Как произвести контактную сварку своими силами. Что такое точечная сварка
Что такое точечная сварка
По включении ток проходит от одного электрода к другому через металл деталей и разогревает металл больше всего у места соприкосновения деталей. Разогрев поверхности металла под электродами при правильно проводимом процессе незначителен, вследствие того, что контакт электрод — изделие имеет сравнительно не большое сопротивление и вследствие мягкости и высокой электропроводности электродного металла, а сам электрод интенсивно охлаждается проточной водой- Прохождение тока вызывает разогрев и расплавление металла в зоне сварки» создающее ядро сварной точки, имеющее чечевицеобразную форму.
Диаметр ядра сварной точки в обычных случаях имеет величину от 4 до 12 мм.
1.1.Что такое точечная сварка? Точечная сварка представляет собой своеобразный процесс, в котором сочетается расплавление металла и получение литой структуры сварного соединения с использованием значительного осадочного давления.
Диаметр ядра определяет в основном прочность точки и зависит от диаметра рабочей поверхности электрода, толщины листов, давления, силы тока и времени его прохождения. При неправильно подобранном режиме сварки может не произойти достаточного плавления металла и получается непроверенная точка. Когда ядро расплавляется, прилегающая к нему по окружности зона металла находится в «пластическом состоянии и плотно сжимается давлением электродов. Давление создаёт уплотняющее кольцо пластичного металла, удерживающее жидкий металл ядра. При недостаточном давлении уплотняющее кольцо не может удержать жидкий металл ядра и происходит внутренний выплеск металла в зазор между листами.
С увеличением времени прохождения тока диаметр и высота ядра растут. Чрезмерное увеличение размеров ядра ослабляет его оболочку из нагретого твердого металла и происходит сильное вмятие металла под электродами, ведущее к наружному выплеску жидкого металла и снижению прочности точки. По выключении тока начинается охлаждение и затвердевание расплавленного ядра точки.
Кристаллизация жидкого металла идёт от поверхности ядра к его середине. В результате ядро имеет столбчатую дендритную структуру, характерную для сварной точки на любом металле, При охлаждении и затвердевании происходит уменьшение объема расплавленного металла ядра, В результате, в центральной части ядра могут образовываться усадочная раковина, пористость и рыхлость металла- Чем толще металл, тем сильнее неблагоприятное влияние усадки и тем больше вероятность образования пористости или усадочной раковины. Наиболее надежным способом борьбы в этом случае является повышение рабочего давления, а также переход на циклы сварки с проковкой.
Обычно в сварном соединении располагается несколько точек, поэтому при сварке приходится считаться с утечкой тока через ранее сваренные точки, шунтирующие точку, подлежащую сварке. Наличие ранее сваренных точек вызывает также уменьшение полезного давления электродов на свариваемую точку, так как часть этого давления воспринимается ранее сваренными точками. Поэтому при сварке нескольких близко расположенных точек средняя прочность точки получается ниже, чем при сварке отдельной точки. Самой прочной точкой в узле обычно является первая по времени сварки.
При точечной сварке нет возможности удаления загрязнении поверхности металла в зоне сварки, поэтому детали иод точечную сварку должны проходить предварительную тщательную очистку щётками, травлением в кислотах, опескоструиванием и т. д.
Сборка под точечную сварку должна производиться как можно точнее, обеспечивая плотное прилегание деталей до сварки. Наличие зазора между деталями поглощает значительную часть давления электродов на деформацию деталей до плотного соприкосновения, действительное осадочное давление на точку становится недостаточным и сильно колеблется по величине, почему получается значительный разброс прочности точек. Требования к точности сборки повышаются с увеличением толщины листов.
Различают так называемые мягкие и жёсткие режимы точечной сварки. При мягких режимах пользуются умеренными силами тока; плотность тока на рабочей поверхности электрода обычно не превышает 100 мм. Для жёстких режимов плотности тока доходит при сварке стали до 120—300 мм.
Мягкие режимы характеризуются большей продолжительностью времени сварки, более плавным нагревом, уменьшенной мощностью сварки, К преимуществам мягких режимов относятся уменьшение мощности» потребляемой из сети, уменьшение нагрузки сети, понижение мощности и стоимости необходимых контактных машин, уменьшение закалки зоны сварки.
Жесткие режимы требуют машин повышенной мощности, увеличивают максимальную загрузку сети, К преимуществам жёстких режимов сварки относятся: уменьшение времени сварки, повышение производительности. Давление электродов обычно берётся в пределах от 3 до 8 кг/мм.
Неправильно установленный режим сварки или нарушение технологических требований может вести к разнообразным дефектам точечной сварки. Наиболее опасным дефектом является непровар, характеризующимся отсутствием литого ядра точки или малыми его размерами. Опасность непровара увеличивается тем, что он не всегда надёжно обнаруживается внешним осмотром изделий при приёмке. Могут встречаться также подплавление поверхности и прожог металла, глубокие вмятины на поверхности металла, раковины и пористость литого ядра.
1.1.1.Точечной сваркой соединяются главным образом детали из малоуглеродистой стали, обладающей отличной свариваемостью.
Сварка легированных сталей, склонных к закалке, а также сталей с повышенным содержанием углерода должна проводиться на мягких режимах. При сварке на жёстких режимах ядро точки и окружающая зона влияния сильно закаливаются и обнаруживают повышенную склонность к образованию трещин. Стали повышенной прочности требуют увеличения рабочего давления при сварке.
Иногда требуется термообработка изделия по окончании сварки как для снятия внутренних напряжений, созданных процессом сварки, так и для улучшения структуры металла, главным образом для уничтожения особо опасной структуры мартенсита. Обычно термообработка сводится к высокому отпуску. Часто последующая термообработка повторным пропусканием тока возможна непосредственно в точечной машине тотчас по окончании сварки точки.
Хорошо сваривается точками аустенитная нержавеющая хромо-никелевая сталь типа 18/8. Для уменьшения распада аустенита и выпадения карбидов сварка ведётся на жёстких режимах с минимальным возможным временем сварки. Применяются высокие давления, требующие электродов из особо прочных сплавов. Время сварки сокращается до 0,01 сек. на одну точку и ниже для тонкого материала. Возможна точечная сварка алюминия, алюминиевых и магниевых сплавов. Вследствие высокой тепло- и электропроводности алюминия для его точечной сварки необходима большая плотность тока на электродах, достигающая в некоторых случаях 1000—1500 а/мм. При этом частицы алюминия легко прилипают к электродам, а частицы меди электродов прилипают к алюминиевым листам. Для уменьшения прилипания необходима тщательная зачистка как поверхности листов, так на рабочей поверхности электродов. Сплавы алюминия обычно свариваются несколько лучше технически чистого алюминия, вследствие повышенного электрического сопротивления.{jcomments on}
www.autoezda.com
инженер поможет - Точечная сварка металлов
Принцип действия точечной сварки
Давайте поподробнее рассмотрим принцип действия точечной сварки. Как уже было сказано выше, для образования сварного соединения, нужна подача тока, вследствие этого происходит пластическая деформация из-за воздействий, которые оказывают сжимающие усилия. Сварочная технология основана на воздействии электричества по закону Джоуля – Ленца. Так, мы получаем, что ток проходит между электродами, которые имеют хорошую электропроводность, также проходя и через металл.
Для того, чтобы обеспечить качество сварного шва необходимо:
- Очистить обрабатываемую поверхность от краски, ржавчины и т.п.;
- Выбрать нужный режим силы тока;
- Сделать усилие прямо пропорциональным диаметру электрода.
Технологический процесс
Включает в себя:
- изготовление деталей и заготовок;
- сборку и прихватку;
- подготовку поверхностей;
- сварку;
- правку и механическую доработку;
- контроль качества и антикоррозионную защиту.
Для расскройки заготовок из листов применяют гильотинные дисковые ножницы. Можно использовать и штампы, которые, обычно, редко применяются. Микроплазменной и лазерной резкой возможна раскройка листов из цветных металлов, титана, высоколегированных сталей. Для нарезки заготовок из профильного проката используют пилы, прессножницы.
Подготовка поверхности
Поверхность необходимо подготавливать, дабы избежать получения некачественного сварного шва, так как те же оксидные пленки:
- образуют трещины, поры, раковины;
- загрязняют сварное соединение;
- способствуют образованию подгара и подплавления поверхности детали;
- понижают прочность и коррозионную стойкость шва.
Обычно, чтобы подготовить поверхность для обработки, нужно выполнить несколько действий. Например, обезжирить поверхность, затем, механически обработать, следом выполнить операцию пассивирования и нейтрализации, произвести промывку и сушку, а потом, как следствие, убедиться в качестве выполненных действий, т.е. проконтролировать готовность поверхности к обработке.
В основе механической обработки поверхности лежат: дробеструйная обработка, зачистка металлощетками и зачистка абразивными кругами. Если на детали образовалась прочная оксидная пленка, то весьма кстати будет дробеструйная обработка. Детали, выполненные из титана обрабатывают металлической дробью. Для магниевых и алюминиевых деталей используют стеклянные шарики.
Для удаления остатков дробей используют салфетку, смоченную в растворителе, либо сухим воздухом обдувают поверхность.
Интенсивная коррозия - проблема для некоторых металлов, и поэтому внутреннюю поверхность нахлестки следует защитить электропроводящими лаками, клеями и грунтами. При этом, для осуществления данного процесса необходимо строго соблюдать инструкцию.
Сборка
Сборка обеспечивает точность расположения деталей, которые, собственно, и входят в свариваемый узел. И, конечно же, существует специальная конструкторскотехнологическая документация по сборке. Следовательно, порядок выполнения опериций должен быть таким: осуществляются - предварительная сборка и подгонка, подготовка поверхности, окончательная сборка и прихватка. Если деталь не требует подгонки и обладает полной взаимозаменяемостью, то предварительную сборку проводить не нужно. Узел, получившийся в результате, проверяет контролер. Затем, узел разбирают и комплектно отправляют на подготовку под сварку.
Прихватка
Способствует закреплению деталей, сохраняя при этом основные размеры свариваемого узла после того, как произошла выемка его из приспособления и осуществилось снятие фиксаторов. Для меньшего корабления изделия, в технологических картах предусматривают число прихваточных точек. На выбор шага прихватки влияет марка стали, толщина, а также, жесткость узла и точность подгонки деталей.
Необходимо установить правильную последовательность сварки точек. Необходимо использовать минимальное шунтирование тока. Для протяжных швов используется попеременная прихватка от центра к краям: начинают точечную сварку с участков, обладающих повышенной жесткостью. Без прихватки возможно обрабатывать простые узлы, но желательно использовать при этом стационарные машины.
Точечная сварка алюминия
Алюминиевые детали также возможно соединить при помощи точечной сварки, однако, это не так уж и просто. Ведь алюминий обладает высокой электрической проводимостью, и чтобы не допустить перегрева поверхности, нужно использовать теплоизолирующие стальные прокладки, которые не будут, безусловно, привариваться к деталям.
Итак, принцип сварки алюминия состоит в том, что детали зажимаются прессом точечной машины, а, следовательно, обеспечивается небольшое сопротивление пленки оксидов, которая появляется при нагревании. Обычно, имеет величину до 300 мкОм. Если использовать ток, имеющий большую мощность, в случае, где нужно обеспечить соединение алюминиевых деталей толщиной до 3 мм, то точечное ядро должно быть от 8 до 11 мм. Ток при протекает без шунтирования.
Достоинства точечной сварки
- стало возможным соединять тонкие детали из металлов различной природы;
- обеспечение неплохих прочностных характеристик и хороший внешний вид;
- высокая производительность;
- возможность полной автоматизации процесса;
- экономия при работе с электродами;
- низкая себестоимость.
Защита при работе
Безусловно, точечная сварка достаточно опасна для здоровья. Нужно следовать технике безопасности - заземлять части оборудования, которые и должны быть заземлены; проверять исправность оборудования перед работой; использовать средства защиты, такое как спецодежда, очки, либо головной щиток.
Точечная сварка является одной из часто используемых разновидностей сварки, благодаря тому, что качество шва получается весьма хорошим. Несмотря на дорогое оборудование, является все равно выгодной, благодаря экономичности именно в самой работе.
engcrafts.com
Точечная сварка своими руками, разбираем ошибки в работе
Точечная сварка наиболее распространена на промышленных производствах, благодаря высокому качеству сварных точек или швов. С её помощью можно делать очень много сварочных соединений за короткий промежуток времени. Чаще всего применяется в автомобильном, самолётном и судостроении. Нередко используют для сборки сельскохозяйственных машин и агрегатов для них. Собирают батареи аккумуляторов. Именно в производстве аккумуляторов точечная сварка показывает свою незаменимость.
Немного про сварочные работы
При правильно построенному процессу сварки и полном соответствии техническим нормам и требованиям, точечные соединения получаются невероятно крепкими, а качественными. Благодаря сильному разогреву металла и давлению, которое создаёт точечная сварка, соединения, может обретать крепость, приближенную к основному металлу, который сваривает аппарат.
В этой статье мы вам поможем разобраться с технологией контактной сварки и ответим на вопрос как сделать точечную сварку, расскажем о подготовке поверхности, выборе аппарата, электродов и прочих составляющих. Пошагово опишем схему сварочного процесса и укажем на возможные ошибки и дефекты, которые могут возникать. Объясним, что такое полярность и какая она бывает, а так же расскажем, как работать с тонкими материалами.
Подготовительные работы
Начнём с выбора подходящего аппарата. Тут следует учесть то, какой тип материала мы будем сваривать и насколько прочным должно быть соединение. Если вы используете тугоплавкий материал, с довольно большой толщиной тогда следует выбрать сварочный аппарат с более высокой мощностью.
Если необходимо очень крепкое соединение, тогда к высокой мощности необходимо ещё и довольно большое давление во время процесса. Для увеличения крепости сварной точки, давление после нагревания должно ещё больше возрастать. Таким образом, точечная сварка получится практически той же прочности что и металл.
Схема сварки металла
Подготовка поверхности перед работой один из важнейших этапов сварочного процесса. Благодаря правильно подготовленной рабочей поверхности металла точечная сварка получится максимально крепкой и качественной. Если поверхность будет сделана правильно, тогда риск появления дефектов крайне низок.
Итак, что же следует сделать:
- Обезжирить, так качество сцепления будет максимальным.
- Удалить ржавчину и прочие эффекты коррозии или окисления.
- Пассивирование поверхности.
- Очистить от пыли и налёта. В случае если присутствует окалина на металле, её также следует удалить.
- Убедитесь, что детали плотно прилегают.
- После удаления излишних слоёв налёта и прочего, детали омываются и сушатся.
- Последняя стадия подготовки – контроль. Детали проверяются на остатки недопустимых элементов на поверхности, если всё нормально тогда можно приступать к работе.
Выбор электрода для сварочного аппарата, является ключевым фактором, который влияет на окончательное качество контактной сверки. Подобрав правильно электрод, точечная сварка своими руками получится максимально крепкой и долговечной.
Первое на что необходимо обратить внимание, это теплоэлектропроводность металла. Чтобы материал, из которого сделан электрод, не должен смешиваться с материалом, который сваривается. Поэтому теплоэлектропроводность электрода должна быть выше, чем у металла, и между ними не должно возникать никаких реакций. Если сварочный период нагревания уменьшается, тогда соотношение величин теплопроводности также должно возрастать.
Режимы сварки низкоуглеродистых сталей
Каждая группа металлов соответствует определённому типу электродов, с которыми они могут совмещаться. Это особенно важно при работе с тонколистовыми и легкоплавкими металлами, которые легко поддаются воздействию температур. Это алюминиевые и магниевые сплавы, выбор электродов для них должен быть особенно тщательным
Так как сварочные работы связаны с большими температурами, и присутствует риск попадания раскалённых частиц на поверхность человеческого тела необходимо придерживаться правил безопасности при работе.
Экипировка сварщика – это элемент защиты от механических повреждений. Без чего процесс сварки не может проходить это без защитной маски, которая защитит ваше лицо и глаза от яркого света и частиц металла.
Сварочные перчатки обязательный атрибут для комфортной и безопасной работы, они защитят вас от ожогов и помогут работать без какого-либо дискомфорта от высоких температур. Для дополнительно защиты лучше носить специальный костюм для сварочных работ, он не поддаётся горению, и ткань не будет плавиться при попадании на неё раскалённых частиц металла.
Этапы работы
Условно точечная сварка разделяется на три шага, пройдя которые вы получаете готовую контактную самодельную точку, скрепляющую две заготовки. Для создания последующих точек процесс повторяется в том же порядке.
Давайте приступим к работе по следующей схеме:
- Фиксирование детали в зажиме между электродами аппарата. На деталь сразу производится определённое заданное давление, которое деформацию на микронеровностях.
- После плотной фиксации и необходимого сжатия происходит подача электрического импульса. Впоследствии чего металл разогревается до предельных температур и в месте соприкосновения электродов начинает плавиться, и заготовки соединяются. Жидкая фаза металла связывается, образуя цельное соединение, которое стаёт максимально приближённым к прочности самого материала.
- Подача импульса прекращается. Место сваривания охлаждается и происходит окончательный процесс кристаллизации. Убирать усилил сжатия необходимо через определённый промежуток времени, так как в процессе остывания металл при сжатии набирает более мелкозернистой структуры. Ещё лучше сжатие увеличить, так эффект будет ещё сильнее и соединение получится более однородным.
Производим различные соединения
При необходимости создания множества сварочных соединений повторяем весь цикл. Если же есть потребность сделать очень много таких точек, тогда можно использовать аппарат, у которого контактная сварка происходит сразу в нескольких указанных точках. Так, вы сэкономите время и будете работать более продуктивно.
Дефекты и ошибки контактной сварки
Точечная сварка довольно сложная схема, в котором есть множество нюансов и особенностей. Очень часто у новичков возникают следующие ошибки:
- Неправильно подобранная мощность.
- Недостаточный либо слишком большой период давления на заготовку.
- Электрод не подходит к свариваемому металлу.
- Схема работы самого сварочного аппарата не подходит к условиям необходимого сварочного процесса.
- Поверхность для контактной сварки подготовлена неправильно.
Дефекты, возникающие при неправильной контактной сварке:
- Недостаточная степень расплавления, что способствует неправильному формированию ядра точки.
- Слишком глубокое образование вмятин при контактном давлении.
- Кромки нахлёстки могут разорваться при очень близком нахождении контактной сварной точки.
- Изменение свойства металла впоследствии слишком большого разогрева. Например, ухудшение рабочих качеств аккумуляторов.
- Сквозное прожигание металла.
- Образование внутренних трещин либо пустот.
Работая с тонкими металлами, или при сборке аккумуляторов следует тщательно подбирать мощность и силу давления на них. Так как при слишком большой мощности есть риск сквозного прожига и тогда такая заготовка стаёт непригодной. При слишком большом давлении могут образовываться вмятины и различные дефекты поверхности.
Работая с алюминиевыми заготовками нельзя перегревать их слишком долгое время, так как это потянет за собой смену их антикоррозийных свойств и повышается риск деформации поверхности.
Полярность при сварке
Полярность может быть прямой или обратной. Используя прямую полярность, к электроду подсоединяется минус, а на заготовку направляют плюс. Если же использовать обратную, тогда плюс и минус меняются местами. От схемы подключения полярности к аппарату зависит процесс возникновения катодного и анодного пята. Анод возникает на плюсовых полярностях, а катод, наоборот, на минусе.
Подведём итог
Точечная сварка технически сложный процесс, который требует тщательно подготовки. Вам следует знать все тонкости такой сварки, от выбора сварочного аппарата до необходимого давления, которое производится на заготовку. Тогда ваша работу будет выполнена качественно и надолго. Придерживаясь всех правил, с помощью контактного сварочного аппарата вы сделаете все ваши задумки связанные с металлом и его соединением.
generatorvolt.ru
Сварка точечная это
Точечная сварка своими руками: преимущества и недостатки
Точечная является разновидностью контактной сварки. Она отличается от других видов сварки тем, что деталь соединяется не продолжительным сварочным швом, а одной или несколькими сварочными точками. Это и есть основной особенностью данного вида сварочного соединения. Точечная сварка своими руками производится совсем не сложно.Промышленность, строительство и бытовое хозяйство пользуется точечной сваркой с 1877 года. Главное изучить основные нюансы и аспекты данного типа.
Понятие точечной сварки
Контактная сварка — процесс образования неразъёмного сварного соединения путём нагрева металла проходящим через него электрическим током, поступающего от электродов, и пластической деформации зоны соединения под действием сжимающего усилия.
Данный вид соединения производится по следующим параметрам:
- время воздействия – 0,2-2,0 секунд;
- высокий ток при работе – больше тысячи ампер;
- маленькое сетевое напряжение – 2-5В;
- сила сжимающего места соединения – до нескольких сотен килограмм;
- минимальная зона расплавления, обеспечивающая точечную сварку.
Точечная сварка в промышленности применяется гораздо чаще, чем другие разновидности контактного способа (шовная, стыковая). Такая популярность связана с широким спектром применения и очень выгодными параметрами самого процесса.
Прочность скрепления зависит от многих факторов. Во-первых, площадь точечной поверхности, то есть самой точки (ядра). Во-вторых, сила сварочного тока и время его воздействия на детали. В-третьих, усилия сжатия свариваемых деталей. Такой метод применяется для изделий разной прочности и толщины, например, от 0,01 до 20-30 миллиметров. Как правило, такой метод применяют на стыковке деталей «внахлест».
Технология точечной сварки
Технология данного вида контактной сварки заключается в следующем: детали, которые необходимо соединить между собой, устанавливаются в необходимое положение и закрепляются, чтобы не съезжали при сваривании. Далее, с двух сторон, к этим деталям подводится ток через электроды,тем самым, в местах контакта материала и электродов, создается высокая температура — металл начинает плавиться. При этом образуется сварочное ядро (схоже со сварочной ванной при иных ). Его диаметр обычно колеблется от нескольких миллиметров до 1,5-2 сантиметров.
Заготовки из стали низкого качества могут поддаваться соединению без расплавления ядра, но при этом соединение будет считаться низкого качества. Специалисты рекомендуют новичкам учиться и набивать руку именно на таких заготовках.
Рассмотрим пошаговую инструкцию и все этапы процесса соединения деталей:
- Подготовительный этап, который включает три основных аспекта:
- подготовка деталей к сплавлению. При этом кромки зачищаются для сцепления с целью удаления остатков лакокрасочных изделий или масляных пятен. После этого их необходимо зафиксировать (для этого используют ручные тиски или струбцины) для спаивания между электродами;
- подготовка рабочего места в соответствии со всеми нормами, правилами и требованиями безопасности;
- подготовка сварщика. Перед началом работы непременно нудно надеть специальный костюм и маску для защиты глаз от искр, которые могут причинить ожоги.
- Непосредственный сварочный процесс, при котором под воздействием высокой температуры, создаваемой электродами, металл плавится. Для этого мастер фиксирует деталь между электродами и подает ток, за счет которого образуется энергия, плавящая металл. Когда появилось ядро, ток снимают, и детали крепко сжимаются между собой, сварочной ядро кристаллизуется (застывает) и образует точечную сварку.
Благодаря простоте процесса, для того, чтобы совершать точеную сварку своими руками, не нужно быть высококвалифицированным сварщиком. Главное понимать саму сущность сварки. Нагрев осуществляется за счет импульса, образующегося сварочным током. Он расплавляет металл (точечно) и образует так называемое сварочное ядро. Затем импульс пропадает, а изделие еще несколько секунд находится под давлением. За это время оно успевает застыть и скрепиться.
Важно: сжимание происходит в момент подачи импульса, для того, чтобы избежать разбрызгивания.
Возможные дефекты
Если вы решили в домашних условиях заниматься сваркой, тогда следует ознакомиться с возможными дефектами и их происхождением, чтобы избежать подобных ошибок. Рассмотрим самые распространенные дефекты, которые могут случиться во время точечной сварки:
- полный или частичный непровар может возникнуть из-за некачественных электродов, которые стоит заменить новыми, малой силой тока, или чрезмерным сжатием. Рассмотреть данную оплошность можно двумя способами: при внешнем осмотре или при использовании специального прибора для контроля сварки (радиационного или ультразвукового;
- трещины во время сварки могут возникать из-за сильного тока или некачественно зачищенных изделий, что из-за возникающего сопротивления нарушает температурный режим сварки;
- разрывы у кромок при сварке внахлест чаще всего происходят из-за того, что мастер слишком близко от края детали располагает сварную точку. То есть, необходимо рассчитывать так, чтобы нахлеста хватило на качественное соединение;
- внутренний выплеск – это такой дефект, при котором расплавленный металл «вылазит» за пределы ядра и создает между заготовками зазор. Основной причиной такой ошибки является длительный импульс или слишком большой ток, из-за чего ядро чрезмерно расплавляется. Чтобы этого избежать, важно ровно устанавливать электроды и контролировать силу тока. Чтобы аппарат настроить, рекомендуется несколько точек попробовать на черновом материале;
- наружный выплеск – это дефект, при котором расплавленная масса «вылазит» наружу. Он возникает в результате недостаточного сжатия деталей. То есть, отсутствует момент ковки, позволяющий соединить заготовки.
- вмятины от электрода остаются из-за малого диаметра электрода или чрезмерного сжатия. Из-за неправильно установленных проводников может увеличиваться зона расплавления, из-за чего возникают дефекты;
- прожог – самая частая ошибка, возникающая у начинающих мастеров при любом виде сварки. Она случается по нескольким причинам: малое усилие сжатия электродов, загрязненная поверхность заготовок или кончика проводника;
- смещение ядра происходит из-за неправильно установленных электродов по отношению у заготовкам;
- трещины внешние и внутренние бывают от сильного тока и длительного импульса или же от несвоевременного ковочного усилия.
