Как варить контактной сваркой

Обновлено: 19.05.2024

Особенности сварки алюминия

Материал покрыт естественной оксидной пленкой, которая неодинакова по толщине и обладает большим электрическим сопротивлением. Свариваемость алюминиевых сплавов различна, но точечной сварке поддаются все. Трудность процесса зависит от сочетаний сплавов. Легче соединяются сплавы, имеющие высокий предел прочности.

Алюминий имеет высокую тепло- и электропроводность, поэтому точечная сварка сплавов требует использования кратковременных импульсов тока большой величины, превышающей в 3 раза значение, применяемое при сваривании низкоуглеродистой стали. Интервал температур ограничен.

Давления при работе с пластичными (неупрочненными) алюминиевыми сплавами такие же, как для низкоуглеродистой стали. Сплавы, упрочненные деформацией или термической обработкой, сваривают с давлениями, аналогичными работе с коррозионно-стойкими сталями.

Высокопрочный алюминиевый сплав при этом виде сварки имеет склонность к образованию дефектов усадочной природы (трещины, раковины, поры). По этой причине процесс проводится с применением ковочного усилия.

Качество сварного шва зависит от материала электродов и формы их торцов.

Технология сварки

Технология точечной контактной сварки алюминиевых сплавов включает такие операции:

Выбор технологии зависит от исходных данных: программы изготовления элементов, их конструкции (тип материала, габариты, толщина), оборудования и приспособлений.

Форма и размеры соединяемых деталей, а также расположение точек должны быть такими, чтобы детали в местах соприкосновения прижимались беспрепятственно. Толщина свариваемых деталей не должна превышать троекратную разницу.

Количество свариваемых единиц в одном пакете – 2, допускается – 3, в неответственных соединениях – 4.

Оборудование

Средства производства при контактной точечной сварке алюминия включают:

сварочное оборудование;
средства для подготовки поверхности;
приспособления, обеспечивающие точность сборки и сварки;
электроды;
устройства для проведения подготовительных, заключительных, доводочных операций;
аппаратура для контроля.

Сварочное оборудование

Используют машины для контактной сварки. Их главные функции – сжатие и нагрев соединяемых элементов. По виду используемой энергии классифицируются:

При выборе конструкции машины для сварки алюминиевого сплава учитывается скорость размягчения материала, составляющая 0.002-0.005 сек. Прилагаемое к электродам усилие должно быть достаточным для разрушения поверхностного слоя окиси.

Электроды

По причине высокой теплопроводности материала, имеются ограничения к типам применяемых электродов. Материал для их изготовления должен обладать хорошей электропроводностью (более 85%), жаропрочностью, твердостью. Это медные электроды, состав которых подбирается по типу свариваемого сплава.

Примерная стоимость медных электродов на Яндекс.маркет

Подготовка материала

Этап проводится после проведения окончательной обработки и пригонки деталей для свариваемого узла. Процесс заключается в удалении с поверхности алюминия окиси с применением механического или химического метода.

Механический способ

Выполняется вручную наждачной бумагой или с использованием специальных устройств (вращающихся металлических щеток).

Предварительная подготовка металла заключается в зачистке участков в зоне сварных точек на ширину 30-50 мм. Сварка при этом методе производится через 2-3 часа после обработки во избежание повторного окисления алюминия.

Химический метод

В специальных ваннах выполняется травление алюминия водным раствором ортофосфорной кислоты или каустической соды. Перед проведением процедуры заготовки очищают от загрязнений, обезжиривают и промывают в теплой и холодной воде. Длительность травления – 10-15 минут, после чего детали просушивают горячим воздухом.

Допустимые сроки хранения заготовок после травления:

3 дня при сварке машинами с энергией переменного тока;
1 день – аппаратами накопленной энергии.

Порядок работ

Последовательность операций контактной точечной сварки алюминия следующая:

Установка заготовок.
Плотное прижимание материалов между электродами машины для контактной сварки.
Подача через электроды энергии.
Нагрев деталей.
Образование расплавленного ядра.
Отключение энергии.
Непродолжительная выдержка заготовок между электродами в сжатом положении с целью охлаждения свариваемой зоны, уменьшения усадочной раковины при кристаллизации расплавленного металла.

Процесс работы автоматизирован и начинается с момента нажатия оператора на пусковую кнопку.

Как правильно варить сваркой?

Сварка металла может пригодиться при рутинных работах на даче, в гараже, при обустройстве дома. Возникает потребность не приглашать всякий раз специалиста, а научиться ей самому. Что-то подварить, отрезать, соединить – все это рядовые операции, которые действительно можно научиться выполнять самостоятельно. И, конечно, хотелось бы делать это правильно, безопасно и эстетично.

