Точечная сварка оцинкованных листовых материалов в серийном производстве. Электроды по оцинкованной стали
Контактная сварка низкоуглеродистых оцинкованных сталей
Контактная сварка низкоуглеродистых оцинкованных сталей как вопрос мало где раскрывается. Мы решили рассмотреть его.
Режимы сварки
Низкоуглеродистые стали имеют хорошую свариваемость всеми видами контактной сварки. При контактной точечной сварке низкоуглеродистой стали можно использовать как мягкий так и жесткий режимы. Мягкий режим характеризуется меньшей силой тока, большей продолжительностью времени его пропускания. Жёсткий режим имеет большое значение сварочного тока и небольшое время его пропускания.
Пример параметров на жестком режиме сварки
| Толщина заготовок в мм | Диаметр контактной поверхности электродов в мм | Продолжительность пропускания сварочного тока в сек. | Давление на электродах в КЗ | Сила сварочного тока в А | |
| начальный | перед запиливанием | ||||
| 0,5+0,5 | 5 | 6 | 0,2—0,3 | 30—40 | 4000—5000 |
| 1+1 | 5 | 6 | 0,2—0,35 | 80—120 | 6000—7000 |
Пример параметров на мягком режиме сварки
| Толщина заготовки в мм | Диаметр контактной поверхности электродов в мм | Продолжительность пропускания сварочного тока в сек. | Давление на электродах в кг | Сила сварочного тока в а | |
| начальный | перед запиливанием | ||||
| 0,5+0,5 | 5 | 6 | 0,8 | 30—40 | 3000—4000 |
| 1+1 | 5 | 6 | 1 | 80—120 | 4500—5000 |
Как и было сказано ранее, режимы отличаются продолжительностью времени пропускания сварочного тока (сек.), и его значения (А).
Жёсткие режимы применяют, когда необходимо получить большее проплавление деталей.
То есть выбор режима осуществляем опираясь на толщину свариваемого изделия, его тепло и температуропроводность. К примеру, при одинаковом времени сварки низкоуглеродистых и оцинкованных сталей, для оцинковки — режим сварки должен быть более жёстким так, как у оцинковки меньшая температуропроводность.
Контактная сварка низкоуглеродистых оцинкованных сталей
При сварке сталей с покрытием, к примеру оцинковки, происходит интенсивное испарения цинка, поскольку его температура кипения составляет 906 °С, поэтому есть большая вероятность его попадания в сварочную ванну. В последствии это способствует образованию пор и кристаллизационных трещин в сварном шве.
Технологическое решение этой проблемы осуществляется двумя способами: механическим (щетками, абразивным кругом) или термическим (газовой горелкой). И возможно удаление слоя цинка химическим способом — за счет обработки металла кислотой с последующей ее нейтрализацией щелочью, промывкой водой и сушкой.
Импульсная контактная сварка
Данный способ сварки производится в две стадии. Вначале деформируют и удаляют цинковое покрытие из зоны сварки путем подачи предварительного импульса тока для нагрева поверхности выше температуры плавления цинка, но ниже температуры образования сварной точки. Затем подают основной импульс тока до образования сварной точки.
На фото показаны примеры контактной сварки оцинковки с применением метода контактной импульсной сварки.
Недостатком этого способа является то, что при деформации покрытия происходит уменьшение толщины покрытия, а основная часть его остается в зоне контактов электрод-деталь и деталь-электрод. Это не обеспечивает надлежащее качество свариваемых деталей и приводит к увеличению времени сварки
blog.svarcom.net
Композиционный материал на основе меди для электродов контактной сварки оцинкованных сталей
Изобретение может быть использовано при контактной сварке оцинкованных сталей. Композиционный материал содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: титан 0,2-1,1, углерод 0,05-0,20, медь - остальное. Изготовленные из указанного материала электроды для контактной сварки обладают высокой сопротивляемостью адгезии к цинковому покрытию при одновременной хорошей жаропрочности, а также стабильностью контактного сопротивления, что обусловливает высокий ресурс их работы. 4 табл.
Изобретение относится к сварочному производству, в частности - к составам материалов на основе меди для электродов контактной сварки оцинкованных сталей.
Известны материалы на основе меди для электродов контактной сварки, например, бронзы, содержащие хром, титан, цирконий и другие элементы, обеспечивающие прочностные характеристики материала за счет дисперсионного упрочнения. Однако эти бронзы имеют низкую температуру рекристаллизации, что приводит к ускоренному разрушению контактной поверхности электродов [1].
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является композиционный порошковый материал на основе меди, содержащий ультрадисперсные частицы оксида титана TiO2, полученный методом внутреннего окисления порошка сплава меди с титаном [2], пригодный для сварки оцинкованных сталей. Указанный материал обладает хорошими электрофизическими характеристиками как при комнатной, так и при повышенных температурах и имеет высокую температуру рекристаллизации. Однако недостаточно высокие антифрикционные и противоадгезионные свойства материала, а также нестабильность его контактного сопротивления обусловливают недостаточно высокий ресурс работы изготовленных из него электродов контактной сварки оцинкованных сталей, особенно, электродов для роликовой шовной и стыковой сварки. Кроме этого длительные окислительно-восстановительные отжиги, используемые в технологии получения данного материала, обусловливают высокие цены на него, что не позволяет осуществить его широкое применение в сварочном производстве.
Заявляемое изобретение решает задачу расширения ассортимента материалов, обладающих высокими физико-механическими характеристиками при одновременно высоких показателях антифрикционных, противоадгезионных свойств материала, стабильности его контактного сопротивления и ресурса работы изготовленных из него электродов контактной сварки оцинкованных сталей, а также расширения ассортимента композиционных порошковых материалов на основе меди, обладающих высокими физико-механическими характеристиками.
Эта задача решается тем, что композиционный материал на основе меди, содержащий титан, дополнительно содержит углерод при следующем соотношении компонентов, масс. %:
| Титан | 0,2-1,1 |
| Углерод | 0,05-0,20 |
| Медь | остальное |
Из уровня технически не известны аналоги, обладающие тождественной совокупностью признаков.
Заявляемый материал изготавливают из шихты, приготовленной смешиванием порошков титана (ТУ 48-0501-385-94), углерода (ГОСТ 4404-78) и меди (ГОСТ 4960-75), путем обработки шихты в шаровой мельнице, последующего холодного компактирования полученных гранул в брикеты и их горячей экструзии в пруток или профиль при температуре 750-850°С. При этом компоненты шихты вступают в твердофазные реакции, в результате которых образуется структура материала, представляющая собой практически чистую матрицу с равномерно распределенными в ней ультрадисперсными (10-50 нм) частицами оксида и карбида титана, а также свободного углерода. Наличие в материале равномерно распределенного ультрадисперсного углерода придает материалу высокие антифрикционные и противоадгезионные свойства, обеспечивая тем самым высокий ресурс изготовленных из него электродов контактной сварки и токоподводящих наконечников дуговой сварки.
В соответствии с описанной технологией были изготовлены прутки заявленного материала с вышеуказанным содержанием компонентов, а также материала-прототипа (табл.1).
| Таблица 1 | ||||
| Компоненты | Составы, масс.% | |||
| №1 | №2 | №3 | Прототип | |
| Титан | 0,20 | 0,50 | 1,10 | 0,50 |
| Углерод | 0,20 | 0,15 | 0,05 | - |
| Медь | 99,60 | 99,35 | 98,85 | 99,5 |
Все полученные прутки были подвергнуты испытаниям с целью определения их физико-механических характеристик, которые приведены в табл.2.
Твердость определялась по ГОСТ 9012-59, электропроводность - по ГОСТ 7229-76, а испытания на растяжение проводились по ГОСТ 1497-84.
| Таблица 2 | |||||
| Составы | Физико-механические характеристики | ||||
| Твердость НВ | Электропроводность, % от электропроводности меди | Временное сопротивление растяжению, МПа | Относительное удлинение, % | Относительное сужение, % | |
| Прототип | 143 | 83 | 420 | 18 | 32 |
| Состав №1 | 145 | 87 | 425 | 18 | 33 |
| Состав №2 | 155 | 85 | 510 | 16 | 28 |
| Состав №3 | 185 | 72 | 560 | 12 | 22 |
Из табл.2 видно, что прочностные свойства заявляемого материала превосходят прочностные свойства материала-прототипа. При этом заявляемый материал составов №1 и №2 по сравнению с материалом-прототипом имеет и более высокую электропроводность.
Антифрикционные свойства материалов определялись на машине СМЦ-2 по схеме «ролик-колодка» при давлении на контактную поверхность пары трения 2 МПа и скорости скольжения 0,4 м/с. В качестве материала колодки использовались заявляемый материал указанных выше составов и материал-прототип. Для изготовления контртела (ролика) использовалась качественная углеродистая сталь 20, часто применяемая в конструкциях ответственного назначения, получаемых из листовых заготовок роликовой шовной сваркой.
Результаты испытаний приведены в табл.3.
Для оценки противоадгезионных свойств, а также стабильности контактного сопротивления заявляемого материала и материала-прототипа были отштампованы колпачковые электроды типа F диаметром 16 мм по ISO 5821. Испытания проводили при сварке оцинкованной стали толщиной 0,8±0,8 мм при сварочном токе силой 10-11 кА, усилии сжатия электродов - 230 кГс и темпе сварки - 7 пер.
Критерием оценки противоадгезионных свойств материалов, а также стабильности их контактного сопротивления было принято относительное изменение контактного сопротивления электродов, обусловленное в основном диффузией жидкого цинка в материал электродов, а также зашлаковыванием их контактных поверхностей. Измерялось контактное сопротивление между двумя электродами до (RO) и после (R) испытаний и определялось относительное его изменение по формуле:
ΔR=RO/R.
Результаты измерений приведены в табл.3.
| Таблица 3 | ||||
| Составы | Антифрикционные свойства | Относительное изменение контактного сопротивления | ||
| Коэффициент трения | Удельный износ, мг/км | Удельная нагрузка заедания, кгс/см2 | ||
| Прототип | 0,030 | 0,403 | 163 | 1,34 |
| Состав №1 | 0,028 | 0,365 | 181 | 1,24 |
| Состав №2 | 0,024 | 0,347 | 287 | 1,29 |
| Состав №3 | 0,022 | 0,326 | 363 | 1,32 |
Из табл.3 видно, что заявляемый материал обладает значительно более высокими антифрикционными и противоадгезионными свойствами, а также более стабильным контактным сопротивлением, чем материал-прототип.
Для определения ресурса электродов контактной сварки были проведены сравнительные испытания холодноштампованных колпачковых электродов типа F диаметром 16 мм по ISO 5821, изготовленных из заявляемого материала указанных выше составов и материала-прототипа. Испытания проводили при сварке оцинкованной стали толщиной 0,8±0,8 мм при сварочном токе силой 10-11 кА, усилии сжатия электродов - 230 кГс и темпе сварки -7 пер.
Критерием оценки ресурса работы электрода служило количество сваренных точек до его перезаточки, необходимость в которой наступала в том случае, когда диаметр контактной поверхности электрода увеличивался на 20% по сравнению с его исходным диаметром. Измерение диаметра контактной поверхности электрода производилось через каждые 100 циклов сварки. Если измеренный диаметр превосходил исходный диаметр на 20%, то за значение ресурса электрода принималось количество сваренных им точек, которое было зафиксировано при проведении предыдущего измерения контактной поверхности электрода.
Результаты ресурсных испытаний приведены в табл.4.
| Таблица 4 | ||||||
| Составы | Количество сваренных точек до переточки электрода, шт. | |||||
| № испытания | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | Среднее значение | |
| Прототип | 2300 | 2500 | 2100 | 2700 | 2400 | 2400 |
| Состав №1 | 2400 | 2800 | 3000 | 2500 | 2720 | |
| Состав №2 | 2600 | 2300 | 2900 | 3100 | 3200 | 2820 |
| Состав №3 | 2800 | 3300 | 3100 | 3400 | 2900 | 3100 |
Из табл.4 видно, что электроды из заявляемого материала имеют ресурс, превосходящий ресурс электродов из материала-прототипа.
Источники информации, принятые во внимание при составлении описания и формулы изобретения
1. Справочник по обработке цветных металлов и сплавов / А.П. Смирягин, Н.З. Днестровский, А.Д. Ландиков и др. / Под ред. Л.Е. Миллера - М.: Металлургиздат, 1961. 872 с.
2. Данелия Е.П., Розенберг В.М. Внутреннеокисленные сплавы. - М.: Металлургия, 1978. 232 с.
Композиционный материал на основе меди для электродов контактной сварки оцинкованных сталей, содержащий титан, отличающийся тем, что он дополнительно содержит углерод при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Титан | 0,2-1,1 |
| Углерод | 0,05-0,20 |
| Медь | остальное |
www.findpatent.ru
Точечная сварка оцинкованных листовых материалов в серийном производстве
Рассмотрены вопросы стабилизации качества точечной сварки за счет автоматической корректировки режимов при серийном производстве изделий из листовых материалов с различными типами гальванических покрытий на основе цинка.
В последние годы происходит интенсивное внедрение в промышленности листового металлопроката с защитными покрытиями различных типов. В автомобилестроении и металлообработке листовая сталь с металлическими покрытиями используется, в основном, для изготовления автомобильных кузовов, компонентов шасси, корпусных и рамных конструкций. Изготовление этих конструкций часто требует использования методов контактной сварки сопротивлением для автоматизации или роботизации процессов сварки.
Исследования, проведенные до настоящего времени в различных научно- исследовательских центрах, включая Instytut Spawalnictwa, выявили закономерности сварки деталей с покрытиями, что позволило внедрить методику контактной сварки сопротивлением при монтаже элементов ответственных конструкций.
В настоящее время в промышленном производстве контактной сваркой сопротивлением свариваются детали, оцинкованные холодным и горячим методами. При этом металл покрыт тонкими однородными слоями с высокой прочностью сцепления с основным материалом и пассивированным поверхностным слоем.
В связи с тем, что основной потребитель оцинкованного листового металлопроката — автомобилестроение, проведено много испытаний и исследований с точки зрения применения его для изготовления коррозионностойких сварных автомобильных кузовов. Учитывая необходимость использования оцинкованных листов в автомобилестроении, следует принимать во внимание, что цинково- никелевые покрытия с дополнительным органическим слоем (например, с повышенным содержанием Si02) являются наиболее предпочтительными. Среди новейших разработок имеются листы с органическими покрытиями, показанные на Рис.1. Листы, покрытые органическим поверхностным слоем, содержащим молекулы цинка, с трудом поддаются сварке, при использовании же покрытия тонким органическим слоем (приблизительно 1 мкм) на хромистой основе (Рис. 1а) значительно повышает свариваемость.
Металлические пластины с защитными покрытиями и дополнительными органическими слоями (а- легко поддающаяся сварке пластина, б — трудносвариваемая пластина).При большом количестве сварных точек увеличение диаметра рабочей поверхности электрода становится существенным фактором ухудшения качества сварного шва. При этом наблюдается снижение плотности сварочного тока, что, в свою очередь, снижает тепловложения в зоне сварки. С другой стороны, при этом снижается усилие сжатия электрода, что требует увеличения тока сварки и, следовательно, приводит к повышенным тепловложения в зоне контакта “электрод-пластина”.
Постоянное налипание материала покрытий и продуктов их окисления на торец электрода при увеличении его площади оказывает дополнительный существенный эффект на тепловую энергию, выделяющуюся в зоне контакта “электрод-пластина”, а также на качество и повторяемость процесса сварки. Считается, что обычно эти изменения состояния рабочей поверхности электрода и его формы приводят к уменьшению литого ядра сварной точки и к изменению ее строения.
Все эти факторы сварки зависят, в основном, от материала электродов и формы его рабочей поверхности, а также, в определенной степени, от материала покрытия. Тип покрытия металла определяет состояние рабочей поверхности электрода, его деформацию и загрязнение материалом покрытия и продуктами сгорания.
Серийная точечная сварка стали, покрытой тонкими металлическими покрытиями
Учитывая комплексный характер проблем сварки сопротивлением пластин, покрытых металлическими покрытиями, процесс их точечной сварки может считаться приемлемым при условии успешного внедрения в серийном производстве. Начальные режимы сварки могут быть выбраны на основе рекомендаций или номограмм, имеющихся в технической литературе, в которых учтены толщина
свариваемых пластин, форма и размеры электродов. При этом с учетом влияния износа рабочей поверхности электрода, контактирующей с материалом покрытия в течение длительного процесса сварки, корректировка параметров режима сварки при выполнении серии точек является крайне необходимой.
В автоматизированных сварочных постах этап очистки и корректировки формы электрода после выполнения 100 — 200 точек может программироваться в рабочем цикле при зачистке специальными фрезами с пневматическим приводом. Стабильность режима сварки в ручных операциях трудноуправляема. В промышленной практике наиболее эффективное решение — корректировка значения сварочного тока, если в процессе сварки используются точечные машины, оборудованные современными системами управления.
Изготовители сварочных машин и систем управления предлагают оборудование с контролем стабилизации значения сварочного тока и возможности его корректировки в сварочном цикле, что необходимо для выполнения точек требуемого качества.
Функциональное качество сварных соединений всегда являлось превалирующим аспектом в оценке совершенства принятой технологии сварки. В случае точечной сварки металлических покрытых пластин, таким критерием является получение требуемого качества сварной точки для каждой серии, с точки зрения как прочности точки, так и ее строения. В пределах одной серии сварные точки могут иметь различное строение. Поперечные разрезы сварных точек, полученных при сварке на переменном токе, показаны на рис. 2-4. Основная проблема заключается в том, чтобы скорректировать значения сварочного тока таким образом, чтобы точки имели надлежащие размеры и строение, типа А — как на Рис. 2, на протяжении всей серии. Очень опасно изменение размеров и строение швов в течение цикла. Могут образовываться швы типа В — с литым ядром меньшего диаметра — или типа С и D — с кольцевой структурой ядра (С — если область непровара мала). Если рабочие концы электрода сильно загрязнены, могут появляться точки типа Е, т.е. без образования литого ядра.
Правильно выполненная сварная точка с получением строения и размеров литого ядра типа А — Травление: Nital. X 25
Сварная точка типа D с кольцевым ядром и большой центральной областью без провара. Травление: Nital х 25
Сварная точка типа Е, полученная без образования литого ядра. Травление: Nital х 25Корректировка значений сварочного тока будет зависеть от вида и толщины свариваемых пластин, а также от размеров электрода, типа сварочной машины (на переменном или постоянном токе инверторного типа) и многих других факторов. В алгоритме изменения сварочного тока в течение цикла, разработанного в Instytut Spawalnictwa, приняты дополнительно во внимание такие факторы, как скорость охлаждения электрода и твердость его материала:
где: Iо — первоначальное значение сварочного тока [А]; Iв — значение сварочного тока для n-шва [А]; а — скорость охлаждения электрода; g — толщина пластины [мм]; Т — твердость электрода [твердость по Виккерсу, 30]; R — радиус рабочего торца электрода [мм]; n — количество свариваемых точек; А — константа.
Схема изменений сварочного тока при серийной точечной сварке с использованием вышеупомянутого алгоритма показано на Рис. 5. Все точки в серии имеют гарантированные размеры (диаметр сварной точки больше 5Vg [мм]). Строение сварной точки правильное, с образованием литого ядра сферической формы. Механические свойства сварных соединений также постоянны для всей серии.
При увеличении значения сварочного тока на 30 %, можно определить конечное число точек на основе алгоритма изменений значения сварочного тока:
В определенных условиях корректировка значений сварочного тока может быть проведена более тщательно. В таблице 1 приведены результаты серийной точечной сварки пластин с покрытиями типа Solplex. Сварка проводилась с использованием сварочной машины на переменном и постоянном (от источника питания инверторного типа) токе с автоматической корректировкой его значения. Видно, что проведение сварки с использованием сварочных машин с источниками питания инверторного типа позволяет значительно повысить количество бездефектных точек по сравнению с использованием машин на переменном токе.
Пример технологии сварки, при которой стабилизация сварочного тока и корректировка его величины рассчитываются по алгоритму В = Io + s.Серийная точечная сварка может проводиться также на основе другого алгоритма изменений значений сварочного тока. Некоторые автомобилестроительные компании предлагают выполнение сварных точек с такой корректировкой значения сварочного тока, при которой в 30 % случаев происходит выплеск металла. Это вызвано слишком высоким сварочным током относительно его оптимальных значений. Предполагается, что такой способ сварки гарантирует получение швов с достаточно большими сварными точками. Пример такой технологии сварки показан на рис. 6. Однако, этот процесс может применяться в серийном производстве только тогда, когда сварочные посты оборудованы системами регистрации динамического сопротивления области сварки и корректировки значения сварочного тока, обеспечивающих возможность его изменения в зависимости от количества сварных точек, и, дополнительно, в соответствии с уменьшением электрического сопротивления во время сварки n-ой точки.
Пример технологии сварки, при которой происходит управление стабилизацией сварочного тока и условиями формирования грата.Результаты серийной точечной сварки пластин, с покрытиями тина Solplex, с автоматической корректировкой сварочного тока
Точечная сварка пластин с металлическими покрытиями толщиной более 15 мкм
Точечная сварка пластин с толстыми цинковыми покрытиями сложна, особенно при проведении серийной сварки. Толстые цинковые покрытия наносятся методом погружения; допуск толщины слоя — несколько микрометров и даже больше. Величина расхода электродного материала, которую для таких процессов трудно рассчитать и, как следствие, скорректировать, в основном за счет увеличения сварочного тока, приобретает в этом случае существенное значение.
В то время, как в мелкосерийном производстве поддержание стабильности режима процесса может быть осуществлено непрерывной очисткой рабочей поверхности электрода для сохранения его размеров, в крупносерийном производстве такая обработка дорогостояща и не обеспечивает качества сварки.
В Instytut Spawalnictwa в Gliwice была разработана специальная программа для точечной сварки материалов этого вида.
Схема трехступенчатой программы для серийной точечной сварки пластин с толстыми оцинкованными покрытиями приводится на рисунке ниже.
Схема трехступенчатой программы точечной сваркиЭтап 1 . Удаление цинкового покрытия из центральной контактной поверхности (Относительно высокое значение давления Р, и низкий сварочный ток I1,)
Этан 2. Охлаждение области соединения, защита контактной поверхности от окисления атмосферным воздухом (низкое значение давления Р2, отсутствие сварочного тока I2 = 0).
Этап 3. Формирование правильного строения литого ядра при непрерывном контроле параметров сварки (параметры — как в случае сварки пластин без покрытия) I3 = стабилизация и контроль; Р3 — контроль.
На первом этапе программы сварки материал покрытия удален из центральной контактной области, а рабочие поверхности электрода пригнаны к поверхности пластины без повреждения покрытия. Электрическое сопротивление центральной контактной поверхности увеличено, в то время как сопротивление контактов «пластина- электрод» уменьшено. Этот эффект достигнут в результате применения повышенного усилия сжатия электрода при относительно низком электрическом токе.
На втором этапе программы, во время охлаждения металла в зоне сварки, происходит остывание расплавленного кольцевого материала покрытия, защищающего центральную область контакта от атмосферного воздуха, в то время, как происходит дальнейшее увеличение электрического сопротивления центральной области, что благоприятно с точки зрения образования правильного строения сварной точки.
На третьем этапе формируется литое ядро. Благодаря условиям, обеспеченным на первом и втором этапах, параметры сварки на третьем этапе (ток, усилие сжатия и время) приближаются к оптимальным параметрам сварки пластин без покрытия.
Использование трехступенчатой программы сварки пластин с толстыми цинковыми покрытиями позволяет:
- Избежать разрушения структуры металла покрытий и, следовательно, обечпечить хорошую коррозионную стойкость и безупречный внешний вид соединений. Не требуется какая-либо дополнительная защита поверхности шва, например окрашиванием.
- Минимизировать кавитацию на поверхности контакта “электрод-пластина”, и, следовательно, обеспечить возможность применения для изготовления электрод широкой номенклатуры материалов класса А2, в том числе с волокнистой структурой.
- Снижение загрязнения рабочей поверхности электрода цинком и его соединениями, а также хорошая гладкость их поверхности обеспечивают наиболее высокий срок службы электрода при использовании твердых материалов (более чем 150 НВ).
- Корректировать параметры сварки согласно установленному алгоритму и проводить механизацию и автоматизацию сварки деталей с такими покрытиями за счет стабильности режима сварки.
- Получать сварные точки высочайшего качества без грата и с минимальным нагревом покрытий в местах контакта с электродами, что существенно уменьшает неблагоприятное воздействие цинка и его соединений на окружающую среду.
Современное развитие методов сварки позволяет внедрить новые технологии сварки деталей с толстыми цинковыми покрытиями в серийном производстве, что на практике приносит реальные технические, экономические, организационные и экологические выгоды.
Выводы
- Применение правильной корректировки сварочного тока при серийной точечной сварке приводит к увеличению количества точек со структурой А, но, поскольку рабочие поверхности электродов изнашиваются, структура металла шва приближается к типам С или В. Механические свойства сварных точек становятся все более дифференцированными.
- Сварка с использованием чрезмерно загрязненных электродов приводит к получению точек без сформирования литого ядра, характеризуемых относительно низкой прочностью (тина Е).
- Сварные точки, полученные при использовании инверторного источника питания на постоянном токе характеризуются существенно лучшим строением (типа А), чем точки, выполненные на переменном токе (встречаются точки типов В и С). Большинство сварных точек в серии обладало требуемыми механическими и геометрическими характеристиками, установленными при проведении испытаний на разрыв и сдвиг и при анализе поперечных шлифов, соответственно.
- Точки, выполненные с использованием электродов со сферическими рабочими поверхностями, имеют лучшее качество, чем с плоскими.
- Определение коэффициента корректировки сварочного тока для серийной точечной сварки пластин с дополнительным органическим покрытием, требует в определенных условиях производства учета как механических свойств соединений, так и строения точек.
- Односторонняя сварка пластин с толстыми металлическими (более 15 мкм) покрытиями требует применения специальной программы сварки, в которой учитываются изменяющиеся значения силы сварочного тока и давления.
Также Вам будет интересно:
chiefengineer.ru
Особенности сварки оцинкованных труб своими руками: ГОСТ на электроды
Не секрет, что оцинкованные стальные изделия используются в различных отраслях промышленности и строительстве довольно часто. И это неудивительно. Ведь материал имеет отличную коррозионную стойкость и стоит недорого. При этом такие трубы имеют более привлекательный внешний вид, в сравнении со стальными. Все это можно увидеть на фото и видео в Сети.
Пример оцинкованных труб
Получение оцинкованного материала
Чтобы нанести на сталь цинк, есть несколько вариантов по ГОСТу. Самый часто используемый способ – напыление. Также часто применяется цинкование и гальванический способ. Цинкование применяется при массовом изготовлении стальных изделий.
Поэтому толщина слоя цинка может быть разной, но находится в пределах от 2 до 150 микрон.
Как соединить оцинкованные трубы
Чтобы соединить трубы, использовать резьбу нецелесообразно, поскольку это нарушает свойства металла (коррозионную стойкость). Поэтому чаще всего используется традиционная сварка. Однако опасность повреждения цинкового покрытия также сохраняется. Поэтому не исключены коррозионные процессы. Если участки поверхности труб окажутся малыми, они все равно будут защищены катодным путем. Если же эти зоны большие, тогда коррозийная защита не может быть обеспечена на все 100 %.
Приваривание фланца к трубе
Особенности
Чтобы соединить оцинкованные трубы своими руками, применяется специальная технология, которая дает возможность избежать нарушения цинкового покрытия. Происходит все таким образом. Флюс наносится на место соединения. Он не выгорает, поскольку находится в расплавленной стадии. Благодаря этому создается высокий уровень коррозионной стойкости.
Такой метод применим и для сварки труб водопровода. Дело в том, что внутри трубы остается флюс, который затем растворяется в воде. При этом он не создает опасности для человека, поскольку безвреден.
И, конечно же, нельзя забывать о безопасности процесса. Поэтому сварка выполняется только в хорошо проветриваемых помещениях. Иначе это чревато ухудшением здоровья. Это особенно важно знать, если планируется выполнять процедуру своими руками. На видео в Сети об этом нюансе не всегда могут сообщить, поэтому его нужно запомнить.
Правила выполнения сварочных работ
Для удачного результата следует соблюсти простые правила, которые можно найти в ГОСТах:
- Кромки не нужно подготавливать (даже если толщина стенок составляет более 4 мм): они должны быть без скосов. При этом необходимо выполнить зачистку до блеска, удалить жир.
- В процессе нужно обеспечить температуру, при которой цинк не перегревается, а иначе о коррозионной стойкости можно забыть. Поэтому нужно наносить слой флюса, которого будет вдвое большое от необходимого количества по расходу.
- Газовое пламя должно поставлять небольшой избыток кислорода.
- Детали предварительно подогреваются.
- Горелка выбирается на номер или два номера меньше, если сравнивать с аналогичной ситуацией при работе со стальными изделиями.
- Прут устанавливается в место стыка, а затем огнем горелки расплавляют его (направление должно быть не на основной металл, а именно на прут).
- Чтобы предотвратить появление пор, следует уменьшить скорость сварки и увеличить ток.
- После процесса флюс следует удалить.
Выбор электрода
Рутиловый электрод
Стандартные оцинкованные трубы для воды можно сваривать обычными электродами. Если выбирается ручной дуговой способ сварки, то выбор электрода – важная составляющая качественности процесса. Если нужно сваривать низколегированные стали, подойдут электроды с основным покрытием, для углеродистых сталей лучше с рутиловым.
В сварке оцинкованных труб есть свои особенности. И если их учесть, тогда процесс пройдет стабильно, а на выходе мы получим качественный шов, который будет служить не один год. Он будет обладать высокой коррозионной стойкостью, герметичностью. А стоимость и время монтажа будут на минимальном уровне.
trubygid.ru
