Электроды для точечной сварки гост

Обновлено: 20.09.2024

Текст ГОСТ ISO 15609-5-2020 Технические требования и аттестация процедур сварки металлических материалов. Технические требования к процедуре сварки. Часть 5. Контактная сварка

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ (МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION (ISC)

ISO 15609-5— 2020

Технические требования и аттестация процедур сварки металлических материалов

ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПРОЦЕДУРЕ СВАРКИ

(ISO 15609-5:2011, IDT)

Москва Стаида ртмнформ 2020

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0—2015 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2—2015 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные. правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия. обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Саморегулируемой организацией Ассоциация «Национальное Агентство Контроля Сварки» (СРО Ассоциация «НАКС») на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 5

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 364 «Сварка и родственные процессы»

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 29 мая 2020 г. М₽ 130-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО ЗТвв) 004-97

Км страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартный* и

Минэкономики Республики Армения

Госстандарт Республики Беларусь

5 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ISO 15609-5:2011 «Технические требования и аттестация процедур сварки металлических материалов. Технические требования к процедуре сварки. Часть 5. Контактная сварка» («Specification and qualification of welding procedures for metallic materials — Welding procedure specification — Part 5: Resistance welding», IDT).

Международный стандарт разработан Техническим комитетом ISO/TC 44 «Сварка и родственные процессы», подкомитетом SC 6.

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

Содержание

1 Область применения. 1

2 Нормативные ссылки. 1

3 Термины и определения.

4 Содержание технических требований к процедуре сварки.

4.1 Общие положения.

4.3 Основной материал.

4.4 Общее для всех процедур сварки.

Приложение А (справочное) Пример WPS — I. Требования к планированию процесса.

Приложение В (справочное) Пример WPS — II. Критерии оценки качества.

Приложение С (справочное) Пример WPS — III. Настройка сварочного оборудования.

Приложение D (справочное) Примеры параметров контактной сварки.

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных международных

стандартов межгосударственным стандартам. 13

Введение

ISO 15609 состоит из следующих частей под общим наименованием «Технические требования и аттестация процедур сварки металлических материалов. Технические требования к процедуре сварки»:

* часть 1. Дуговая сварка;

- часть 2. Газовая сварка;

- часть 3. Электронно-лучевая сварка;

* часть 4. Лазерная сварка;

- часть 5. Контактная сварка;

- часть 6. Лазерно-дуговая гибридная сварка.

ГОСТ ISO 15609-5—2020

Технические требования и аттестация процедур сварки металлических материалов ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПРОЦЕДУРЕ СВАРКИ

Specification and qualification of welding procedures for melalic materials. Welding procedure specification Part 5. Resistance welding

Дата введения — 2020—12—01

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает технические требования к процедуре контактной сварки для процессов точечной, шовной, стыковой оплавлением и рельефной сварки. До проведения любой аттестации необходимо установить применяемость положений настоящего стандарта для других процессов контактной сварки и связанных с ней сварочных процессов.

Примечание — Подробности обо всех частях ISO 15609 приведены в ISO 15607:2003. приложение А

Параметры, перечисленные в настоящем стандарте, влияют на размеры сварного шва (качество), положение сварного шва. механические свойства или геометрию сварного соединения.

2 Нормативные ссылки

Для применения настоящего стандарта необходимы следующие ссылочные документы. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного документа, для недатированных ссылок применяют последнее издание ссылочного документа (включая все изменения к нему):

ISO 669:2000. Resistance welding — Resistance welding equipment — Mechanical and electrical requirements (Сварка контактная. Оборудование для контактной сварки. Требования к механическим и электрическим характеристикам)

ISO 4063, Welding and allied processes — Nomenclature of processes and reference numbers (Сварка и родственные процессы. Перечень и условные обозначения процессов)

ISO 5183 (all parts), Resistance welding equipment — Electrode adaptors, male taper 1:10 (Оборудование для контактной сварки. Патроны для закрепления электрода с наружным конусом 1:10)

ISO 5184. Straight resistance spot welding electrodes (Электроды прямые для контактной точечной сварки)

ISO 5821. Resistance welding — Spot welding electrode caps (Контактная сварка. Наконечники электродов для точечной сварки)

ISO 5827, Spot welding — Electrode back-ups and damps (Сварка точечная. Токоподводящие электродные подкладки и зажимы)

ISO 8205-1. Water-cooled secondary connection cables for resistance welding — Part 1: Dimensions and requirements for double-conductor connection cables (Кабели соединительные вторичные с водяным охлаждением для контактной сварки. Часть 1. Размеры и требования к двужильным соединительным кабелям)

