если свариваются одиниковые толщины и материалы, то
Установлено, что основная роль в выделении теплоты принадлежит сопротивлению деталей R и R (кроме микросварки, где сопротивление деталей и контактное сопротивление соизмеримы).
Если сопротивление деталей является величиной постоянной то сопротивление контакта между деталями R , оказывающее определённое влияние на процесс сварки, зависит от многих факторов, в том числе от физических свойств металла, состояния поверхности деталей в месте их контакта, давления на электродах, их формы.
При сварке сплавов, обладающих высокой электро — и теплопроводностью, например алюминиевых, необходимо увеличить терловыделение в зоне контакта при прохождении электрического тока, чего можно добиться уменьшением в этот момент давления на электродах и увеличением таким образом контактного сопротивления ( рис. 2, г ).
Такой характер изменения давления способствует также увеличению эффекта проковки.
Чтобы уменьшить вредное влияние переходного сопротивления R , торцы электродов периодически защищают, с поверхности свариваемых деталей оксиды и различного рода загрязнения удаляют механической зачисткой или химическим травлением. Электроды изготавливают из сплава, хорошо проводящего электрический ток, позволяющего получить малую величину сопротивления в контакте электрод — деталь. Для повышения стойкости электроды изнутри охлаждают водой.
Режим точечной сварки выбирают на основании отраслевых стандартов, инструкций и рекомендаций. На практике он корректируется в зависимости от влияния ряда факторов.
Довольно распространённым случаем при точечной сварке является сварка двух деталей разных толщин. Неодинаковая толщина свариваемых деталей приводит к смещению ядра точки к центру деталей. Для обеспечения минимальной глубины проплавления более тонкой детали, составляющей не менее 15% её толщины, следует принимать меры к увеличению её нагрева. Это достигается применением со стороны тонкой детали ( или детали с меньшим электросопротивлением ) электрода из менее теплопроводного материала или подбором специальных прокладок между электродом и указанными деталями, а также размещением между деталями прокладок из материала с более высоким электросопротивлением.
Некоторые изменения режимов точечной сварки, её технологии приходится осуществлять при использовании клеесварных соединений. Применяются клеи, которые могут наноситься как после, так и до сварки. При сварке по клею следует помнить, что сварка и исправление дефектных точек должны быть закончены до затвердения клея, т. е. в течение нескольких часов. Клеи могут быть холодного или горячего отверждения. Последние требуют после завершения сварки специальной термообработки для протекания полимеризации клея. Указанные клеи более долговечны и надёжны, чем клеи холодного отверждения, и поэтому нашли большее применение.
Основным типом соединения при точечной сварке является нахлёсточное. В соответствии с особенностями технологии точечной сварки и применяемым оборудованием необходимо проектировать сварные узлы так, чтобы магнитные массы, вводимые в контур, были минимальными. С этой точки зрения конструкция а целесообразнее конструкции б ( рис. 3 ), так как во втором случае изделие при сварке обязательно должно вводиться внутрь сварочного контура, тогда как в первом имеется возможность перемещение свариваемых деталей поперёк сварочного контура. Конструкция узла г менее распространена, чем конструкция в, из — за необходимости применения электрода сложной формы, более трудоёмкого в изготовлении.
Конструкция узла д является типичным примером нерационального расположения сварочной точки в месте, где практически невозможно обеспечить плотное прилегание свариваемых деталей.
В ряде конструкций затруднён доступ к свариваемым деталям с двух сторон. Для таких случаев применяется односторонняя точечная сварка ( рис. 4 ), позволяющая не только сваривать конструкции с затруднённым доступом с двух сторон, но обладающая и другим достоинством — габариты изделия почти не влияют на размеры сварочных машин и величину индуктивного сопротивления вторичного контура, которые в процессе односторонней сварки практически постоянны.
Двух — или многоточечная сварка способствует увеличению производительности сварки. Осуществить это можно применяя специальные машины, имеющие две (или более) пары сваривающих электродов. Сваривать ими можно с очень высокой производительностью (50000 точек в час и выше).
В многоточечных машинах прижатие электродов осуществляется последовательно или одновременно всех сразу. В последнем случае деформации сварочного узла получаются меньше и такая схема более предпочтительна.
Кроме стационарного оборудования для точечной сварки применяют различные переносные устройства типа клещей и пистолетов. Основная область их использования — сварка тонколистовых конструкций в труднодоступных местах.
Разновидностью контактной точечной сварки является рельефная сварка, характер образования сварного соединения при которой во многом сходен с точечной сваркой. Сварка в данном случае происходит по предварительно подготовленным в металлических изделиях выступам.
Обычно на поверхности деталей выполняется несколько рельефов или один выступ замкнутой формы в виде кольца. В первом случае детали соединяются одновременно в нескольких точках, во втором — образуется непрерывный герметичный шов ( контурная рельефная сварка ).
Рельефная сварка применяется для деталей небольших размеров из — за значительной потребляемой мощности. Одним из вариантов рельефной сварки является Т — образная сварка, при этом к плоским деталям привариваются детали типа стержня с закруглённым концом.
Точечная сварка широко применяется для сварки конструкций и узлов из сталей, титановых, алюминиевых и медных сплавов.
Шовная сварка обеспечивает соединение элементов внахлёстку вращающимися дисковыми электродами в виде непрерывного или прерывистого шва. Принципиальные схемы двусторонней и односторонней сварки приведены на рис. 5. В зависимости от характера вращения роликов различают непрерывную и шаговую ( прерывистую ) шовную сварку.
При непрерывной сварке ток подаётся при вращающихся роликах непрерывно или в виде импульсов при постоянном давлении на электродах.
Импульсная подача тока по ряду позиций является более оптимальной. Точка в этом случае образуется при прохождении каждого отдельного импульса. Перемещение свариваемых деталей и частоту импульсов надо подбирать так, чтобы точки перекрывали друг друга на 30 -50%, тогда соединение получится плотным. При большой скорости перемещения деталей и малой частоте импульсов можно получить прочные, но не герметичные швы, аналогичные швам, получаемым при точечной сварке.
При сварке некоторых материалов, прежде всего алюминиевых сплавов, рекомендуется шаговая ( прерывистая ) сварка. Она заключается в том, что в период подачи сварочного тока дисковые электроды ( ролики ) неподвижны относительно изделия, а перемещение изделия происходит путём периодического поворота электродов на небольшой угол в паузах между импульсами тока. Такой режим сварки ускоряет кристаллизацию точки, улучшает условия охлаждения роликов, уменьшает их износ, стабилизирует качество точки.
Давление на электродах может быть постоянным или увеличиваться в конце сварки. Последнее позволяет осуществлять проковку точки.
Из — за значительного шунтирования через ранее сваренные точки при шовной сварке требуются большие мощности, чем для точечной. С учётом более жёстких режимов при шовной сварке и шунтирования силы тока по сравнению с точечной выбираются на 20- 60% больше.
Типы соединений, рекомендуемые для шовной сварки, аналогичны тем, которые применяются для точечной сварки. Основное из них — нахлёсточное, которое варьируется в зависимости от конструкции изделий. Некоторое ограничение в выборе вида соединения сужает область применения шовной сварки.
Шовная сварка, как и точечная, из — за использования в изделиях нахлёсточных соединений приводит к увеличению расхода металла и массы конструкций.
Сварку по методу Игнатьева применяют в инструментальном производстве. Электрический ток протекает параллельно плоскости соединения.
На рис. 12 показана схема сварки, которую осуществляют на прессе. Пластину 3 из инструментальной стали укладывают на пластину 4 из низкоуглеродистой стали, к которой подводится сварочный ток электродами 2, прижатыми усилиями Р. Ток протекает по всему сечению пластины и равномерно её нагревает.
При этом нагревается и пластина 3.
По окончании нагрева пластины сжимают пуансоном 1, в результате чего происходит сварка. С целью теплоизоляции и во избежание шунтирования тока под пуансоном и нижней пластиной устанавливают изолирующие прокладки 5.
Сварка запасённой энергией состоит в том, что в этом процессе используется энергия, запасённая в соответствующем аккумулирующем устройстве.
Различают четыре способа сварки запасённой энергией: конденсаторную, электромагнитную, инерционную и аккумуляторную. В настоящее время широкое промышленное применение имеет только конденсаторная сварка.
При конденсаторной сварке энергия от питающей электрической сети накапливается в батарее конденсаторов, а затем весь запас энергии или часть её мгновенно расходуется на сварку деталей.
Существует два вида конденсаторной сварки: с непосредственным разрядом конденсаторов на изделие и с разрядом конденсаторов на первичную обмотку сварочного трансформатора. Схема первого вида установок приведена на рис. 13, а. контактная сварка
Концы обкладок конденсатора подключает непосредственно к свариваемым деталям 2 и 3, из которых одна закреплена жёстко, а другая может перемещаться в направляющих 5. Если освободить защёлку 4, удерживающую деталь 2, то под действием пружины 1 деталь 2 быстро перемещается к неподвижной детали 3. При соударении деталей возникает мощный разряд благодаря запасу энергии в конденсаторах; при этом торцы обеих деталей оплавляются и сжимаются, образуя сварное соединение.
Сварку с разрядом конденсатора на первичную обмотку сварочного трансформатора ( рис. 13, б ) применяют для получения точечных и шовных соединений. Этим способом сваривают изделия толщиной 0,005 — 1 мм..
Конденсаторную сварку применяют при производстве электроизмерительных и авиационных приборов, часовых механизмов, фотоаппаратов, оптических приборов и радиоламп. Преимущества конденсаторной сварки: высокая стабильность показателей прочности соединения, незначительная потребляемая мощность из сети и равномерная загрузка сети.
Клеесварные соединения получают совмещением технологических процессов точечной сварки и склеивания металлов. Наибольшее распространение в машиностроении получили клеесварные соединения из алюминиевых и магниевых сплавов и реже — из сталей. Клей в клеесварных соединениях помимо повышения прочности и герметизации надёжно защищает соединение от щелевой коррозии. Герметизацию нахлёстки клеем можно выполнить до сварки и после сварки.
В первом случае на одну из соединяемых поверхностей тонким слоим наносят клей. При точечной сварке под действием сжимающего усилия электродов клей почти полностью выдавливается из контакта деталей, образуя уплотняющий поясок. Последний из — за низкой электропроводимости способствует повышению плотности сварочного тока в контакте детали, поэтому рекомендуется силу тока уменьшать на 10-15%.
Во втором случае изделие, полученное сваркой, подвергают герметизации. Для этого достаточно жидкий клей нанести на кромку нахлёстки в виде небольшого валика. Под действием капиллярных сил клей втягивается в зазор между деталями и надёжно герметизирует его ( рис. 14 ).
В готовом клеесварном соединении встречаются дефекты, свойственные точечной сварке и склеиванию. Наиболее опасны непровар и трещины.
Список используемой литературы
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/kursovaya/na-temu-styikovaya-svarka/
1. Арзамасов Б. Н. и др. Материаловедение. — М.: Машиностроение, 2006.
2. Колачёв Б. А., Ливанов В. А., Елагин В. И. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов: Учебник для вузов. — М.: Металлургия, 2001.
3. Справочник металлиста. Т. 2.М: Машиностроение, 2006
4. Николаев Г. А., Ольшанский Н. А. Специальные виды сварки:
5. Учебное пособие для визов. Изд. 2-е. М.: Машиностроение, 2005.
6. Кузьмин Б. А. Технология металлов и конструкционные материалы: М.: Машиностроение, 2001.
Подобные документы
Принцип контактной электрической сварки. Основные виды электрической контактной сварки: стыковая сопротивлением и точечная; последовательность операций. Технология электрической контактной сварки и подготовка заготовок. Получение стыкового соединения.
контрольная работа [499,4 K], добавлен 25.11.2012
Основы теории и технологии контактной точечной сварки. Процессы, протекающие при контактной точечной сварке: деформирования свариваемых деталей; формирования механических и электрических контактов, электрической проводимости зоны сварки; нагрева металла.
учебное пособие [8,4 M], добавлен 21.03.2008
Основные виды контактной сварки. Конструктивные элементы машин для контактной сварки. Классификация и обозначение контактных машин, предназначенных для сварки деталей. Система охлаждения многоэлектродных машин. Расчет режима точечной сварки стали 09Г2С.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 05.09.2012
Сущность и классификация методов контактной сварки по форме сварного соединения, роду сварочного тока и характеру протекания производственного процесса. Оценка преимуществ и недостатков контактной сварки, используемое в ней оборудование и материалы.
презентация [1,0 M], добавлен 04.07.2014
Выбор способа сварки в зависимости от площади свариваемых поверхностей. Технология стыковой сварки. Свойства и свариваемость материала заготовок. Определение параметров режима сварки. Расчёт параметров трансформатора. Описание конструкции приспособления.
курсовая работа [124,6 K], добавлен 21.04.2011
Особенности контактной точечной сварки, ее достоинства и недостатки, основные параметры. Изменение параметров во времени. Схема шунтирования тока через ранее сваренную точку. Режимы точечной сварки низкоуглеродистых сталей. Подготовка деталей к сварке.
реферат [730,5 K], добавлен 22.04.2015
Характеристика контактной сварки и соединения деталей. Конструкция изделия и условия его работы. Характеристика материала и оценка его свариваемости. Расчет режимов сварки, проектирование сварочного контура машины и техническое нормирование работ.
курсовая работа [136,8 K], добавлен 15.06.2009
Сварка как технологический процесс получения неразъемных соединений в результате возникновения атомно-молекулярных связей между деталями. Специфика сварки плавлением и давлением. Особенности видов сварки, используемых на судоремонтных предприятиях.
реферат [463,3 K], добавлен 11.12.2014
Схема устройства мартеновской печи и принцип ее работы. Сущность производства стали скрап-рудным способом. Разновидности мартеновского процесса, пути его интенсификации. Обработка металлов давлением. Сущность контактной стыковой сварки труб оплавлением.
контрольная работа [2,0 M], добавлен 19.01.2015
Разновидности электрошлаковой сварки, ее достоинства и недостатки. Особенности многоэлектродной электрошлаковой сварки. Применение пластинчатых электродов для сварки. Сварка плавящимся мундштуком при сложной конфигурации изделия. Виды сварных соединений.
презентация [218,5 K], добавлен 13.10.2014
источник
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/kursovaya/na-temu-styikovaya-svarka/