Преимущества и недостатки метода
Как делать точечную сварку – разобрались. Сейчас рассмотрим основные достоинства и недостатки, которыми характеризуется данный вид соединения. К преимуществам такого метода относятся следующие факторы:
- в сравнении с другими типами и технологиями этот метод считается самым «культурным» и гигиеничным способом;
- нет необходимости в процессе применять дополнительные материалы – газы, флюсы и так далее;
- нет отходов и шлаков;
- в сварке без газа не выделяются вредные вещества, которые наносят вред здоровью мастера;
- высокий уровень коэффициента полезного действия;
- возможность использования высокопроизводительных многоточечных машин, сборочно-сварочных поточных машин, агрегатов и роботизированных комплексов контактной сварки;
- высокое качество соединений за краткий промежуток времени.
Если соблюдать вне нормы и правила работы с точечной сваркой, тогда можно получить высококачественное соединение отличающееся аккуратностью и надежностью. По статистике, новичкам намного проще научиться точечной сварке, чем набить руку выкладывать различные виды швов.
Кроме преимуществ, есть и ряд недостатков, с которыми необходимо ознакомиться:
- очень сложно реализовать надежное скрепление при плавке разных металлов, точнее, практически невозможно;
- при подаче сильного импульса происходит разбрызгивание металла;
- сложность конструкции сварочной головки и механизма сжатия при одновременной сварке нескольких точек;
- усложнение конструкции электродов и их эксплуатации, особенно при многоточечной сварке.
Аппарат для точечной сварки
Аппарат для точечной сварки выглядит следующим образом и включает в себя такие детали:
- трансформатор тока;
- сварочный зажим;
- включающее и выключающее реле;
- механизм сжатия электродов;
- регулятор силы и длительности подачи тока.
У тех аппаратов, которые предназначены для домашнего и бытового применения регулятор силы может отсутствовать. Тогда мастер сам регулирует силу сжатия проводников и время воздействия на деталь, отталкиваясь от своего опыта и полагаясь на свои умения и навыки.
В процессе работы очень важно контролировать состояние электродов. Если их диаметр увеличивается, тогда уровень тепла в месте воздействия на ядро уменьшается. Диаметр электрода должен совпадать в диаметром сварной точки. Обычно проводники изготавливаются из жаропрочных материалов – меди, бронзы. Но под воздействием высокой температуры со временем они теряют свою форму, поэтому важно их своевременно менять.
Оборудование для точечной сварки
Рассматривая оборудование, можно провести следующую классификацию:
- по способу передвижения – мобильные, подвесные, стационарные;
- по способу механизации – ручной и автоматический;
- по расположению электродов – параллельно и друг напротив друга.
Для производственных целей необходимо использовать высококлассное оборудование. Для дома отлично подойдет и самодельная точечная сварка, которую можно собственноручно сделать из любого электрического прибора. Ниже в видео подробно рассказывается, как самостоятельно соорудить сварочный аппарат.
svarkaed.ru
Точечная контактная сварка - это... Что такое Точечная контактная сварка?
Конструктивные элементы сварных соединений, выполненных контактной точечной сваркой: а — неплакированные металлы; б — плакированные металлы; в — детали неравной толщины; г — разноименные металлы; s и s1 — толщина детали; d — расчетный диаметр литого ядра точки или ширина литой зоны шва; h и h3 — величина проплавления; g и g1 — глубина вмятиныТочечная контактная сварка — сварочный процесс, при котором детали соединяются в одной или одновременно в нескольких точках. Прочность соединения определяется размером и структурой сварной точки, которые зависят от формы и размеров контактной поверхности электродов, силы сварочного тока, времени его протекания через заготовки, усилия сжатия и состояния поверхностей свариваемых деталей. С помощью точечной сварки можно создавать до 600 соединений за 1 минуту[1]. Применяется для соединения тончайших деталей (до 0,02 мкм) электронных приборов, для сварки стальных конструкций из листов толщиной до 20 мм в автомобиле-, самолёто- и судостроении, в сельскохозяйственном машиностроении и других отраслях промышленности[1].
Технология
Сварочная машина для контактной точечной сваркиТочечная сварка является разновидностью контактной сварки, поэтому в основу ее технологии заложены тепловое воздействие электрического тока по закону Джоуля — Ленца и усилие сжатия свариваемых деталей. В процессе сварки ток проходит от одного электрода к другому через металл заготовок. Электроды для контактной точечной сварки изготовляются из сплавов с высокой электропроводностью, чтобы сопротивление в контакте электрод-деталь было минимальным. Поэтому в местах контактов деталь-деталь происходит наибольший нагрев за счет наибольшей величины электрического сопротивления. Разогрев и расплавление металла под действием электрического тока приводит к образованию литого ядра сварной точки, диаметр которой обычно составляет 4—12 мм[2].
Различают мягкий и жесткий режимы точечной сварки. Мягкий режим характеризуется большей продолжительностью времени сварки и плавным нагревом заготовок умеренными силами тока, с плотностью тока на рабочей поверхности электрода обычно не превышающей 100 А/мм²[3]. Время протекания тока обычно 0,5—3 секунды[4]. Преимуществами мягких режимов являются меньшие потребляемые мощности, по сравнению с жесткими режимами; меньшие нагрузки сети; менее мощные и более дешевые сварочные машины, необходимые для производства точечной сварки; уменьшение закалки зоны сварки. Мягкие режимы применяют для сварки сталей, склонных к закалке.
Жесткий режим точечной сварки характеризуется малой продолжительностью времени сварки, бо́льшими, чем при мягком режиме, значениями силы тока и значительным сжимающим давлением электродов. Плотности тока достигают 120—300 А/мм² при сварке стали[3]. Время протекания тока обычно 0,1—1,5 секунды[4]. Давление электродов обычно принимают в пределах 3—8 кг/мм²[3]. К недостаткам жестких режимов относятся повышенная мощность, потребляемая при сварке; значительные нагрузки сети; мощные сварочные машины. Преимущества — уменьшение времени сварки и повышение производительности. Жесткие режимы применяют при сварке алюминиевых и медных сплавов, с высокой теплопроводностью, деталей неравной толщины и разноименных деталей, а также высоколегированных сталей с целью сохранения коррозионной стойкости[4].
Примечания
dic.academic.ru
Точечная сварка
Темы: Контактная сварка.
Точечная сварка получила широкое распространение в промышленности, особенно при массовом производстве штампосварных конструкций в автомобиле- и авиастроении, космической технике, сельскохозяйственном и транспортном машиностроении, строительстве, а также в приборостроении при создании миниатюрных и прецизионных узлов и изделий электронной техники , средств связи и управления.
Большое значение и широкое применение контактной точечной сварки обусловлены следующими ее достоинствами:
- высокой производительностью и степенью автоматизации вследствие кратковременности самого процесса сварки и возможностью использования высокопроизводительных многоточечных машин, сборочно-сварочных поточных машин, агрегатов и роботизированных комплексов контактной сварки;
- возможностью получения сварных соединений высокого и стабильного качества для рациональной конструкции соединения при соблюдении оптимальных значений параметров режима и условий выполнения сварки;
- практическим отсутствием необходимости использования присадочных материалов, флюсов и газов;
- относительно высокими санитарногигиеническими условиями труда и культурой производства.
Перечисленные достоинства можно отнести ко всем видам контактной сварки.
Точечной сваркой можно сваривать детали из большинства известных конструкционных материалов: низко- и среднеуглеродистых, а также низколегированных, легированных коррозионно-стойких и жаропрочных сталей, алюминиевых и магниевых сплавов, титана и его сплавов, некоторых медных сплавов и ряда других материалов.
Лучше всего свариваются между собой однородные металлы и сплавы, построенные на одной основе или имеющие разную основу, но образующие между собой ряд твердых растворов.
Например, аустенитные стали хорошо свариваются с конструкционными , коррозионно-стойкие стали - с жаропрочными. Никель сваривают с низколегированными и коррозионно-стойкими сталями. Однако в ряде случаев контактная точечная сварка деталей из разнородных металлов и сплавов затруднена или невозможна, что обусловлено следующими основными факторами:
- различием теплофизических и механических свойств свариваемых пар металлов и зависимостью их от термического цикла сварки , что вызывает смещение электротеплового поля относительно плоскости свариваемого стыка;
- существенной химической и структурной неоднородностью металла литого ядра вследствие несимметричного проплавления деталей и незавершенности процессов перемешивания металла в ядре;
- образованием интерметаллических фаз и механических смесей, обладающих большой твердостью и хрупкостью, что приводит к низким механическим свойствам соединения.