ISO 8205-2, Water-cooled secondary connection cables for resistance welding — Part 2: Dimensions and requirements for single-conductor connection cables (Кабели соединительные вторичные с водяным охлаждением для контактной сварки. Часть 2. Размеры и требования к одножильным соединительным кабелям)

ISO 8430 (aU parts). Resistance spot welding — Electrode holders (Сварка контактная точечная. Элек-трод©держатели)

ISO 15607:2003, Specification and qualification of welding procedures for metallic materials — General rules (Технические требования и аттестация процедур сварки металлических материалов. Общие правила)

ISO 15614-12. Specification and qualification of welding procedures for metallic materials — Welding procedure test — Part 12: Spot, seam and projection welding (Технические требования и аттестация процедур сварки металлических материалов. Проверка процедуры сварки. Часть 12. Точечная, шовная и рельефная сварка)

ISO 15614-13, Specification and qualification of welding procedures for metallic materials — Welding procedure test — Part 13: Resistance butt and flash welding (Технические требования и аттестация процедур сварки металлических материалов. Проверка процедуры сварки. Часть 13. Сварка контактная стыковая и сварка контактная оплавлением)

IS017677-1, Resistance welding — Vocabulary — Part 1: Spot, projection and seam welding (Контактная сварка. Словарь. Часть 1. Точечная, рельефная и шовная сварка)

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины no ISO 15607. ISO 17677-1 и ISO 669.

4 Содержание технических требований к процедуре сварки

4.1 Общие положения

Технические требования к процедуре сварки WPS содержат всю информацию, необходимую для выполнения сварного шва. Необходимая информация, требуемая для WPS процедур контактной сварки. приведена в 4.2—4.4.

Для некоторых случаев необходимо дополнить имеющуюся информацию. Вся необходимая информация указана в WPS.

Должны быть определены допуски.

Примеры форм WPS приведены в приложениях А. В и С; эти формы могут быть изменены в соответствии с опытом работы.

Должна быть указана следующая информация:

- ссылка на протокол аттестации процедуры сварки (WPQR, см. ISO 15614-12 или ISO 15614-13).

4.3 Основной материал

- обозначения и типы материалов, ссылочные стандарты;

- в случае наличия покрытия его тип. толщина, одностороннее или двустороннее.

Электроды для точечной сварки гост

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Конструктивные элементы и размеры

Resistance welding. Welded joints. Design elements and dimensions

Срок действия с 01.07.80
до 01.07.85*
________________
* Ограничение срока действия снято
по протоколу N 4-93 Межгосударственного
Совета по стандартизации, метрологии и сертификации.
(ИУС N 4 1994 г.). - Примечание изготовителя базы данных.

ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 28 мая 1979 г. N 1926

ПЕРЕИЗДАНИЕ. Сентябрь 1983 г.

1. Настоящий стандарт устанавливает конструктивные элементы и размеры расчетных сварных соединений из сталей, сплавов на железоникелевой и никелевой основах, титановых, алюминиевых, магниевых и медных сплавов, выполняемых контактной точечной, рельефной и шовной сваркой.

Стандарт не распространяется на сварные соединения, выполняемые контактной сваркой без расплавления металла.

2. В стандарте приняты следующие обозначения способов контактной сварки:

Для конструктивных элементов сварных соединений приняты следующие обозначения:

расчетный диаметр литого ядра точки или ширина литой зоны шва;

расстояние между центрами соседних точек в ряду;

расстояние между осями соседних рядов точек при цепном расположении;

расстояние между осями соседних рядов точек при шахматном расположении;

длина литой зоны шва;

величина перекрытия литых зон шва;

длина неперекрытой части литой зоны шва;

расстояние от центра точки или оси шва до края нахлестки;

число рядов точек.

3. Конструктивные элементы сварных соединений, их размеры должны соответствовать указанным на черт. 1, 2, 3 и в табл. 1, 3, 5 для соединений группы и в табл. 2, 4, 6 - для соединений группы

Группа соединения должна быть установлена при проектировании в зависимости от требований к сварной конструкции и особенностей технологического процесса сварки.

4. Величина нахлестки для многорядных швов при цепном расположении точек .

5. В зависимости от вида нахлестки сварного соединения величину нахлестки следует определять в соответствии с черт. 4.

6. Расстояние от центра точки или оси шва до края нахлестки должно быть не менее половины минимальной величины нахлестки.

7. Допускается сварка деталей неодинаковой толщины; при этом размеры конструктивных элементов следует выбирать по детали меньшей толщины.

В случае

8. При сварке трех и более деталей расчетный диаметр литого ядра точки следует устанавливать раздельно для каждой пары сопрягаемых деталей. Допускается сквозное проплавление средних деталей.