Особенности процесса

Сварка металлом – это наиболее прочное соединение материала: детали конструкции сплавляются в одно целое. Это случается за счет высокотермического действия. Большая часть современных устройств сварки для расплавления металла созданы на потенциале электрической дуги. Аппараты разогревают металл в области действия до термических показателей плавления, и это осуществляется на малой площади. Поскольку задействуется электродуга, такая сварка будет считаться электродуговой.

Электрическую дугу образовывает постоянный либо переменный ток. Переменный ток используется для деятельности сварочных трансформаторов, постоянный – для функционирования инверторов.

Работать с первым прибором труднее: из-за переменности тока электрическая дуга «скачет», да еще и конструкция довольно тяжела. Рабочий процесс сопровождается характерным шумом. А еще трансформатор немало «садит» сеть. Скачки напряжения в этом процессе тоже не редкость.

Инверторы же работают преимущественно от сети 220 В. И вес, и параметры у них более удобные, техника далеко не шумная, на напряжение такого влияния нет. Дугу вызывает постоянный ток, то есть она не «скачет», контроль над ней проще. Потому учиться самостоятельно варить сваркой специалисты советуют именно с инвертором. Это и более правильно с точки зрения техники безопасности.

Что необходимо?

Сварка в определенном смысле – процесс даже творческий. Требует внимательности, аккуратности, некоторого чутья. Но процедура эта грязная и в отношении безопасности рискованная. Можно получить ожоги, повредить глаза и легкие. Ведь в легких будет постепенно скапливаться опасный осадок.

Потому работа требует строгой защиты, неукоснительного выполнения техники безопасности.

Инструменты и средства защиты

Для защиты лица нужна маска с особым фильтром, которая не пропустит ультрафиолетовое излучение и защитит глаза. С той же целью используются щитки и экраны. Потребуется брезентовый костюм, включающий брюки и куртку, который оберегает от металлических брызг. Нужны и перчатки. Все это предохранит сварщика от попадания на тело и одежду расплавленного металла.

Из инструментов используются:

прибор для сварки и электроды;
молоток и щетка из металла (ими по окончании работы удаляют шлаки);
элементы из металла, на которых начинающий сварщик будет тренироваться;
ведро с водой – как помощь при возникновении экстремальной ситуации.

Потребуются и шаблоны, по которым можно будет проверять правильность шва. Диаметр электрода выбирается относительно толщины металлолиста.

Электроды могут быть разных марок и разновидностей, их выбор зависит от металла приварок. На всех электродах имеется маркировка, она информативна для пользователя, и научиться читать эту маркировку не так трудно.

Сверху электроды стандартно покрывают обмазкой, что дает им качества, необходимые для соединения разных металлов. При дуговой сварке потребуются устройства, которые проводят ток по швам. Часто это проволока из специального порошка. Но если речь идет о новичках-сварщиках, то имеет смысл использовать электроды в виде твердой стержневой структуры, покрытой спецсоставом. Ровное соединение, таким образом, сможет оформить даже начинающий сварщик.

В основном используют стержни, диаметр которых составляет 0,3 см. Электроды меньшего диаметра применяются, если нужно соединить тонкие металлические листы. А для использования электродов крупных диаметров нужна и более мощная, адекватная им техника.

Как выполнять работы?

Процесс сварки – это технология, отличающаяся высокотемпературными условиями. Чтобы провести ее грамотно, нужно сформировать и удержать электродугу от электрода к той детали, которую надо приварить. Под воздействием дуги расплавится материал основания и металлический стержень. Сформируется так называемая сварочная ванна, где главный и электродный материал перемешаются. И значения этой ванны будут зависеть от режима сварочных работ, от места работы, от того, с какой скоростью перемещается дуга, от параметров кромки. Обычно ее ширина соответствует 1,5 см, глубина – 0,6 см, а длина – 3 см.

В процессе расплавления электродное покрытие сформирует газовую специальную зону в области самой дуги и поверх сварочной ванны. Эта спецзона вытеснит из рабочего участка воздух, что не даст произойти реакции расплава и воздуха. Там же присутствуют пары металлов. Поверх соединения образуется шлак, который также не даст реакцию расплава и кислорода. При поэтапном устранении электродуги сформируется соединение, объединяющее детали сварки. Сверху соединения будет защитная шлаковая прослойка, которая потом уберется.

Если предстоит обучаться сварке с нуля, то работать следует под наблюдением мастера. В одиночку, без контроля, да еще в домашних условиях процесс опасен. А с мастером и недочеты будут быстро устранимы, и важные рекомендации по ходу дела он даст. Быстро освоить все самому крайне проблематично.

Как подготовить сварочный аппарат к работе?

Нужно проверить ток и напряжение. Показатели должны быть равны и в устройстве, и в электросети.
На инверторе надо выставить расчетные данные мощности тока, которые будут соразмерны конкретному диаметру электрода. Настроечный блок предложит выбрать напряжение, и его нужно выставить. Подсоединение осуществляется спецвилкой и наконечником.
Заземление следует прочно закрепить. Проверить изоляцию провода, который должен пребывать в держателе.
Если есть необходимость, можно пользоваться спецудлинителем, который подключается без промежуточного шва.
Если в доме или гараже не исключены перепады напряжения, они могут разом вывести сварочный прибор из строя. Потому электрический стабилизатор в такой ситуации точно лишним не будет. Он обеспечит поддержание напряжения.

Далее нужно сказать про выбор тока и зажигание электрической дуги. Ток, конечно, ключевой параметр сварки, влияющий на тип и характер соединения. Силу тока обеспечит и положение изделия, и параметры электрода. Например, самый большой показатель принято выставлять, чтобы сварить горизонтальные конструкции.

Вертикальные швы требует меньшей на 15% силы тока, а потолочные швы – меньшей на 20% силы тока.

Другие важные параметры сварки.

Зажигание дуги. Делать это можно двумя путями. Первый путь – касание. Электрод устанавливается под углом 60 градусов, им неспешно ведут по покрытию. При появлении искр нужно совершить касание электродом металла и приподнять его не выше 0,5 см. Если все успешно, появится электродуга. Если она не появилась, скорее всего, нужно увеличить силу тока. Второй способ – чирканье. Нужно установить электрод к покрытию изделия и осуществить действие, напоминающее зажигание спички.
Наклон/движение электрода. Когда зажечь и поддержать электродугу получается без проблем, можно приступать к направлению валика. Электрод аккуратно перемещается горизонтально с несильными колебательными движениями. Расплав будто бы загребают к середине электрической дуги. Получается ровное соединение с небольшими волнами. Новички делают наклон в 70 градусов, по вертикали можно незначительно отклониться.
Выгорел электрод при сварке. Если дело развивается именно так, процесс нужно приостановить. Выгоревшую деталь меняют, шлак устраняют, сварку продолжают. Примерно в 1,2 см от сформированного соединения зажигается дуга. Электрод к углублению нужно поднести так, чтобы появился металлический справ из двух электродов.
Как перемещается электродуга. Поступательно – относительно оси электрода. Так легко поддерживать дугу. Продольное – это обычное соединение, но тонкое. Чтобы его зафиксировать во время перемещения электрода, нужно сделать поперечные движения. Поперечное перемещение помогает получить нужную ширину соединения, которая подбирается с учетом габаритов и месторасположения соединения.

При сваривании важно проплавлять кромки заготовок для получения соединения нужной формы.

Выполнение различных швов

По месту расположения швы могут быть вертикальными, горизонтальными, потолочными, наклонными.

Выполнение шва:

подготовить пластины;
включить инвертор, выставить ток;
между пластин сделать небольшой зазор, создать сварочные ванны;
сделать сварочное соединение;
отбить шлак.

По такому алгоритму делается каждый шов, но на фото можно увидеть визуальные различия процесса.

В зависимости от конструкции соединения швы могут быть стыковыми, тавровыми и внахлест. Обучиться выполнению швов можно опытным путем, с ориентиром на подробные фотоинструкции. Красиво сваривать получится со временем. Главное – начать и пробовать работать с железом.

Как сварить трубопровод?

Преимущественно стыковой шов применяется при сваривании трубопровода. Каждая кромка проваривается по высоте стенок. Чтобы уменьшить наплыв в трубе, нужно отрегулировать наклон электрода по горизонтали в 45 градусов. Высота соединения равна 0,2 см, ширина – 0,7 см. Если же сваривать внахлест, высота изменится до 0,3 см, ширина останется той же.

Чтобы приготовиться к сварке трубопровода, необходимо:

заготовку хорошенько очистить;
деформированные торцы обрезать или выпрямить;
кромки зачистить.

Далее уже можно приступить непосредственно к сварке. Каждый стык обрабатывается. Поворотные и неповоротные соединения нужно обработать в 2 слоя (хотя бы в 2 слоя, возможно, и больше). Например, если ширина стенок до 1,2 см, то слоев нужно 3. А если ширина уже 2 см, то потребуется 4 слоя.

Что характерно для сварки трубопровода, так это то, что каждое накладываемое на стык соединение очищается от шлака, и только потом приступают к следующему. Самым важным точно будет первый шов. Его обязательно проверяют на трещины. Если таковые обнаружены, сварку нужно произвести снова. Второй слой и последующие делают с неспешным проворотом труб.

Внимание! Важно сохранять смещение окончания и начала слоев по отношению к предыдущему на 3 см. Последний слой делают с плавным перемещением на основной металл при ровном покрытии.

Частые ошибки новичков

Новички действительно многого могут не знать. Даже выбор полярности при сварке инвертором может стать проблемой. Она будет выбрана неправильно, и формирование соединений станет некачественным. Иногда из-за неправильного выбора полярности случается даже прожиг детали.

Чаще всего допускаются 4 базисные ошибки:

начинающий сварщик пренебрегает техникой безопасности и получает травмы;
сварочный автомат выбран неправильно;
электроды некачественные или просто неподготовленные;
сварщик приступает к работе без пробных швов, тренировок, отработки базовых швов.

Многое будет постигнуто с практикой. Например, если шов получился неровный, скорее всего, движение электродом было слишком быстрым. А если в металле случился прожиг, скорость ведения шва, наоборот, медленная. Если же шов и неровный, и плоский, угол электрода к поверхности выбран неверно. Если после сбивания шлака сварщик обнаружил, что проварки металла не случилось, значит, выбран слишком малый зазор между поверхностью и электродом.

Самостоятельное обучение сварке похвально, но в допустимых пределах. Брать уроки у мастера – выгоднее и безопаснее. Подкрепить знания видеоуроками, фотоинструкциями, текстовым материалом (к которым можно вернуться, перечитать, создать теоретическое понятие) – значит, обезопасить себя от возможных ошибок.

Как правильно варить сваркой, смотрите далее.

Технология точечной сварки выполняя работы своими руками

Процесс сваривания точечной технологией включает в себя несколько этапов. Как варить металл при помощи точечной сварки? Сначала соединяемые детали совмещаются в нужном положении, помещаются между электродами сварочного аппарата и прижимаются друг к другу. После этого они нагреваются до состояния пластичности и совместно подвергаются последующему пластическому деформированию. В промышленных условиях при использовании автоматического оборудования частота сварки может достигать до 600 точек в минуту. Чтобы была возможна качественная точечная сварка своими руками в домашних условиях, необходимо поддерживать неизменную скорость перемещения обоих электродов и обеспечивать требуемую величину давления и полный контакт соединяемых деталей.

Точечное сваривание — схема

Детали нагреваются за счет прохождения сварочного тока в виде кратковременного импульса длительностью 0,01…0,1 секунд в зависимости от условий сварки. Этим импульсом обеспечивается расплавление металла в зоне действия электродов и образование общего жидкого ядра обеих деталей, диаметр которого может составлять от 4 до 12 мм. После прекращения действия импульса тока детали в течение некоторого времени под давлением удерживаются, чтобы расплавленное ядро остыло и кристаллизовалось.

Продолжительность нагрева

Продолжительность нагрева либо прохождения сварочного тока может изменяться от тысячных долей до десятков секунд и зависит от условий сварки и мощности аппарата. При сварке деталей из сталей, склонных к закалке и возможному образованию трещин (например, углеродистые стали), рекомендуется увеличивать время нагрева для замедления последующего охлаждения металла. Сварку же деталей из нержавеющих аустенитных сталей надо выполнять, наоборот, с как можно меньшей продолжительностью нагрева. Это делается для предотвращения опасности нагрева наружной поверхности точки соединения до температуры структурных превращений, что может повлечь за собой нарушение высоких антикоррозионных свойств наружных слоев металла.

Сила давления

Значение давления между электродами должно обеспечивать надежный контакт деталей в месте соединения. Оно зависит от вида свариваемого металла и толщины соединяемых деталей. Давление после нагрева имеет важное значение, так как его соответствующая величина обеспечивает мелкозернистую структуру металла в месте сварки, а прочность точки соединения становится равной прочности базового металла.

Электроды, технические характеристики и особенности использования

Качество сварки зависит также и от правильного выбора диаметра медного электрода. Диаметр точки соединения должен превышать толщину самого тонкого элемента сварного соединения быть в 2 — 3 раза.
Прижимом деталей в момент прохождения сварочного импульса обеспечивается образование около расплавленного ядра особого уплотняющего пояска, препятствующего выплеску расплавленного материала из зоны сварки. В результате никаких дополнительных мер защиты места соединения не требуется.
Для улучшения кристаллизации расплавленного металла электроды надо разжимать с небольшой задержкой после прохождения сварочного импульса.
Для получения качественного и надежного сварочного шва соединяемые поверхности следует предварительно подготовить, в частности, очистить от ржавчины.
Промежуток между точками соединения должен обеспечивать уменьшение шунтирования тока сквозь соседние точки. Например, для сварки двух (трех) деталей толщиной от 1 до 8 мм каждая, расстояние между точками соединения изменяется соответственно от 15 (20) до 60 (100) мм.

Качество материалов

Электроды, применяемые для точечной сварки, должны обеспечивать прочность в интервале рабочих температур, высокую тепло- и электропроводность и легкость механической обработки. Этим требованиям соответствуют специальные бронзы с включением кобальта или кадмия, холоднокатаная электролитическая медь и медные сплавы с содержанием хрома, а также сплав на вольфрамовой основе.
По значениям электро- и теплопроводности медь значительно превосходит бронзы и сплавы, но в 5 — 7 раз хуже их по показателям износостойкости. Поэтому наилучшим сплавом для изготовления электродов считается сплав типа ЭВ, представляющий из себя почти чистую медь с 0,7% добавкой хрома и 0,4% цинка.
С целью уменьшения износа электродов при эксплуатации рекомендуется применять их интенсивное охлаждение водой.

Область применения

В домашних условиях точечную сварку выполненную своими руками чаще всего используют при ремонте бытовой техники, различных работах с алюминием, кабелем или починкой мелкой кухонной утвари.
В промышленности точечную сварку используют при сваривании листовых заготовок из сталей различных марок, цветных металлов и сплавов различных толщин, пересекающихся стержней, профильных заготовок (уголков, швеллеров, тавров и т. п.).

Достоинства и недостатки точечной сварки

Как и любой технологический процесс, электросварка точечная обладает своими достоинствами и недостатками. К первым относятся, прежде всего механическая прочность точечных швов и высокая экономичность, а также возможность автоматизации сварочных работ. Существенным недостатком является невозможность обеспечения герметичности сварочных швов.

Использование самодельного сварочного аппарата

Для сварочных работ в домашних условиях можно изготовить аппарат точечной сварки собранный своими руками. Самодельные сварочники могут обладать самой разнообразной конфигурацией — от небольших переносных до достаточно габаритных. В домашних условиях обычно используются настольные версии, которые могут применяться для сварки черных и цветных металлов.

Основа аппарата

Основной конструктивной деталью одного из таких сварочных аппаратов является базисный трансформатор. Для этого лучше всего воспользоваться устройством серийного производства, например, ОСМ — 1. Первичную обмотку трансформатора можно оставить без изменения, при этом она должна содержать не меньше 200 витков. Вторичную обмотку необходимо заменить на более мощную, используя провод ПЭВ 2/1,9 или ПВ З — 50.

Трансформатор ОСМ — 1

Регулировка значения величины тока в аппарате не обязательна. В процессе сварки необходимо ориентироваться по продолжительности нагрева и контролировать его визуально по окраске. Для изготовления держателей электродов можно использовать дюралюминиевый прут диаметром 30 мм.

Конструкция электродов

Нижний электрод необходимо сделать неподвижным и изолировать его от щечек и крепежных болтов клейкой лентой и шайбами. Для крепления электродов в держателях можно воспользоваться двумя болтами или латунными шайбами.

Затем можно взять какие-нибудь пружины, скажем от раскладушки. Держатели с электродами следует развести пружиной в исходное положение. Сварочный точечный аппарат подключается в сеть с помощью автоматического выключателя, рассчитанного на ток не менее 20 А.

Управление аппаратом

Самим аппаратом можно управлять магнитным пускателем, который может включаться нажатием педали. Корпус трансформатора и его вторичная обмотка должны быть заземлены. Соединяемые детали необходимо зажать между электродами. Протекающий между ними ток разогревает металл, после чего отключается электричество, увеличивается сила сжатия электродов и в итоге образуется сварное соединение.

Холодная сварка металла — это соединение металлических деталей без нагрева.

Хотите научиться правильно варить электросваркой «с нуля»? Тогда вам будет полезна эта статья.

Видеоролики точечной сварки выполненной своими руками

1. Видео о применении аппарата точечной сварки GYSPOT 3502, предназначенного для устранения вмятин при помощи инерционного молотка, приварки заклепок, шпилек, гвоздей, шпонок, шайб и болтов, удаления ямок и осадки поверхностей c использованием угольного электрода:

2.Видео об использовании аппарата точечной двухсторонней сварки GYSPOT 32D-С для ремонта видовых поверхностей и соединения кузова автомобиля:

3.Конденсаторная сварка своими руками с автоматической подачей метизов:

Технологический процесс точечной сварки, сфера применения и специфика работы сварочным оборудованием

Точечная сварка – один из видов контактной сварки, представляющий собой термомеханический процесс. Принцип работы состоит в том, что электрический ток проходит между электродами через металл, разогревает его и доводит до плавления. В результате две металлические детали соединяются в конкретной точке. В точке сварки образуется маленькая круглая отметина – ядро сварной точки.