Все чаще точечной сваркой соединяют металлы с антикоррозионными и декоративными покрытиями. Свариваемость таких металлов зависит от свойств покрытия и его толщины. Удовлетворительно свариваются металлы с электропроводными металлическими покрытиями толщиной 7... 30 мкм. В машиностроении используют стали, покрытые цинком, свинцом, алюминием, никелем и хромом, в приборостроении детали покрывают также оловом, оловянно-висмутовым сплавом, кадмием, золотом, серебром и никелем . Наибольшие трудности возникают при сварке металлов c неэлектропроводными фосфатными и оксидными покрытиями из-зa таких дефектов кaк выплески и непровары. Точечной сваркой обычно соединяют детали, собранные внахлестку, однако возможны и другие типы соединений.
Наиболее широко этим способом соединяют детали и заготовки, выштампованные из листового и вырезанные из профильного проката, а также детали, изготовленные резанием. Точечную сварку можно использовать для создания комбинированных конструкций, в которых заготовки из листового проката необходимо сваривать с деталями, изготовленными методами литья, ковки и высадки.
Как правило , точечной сваркой соединяют детали толшиной 0,5 . . .6,0 мм. На специальных машинах возможна сварка стали толщиной до 30,0 мм, при микросварке толщина привариваемых элементов составляет 20 ... 50 мкм. Обычно в машиностроении сваривают детали равных толщин или с соотношением толщин не более 1 : 6 (при толщине тонкой детали 0,5 . . .1,5 мм) , в приборостроении соотношение толщин соединяемых элементов может быть более чем 1 : 100.
Точечная сварка может быть двусторонней и односторонней. Пpи сварке компактных деталей или узлов открытого типа c отбортовкой применяется двусторонняя сварка, а для крупногабаритных узлов и при ограниченном доступe к зоне сварки - односторонняя. Пpи сварке в массовом производствe для повышения производительности используется многоточечная сварка .
При проектировании сварной конструкции, выполняемой точечной сваркой на универсальном оборудовании с использованием простейших сборочных приспособлений, желательно обеспечить :
- минимальную и неизменную массу деталей из ферромагнитного материала, вводимую в контур сварочной машины, так как наличие магнитной стали в сварочном контуре ведет к увеличению его сопротивления и снижению силы сварочного тока; конструкция а на рис. 1 более предпочтительна, чем конструкция б;
- необходимые жесткость и прочность электродов и хоботов из сплавов с твердостью ≥120 НВ, передающих требуемую силу сжатия при сварке внутри узлов коробчатой формы, обечаек и труб (см . рис. 1, в), при этом размеры отверстия (в мм) свариваемых узлов прямоугольного или круглого сечения должны отвечать следующим зависимостям :
где Fсж - сила сжатия электродов, даН , определяемая толщиной и материалом , подлежащим сварке; L - длина детали (или вылет электрода), мм; при не возможности введения электрода внутрь полого тонкостенного профиля целесообразно использовать медные раздвижные вставки (см. рис. 1, г) или удаляемый после сварки легкоплавкий материал;
- свободный доступ электродов к месту сварки с тем, чтобы использовать прямые электроды с внутренним охлаждением, поэтому конструкция узла на рис. 1, д предпочтительнее узла, показанного на рис. 1, е;
- свободную деформацию деталей в зоне сварки, узел ж на рис. 1 полностью отвечает этому требованию, узел з на этом рисунке - частично;
- минимально возможные зазоры между деталями за счет повышения точности заготовок, фиксируюших приспособлений и качества сборки деталей в местах их сопряжения под сварку.
Рис. 1. Примеры узлов, соединяемых точечной (шовной) сваркой.
Точечная сварка чаще всего применяется для нахлесточных соединений c обязательным получением литого ядра. Прочность сварной точки определяется качествoм металла литого ядра, зoны термического влияния и размерами сечения ядра. Основной геометрический параметр точечного соединения - это диаметр литого ядра. ГОСТ 15878-79 регламентирует основные размеры конструктивных элементов сварных соединений для групп А и Б (см. таблицы в ГОСТ 15878-79 и рис. 2). Соединения группы А имеют большие диаметры литого ядра и обладают более высокой прочностью по сравнению с соединениями группы Б.
Фактический диаметр сварной точки должен быть не менее указанного в таблицах ГОСТа. При отработке технологии сварки выбранные параметры режима должны обеспечивать диаметр ядра dном на 15.. .25 % больше табличного для компенсации технологических возмущений при сварке .
Величина проплавления h мало влияет на прочность точки и может изменяться в пределах 20 .. .80 % толщины каждой детали. При проплавлении 80 % наблюдается перегрев металла в околошовной зоне и в контакте электрод - деталь, что снижает коррозионную стойкость соединения, повышает изнашивание электродов и вероятность образования выплесков.
Обычно минимальное значение проплавления (20 %) достигается в тонкой детали при сварке деталей неравной толщины , максимальное проплавление (до 95 %) характерно для титановых сплавов ввиду их низкой теплопроводности.
Бесследная сварка , когда отсутствует заметная вмятина на поверхности одной из деталей, достигается при односторонней сварке на медной подкладке (см . п. 2 в таблице на странице Схема точечной сварки) или при сварке с холостым плоским электродом большого диаметра (см. п. 5 таблицы на той же странице).
При сварке деталей неодинаковой толщины (см. рис. 2, в) конструктивные элементы соединения выбирают по более тонкой детали. Если соотношение толщин свариваемых деталей S / S1 > 2, величины В, t и с увеличивают на 20.. .30 %. При двусторонней сварке трех деталей (в исключительных случаях четырех) диаметр литого ядра, измеренный в плоскости сопряжений каждой пары деталей, должен соответствовать государственному стандарту (при односторонней сварке число одновременно свариваемых деталей не может быть более двух). Если при сварке пакета из трех деталей образуются два литых ядра (см. рис. 3, а) , то величина нахлестки В устанавливается по тонкой детали l, l'. В случае образования обшей литой зоны (см . рис. 3, б) нахлестка со стороны края средней детали должна быть увеличена на 20 .. .30 % с тем , чтобы предотвратить возможное раздавливание края детали 2.
Рисунок 2. Конструктивные элементы, графическое изображение и условное обозначение сварных соединений, выполненных точечной сваркой из однотолщинных и одноименных металлов (а), плакированного (6) и разноименного металла (г), деталей неравной толщины (в).
Минимальный шаг точек при сварке пакета из трех стальных деталей увеличивают в - 1,5 раза по сравнению с шагом для пакета из двух деталей. Желательно, чтобы отношение толшин деталей в пакете не превышало трех.
Рис. 3. Точечная сварка трех деталей : а - раздельное формирование ядер; б - сквозное проплавление средней детали; 1, 1' - тонкие детали; 2 - толстая деталь.
weldzone.info
Дуговая и точечная сварка: обзор видов
Что такое электросварка и её виды
Электрический ток даёт возможность нагревать любые вещества. В обычных условиях окружающей среды может быть достигнута температура, когда твёрдое вещество либо расплавится, либо начнёт гореть, то есть окисляться. Если при этом в контакте находятся два или более веществ, которые прочно соединяются друг с другом за время существования электрического тока, нагревающего их, они оказываются приваренными друг другу. Процесс соединения тех или иных объектов с использованием тока, протекающего через эти объекты, называется электросваркой.
Она может быть:
Электрический ток обеспечивает и другие виды сварки, такие как
- индукционная;
- сверхвысокочастотная;
- лазерная.
Но при этом создаётся электромагнитное излучение определённой частоты, нагревающее только те предметы, на которые это излучение воздействует из-за их природы. Таким способом можно нагревать и сваривать даже те вещества, которые не проводят ток.
Каждому виду электросварки соответствует определённый тип оборудования.
Дуговая электросварка
Дуговая разновидность наиболее широко распространена при сварке деталей из металлов, нагреваемых с помощью вольтовой дуги. Наиболее часто этот вид используется по швам. Для возникновения и существования вольтовой дуги необходимы определённые условия, которые обеспечиваются сварщиком и оборудованием. Оборудование для такой сварки включает два контакта и источник электропитания.
Один контакт это специальный сменный электрод, а другой – надёжный зажимной контакт. Сменный электрод сделан из специального сплава и покрыт специальным флюсом. К тому же электроды имеют различную толщину, которая прямо пропорциональна мощности дуги. Зажимной контакт закрепляется так, чтобы надёжный контакт получился хотя бы на одной из деталей.
Процесс дуговой электросварки начинается с того, что сварщик делает короткое замыкание на шве, прикасаясь к нему. Затем он плавно приподнимает электрод над швом. При этом за электродом тянется вольтова дуга, которая может существовать при определённой мощности источника питания и расстоянии между ними. Дуга расплавляет электрод и края шва. Расплавленный электрод заполняет пространство шва в месте расположения дуги, а флюс создаёт наилучшие условия для сцепления оплавленного шва с материалом электрода.
Классическим сварочным аппаратом для дуговой сварки является сварочный трансформатор. Он не только понижает напряжения и обеспечивает безопасность сварщика гальванической развязкой от сети, но при этом ограничивает потребляемый от сети ток и в определённых пределах позволяет регулировать мощность дуги. Для этого с помощью подвижного сердечника и витками вторичной обмотки меняются величины индуктивности трансформатора.
Также он отличается очень большой надёжностью и долговечностью. Но уже при минимальных мощностях его вес настолько велик, что ограничивает возможности сварки. Из-за больших величин токов провода, соединяющие электрод и зажим имеют ограниченную длину. А у сварщика не всегда хватает сил для перемещения этого трансформатора. К тому же переменный ток, который питает дугу, не способствует качественной сварке.
По мере развития электроники появились мощные полупроводниковые приборы, которые позволили создать высокочастотные трансформаторные генераторы с мощностью достаточной для сварки. Это так называемые инверторные сварочные аппараты. Поскольку увеличение частоты намагничивающего тока позволяет в разы уменьшить габариты и вес трансформатора, новые аппараты стали небольшими и лёгкими. К тому же высокочастотный выпрямленный ток существенно улучшает качество сварного шва.
Для промышленных целей, например при постройке трубопроводов, судов, и прочих крупных объектов применяются специальные автоматизированные и роботизированные аппараты. Дуга уже при небольшой мощности излучает широкий спектр электромагнитного излучения. Это излучение оказывает вредное воздействие на человека, особенно на зрение и кожу. Поэтому сварщик должен работать в специальном защитном костюме и маске, которые полностью закрывают его от света дуги.
- Пренебрежительное отношение к применению средств защиты при выполнении электросварки может привести к утрате зрения и сильным ожогам не только от капель металла, но и от излучения дуги.
Детали из некоторых металлов и сплавов могут быть скреплены электросваркой только в специальной газовой среде. Это так называемая аргоновая сварка, которая применяется для деталей из нержавеющей стали и специальных сплавов. Для выполнения таких работ используются соответствующие камеры, заполненные газовой смесью определённого состава. Сварщики работают в них с системами автономного обеспечения дыхания и под наблюдением.
Точечная электросварка
Некоторые металлические детали, особенно с малой толщиной, и те, которые не требуют сварных швов, не могут быть скреплены с помощью дуговой электросварки. Вольтова дуга либо оставит грубый след на такой детали, либо повредит её из-за малой толщины. В таких случаях применяются специальные аппараты для точечной сварки, которые содержат два электрода сжимающие скрепляемые детали и мощный разрядный источник питания.
В источнике питания содержится конденсаторная батарея. Эта батарея разряжается через электроды либо напрямую, либо через специальный трансформатор и вызывает моментальный нагрев в месте контакта электродов и скрепляемых деталей. Сопротивление электрическому току, создаваемое скрепляемыми деталями, невелико. Но оно существенно больше, чем сопротивление проводов и электродов. Поэтому в месте точечной сварки происходит нагрев, который лавинообразно нарастает из-за увеличения сопротивления, обусловленного нагревом.
Процесс протекает очень быстро. Но и величина электрической мощности, потраченная за это малое время огромна. В результате детали в месте точечной сварки размягчаются и поверхностно оплавляются, сцепляясь друг с другом из-за сдавливания электродами. Прочность такого соединения намного меньше, чем у сварного шва. Поэтому точечная сварка имеет соответствующие ограничения.
Электросварка в значительной мере способствовала развитию современного машиностроения. И сейчас технологии продолжают совершенствоваться и обеспечивают новые недостижимые ранее результаты.
podvi.ru
www.samsvar.ru
Точечная сварка
Темы: Контактная сварка.
Точечная сварка получила широкое распространение в промышленности, особенно при массовом производстве штампосварных конструкций в автомобиле- и авиастроении, космической технике, сельскохозяйственном и транспортном машиностроении, строительстве, а также в приборостроении при создании миниатюрных и прецизионных узлов и изделий электронной техники , средств связи и управления.
Другие страницы по теме
Точечная сварка
:
Большое значение и широкое применение контактной точечной сварки обусловлены следующими ее достоинствами:
- высокой производительностью и степенью автоматизации вследствие кратковременности самого процесса сварки и возможностью использования высокопроизводительных многоточечных машин, сборочно-сварочных поточных машин, агрегатов и роботизированных комплексов контактной сварки;
- возможностью получения сварных соединений высокого и стабильного качества для рациональной конструкции соединения при соблюдении оптимальных значений параметров режима и условий выполнения сварки;
- практическим отсутствием необходимости использования присадочных материалов, флюсов и газов;
- относительно высокими санитарногигиеническими условиями труда и культурой производства.
Перечисленные достоинства можно отнести ко всем видам контактной сварки.
Точечной сваркой можно сваривать детали из большинства известных конструкционных материалов: низко- и среднеуглеродистых, а также низколегированных, легированных коррозионно-стойких и жаропрочных сталей, алюминиевых и магниевых сплавов, титана и его сплавов, некоторых медных сплавов и ряда других материалов.
Лучше всего свариваются между собой однородные металлы и сплавы, построенные на одной основе или имеющие разную основу, но образующие между собой ряд твердых растворов.
Например, аустенитные стали хорошо свариваются с конструкционными , коррозионно-стойкие стали - с жаропрочными. Никель сваривают с низколегированными и коррозионно-стойкими сталями. Однако в ряде случаев контактная точечная сварка деталей из разнородных металлов и сплавов затруднена или невозможна, что обусловлено следующими основными факторами:
- различием теплофизических и механических свойств свариваемых пар металлов и зависимостью их от термического цикла сварки , что вызывает смещение электротеплового поля относительно плоскости свариваемого стыка;
- существенной химической и структурной неоднородностью металла литого ядра вследствие несимметричного проплавления деталей и незавершенности процессов перемешивания металла в ядре;
- образованием интерметаллических фаз и механических смесей, обладающих большой твердостью и хрупкостью, что приводит к низким механическим свойствам соединения.
Все чаще точечной сваркой соединяют металлы с антикоррозионными и декоративными покрытиями. Свариваемость таких металлов зависит от свойств покрытия и его толщины. Удовлетворительно свариваются металлы с электропроводными металлическими покрытиями толщиной 7... 30 мкм. В машиностроении используют стали, покрытые цинком, свинцом, алюминием, никелем и хромом, в приборостроении детали покрывают также оловом, оловянно-висмутовым сплавом, кадмием, золотом, серебром и никелем . Наибольшие трудности возникают при сварке металлов c неэлектропроводными фосфатными и оксидными покрытиями из-зa таких дефектов кaк выплески и непровары. Точечной сваркой обычно соединяют детали, собранные внахлестку, однако возможны и другие типы соединений.
Наиболее широко этим способом соединяют детали и заготовки, выштампованные из листового и вырезанные из профильного проката, а также детали, изготовленные резанием. Точечную сварку можно использовать для создания комбинированных конструкций, в которых заготовки из листового проката необходимо сваривать с деталями, изготовленными методами литья, ковки и высадки.
Как правило , точечной сваркой соединяют детали толшиной 0,5 . . .6,0 мм. На специальных машинах возможна сварка стали толщиной до 30,0 мм, при микросварке толщина привариваемых элементов составляет 20 ... 50 мкм. Обычно в машиностроении сваривают детали равных толщин или с соотношением толщин не более 1 : 6 (при толщине тонкой детали 0,5 . . .1,5 мм) , в приборостроении соотношение толщин соединяемых элементов может быть более чем 1 : 100.
Точечная сварка может быть двусторонней и односторонней. Пpи сварке компактных деталей или узлов открытого типа c отбортовкой применяется двусторонняя сварка, а для крупногабаритных узлов и при ограниченном доступe к зоне сварки - односторонняя. Пpи сварке в массовом производствe для повышения производительности используется многоточечная сварка .
При проектировании сварной конструкции, выполняемой точечной сваркой на универсальном оборудовании с использованием простейших сборочных приспособлений, желательно обеспечить :
- минимальную и неизменную массу деталей из ферромагнитного материала, вводимую в контур сварочной машины, так как наличие магнитной стали в сварочном контуре ведет к увеличению его сопротивления и снижению силы сварочного тока; конструкция а на рис. 1 более предпочтительна, чем конструкция б;
- необходимые жесткость и прочность электродов и хоботов из сплавов с твердостью ≥120 НВ, передающих требуемую силу сжатия при сварке внутри узлов коробчатой формы, обечаек и труб (см . рис. 1, в), при этом размеры отверстия (в мм) свариваемых узлов прямоугольного или круглого сечения должны отвечать следующим зависимостям :
где Fсж - сила сжатия электродов, даН , определяемая толщиной и материалом , подлежащим сварке; L - длина детали (или вылет электрода), мм; при не возможности введения электрода внутрь полого тонкостенного профиля целесообразно использовать медные раздвижные вставки (см. рис. 1, г) или удаляемый после сварки легкоплавкий материал;
- свободный доступ электродов к месту сварки с тем, чтобы использовать прямые электроды с внутренним охлаждением, поэтому конструкция узла на рис. 1, д предпочтительнее узла, показанного на рис. 1, е;
- свободную деформацию деталей в зоне сварки, узел ж на рис. 1 полностью отвечает этому требованию, узел з на этом рисунке - частично;
- минимально возможные зазоры между деталями за счет повышения точности заготовок, фиксируюших приспособлений и качества сборки деталей в местах их сопряжения под сварку.
Точечная сварка чаще всего применяется для нахлесточных соединений c обязательным получением литого ядра. Прочность сварной точки определяется качествoм металла литого ядра, зoны термического влияния и размерами сечения ядра. Основной геометрический параметр точечного соединения - это диаметр литого ядра. ГОСТ 15878-79 регламентирует основные размеры конструктивных элементов сварных соединений для групп А и Б (см. таблицы в ГОСТ 15878-79 и рис. 2). Соединения группы А имеют большие диаметры литого ядра и обладают более высокой прочностью по сравнению с соединениями группы Б.
Фактический диаметр сварной точки должен быть не менее указанного в таблицах ГОСТа. При отработке технологии сварки выбранные параметры режима должны обеспечивать диаметр ядра dном на 15.. .25 % больше табличного для компенсации технологических возмущений при сварке .
Величина проплавления h мало влияет на прочность точки и может изменяться в пределах 20 .. .80 % толщины каждой детали. При проплавлении <20 % не удается обеспечить стабильные размеры литого ядра и отсутствие в нем дефектов, при проплавлении >80 % наблюдается перегрев металла в околошовной зоне и в контакте электрод - деталь, что снижает коррозионную стойкость соединения, повышает изнашивание электродов и вероятность образования выплесков.
Обычно минимальное значение проплавления (20 %) достигается в тонкой детали при сварке деталей неравной толщины , максимальное проплавление (до 95 %) характерно для титановых сплавов ввиду их низкой теплопроводности.
Бесследная сварка , когда отсутствует заметная вмятина на поверхности одной из деталей, достигается при односторонней сварке на медной подкладке (см . п. 2 в таблице на странице Схема точечной сварки) или при сварке с холостым плоским электродом большого диаметра (см. п. 5 таблицы на той же странице).
При сварке деталей неодинаковой толщины (см. рис. 2, в) конструктивные элементы соединения выбирают по более тонкой детали. Если соотношение толщин свариваемых деталей S / S1 > 2, величины В, t и с увеличивают на 20.. .30 %. При двусторонней сварке трех деталей (в исключительных случаях четырех) диаметр литого ядра, измеренный в плоскости сопряжений каждой пары деталей, должен соответствовать государственному стандарту (при односторонней сварке число одновременно свариваемых деталей не может быть более двух). Если при сварке пакета из трех деталей образуются два литых ядра (см. рис. 3, а) , то величина нахлестки В устанавливается по тонкой детали l, l'. В случае образования обшей литой зоны (см . рис. 3, б) нахлестка со стороны края средней детали должна быть увеличена на 20 .. .30 % с тем , чтобы предотвратить возможное раздавливание края детали 2.
Рисунок 2. Конструктивные элементы, графическое изображение и условное обозначение сварных соединений, выполненных точечной сваркой из однотолщинных и одноименных металлов (а), плакированного (6) и разноименного металла (г), деталей неравной толщины (в).
Минимальный шаг точек при сварке пакета из трех стальных деталей увеличивают в - 1,5 раза по сравнению с шагом для пакета из двух деталей. Желательно, чтобы отношение толшин деталей в пакете не превышало трех.
Рис. 3. Точечная сварка трех деталей : а - раздельное формирование ядер; б - сквозное проплавление средней детали; 1, 1' - тонкие детали; 2 - толстая деталь.
- < Точечная сварка металлов
- Точечная сварка видео >
weldzone.info
Точечная сварка в домашних условиях: главные требования
Сварка — это довольно распространенная технология, о которой слышали даже дети. Ее используют во многих процессах строительства, а также в быту. Существует несколько видов сварки, однако самой часто используемой является точечная, которую зачастую применяют в домашних условиях. Но, для того чтобы ею воспользоваться начинающему домашнему мастеру, необходимо иметь хотя бы небольшое представление о сварочном аппарате и самом процессе, так как от этого будет зависеть прочность сварочной точки.
Сварка — это технологический процесс соединения деталей путем их нагрева.
Широкое применение такой вид сварки получил в промышленности. На предприятиях точечный способ сварки зачастую используют для присоединения металлов различной плотности и толщины, а также при сваривании различных заготовок, имеющих неодинаковые марки металла. Что касается быта, то точечная сварка — незаменимый помощник, без которого не обойтись при починке любой металлической посуды в доме.
Основной процесс точечного сваривания
Схема устройства пистолета для точечной сварки.
Сам способ сварки достаточно прост и разделен по этапам. Достаточно в верном направлении совместить образцы, которые необходимо разместить в центре стержней и сжать. Путем нагревания образца до момента податливости заготовку начинают подвергать деформированию.
В отличие от профессионального сварочного устройства, где скорость сварки может достигать приблизительно 600 точек за 60 секунд, в быту же для стабильной работы придется строго придерживаться определенных правил.
Правила, необходимые в быту:
- Соблюдение скорости движения электродов на устойчивом уровне.
- Обеспечение устойчивости величины давления.
- Обеспечение жесткого контакта соединения деталей.
- Для высококачественной точечной сварки в домашних условиях крайне важно иметь необходимую квалификацию и опыт работы с оборудованием.
Основные режимы сварки
Схема влияния режима сварки на форму шва.
В процессе выполнения работ детали при проведении сварочного тока нагреваются, импульс такого тока является кратковременным и равен 0,01-0,1 секунд в зависимости от определенных условий сварки. За расплав металлов в поле действия электродов как раз и несет ответственность кратковременный импульс, формирующий жидкое ядро на поверхности детали размером около 4-12 миллиметров.
Когда источник тока остановит воздействие импульса на детали, они еще некоторое время будут продолжать удерживаться для возможного остывания и кристаллизации. Как и любой вид сварки, технология точечной сварки имеет плюсы и минусы.
Бесспорным преимуществом такого соединения является механическая прочность точечного шва, а применение автоматизации в выполнении работ способствует повышению экономичности.
Единственный минус точечной сварки — это сложность обеспечения достаточной герметичности шва.
Схема точечной сварки.
Длительность температуры нагрева способна изменяться от тысячных долей до 10-20 секунд в зависимости от определенных условий сварки и мощности сварочного аппарата. При соединении образцов из углеродной стали потребуется значительно увеличить время нагрева металла, так как сталь имеет склонность к закалке и возникновению трещин, что требует замедлить охлаждение металла.
Во избежание деформации антикоррозийного наружного слоя нержавеющих марок стали сварку рекомендуется выполнить с меньшей длительностью нагрева. Это необходимо обязательно соблюдать, дабы не допустить перегрева поверхностного слоя в местах сварки.
Соблюдая стабильное давление в центре электродов, обеспечиваем прочное соприкосновение заготовок в местах сварки. Показатели давления напрямую зависят от типа стали и толщины наших заготовок. Уровень давления после нагревания оказывает важную роль, так как величина давления несет ответственность за обеспечение мелкозернистой структуры стали и особую твердость точки соединения.
В результате плотного зажима исходников при прохождении кратковременного сварочного импульса возможно создать формирование уплотняющего пояска вокруг расплавленного ядра, поясок выполняет роль препятствия, не позволяя расплавленному материалу покинуть область сварки. После сварки для улучшения показателей кристаллизации настоятельно рекомендуется использовать задержку электродов на местах соединения.
Главные требования к стержням
Способы получения точечных сварных швов.
Используемые стержни в процессе точечной сварки обязаны выступать показателями высокой прочности, обладать качественной электропроводностью и несложной механической обработкой.
Такими необходимыми показателями обладает особый сплав бронзы с добавками кобальта и кадмия, а также универсальная медь и различные ее составы с определенным содержанием хрома и сплава на основе вольфрама.Медь по своим характеристикам во многом обходит бронзу и другие сплавы, кроме стойкости к износу, по этим показателям бронза превышает в шесть раз. Если учитывать различные параметры, лучшим составом для приготовления стержней выступает сплав чистой меди с незначительными примесями хрома и цинка.
Чтобы существенно сократить износ электрода, применяемого в сварке, допускается практиковать принудительное охлаждение жидкостями. Прочность сварки напрямую зависит от правильно выбранного размера стержня, который по своим параметрам обязан превышать полноту самого тонкого элемента соединения в несколько раз.
Сварочное оборудование собственноручного изготовления
Схема изготовления сварочного оборудования.
Для выполнения работ в бытовых условиях точечной сваркой требуется соорудить специальный аппарат. Созданный самостоятельно сварочный агрегат отличается разнообразием конструкций, от небольших мобильных устройств до габаритных аппаратов точечной сварки. Дома распространены настольные виды сварки, применяемые в основном для работы с благородными и черными металлами.
Основой схемы по сборке являются простейшие схемы точечной сварки, в них используется минимальное количество необходимых деталей. Но такие простые аппараты не обладают достаточной мощностью, чтобы сварить хорошую по толщине сталь, их хватит максимум на листы с толщиной около 2 мм.
Принцип действия такого аппарата основан на кратковременном электрическом импульсе, соединяющем две необходимые детали. Прежде всего, нужно использовать трансформатор путем соединения к его нижней обмотке свариваемой заготовки, а к вторичной — закрепить электрод.
Соединение трансформатора напрямую с питанием недопустимо, поэтому используется специальный диодный мост. При создании импульса понадобится установить еще один идентичный источник. Электрический ток наполнит конденсатор, который является создателем импульса.
Простейшим в изготовлении является устройство переменного тока с неконтролируемым коэффициентом силы тока. Контроль над таким процессом выполняется за счет изменения периодичности кратковременного импульса, вручную или при помощи временного реле.
Вместо электродов чаще всего применяются медные стержни. Ключевую роль играет толщина стержня, чем больше диаметр — тем лучше. В аппараты, созданные своими руками, хорошо подходят жала от паяльников. Перед началом работы желательно заточить электрод для комфортной проварки заготовок.
Провод, идущий из трансформатора, должен иметь минимальную длину, что существенно снизит потерю мощности. Оба конца должны иметь наконечники из меди для качественного соединения. Концы обязательно должны быть пропаяны, так как по истечении определенного промежутка времени при пуске происходит окись меди, что приводит к повышению сопротивляемости и потери КПД.
Нижний электрод изолируется от крепежных винтов изолентой, и проводится фиксация стержня, который будет находиться в неподвижном состоянии. Для укрепления стержня в держателе используется пара крепежных болтов и латунных шайб. Аппарат подключается к сети с помощью автоматического включателя номиналом не менее 20 ампер.
moyasvarka.ru
Контактная точечная сварка - основные моменты рабочего процесса
Большинство домашних мастеров, а также автолюбителей время от времени сталкиваются с тем, что необходимо произвести сварочные работы. На современной практике применяется несколько основных способов, каждый из которых может быть освоен вполне самостоятельно. Особо стоит отметить такой процесс, как контактная точечная сварка. Она в рабочем процессе определяется, как предназначенная для качественного соединения разных конструкционных элементов труб, выполненных из стали, меди, алюминия.
Особенности проведения контактной сварки
Данный процесс используют в массе своей для изготовления определенного количества изделий, а также для производства сварных прочных соединений, которые обычно характеризуются достаточно большими размерами. Основной принцип подобной процедуры состоит в том факте, что используемый металл очень быстро разогревается до определенной температуры. Это осуществляется посредством особого напряжения тока.
Осуществление контактной качественной сварки дома или в гараже требует обязательной эксплуатации очень мощных источников электрического питания, чего не требуется, например, при сварке, имеющей название электродуговая.
Процесс с особой технологической точки зрения производят посредством серьезного нагрева особого места сварки током. Она проходит через обрабатываемые заготовки, причем с использованием особого давления. К основным показателям параметрам данного описываемого метода можно отнести:
• Силу производимого сжатия;• Время общего протекания тока.
В зависимости от основных определенных значений данных параметров можно выделить два распространенных режима сварки – жесткий и относительно мягкий.
к меню ↑Мягкая точечная
Данный режим, как правило, характеризуется относительно большой длительностью времени, а также относительно плавны нагревом используемых заготовок, посредством применения тока достаточно умеренной силы. Главным преимуществом данного режима является небольшие затраты мощности, что особенно видно при сравнении метода с более жесткими режимами. Используются более дешевые по цене машины, снижены закалки зоны.
к меню ↑Жесткий режим
Относительно жесткий режим производимой точечной контактной современной сварки отличается небольшими временными затратами, но более серьезными значениями параметров силы тока, который сжимает давление электродов. Его основные преимущества заключаются в уменьшении общего времени сварки, также присутствует серьезное повышение уровня производительности. Они применяются в процессе соединения сплавов разных по составу с высокими показателями производительности.
Кроме того, стоит выделить несколько видов именно контактной качественной сварки – шовная, специальная стыковая и сварка инновационная точечная. По той причине, что рабочий процесс осуществляется посредством применения специальных электродов, которые при этом размещаются на деталях по-разному. Можно выделить при рассмотрении сварки еще два типа рабочего момента. Она может быть особой двухсторонней, а также односторонней.
Контактная сварка производится строго по точечному особому типу. Заготовки специальным образом прижимаются специальными электродами, через них в свою очередь проходит мощный по параметрам высокоамперный ток. В процессе работы он проходит по огромному количеству разных относительно небольших каналов, которые очень сильно разогреваются. В результате осуществляется расплавление центральной зоны, предназначенной для соединения.
В процессе стыковой сварки, используемый ток особым образом пропускается через специальный стык двух деталей, у которых присутствует одинаковое сечение. Сразу после быстрого достижения сварочного жара в области осуществимой сварки производится осадка.
Рабочий процесс такого плана представляет собой процедуру, в процессе которой эффективное соединение совершается строго по всей обрабатываемой поверхности всех элементов, которые свариваются. Соединение может быть проведено, как особым оплавлением, так и сопротивлением.
к меню ↑Сварка посредством сопротивления
Используемые при обработке детали очень прочно прижимаются особым образом друг к другу, а также включается специальный сварочный ток. Последний выключается только после того, как все соединяемые поверхности полностью нагреты до особого эластичного состояния, а также проводится процесс осадки. Подобным методом принято осуществлять соединение деталей, которые выполнены из качественной низкоуглеродистой стали, имеющей особое круглое или же прямоугольное производимое сечение, площадь которого составляет примерно 1000 мм квадратных.
Методом сопротивления идеально свариваются сплавы разнообразного цветного металла. Подобным способом можно качественно соединят разные металлы, к которым можно отнести сталь и медь, латунь и также медь, а также можно эффективно соединять между собой всевозможные сорта стали. Данный способ нуждается с высоких показателях чистоты всех поверхностей, также может потребоваться строгий контроль по присутствующей температуре нагрева. Именно по этой причине подобная методика не получила своего широкого применения.
к меню ↑Процесс сварки с непрерывным процессом оплавления
Метод соединения, который производится качественным оплавлением в определенной последовательности. Детали, которые закреплены в специальных зажимах станка, очень плавно приводятся в нужное движение особым методом перемещения. При поступлении тока производится соприкосновение. При этом производится серьезное оплавление всех торцов, которые свариваются у обрабатываемых деталей. Сразу после этого проводится осадка на заранее установленную величину, а также выключается ток.
Обычно такой метод применяется при работе с такими элементами, как листы стали, рельсы и трубы. Может быть допустима сварка разных по свойствам металлов. Метод обладает определенными преимуществами. Здесь можно отметить высокие показатели производительности.
к меню ↑Осуществление сварки особым прерывистым оплавлением
Такой метод прерывистого оплавления производится особым чередованием плотного, а также неплотного соприкосновения деталей. Зажим осуществляется особые возвратные и поступательные очередные манипуляции, что позволяет им периодически полностью замыкать цепь в месте контакта обрабатываемых деталей. Данный процесс производится, пока все торцы не будут разогреты до требуемой высокой температуры. Только после этого осуществляется процесс оплавления, а также осадка.
Что касается применения такого способа, то он оптимально подходит для работы с низкоуглеродистой стали. Его можно применять в такой ситуации, когда мощность аппарата будет недостаточной для иных методов сваривания деталей. Далеко не все специалисты отдают предпочтение такому методу сварки, что основано на необходимости в дополнительных затратах материала, то есть металла. Именно по этой причине подогрев производится методом сопротивления.
к меню ↑Подводя итоги
Выбор того или иного метода производится на основании разных параметров. Это может быть присутствующие технологии и инструменты, материалы, которые применяются в процессе производства, а также время, отведенное на осуществление сварочного процесса.
Похожие статьиgoodsvarka.ru