9. Величина проплавления должна быть для магниевых сплавов от 20 до 70%, титановых - от 20 до 95% и остальных металлов и сплавов - от 20 до 80% толщины деталей.

10. При шовной контактной сварке величина перекрытия литых зон герметичного шва должна быть не менее 25% длины литой зоны шва .

При шовной контактной сварке деталей толщиной менее 0,6 мм допускается уменьшение величины перекрытия литых зон шва до значений, гарантирующих герметичность сварного шва.

11. Глубина вмятины , в случае применения одного из электродов с увеличенной плоской рабочей поверхностью, а также при сварке в труднодоступных местах допускается увеличение глубины вмятины до 30% толщины детали.

Конструктивные элементы сварных соединений, выполненных контактной точечной сваркой

- неплакированные металлы; б - плакированные металлы; в - детали неравной толщины; г - разноименные металлы

ГОСТ ISO 15609-5-2020 Технические требования и аттестация процедур сварки металлических материалов. Технические требования к процедуре сварки. Часть 5. Контактная сварка

Электроды для контактной сварки. Характеристики рекомендуемых сплавов

Точечная сварка, благодаря появлению компактных ручных аппаратов типа BlueWeldPlus, становится популярной не только при промышленных масштабах применения, но и в быту. Слабым местом такой технологии являются электроды для контактной сварки: их низкая стойкость во многих случаях отпугивает потребителя.

Причины недолговечности электродов контактной электросварки

Процесс контактной сварки состоит из следующих стадий:

Предварительной подготовки поверхности соединяемых деталей – она должна быть непросто очищена от загрязнений и окислов, но и очень ровной, чтобы исключить неравномерность возникающего напряжения электрического поля.
Ручного или механического прижима свариваемых изделий – с увеличением усилия прижима растут интенсивность диффузии и механическая прочность сварного шва.
Локального расплавления металлов в зоне прижима теплом электрического тока, в результате чего формируется сварочное соединение. Прижим электродов на этой стадии препятствует образованию сварочных брызг.
Отключения тока и постепенного остывания сварного шва.

Таким образом, материал электродов для контактной сварки претерпевает не только значительные термические напряжения, но и механические нагрузки. Поэтому к нему предъявляется ряд требований – высокая электропроводность, высокая термическая стойкость (в том числе – и от постоянных колебаний температуры), повышенные значения предела прочности на сжатие, малый коэффициент теплоёмкости. Таким комплексом свойств обладает ограниченное число металлов. В первую очередь – это медь, и сплавы на её основе, однако и они не всегда удовлетворяют производственным требованиям.

В связи с постоянным повышением энергетических характеристик производимых сварочными клещями для точечной сварки многие торговые марки ориентируют потребителя на применение только «своих», фирменных электродов, что не всегда соблюдается. В результате снижается качество сварных швов, получаемых по такой технологии, подрывается доверие к самому процессу контактной электросварки.

Преодоление указанных проблем производится двумя путями: совершенствованием видов и конструкций сварочных электродов для точечной сварки, и разработкой новых материалов, используемых для изготовления таких электродов. Для частных пользователей имеет значение также и цена вопроса.

Материалы электродов

Согласно ГОСТ 2601, критерием качества готового шва является его прочность на разрыв или сдвиг. Она зависит от интенсивности тепловой мощности в зоне электрического разряда, а потому связывается в первую очередь с теплофизическими характеристиками материала электродов.

Использование медных электродов малоэффективно по двум причинам. Во-первых, медь, являясь высокопластичным металлом, не обладает достаточной упругостью, чтобы в период между рабочими циклами полностью восстановить геометрическую форму электродов. Во-вторых, медь весьма дефицитна, а частая замена электродов обуславливает и высокие финансовые затраты.

Попытки использовать более твёрдую, упрочнённую медь успеха не имеют: для нагартованного материала параллельно с повышением твёрдости снижается температура рекристаллизации, поэтому с каждым рабочим циклом износ рабочего торца электрода для контактной сварки будет возрастать. Поэтому практическое применение получили медные сплавы с добавлением ряда других металлов. В частности, введение в медный сплав кадмия, бериллия, магния, цинка и алюминия мало изменяет показатель теплопроводности, зато улучшает твёрдость при нагреве. Стойкость электрода от динамических тепловых нагрузок увеличивают железо, никель, хром и кремний.

При подборе оптимального материала сварочных электродов для контактной сварки ориентируются на показатель удельной электропроводности сплава. Чем меньше он будет отличаться (в меньшую сторону) от электропроводности чистой меди – 0,0172 Ом·мм 2 /м, тем лучше.

Наиболее эффективную стойкость против износа и деформации показывают сплавы, в состав которых входят кадмий (0,9…1,2%), магний (0,1…0,9%) и бор (0,02…0,03%).