Сферы применения

В производстве такая сварка применяется для соединения заготовок разной и одинаковой толщины: это могут быть пересекающиеся стержни, стальные листы, цветные сплавы, двутавры, уголки и иные профильные заготовки. Такой способ эффективен при сварке автомобильных и тракторных деталей и железнодорожных вагонов.

Нашлось применение точечной сварки и в домашних условиях. С помощью купленных или самодельных сварочных аппаратов проводят ремонт электрических кабелей, деталей микроэлектроники, бытовой техники и многого другого.

Режимы точечной сварки

Точечная сварки применяется в двух режимах: мягком и жёстком.

Мягкий режим

Мягкий режим проводится с применением умеренной силы тока (до 100 ампер), из-за этого место соединения деталей нагревается более плавно. Однако данный режим занимает больше времени по сравнению с жёстким.

Благодаря невысокой мощности сварочного аппарата, не возникает высокой нагрузки на электрическую сеть, а сам агрегат будет стоить не так дорого.

На этом режиме рекомендуется сваривать легированную сталь и сталь с высоким содержанием углерода.

Примерная стоимость аппаратов для точечной сварки на Яндекс.маркет

Жесткий режим

Жёсткий режим осуществляется при помощи мощного оборудования и с применением сильного давления на электроды. Это обеспечивает высокую скорость и производительность сварки.

Однако для использования такого режима необходимо дорогое мощное оборудование, электрические сети подвергаются существенным нагрузкам.

Жёсткий режим применяется при сварке заготовок большой толщины, алюминиевых листов, медных сплавов и стойкими к коррозии сталями.

Необходимое оборудование

В зависимости от режима, в котором планируется вести работу, выбирается соответствующее оборудование. Сегодня в магазинах имеется большой ассортимент аппаратов для точечной сварки.

На крупных предприятиях устанавливаются дорогостоящие станки для данного типа сварки. Такой станок имеет высокую функциональность и может работать с самым разным металлом. Цена может меняться в зависимости от типа установленного на станке трансформатора.

Существуют легкие компактные аппараты для использования в быту. В их комплект входят трансформатор невысокой мощности, а также клещи.

Самым популярным аппаратом считается споттер. Он имеет самую низкую цену, но в комплекте отсутствуют специальные клещи. При этом ток передаётся через вывод, который присоединён к детали и электроду.

Примерная стоимость споттеров на Яндекс.маркет

Споттер имеет достаточно простую схему работы, а качество работы соответствует всем требованиям.

Применяемые электроды

Выбор вида электродов имеет большое влияние на качество сварочного шва. Электроды являются сменными, поэтому необходимо подбирать наилучшее решение для каждого конкретного случая.

Важнейшими параметрами являются высокая тепло- и электропроводимость. Медные электроды полностью соответствую этим требованиям. Также часто применяются бронзовые сплавы. Иногда вместо электрода используется электролитическая медь.

Ещё одним важным параметром является толщина электрода. Нужно помнить, что диаметр электрода в 2-3 раза должен превышать толщину свариваемых изделий.

Примерная стоимость электродов на Яндекс.маркет

Технологический процесс

Процесс точечной сварки проводится по следующим этапам:

Свариваемые элементы складываются внахлёст.
В месте будущего соединения элементы зажимают между двумя электродами. Эти электроды, будучи подключёнными к трансформатору, проводят ток к месту сварки.
С подачей тока происходит нагрев свариваемых деталей в точке, которая зажата между электродами.
Необходимо подождать, пока внутренние слои металла достигнут пластичности.
После выключения тока нужно некоторое время осуществлять давление на электроды. Это делается для того, чтобы расплавленный метал нормально кристаллизировался.

После проведения работы на месте сварки можно увидеть литую точку сварного соединения.

Преимущества и недостатки

Как и любой другой способ, точечная сварка имеет свои преимущества и недостатки.

Что такое точечная сварка. Принцип работы и особенности

Уже более 150 лет людям известен способ соединения металлов, называемый точечной сваркой. Этот способ позволил автоматизировать и сделать массовым производство автомобилей, сельскохозяйственной техники, самолетов и тысяч наименований бытовой продукции. Благодаря относительно простому принципу действия, точечная сварка приходит и в быт обычных мастеров-любителей, автослесарей, жестянщиков.

Принцип действия точечной сварки

Технология контактной сварки работает довольно просто — детали плотно сжимаются и через кратчайшее расстояние подается мощный электрический импульс. Металл разогревается, в точке соприкосновения образуется расплавленное ядро. Так как детали сжаты, происходит диффузия металлов. Ток выключается, точка остывает, металл кристаллизуется. Сварная точка получается прочной, при попытке разорвать соединение лопается материал рядом с точкой. Принцип работы аппаратов сварки — генерирование этого импульса и плотное сжатие деталей.

Чтобы импульс тока хорошо разогрел металл, он должен быть с большой силой и низким напряжением. Промышленные аппараты имеют характеристики: напряжение на контактах всего 1 — 3 Вольта, способны давать силу тока в 10 — 15 килоАмпер.

Устройство аппарата точечной сварки

Любой аппарат точечной сварки состоит из двух блоков:

Чтобы получить мощный разряд при небольшом напряжении, потребуется трансформатор индукционного типа. Соотношение первичной и вторичной обмоток позволяет получить электрический импульс, достаточный для расплавления металла.

Зажимные клещи состоят из двух медных или графитовых контактов, расположенных на разных рычагах, и прижимного механизма. Прижимы бывают с разным приводом:

Механические. Состоят из мощной пружины и рычага, сжатие металлов происходит за счет мускульной силы. Применяются в самодельных или бытовых аппаратах, не дают должного контроля за степенью сжатия, обладают малой производительностью.
Пневматические. Наиболее популярны для переносных ручных аппаратов, легко регулируются при помощи изменения давления в воздушной магистрали. Недостаток — сравнительно медленные, не дают возможности изменения давления в процессе сваривания.
Гидравлические. Не так популярны, гидравлический привод также медленный, но обладает большей широтой настроек, благодаря применению перепускных регулируемых клапанов.
Электромагнитные. Самые «молниеносные», применяются как на ручных аппаратах, так и на больших стационарных. Позволяют регулировать сжатие металлов в процессе сварки, что позволяет добиться провара и отсутствия «выплесков» металла.

Усложнение конструкции возможно при использовании контуров жидкостного охлаждения на нагруженных аппаратах, применении различных систем управления током и прижимом, роботизации перемещения электродов.

Где применяется

Точечную сварку применяют для соединения различных конструкционных металлов и сплавов. Особенности технологии — экологичность, скорость, надежность, легкость автоматизации — позволяют широко применять ее в:

автомобилестроении для сборки кузовов;
ювелирном деле для соединения деталей;
микроэлектронике для спайки микросхем;
производстве сварных арматурных каркасов для монолитных плит;
производстве корпусов, деталей товаров народного потребления.

Преимущества и недостатки

Среди основных преимуществ точечной сварки особо выделяются:

прочность соединения;
технологичность;
экономичность;
возможность соединения как толстых, так и ультратонких деталей;
возможность автоматизации и роботизации сварочного процесса;
высокая культура производства и экологичность;
универсальность в материалах и возможность масштабирования.

Среди недостатков можно выделить:

сложность диагностики сварного соединения;
требования к чистоте металлов при сварке;
сложность настройки аппаратуры.

Оборудование и материалы для точечной сварки

Чтобы варить точками необходимы:

аппарат для точечной сварки;
свариваемые зачищенные детали;
для защиты деталей от коррозии можно применять токопроводящий грунт или мастику.

Техника безопасности при точечной сварке

Главное при использовании аппаратов точечной сварки — соблюдение правил электробезопасности. При эксплуатации техники не должно быть оголенных контактов, нарушений изоляции кабелей. Все контакты при подключении аппарата к сети должны соответствовать номинальным параметрам, обязательно применение дифавтоматов и заземления.

При удерживании металлов используйте диэлектрические перчатки, рукоять клещей должна быть надежно заизолирована.

Средства защиты

Стандартный набор сварщика вполне подойдет для работы с точечной сваркой. Плотная роба, хлопчатобумажные или спилковые перчатки, прозрачный щиток или очки, респиратор или вытяжка — вот весь набор средств защиты.

Меры безопасности

Всегда проверяйте оборудование перед началом работ! Детали корпуса должны быть надежно заземлены, ручки и держаки — заизолированы.

Обслуживание и перенастройка аппарата производится в выключенном состоянии.

Педаль или кнопка управления должна находиться в удобном месте.

Сварщик должен прочно держать заготовку или инструмент, твердо и устойчиво стоять.

Технология и процесс точечной сварки

В зависимости от толщины металлов, их вида, условий технология сварки может отличаться деталями. Но в целом порядок работ одинаков.

Точечная варка происходит в несколько этапов:

Подготовка поверхностей. Они должны быть очищены от непроводящих ток лакокрасочных материалов и окислов, а также без напряжения плотно присоединяться.
Сжимание деталей. Для этого привод клещей прочно сжимает поверхности, они частично деформируются. Это нужно для возникновения участков проведения тока именно между контактами клещей.
Нагрев деталей электрическим импульсом. Чем толще детали, тем дольше приходится держать нагрев. Импульс может быть как постоянный, так и с регулируемой силой тока, переменный.
В автоматических станках есть этап ослабления давления на детали — это нужно для предотвращения выдавливания металла из расплавленного ядра. В ручных механических клещах этот этап пропускается.
Ток выключается. На глаз момент выключения тока можно определить по нагреву области между электродами — как только металл начинает краснеть, ток отпускается.
Прижим или проковка во время остывания металла. Нужны для формирования прочной кристаллической структуры сварной точки.
Деталь готова.

В зависимости от вида металлов применяются различные настройки. Качество соединения зависит от технологии сварки, типа импульса, режимов сжатия деталей.

Дефекты и причины их возникновения при точечной сварке

Несмотря на технологичность, точечная сварка требует точных настроек и постоянного контроля за качеством на производстве. Среди дефектов можно выделить:

Прожог. Он выглядит как отверстие в обеих деталях, сплавленные края легко отрываются.При слишком высокой силе тока, большой длительности импульса или избыточной силе сжатия металл перегревается и стекает. Для снижения риска прожога стоит снизить силу тока или прижима.
Выплески. При сильном сжатии или долговременном слабом импульсе металл выходит из расплавленного ядра, на его месте образуется пустота. При работе выплески выглядят как искры, вылетающие из точек. До известного предела выплеск не вредит, так как компенсируется сжатием деталей, но точка будет менее надежной — толщина вокруг точки неизбежно уменьшается.
Непровар. Слабый импульс, недостаточная сила сжатия, ослабление клещей при сваривании приводят к непрогреву ядра. Такая точка будет «склеена», но при нагрузке оторвется. Непровар может возникнуть, если сварные точки расположены рядом — соседняя точка выступает шунтом, через который проходит часть электрической энергии. Соответственно, она не будет затрачена на расплав металла.
Уменьшение диаметра сварки. Если импульс будет коротким или детали не будут прилегать плотно, образуется недостаточная площадь расплава. В этом случае в одной точке может быть один или несколько микрорасплавов, которые в сумме значительно слабее монолитной точки.

Трещины и разрушение основного металла. Возникают в случае отсутствия сжатия, близости точки к краю нахлесточной полосы, грязном металле. Визуально при помощи увеличительного стекла этот дефект обнаружить легко.

Исправление дефектов сварки

Диагностика точечной сварки довольно сложная процедура. Привычные ультразвуковые методы исследования не дают точной картины, поэтому на производствах с автоматизацией проводят тесты с разрушением контрольных образцов.

Выявленные дефекты исправляются следующими методами:

повторным провариванием точкой;
высверливание и последующая сварка полуавтоматом;
наружные выплески поддаются зачистке;
проковка горячей точки;
установка сварной или вытяжной заклепки.

Обозначения точечной сварки на чертежах по ГОСТ

Порядок в производстве обеспечивается правильной технической документацией. Точечная сварка имеет свое обозначение на чертеже, которое дополняется специальным буквенным кодом. На лицевой плоскости обозначаются контуры свариваемой области, и крестами места точек. На боковом разрезе точка сварки выглядит как состыкованные заштрихованные плоскости.

Покупать или сделать своими руками?

Несмотря на распространенность технологии, стоимость профессионального оборудования довольно высока. Поэтому среди домашних мастеров ходят схемы самостоятельного изготовления устройства для точечной сварки из простейшего трансформатора и механических клещей. Сделать своими руками можно как мощный аппарат для соединения 4-5 мм металла, так и ювелирный прибор, способный помочь радиомеханику. Ручная работа в гараже не требует дорогого оборудования.

Такой аппарат вполне способен варить неответственные стыки. Если же от прочности сварки зависит жизнь человека (например, кузовной ремонт), лучше приобрести заводское устройство машинной точечной сварки с пневматическим приводом клещей и настраиваемым контроллером или применить другие виды сварки.

Качество изготовления заводских аппаратов выше, они рассчитаны под конкретные задачи, прочность соединений выше, присутствует техника безопасности. Эти аппараты позволяют варить много, и настроены на работу на производствах.

Читайте также: