Виды и характеристика контактной сварки. Аппараты контактной сварки
Контактная сварка - технология, виды, обозначение
Контактная сварка – процесс создания монолитного сварного шва путем расплавления кромок свариваемых деталей электрическим током и последующей деформацией сжимающим усилием. Особое распространение технология получила в тяжелой промышленности и служит для беспрерывного производства однотипной продукции.
Данная технология является распространенной при серийном соединении тонколистового металла
Сегодня как минимум один аппарат контактной сварки имеется на каждом заводе, а все благодаря преимуществам технологии:
- производительность — сварная точка создается не дольше 1 секунды;
- высокая стабильность работы – однажды настроив устройство оно может работать долгое время без стороннего вмешательства, сохраняя качество работ;
- низкие затраты на обслуживание — это касается расходных материалов, рабочим элементом служат контактные электроды;
- возможность работы с машиной специалистов низкой квалификации.
Технология контактной сварки
Простая, на первый взгляд, технология контактной сварки состоит из ряда процедур, обязательных к выполнению. Достичь качественного соединения можно только в случае соблюдения всех технологических особенностей и требований процесса.
Сущность процесса
Для начала стоит разобраться, как работает данная система?
Суть электроконтактной сварки это два неразрывных физических процесса – нагрев и давление. При прохождении через зону соединения электрического тока выделяется тепло, которое служит для расплавления металла. Чтобы обеспечить достаточное выделение тепла сила тока должна достигать нескольких тысяч или даже десятков тысяч ампер. Одновременно с этим на деталь воздействует некоторое давление с одной или обеих сторон, при этом создается плотный шов без видимых и внутренних дефектов.
Процесс соединения связан с локальным нагревом заготовок с одновременным их прижатием
При правильной организации процесса сами детали практически не подвержены нагреву, так как их сопротивление минимально. По мере создания монолитного соединения сопротивление уменьшается, а вместе с тем и сила тока. Подверженные нагреву электроды сварочного аппарата охлаждаются внедренной технологией с применением воды.
Подготовка поверхностей
Существует множество технологий, которые позволяют обработать поверхность перед использованием контактной сварки. Сюда относят:
- зачистку от грубых загрязнений;
- обезжиривание;
- снятие оксидной пленки;
- сушку;
- пассирование и нейтрализацию.
Порядок и сами технологии обуславливаются конкретным процессом и видом заготовок.
В целом, перед началом сваривания поверхность должна:
- обеспечивать минимальное сопротивление между деталью и электродом;
- обеспечивать равное сопротивление на всей протяженности контакта;
- свариваемые детали должны иметь гладкие поверхности без выпуклостей и впадин.
Машины для контактной сварки
Оборудование для контактной сварки бывает:
- неподвижным;
- передвижным;
- подвешенным или универсальным.
Разделяют сварки по роду тока на постоянного и переменного тока (трансформаторные, конденсаторные). По способам сваривания бывают точечные, шовные стыковые и рельефные, о которых мы поговорим чуть ниже.
Оборудование может быть как стационарным, так и переносным
Все сварочные устройства точечной сварки состоят из трех частей:
- электросистемы;
- механической части;
- водяного охлаждения.
Электрическая часть отвечает за расплавление деталей, контроль циклов работы и отдыха, а также устанавливает текущие режимы. Механическая составляющая представляет собой пневматическую или гидравлическую систему с различными приводами. Если установлен только привод сжатия, то перед нами точечная разновидность, шовные имеют еще и ролики, а стыковые систему сжатия и осадки изделий. Водяное охлаждение состоит из первичного и вторичного контура, разводящих штуцеров, шлангов, вентилей и реле.
Электроды для контактной сварки
В данном случае электроды не только замыкают электрический контур, но и служат отводом тепла от сварного соединения, передают механическую нагрузку, в ряде случаев помогают передвигать заготовку (роликовые).
Размеры и форма электродов для контактной сварки различаются в зависимости от применяемого оборудования и свариваемого материала
Такое использование обуславливает ряд жестких требований, которым должны соответствовать электроды. Они должны выдерживать температуру свыше 600 градусов, давление до 5 кг/мм2. Именно поэтому их изготавливают из хромовой бронзы, хромциркониевой бронзы или кадмиевой бронзы. Но даже такие мощные сплавы не способны долго выдерживать описанные нагрузки и быстро выходят из строя, снижая качество работ. Размер, состав и другие характеристики электрода подбираются исходя из выбранного режима, типа сварки и толщины изделий.
Дефекты сварки и контроль качества
Как и при любой другой технологии, сварочные соединения должны подвергаться жесткому контролю, для выявления всевозможных дефектов.
Здесь применяются практически все методы неразрушающего контроля и прежде всего – внешний осмотр. Однако, из-за прижатия деталей, выявить подобным способом дефекты бывает очень сложно, поэтому часть изготовленной продукции отбирается и проводится разрез деталей вдоль шва для выявления погрешностей. В случае обнаружения дефекта партия потенциально дефектной продукции отправляется на переработку, а аппарат калибруют.
Разновидности контактной сварки
Технология создания сварного пятна обуславливает разделение процесса на несколько видов:
Точечная контактная сварка
В данном случае сваривание происходит в одной или одновременно в нескольких точках. Прочность шва состоит из множества параметров.
Точечный способ является самым распространенным методом
В этом случае на качество работ влияет:
- форма и размер электрода;
- сила тока;
- сила давления;
- длительность работ и степень очистки поверхности.
Современные аппараты точечной сварки способны работать с эффективностью 600 сварных соединений в минуту. Подобная технология используется для соединения частей точной электроники, для соединения кузовных элементов автомобилей, самолетов, сельскохозяйственной техники и имеет еще множество других областей использования.
Рельефная сварка
Принцип работы одинаковый с точечной сваркой, но основное отличие заключается в том, что сам сварной шов и электрод имеют схожую, рельефную форму. Рельефность обеспечивается естественной формой деталей или созданием специальных штамповок. Как и точечная сварка, технология применяется практически повсеместно и служит дополняющей, способной сваривать рельефные детали. С ее помощью можно прикреплять кронштейны или опорные детали к плоским заготовкам.
Шовная сварка
Процесс многоточечной сварки, при которой несколько сварных соединений располагаются близко или с перекрытием, формируя единое монолитное соединение. Если между точками имеется перекрытие, то получается герметичный шов, при близком расположении точек шов не герметичен. Так как шов, с использованием расстояния между точками не отличается от созданного точечным швом, подобные аппараты используются редко.
В промышленности более популярным является перекрывающийся, герметичный шов, с помощью которого создают баки, бочки, баллоны и другие емкости.
Стыковая сварка
Здесь детали соединяют, прижимая друг к другу, а затем оплавляют всю плоскость контакта. Технология имеет свои разновидности и разделяется на несколько видов на основании типа металла, его толщины и нужного качества соединения.
Сварочный ток протекает через стык заготовок, расплавляет их и надежно соединяет
Самый простой способ – сварка сопротивлением, подходит для легкоплавких заготовок с малой площадью пятна контакта. Сварка с оплавлением и плавлением с подогревом подходит для более прочных металлов и огромного сечения. Таким способом сваривают части кораблей, якоря и тд.
Выше, описаны наиболее популярные и используемые, но есть и такие виды точечной сварки:
- шовно-стыковая осуществляется вращающимся электродом с несколькими контактами для замыкания цепи, протягивая заготовку через такой аппарат можно получить негерметичный сплошной шов, состоящий из множества сварных точек;
- рельефно-точечная деталь сваривается согласно текущего рельефа, однако шов состоит не из сплошного пятна контакта, а из многих точек;
- по методу Игнатьева в котором сварочный ток протекает вдоль свариваемых частей, поэтому давление не влияет на нагрев изделия и его сваривание.
Обозначение контактной сварки на чертеже
Согласно существующего стандарта условных обозначений точечная сварка имеет следующее обозначение на чертежах:
- Сплошной шов. Видимый сплошной шов на общем плане чертежа отмечают основной линией, остальные конструктивные элементы основной тонкой линией. Скрытый сварной сплошной шов обозначен штриховой линией.
- Сварные точки. Видимые сварные соединения на общем чертеже отмечают символом «+», а скрытые не отмечают вовсе.
ГОСТ 15878-79 Регламентирует размеры и конструкции сварных соединений контактной сварки
Вся основная информация подается на линии выноске или под ней, в зависимости от обращенной стороны (лицевая или оборотная). Вся необходимая информация о шве берется из соответствующего ГОСТа, что указывается на сноске или дублируется в таблицу швов.
svarkagid.ru
Машина контактной сварки: стыковой, точечной
Очень часто на крупных производствах установлены специальные машины контактной сварки, работа которых основана на принципах самой обыкновенной сварки, но в данном случае рабочий процесс производится под определенным давлением.
Ручной универсальный прибор контактной сварки представляет собой достаточно мобильное устройство, которое используется, в том числе, и в условиях дома.
В свою очередь, машина для выполнения контактной сварки представляет собой достаточно громоздкий станок, который нашел широкое применение в самых разных сферах промышленности.
Данный агрегат используется для сварки своими руками арматуры, различных металлических деталей, а также многих других материалов из металла.
Данные машины выпускаются отдельно для шовной стыковой сварки и точечной. Несмотря на относительную схожесть агрегатов двух типов — стыковой и точечной сварки, между ними есть ряд существенных различий.
Основной принцип работы машины, предназначенной для контактной стыковой сварки арматуры и других металлических заготовок, заключается в выполнении шовной сварки под определенным давлением.
Выполнять сварочные соединения своими руками на сварочных машинах достаточно просто, притом, что ее производительность в несколько раз выше, чем у ручной контактной сварки.
Получаемое сварное соединение имеет аккуратный вид и обладает высоким качеством.
Основные понятия
Машины для сварки используются как для стыковой шовной сварки, так и для точечной по принципу споттер.
Рабочий процесс такой универсальной машины состоит в том, что за счет образуемого давления, непосредственно в месте крепления материалов образуется мост между кристаллическими решетками стыкуемых заготовок.
Существует несколько различных стыковых приемов, которые способны активировать образование данных мостов.
В первую очередь, их сформировать можно за счет ультразвукового воздействия, которое преобразуется в колебания механического типа, после чего производится сильное сжатие скрепляемых деталей.
Кроме этого, формирование такого моста можно добиться за счет трения поверхностей заготовок друг о друга и после того, как они хорошо разогреются с определенным усилием, их сдавливают между собой.
Объединить кристаллические решетки между заготовками можно и при помощи сдавливания, которое вызовет пластическую деформацию рабочих поверхностей.
Видео:
Образование моста происходит и при нагревании заготовок при помощи газовой горелки и последующим их сжатием между собой.
В машинах, предназначенных для контактной сварки, образование моста происходит путем разогрева рабочих зон электрическим током и последующим их сильным сдавливанием, так называемый метод споттер.
Все сварочные машины, которые предназначены для выполнения контактной сварки своими руками методом споттер, для разогрева поверхностей двух различных металлических заготовок используют электрический ток.
После того как детали нагреются до заданной температуры, происходит их опрессовка, вследствие которой и получается сварочный шов высокого качества исполнения.
Данный метод получения сварочного соединения под давлением достаточно широко востребован, так как позволяет выполнять работу с металлическими поверхностями самых разных видов.
Следует отметить и то, что управление процессом шовной сварки на специальной машине производится своими руками со специального пульта.
При этом оператор обязательно должен контролировать весь ход выполняемых работ. По производительности машины для контактной сварки в несколько раз превосходят ручные аппараты.
При этом они имеют более сложное устройство и большие габариты, что исключает их использование в условиях дома.
Разновидности машин
Для выполнения контактной сварки своими руками используются машины различных модификаций, а соответственно, и с разным функциональным набором.
Между тем, все они работают по одному и тому же принципу.
При выполнении шовной стыковой или точечной сварки изначально металлические заготовки разогреваются до необходимой температуры при помощи электрического тока.
Видео:
Так как при этом образуется достаточно высокое сопротивление, металлические поверхности раскаляются практически докрасна, после чего происходит их сильное сжатие.
В момент сжатия давлением в кристаллических решетках обоих металлических деталях образуется одновременно несколько мостов, которые способны эффективно удержать стыкуемые между собой заготовки.
Сварочные машины обладают достаточно высокими показателями по мощности, которые способны обеспечить их высокую производительность и качественный сварной шов в месте стыка металлических заготовок.
Существует несколько различных разновидностей приемов, которые используются в сварных машинах для получения качественного соединении.
Выбор того или иного приема зависит, главным образом, от формы и площади разогреваемой рабочей зоны.
Наиболее распространенным технологическим приемом, который используется в сварных машинах для сварки арматуры и других металлических заготовок, является точечный по методу споттер.
Машина контактной точечной сварки за один свой рабочий проход может формировать одновременно несколько точек, что только увеличивает качество шва.
Есть машины, способные формировать шов рельефного типа.
В этом случае соединение методом споттер производится в некоторых отдельных точках, которые на небольшом расстоянии возвышаются над общей металлической поверхностью.
Можно встретить машины для шовной сварки арматуры и других металлических заготовок методом споттер. В этом случае соединение образуется за счет наплыва друг на друга сразу нескольких точек.
Метод шовной сварки своими руками на сварочной машине напоминает точечный. Различие состоит в используемых для этого электродах, которые имеют форму доскообразных вальцов.
Кроме этого, достаточно часто используют сварочные машины для стыковой сварки методом споттер.
При использовании метода стыковой сварки рабочие плоскости металлических деталей образуют как бы единую точку в месте соединения.
За счет стыковой сварки соединение заготовок производится по всей рабочей площади.
Метод точечной сварки
Используемые машины для точечной сварки своими руками методом споттер могут быть нескольких различных типов, а именно: ручного, стационарного, а также специализированного или подвесного.
Выполнять соединение арматуры или металлических заготовок они могут либо за счет однократного контакта, либо за счет многоточия.
Видео:
Конечно, многоточечная машина контактной сварки имеет более высокий потенциал работы и отличается большим набором самых разных функций, однако и другие станки достаточно производительны.
Аппарат данного типа в обязательном порядке состоит из специального генератора тока, электродов стержневого типа, а также гидравлического привода, который обеспечивает необходимое усилие при соединении разогретых металлических поверхностей.
Многоэлектродная машина может выполнять одновременно несколько соединительных точек на поверхности арматуры и обеспечивать их оптимальное сжатие.
Следует отметить, что наибольшим спросом пользуется многоэлектродная контактная машина, которая способна сформировать одновременно несколько точек на поверхности арматуры или какого-либо другого металла.
При этом для того, чтобы шов получился по-настоящему качественным, необходимо, чтобы она могла генерировать высокую плотность тока.
Такие машины могут выпускаться только стационарного типа, при этом они имеют достаточно высокую производительность при образуемом высокоэффективном сварном соединении.
Станок для стационарной сварки
В некоторых случаях для соединения арматуры, а также многих других материалов из металла своими руками, используют контактные станки стыкового типа.
В этом случае есть определенные ограничения для осуществления стыковки металла, которые заключаются в ограничениях по площади скрепляемых поверхностей, которые не должны превышать двухсот квадратных миллиметров.
Такой аппарат выпускается только в стационарном исполнении и обязательно состоит из специальных фиксаторов, блока центрирования, а также генератора тока и гидравлического пресса, способного обеспечить необходимое прижимное усилие рабочих металлических поверхностей.
В аппаратах данного класса должен обязательно использоваться такой трансформатор, который сможет обеспечить огромную силу тока.
Управление станком этого класса осуществляется вручную при помощи специальной панели.
Видео:
Специальные контактные станки в наше время выпускаются в самых разных модификациях и способны обеспечить максимально эффективное соединение металлических поверхностей.
Данные устройства имеют преимущественно стационарное исполнение.
Их основной принцип действия заключается в сильном сжатии нагретых до заданной температуры металлических поверхностей самых разных видов.
Данные станки отличаются высокой производительностью и достаточно простым принципом управления, освоить который сможет каждый.
Сделать аппарат контактной сварки своими руками достаточно просто. Об этом вы сможете прочитать на нашем сайте.
rezhemmetall.ru
Контактная точечная сварка — схема
Июнь 20, 2017
Точечная сварка — это подвид контактной сварки. Сущность контактной профессиональной точечной сварки: металл нагревается до температуры плавления тепловой энергией, образующейся в результате прохождения электротока между свариваемыми элементами на участке их контакта. Параллельно с пропусканием электротока через металлические образцы спустя некоторый промежуток времени осуществляется их сжатие. После данной процедуры совершается сплавление отдельных изделий.
Способы точечной сварки
Наиболее распространенный вариант соединения — это создание точек нагрева на торцах соединяемых элементов. Соединение арматурных стержней может осуществляться при формировании нескольких подобных точек, между которыми должен оставаться небольшой промежуток. В результате прохождения через них электрического тока происходит высокая температурная концентрация.
Точечная методика обеспечивает высококачественное соединение арматуры благодаря использованию большого количества точек нагревания.
Сущность самой процедуры в следующем: клещи контактной сварки фиксируются на свариваемых арматурных прутах. После их соприкосновения электрическая цепь замыкается. Основное сопротивление создается именно на стыке стержней, соответственно данный участок нагревается больше всего. Через определенное время концы соединяемых элементов плавятся, становятся пластичными, частично переходят в жидкое состояние, и осуществляется их соединение.
Можно выделить два основных варианта точечной сварки:
- Прерывистое оплавление — электрическая дуга воздействует на соединяемый материал не постоянно. Идеально подходит для соединения стыков арматурных прутьев, которые подвергались обработке способом горячего проката.
- Непрерывное оплавление — электрическая дуга воздействует на соединяемые образцы без перерыва, до окончательного их соединения. Менее мощная технология, используемая для элементов металлических конструкций, которые предварительно не подвергались каким-либо упрочнениям. Таким способом осуществляется соединение арматурных стержней класса А1.
Как правило, сварочное оборудование, предназначенное для контактной сварки арматурных конструкций, поддерживает оба рабочих режима.
Схема сварочного оборудования
Стационарный одноточечный сварочный аппарат включает следующие детали:
- Корпус.
- Систему подведения электротока.
- Пневматический привод.
- Систему охлаждения.
Данная схема предусматривает размещение в корпусе устройства трансформатора, контактора, панели зажимов, переключателя режимов. Вертикальное перемещение электрода обеспечивается при помощи пневматического цилиндра со сжатым воздухом. Система охлаждения — водяная. Конечно же, схема разных моделей агрегатов для точечной сварки несколько отличается. Еще что стоит отметить — это возможность самостоятельной сборки оборудования.
Независимо от конструктивных особенностей оборудования, суть схемы контактной трансформаторной точечной сварки общая для всех агрегатов, подразумевающая использование для сборки минимального количества составляющих элементов. Для соединения арматурных конструкций можно самостоятельно собрать в бытовых условиях такой агрегат небольшой мощности.
Преимущества
- Высококачественное соединение деталей, однородная структура сварного шва, что делает соединение максимально прочным, прекрасно выдерживающим механические воздействия.
- Существует возможность выбора режима сварки для каждого конкретного случая.
- Отсутствует потребность в применении дополнительных наплавочных компонентов.
Недостатки
- Подготовка к сварочным работам занимает достаточно большое количество времени.
- Большой расход электроэнергии.
- Высокие требования к чистоте.
- Работы можно производить исключительно на стационарной площадке.
Материалы для изготовления аппарата для точечной сварки своими руками
При сборке такого оборудования в бытовых условиях необходимо учитывать некоторые нюансы, иметь под рукой определенные материалы и инструменты. А главное, ответственно отнестись к данной работе, так как даже самые незначительные недоработки способны повлечь за собой быстрый выход из строя, ремонт сделанного прибора.
Необходимые инструменты, материалы
- болгарка;
- ножовка по металлу;
- отвертка;
- дрель;
- сверла;
- изолента;
- трансформатор;
- медный толстый провод;
- медные прутья;
- выключатель;
- рычаг;
- для пайки луженые наконечники.
Чтобы собрать такое устройство, понадобиться как минимум шесть трансформаторов. Уже даже существуют конструкции с микропроцессорной системой управления. Но конструкция, эксплуатационные характеристики любого агрегата для точечной сварки, изготовленного самостоятельно, остаются неизменными.
electrod.biz
Принцип контактной сварки
Одной из основных разновидностей сварки с использованием давления является контактная сварка, относимая к термомеханическому классу. Процесс нагрева в ней осуществляется теплом, выделяемым от пропускания электрических токов через контактирующие части соединения. Отличительным признаком контактной, как и всех прочих видов сварки под давлением, служит пластическое деформирование материала в зоне соприкосновения соединяемых заготовок.
Принцип контактной сварки
В ходе контактной точечной сварки принудительное формирование межатомных связей в кристаллических решетках контактирующих металлов способствует образованию сварного шва. Под действием тока с высокой плотностью в местах соприкосновения металлы заготовок нагреваются с переходом в термопластическую форму либо оплавление. От постоянного сдавливания разогретых изделий образуются дополнительные области контакта. В ходе процесса их становится все больше до окончательного сближения, то есть сварки.
Принципиальной схемой контактной сварки предусмотрено осуществление операций в три стадии. Они включают начало физического контактирования свариваемых деталей, образование химических связей в кристаллических решетках материалов и продолжение происходящих реакций на границах кромок до получения соединения. Первая стадия работы машины контактной сварки способствует сближению атомов соединяемых поверхностей. При этом не только обеспечивается их физическое взаимодействие, но и удаляются с поверхностей пленки, сглаживаются шероховатости.
Одновременно начинается межатомное взаимодействие материалов. На второй ступени при соединении электронных оболочек создаются химические реакции, способствующие формированию сварного соединения. В ходе третьей стадии сварки на контактирующих границах деталей происходит взаимное диффузное проникновение атомов. Оно вместе с попутными реакциями, протекающими в зоне сварки, оказывает деформирующее действие на металл формируемого шва и прилегающие участки.
Оборудование для контактной сварки
Контактную сварку, цена которой сегодня доступна всем, производят с помощью специальных машин. Механической составляющей этого оборудования служат узлы с механизмами, способствующие созданию требуемого давления для сжимания соединяемых изделий. Электрическую часть данного оборудования составляют сварочный трансформатор, переключатель (регулятор) контактной сварки, прерыватель сварочного тока, токопроводящие элементы.
Машины разделяют по видам осуществляемых ими швов на стыковые, шовные либо точечные. По конструкциям аппараты контактной сварки схожи между собой. Аппараты для выполнения шовных соединений добавочно снабжены приводом, вращающим электроды. Оборудование, применяемое в стыковой сварке, имеет особый привод сближения заготовок с определенной скоростью: малой – для оплавки, большей – для осаждения.
Питают данные аппараты переменными трансформаторными токами. Первичная обмотка таких трансформаторов для контактной сварки подключается к электросетям 220-380 В. Она состоит из секций, что требуется для переключения уровня мощности посредством корректировки количества работающих витков. Один-два витка с напряжением 1-12 В составляют вторичную обмотку трансформатора. Включение данных машин производится со стороны расположения первичной трансформаторной обмотки.
Необходимостью регулярных включений и отключений тока в ходе работ обусловлено применение специальных прерывателей. Они выполняются в виде электронной, электромагнитной аппаратуры либо традиционных механических контакторов. Последние чаще всего используют в аппаратах точечной либо стыковой контактной сварки невысокой мощности, с неавтоматическим действием. Электромагнитного типа контакторы эффективны не только в точечной, стыковой, но и при шовной сварке со средней мощностью оборудования. А электронные прерыватели, обеспечивающие синхронность включения (отключения) тока при определенной длительности пауз и импульсного действия, используются в различных машинах контактной точечной сварки автоматического принципа действия.
При сжатии деталей между электродами машины контактной сварки мт необходимы особые устройства давления. Сжиманию изделий в них способствуют приводы: электромеханический, пружинный, гидравлический, пневматический. Реже используется привод ручной, целесообразность его применения доказана для стыковых, точечных станков контактной сварки, имеющих небольшую мощность.
Аппараты точечной сварки эффективны для обработки заготовок малых толщин. Стыковые – активно применяются в автоматической сварке методом оплавления заготовок со значительным поперечным сечением. Отличаясь от них, аппараты для шовных соединений оснащены специальным скользящим токопроводом и механизмом привода роликовых электродов для контактной сварки.
м 1-12 В составляют вторичную обмотку трансформатора. Включение данных машин производится со стороны расположения первичной трансформаторной обмотки.
Из-за хорошей производительности, благодаря простоте выполнения все виды контактного оборудования получили широкое распространение в промышленном производстве, особенно в автомобилестроении. Этот способ сварки лежит в основе технологического процесса кузовных работ. Эффективны как стационарные установки, особые стенды, так и подвесные клещи для контактной сварки. Выбор машины зависит от характеристик металлов, сварных соединений, типов профилей обрабатываемых материалов, по ним практически нет ограничений, будь то контактная сварка арматуры, труб, цепей либо рельсов.
Проведение сварки контактным способом возможно как с помощью расплавления материала, так и без него. В последнем варианте соединение достигается деформацией материала с физическим взаимодействием свариваемых поверхностей, вследствие чего образуется их общая структура. В другом случае происходит смешивание расплавов с пластической деформацией впоследствии кристаллизующегося металла. Аппарат контактной точечной сварки позволяет это делать на ограниченном участке, а стыковая сварка методом оплавления предполагает отчасти вытеснение расплава.
На характеристики металла швов и свойства сварных соединений оказывают существенное влияние скорости нагревания, пластического деформирования и охлаждения. С повышением скорости выше бывает прочность и твердость соединения. Если последний показатель удовлетворителен, а первый недостаточен, изделие подвергают термообработке для достижения необходимых эксплуатационных свойств. Местную термическую обработку участка соединения можно производить непосредственно в сварочном аппарате контактной сварки.
promplace.ru
принцип контактной сварки (фото и видео)
Сварка — неотъемлемая процедура любого строительного процесса или ремонта. Ведь с ее помощью можно надежно скрепить различные металлические детали, создавать каркасы, ограждения, заборы.
Контактная сварка.
Однако, чтобы умело пользоваться сварочным аппаратом, необходим опыт. Особенно это касается контактной сварки, ведь этот процесс требует высокой точности и хорошего уровня владения аппаратом. Подробнее об этом методе скрепления деталей и различных его видах читайте ниже.
Характеристика контактного метода сварки
Контактная сварка — это процесс соединения металлических элементов, который происходит за счет прохождения через них электрического тока, поступающего из сварочного аппарата.
Очень важной составляющей контактного метода является зона сопротивления, находящаяся в зоне соединения металлических элементов. Именно поэтому данный вид называют еще электрической сваркой сопротивлением. Объединение металлических частей происходит за счет двух физических процессов: нагрева с помощью электрического тока и давления, оказываемого на металл.
Технические характеристики контактной сварки.
Подобный тип широко применяется благодаря ряду преимуществ, которые он имеет в сравнении с другими. Большая электрическая мощность позволяет работать с прекрасной скоростью и производительностью. Производство одного стыка занимает до 1 сек! Работа с данным методом отличается высоким качеством.
Очевидным преимуществом является то, что в процессе контактной сварки не требуется использование никаких расходных материалов: ни газа, ни флюса, ни присадочной проволоки. Что немаловажно, подобный метод является экологически чистым, поэтому не влияет ни на работника, ни на окружающую среду. Отметим, что работы, проводимые контактным методом, может выполнять даже сварщик-новичок, благодаря простоте процесса.
Точечный вид соединения
Контактная сварка отличается вариативностью процесса соединения металлических деталей.
Существует множество разновидностей данного вида.
Точечная контакатная сварка.
Для выполнения особо кропотливой и тонкой работы обычно используется точечный вид сваривания. Он заключается в соединении металла в небольших точках, которые зависят от размера электродов в сварочном аппарате. Именно электроды подводят ток и производят сжатие нагретых материалов. Несмотря на то что размер точек соединения небольшой (4-12 мм), металлические части скрепляются друг с другом намертво, поэтому беспокоиться о разрушении соединения не стоит.
Диаметр точек соединения зависит от силы электродов и тока, силы давления, приложенного на металл, размеров нагревающих частей электродов, а также состояния, в котором находятся соединяемые детали. В процессе точечной работы используются импульсы постоянного тока.
Рельефный метод сваривания
Схема рельефной сварки.
Следующая разновидность контактного способа соединения металлических деталей — рельефная. Суть процесса в том, что соединяются между собой предварительно подготовленные выступы на поверхности деталей. Эти выступы штампуются с помощью специального оборудования. Они могут быть разнообразной формы: от круглой до продолговатой. Таким образом, предварительная поверхность детали рельефная, отсюда и название процесса работы над ними.
Главное отличие рельефного способа от точечного в том, что при первой разновидности площадь воздействия и размер шва обуславливаются размером подготовленных выступов, а не электродов, как при втором способе. Данный вид контактной работы с деталями требует повышенной мощности электричества, что можно назвать недостатком.
Шовное варение: характеристика
Другим методом контактной сварки является шовный. Данный тип отличается тем, что детали соединяются между собой с помощью прерывистого или непрерывного шва. Прерывистый состоит из частых участков точечной сварки. Само сваривание происходит благодаря дисковым электродам, подводящим ток на достаточно большое пространство сразу. Прерывистый шовный способ используется чаще, чем непрерывный.
Схема шовной контактной сварки.
Дело в том, что непрерывный шов требует большей квалификации работника, а также оказывает куда большее влияние на оборудование, чем прерывистый, работать с которым можно постепенно, не перегружая аппаратуру и сварщика.
Существует также шаговый метод шовной варки, при котором ток на ролик электрода подается только после передвижения деталей. Ролики при этом постоянно находятся на деталях. Последний способ практически не используется, так как он недостаточно производительный и требует более сложного оборудования.
Стыковой вид и его особенности
Стыковой метод — еще один способ соединения деталей под воздействием электрического тока. Этот вид отличается от других тем, что детали соединяются в местах, где стыкуются специально подготовленные торцы, находящиеся на поверхности деталей. Существует несколько способов стыковой сварки металлических деталей: сопротивлением, непрерывным и прерывистым оплавлением.
В первом случае детали предварительно стыкуются и сжимаются, после чего к ним подводится ток, доводящий металл до пластичного состояния. При двух последних способах детали нагревают, а потом соединяют. Только при непрерывном оплавлении металл нагревают на протяжении всего процесса варения, а при прерывистом — детали то нагревают, то разводят, чтобы сэкономить ресурсы оборудования.
Стоит отметить, что существуют и комбинированные методы варки металлических частей: шовно-стыковой, рельефно-точечный. Они существуют для того, чтобы адаптировать процесс сваривания под конкретную ситуацию.
Вот и все, что нужно знать про различные виды контактного соединения металлов под действием электрического тока! Правильный выбор типа контактной сварки — залог успешной работы.
moyasvarka.ru
Машина контактной точечной сварки
Контактная сварка (электрическая) – это самый универсальный вариант соединения металлических заготовок, в результате которого получается достаточно надежное скрепление. Машины контактной сварки бывают разными в зависимости от условий их применения. Некоторые небольшие модели используются в цехах для малого бизнеса, большие установки входят в состав производственных линий. Но принцип работы у них одинаковый.
А суть принципа такова – электроэнергия, проходящая сквозь металлические заготовки, нагревает их до температуры плавления. При этом происходит прижим заготовок друг к другу с определенным давлением. В конечном итоге получается стык, который образуется на молекулярном уровне. Таким способом можно сваривать стальные заготовки, из цветного металла и различных сплавов.
Разновидности контактной сварки
Существует три вида контактной сварки:
- Точечная. Это когда заготовки соединяются на малой площади. И эта точка определяет прочность соединения. Конечно, один сварочный контакт не обеспечивает надежность стыка, поэтому сваривание производится в нескольких точках.
- Стыковая. Сварка производится по всей площади стыка соединяемых металлических заготовок.
- Шовная. По сути, это подвид точечной контактной сварки, потому что шов – это большое количество сварных точек, образующих сплошное соединение.
Чтобы обеспечить качество сварного соединения, машина контактной сварки должна выполнять определенные действия. В первую очередь это ток, которым и производится сварка. Он должен быть необходимой силы, чтобы провести сам сварочный процесс. Второе действие – это необходимое усилие прижима двух заготовок. И третье – это время, в течение которого должна производиться сварка. Уменьшение воздействия тока приводит к непроварам, большее время – это прожоги.
Все три фактора определяют конструктивные особенности машин контактной сварки. То есть, от них будет зависеть и качество проведенного действия, и производительность самой машины. К ее основным узлам относятся:
- Трансформатор или конденсаторная батарея – оба агрегата выполняют функции источника электроэнергии.
- Прерыватель подачи электрического тока.
- Механизм, который создает давление между электродами, а соответственно и между свариваемыми заготовками.
Именно трансформатор и батарея делят машины контактной сварки по конструктивным особенностям.
Трансформаторы
Любой металл – это хороший электропроводник. Но на стыке двух заготовок образуется определенное сопротивление, для преодоления которого нужен ток значительной силы. И именно в зоне сопротивления образуется нагрев под действием электроэнергии. Если для небольших машин, выполняющих работы с металлами незначительной толщины, требуется ток величиною 3-5 кА, то в промышленном сварочном оборудовании это значение намного выше – 300-500 кА.
Теперь, что касается конструкции трансформаторной машины контактной сварки. В основе трансформатора лежат несколько позиций, которые определяют сам принцип работы.
- Для вторичной обмотки не требуется высокого напряжения.
- Сама обмотка имеет дисковое устройство, что позволяет равномерно распределить действующие нагрузки по всем секциям. Плюс улучшается охлаждение обмоток.
- Машина контактной сварки работает в режиме высоких нагрузок (постоянных). Поэтому нужно обеспечить защиту обмоток трансформатора от перегрева, от негативного воздействия влаги. Поэтому снаружи обмотки покрывают специальной полимерной изоляцией, что обеспечивает герметичность всей конструкции.
- Нужно обязательно обеспечить охлаждение обмоток. В небольших машинах охлаждение производится воздухов, в промышленных установках водой.
- В режиме пуска машины контактной сварки работают постоянно, к примеру, промышленные модели включаются 400-500 раз в минуту. Поэтому сам трансформатор должен обладать повышенной прочностью. Поэтому сердечник прибора – это броневая конструкция. Редко его изготавливают из сборных пластин.
- Сила тока для сварки регулируется специальным устройством, которое включено в первичную сеть. При этом первичная обмотка представляет собой секционную конструкцию, части которой подключаются в разном порядке. Современные машины имеют электронное управление.
Необходимо отметить, что трансформаторная машина контактной точечной сварки имеет один существенный недостаток. Часто возникает перекос фаз, а причины – высокая частота пусковых моментов и неравномерная нагрузка.
Конденсаторная батарея
Отличие этих моделей лишь в том, что в конденсаторных батареях накапливается электроэнергия, и сама машина питается от нее, а не от питающей сети. При этом зарядка батареи происходит постоянно, а значит, нагрузка на сеть равномерная без скачков, как это происходит на трансформаторных машинах контактной сварки.
Стыковой вид сварки производится без трансформатора. Заряд, накопленный внутри конденсаторной батареи, проходит между заготовками сразу после их соприкосновения. В этом случае легко добиться необходимой мощности импульса тока и его продолжительности. Настройка производится при замене емкости каждого конденсатора.
Шовная и точечная сварка производятся с применением трансформатора. То есть, после конденсаторного блока устанавливается трансформатор, который питается от аккумулированной энергии. Поэтому его работа становится равномерной, без больших нагрузок.
Механизм прижима
Электрическая сварочная часть машин контактной сварки практически одинаковая у всех моделей с небольшими несущественными отличиями. А вот механизмы прижима отличаются друг от друга значительно. Здесь две модельные позиции.
- Стационарные машины для контактной сварки с механизмом прижима в одном корпусе со всеми остальными элементами и узлами. Давление на электроды может передаваться как механическим путем, так и пневматическим. Важно, что оба способа могут обеспечивать прижим в достаточно широких пределах. Второй вариант машин стоит дороже.
- Разделение самой машины и механизма прижима. В качестве второго выступают специальные клещи подвесного типа. Они перемещаются, что позволяет сварщику проводить сварку в любом месте цеха. Такие агрегаты используются во всех машиностроительных заводах. Удобство их использования состоит в том, что можно контролировать и настраивать давление прижима и силу тока одновременно. Механизм прижима – пневматический.
Системы управления
Качество сварочного процесса зависит от правильно выбранных параметров режима сваривания. К тому же необходимо отметить, что любой тип контактной сварки требует больших величин силы электрического тока, поэтому управление и коммутация самим процессом возможно только в первичной обмотке.
В машинах, устаревшего типа, для этого используется переключатели, которые соединяют разные секции первичной обмотки трансформатора. Разные комбинации соединяемых секций дают возможность регулировать силу тока на электродах. По сути, это были механические средства, которые обладали не очень высокой надежностью, периодически выходили из строя, конструкция их была неудобной и очень громоздкой.
Современные технологии настройки режимов сваривания – это тиристорные контакторы, с помощью которых производилась коммутация электрических цепей внутри машины контактной сварки. Аппараты для точечной и стыковой сварки дополнительно снабжаются микропроцессорами, с помощью которых облегчается процесс управления режимами, плюс производится контроль над сваркой.
Машины для контактной сварки – это в первую очередь быстрота и удобство соединения двух металлических заготовок. Здесь нет сложных операций, требующих специальных навыков. Поэтому научиться на них работать несложно.
Поделись с друзьями
0
0
0
0
svarkalegko.com