Выбор материала для электродов точечной сварки зависит также и от конкретных задач процесса. Можно выделить три группы:

Электроды, предназначенные для проведения контактной сварки в жёстких условиях (непрерывное чередование циклов, поверхностные температуры до 450…500ºС). Их изготавливают из бронз, содержащих хром и цирконий (Бр.Х, Бр.ХЦр 0,6-0,05. В эту же группу включают никель- кремнистые бронзы (Бр.КН1-4), а также бронзы, дополнительно легированные титаном и бериллием (Бр.НТБ), используемые для точечной сварки нержавеющих и жаропрочных сталей и сплавов.
Электроды, применяемые при контактных температурах на поверхности до 250…300ºС (сварка обычных углеродистых и низколегированных сталей, медных и алюминиевых изделий). Их производят из медных сплавов марок МС и МК.
Электроды для относительно лёгких режимов эксплуатации (поверхностные температуры до 120…200ºС). В качестве материалов применяется кадмиевая бронза Бр.Кд1, хромистая бронза Бр.Х08, кремненикелевая бронза Бр.НК и др. Такие электроды могут использоваться также и для роликовой контактной электросварки.

Следует отметить, что по убыванию удельной электропроводности (по отношению к чистой меди) эти материалы располагаются в следующей последовательности: Бр.ХЦр 0,6-0,05→МС→МК→Бр.Х→Бр.Х08→Бр.НТБ→Бр.НК →Бр.Кд1→Бр.КН1-4. В частности, разогрев до требуемой температуры электрода, изготовленного из бронзы Бр.ХЦр 0,6-0,05 произойдёт примерно вдвое быстрее, чем полученного из бронзы Бр.КН1-4.

Конструкции электродов

Наименее стойким местом электрода является его сферическая рабочая часть. Электрод бракуется, если увеличение размеров торца превышает 20% от первичных размеров. Конструкция электродов определяется конфигурацией свариваемой поверхности. Различают следующие исполнения инструмента

С цилиндрической рабочей частью и конической посадочной частью.
С коническими посадочной и рабочей частью, и переходным цилиндрическим участком.
Со сферическим рабочим торцом.
Со скошенным рабочим торцом.

Кроме того, электроды могут быть сплошными и составными.

При самостоятельном изготовлении (либо перезаточке) рекомендуется выдерживать следующие соотношения размеров, при которых инструмент будет обладать максимальной стойкостью:

Для расчёта диаметра электрода d пользуются зависимостью Р = (3…4)d 2 , где Р – фактически необходимое сжатие электродов при проведении процесса контактной электросварки. В свою очередь, рекомендуемые значения давления осадки, при котором получаются наиболее качественные соединения, составляет 2,5…4,0 кг/мм 2 площади получаемого сварного шва;
Для электродов с конической рабочей частью оптимальный угол конусности варьируется от 1:10 (для инструмента с диаметром рабочей части до 30…32 мм) до 1:5 – в противоположном случае;
Выбор угла конуса определяется также и наибольшим усилием сжатия: при максимальных усилиях рекомендуется принимать конусность 1:10, как обеспечивающую повышенную продольную стойкость электрода.

Основные формы электродов для контактной сварки устанавливает ГОСТ 14111, поэтому, применяя те или иные соотношения размеров, следует учитывать размеры посадочного пространства под инструмент для конкретной модели машины контактной сварки.

Значительную экономию материала даёт применение составных конструкций. При этом для изготовления корпуса применяют материалы с высокими значениями электропроводности, а съёмную рабочую часть изготавливают из сплавов с высокой твёрдостью и износостойкостью (в том числе и термической). В частности, подобным сочетанием свойств обладают металлокерамические сплавы от швейцарской фирмы АМРСО марок A1W или A1WC, содержащие 56% вольфрама и 44% меди. Их электропроводность достигает 60% от электропроводности чистой меди, что определяет малые потери на нагрев при выполнении сварки. Рекомендуемым материалом могут быть и бронзовые сплавы с добавками хрома и циркония, а также вольфрам.

Электроды для контактной сварки лёгких сплавов, где не требуется значительного усилия прижима, выполняют со сферической рабочей частью, а для контактных губок аппаратов точечной электросварки целесообразно применять кремнистые бронзы.

Механические характеристики электродов должны находиться в следующих пределах:

Твёрдость по Бринеллю, НВ – 1400…2600;
Модуль Юнга, ГПа – 80…140;
Предельный изгибающий момент, кгсм – не ниже 750…800.

Конструкции электродов всегда должны быть полыми, для обеспечения эффективного охлаждения.

Читайте также: