Какими физическими параметрами определяются режимы контактной сварки

Обновлено: 15.05.2024

Сварка полуавтоматом, например, при ремонте автомобилей, осуществляется небольшими стежками и точечно (точками). В данном случае достигается основная задача, не прожечь тонкий металла и расплавить только ту его часть, которая требует соединения.

Наряду с этим варить полуавтоматом можно не только тонкий металл. В зависимости от диаметра сварочной проволоки, допускается сваривать металлы, толщина которых превышает 2 и более миллиметров.

Какие режимы сварки полуавтоматом при этом практикуются? Как правильно варить сталь полуавтоматом?

Диаметр сварочной проволоки

Для механизированной сварки производят проволоки диаметром от 0,5 до 3 мм. Необходимую толщину сварочной проволоки выбирают в зависимости от толщины сварных деталей и пространственного положения шва в пространстве. Сварка проволокой малого диаметра отличается более устойчивым горением дуги и большой глубиной проплавления металла. Разбрызгивания металла менее интенсивные. Повышается коэффициент наплавленного металла. С увеличением диаметра сварочной проволоки необходимо повышать силу сварочного тока и соответственно наоборот.

Таблицы режимов полуавтоматической сварки

Как упоминалось выше, опыт и знания сварщиков со стажем позволит им, не задумываясь, выставить правильные режимы сварки. Но как быть тем, кто только недавно начал осваивать эту специальность? Существуют особые таблицы настройки режимов для каждого вида сварки. Но не всегда следует пользоваться готовыми данными, необходимо экспериментировать на практике и не бояться применять накопленный опыт и знания.

Таблица № 1. Предпочтительные параметры настройки формирования стыкового шва в нижнем пространственном положении, а также для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей в среде защитного газа (углекислого газа, смеси углекислоты с кислородом и углекислого газа с аргоном) с применением тока обратной полярности.

Таблица № 2. Рекомендуемые режимы полуавтоматической сварки для формирования поворотно-стыковых соединений с использованием углекислоты, смеси углекислоты и аргона; аргона с углекислотой и кислородом, применительно к току обратной полярности.

Таблица № 3. Предпочтительные режимы полуавтоматической сварки для формирования нахлесточного шва с применением углекислого газа или смеси углекислоты с аргоном с током обратной полярности.

Таблица № 4. Предпочтительные параметры режима полуавтоматической сварки для углеродистых сталей в вертикальном пространственном положении на обратной полярности при использовании углекислого газа или смеси углекислоты с аргоном.

Таблица № 5. Предпочтительные режимы полуавтоматической сварки для горизонтального соединения с использованием обратной полярности с защитным углекислым газом.

Таблица № 6. Рекомендуемые режимы полуавтоматической сварки для формирования потолочных швов на обратной полярности с применением углекислого газа.

Таблица № 7. Рекомендации выставления параметров сварки-полуавтомат в среде углекислого газа при работе с углеродистыми сталями.

В завершение необходимо дать один совет. При неосознанном копировании усредненных параметров настроек оборудования, приведенных в таблицах и справочной технической литературе, могут встретиться и некоторые неточности и даже опечатки. Для сварщика важно не только слепо дублировать рекомендации, но и подходить к выполнению каждой конкретной задачи творчески, с необходимой скрупулезностью и повышенным вниманием к мелочам. Это и будет являться гарантией качественного выполнения работы.

Напряжение на дуге

При выборе напряжения на дуге руководствуются установленной силой тока. Регулировать напряжение дуги можно изменяя напряжение холостого хода источника питания.

Рис. 2. Напряжение на дуге

При сварке на высоком напряжении дуги возможно ухудшение газовой защиты и как следствие образование пор. Увеличение напряжения приводит к увеличению разбрызгивания и росту ширины шва. Глубина шва уменьшается, поэтому для механизированной сварки необходимо выбирать не высокие показатели напряжения на дуге.

Настройка расхода газа в сварочной горелке.

Для обеспечения качественной сварки и отсутствия пор даже для качественной сварочной смеси правильная настройка потока газа в сварочной горелке имеет огромное значение. Для обеспечения качественной сварки с применением аргоновых смесей следует выполнять следующие рекомендации :

1. Для контроля расхода газа необходимо использовать только расходомер (ротаметр), контролирующий поток газа ( обычно в л/мин.). Расходомер обычно устанавливают на редукторе. Следует обращать внимание, что фактический расход газа непосредственно в горелке всегда отличается от величины расхода, установленного на редукторе. Особенно это заметно при нарушении целостности шлангов (трещины или проколы) или неплотного крепления шлангов на газовых штуцерах. Поэтому рекомендуется иметь ручной расходомер газа, который позволяет оперативно проверить величину расхода непосредственно на сварочной горелке.
2. Величина расхода на сварочной горелке должна примерно соответствовать диаметру сварочной горелки (в мм). Обычно нормальный расход для аргоновых смесей составляет 12-15 л/мин. Для сварки на форсированных режимах расход газа следует увеличить до 20-25 л/мин. Следует помнить также, что для сварки в аргоновых смесях горелку следует держать близко к вертикальному положению и расстояние до сварного шва должно быть не более 15-20 мм. ;
3. При расходе газа в горелке более 30 л/мин и при большом угле наклона сварочной горелки возможен подсос воздуха в зону сварки и образование пор в сварном шве. ОБРАЩАЕМ ВНИМАНИЕ, что при работе с углекислотой появление пор обычно стараются устранить путем увеличения расхода газа, и при переходе на работу со сварочной смесью при избыточной величине расхода газа такая «привычка» может сыграть злую шутку и только увеличить негативный эффект. ;
4. Помимо величины расхода газа важно также проверять состояние и расположение газовой насадки (сопло) на сварочной горелке. Насадка должна быть расположена строго соосно с сварочным наконечником, определяющим направление движения сварочной проволоки. При несоосности газовый поток направляется в сторону от сварочной ванны и не может обеспечить надежную защиту зоны сварки.;
5. В некоторых случаях при большом разбрызгивании сварочной проволоки часть брызг попадает в сопло сварочной горелки и застревает там в виде хаотичного сита, что может приводить также к рассеиванию ламинарного (однородного) потока газа из горелки, уводя поток защитного газа в сторону от сварочной ванны, что опять может вызвать образование пор при сварке ;

Процесс работы со сварочным полуавтоматом не имеет особой сложности и позволяет получить сварочные швы высокого уровня на заготовках различной толщины и типоразмера. Важно лишь правильно провести подготовительные мероприятия и определиться с оптимальным режимом сваривания. Остальное зависит от уровня подготовки сварщика, его квалификации и степени сложности проводимых им действий.

Скорость сварки

При полуавтоматической сварке скорость перемещения горелки устанавливает сварщик. Необходимо выбирать такую скорость при которой получается качественное формирование сварного шва. Толстостенные конструкции принято сваривать на высокой скорости формируя узкие швы. На высокой скорости сварки необходимо следить чтобы конец проволоки и металла шва не окислялся через выход из зоны защиты газа. На низкой скорости сварки ширина шва повышается из-за разрастания сварной ванны. Повышается способность образования пор.

Какой должна быть скорость подачи проволоки полуавтоматом

Есть одно общее правило, которое касается скорости подачи проволоки полуавтоматом. Заключается оно в том, что при сварке дуга не должна тянуться. Если сварочная дуга тянется, то это означает одно — низкую подачу проволоки.

При этом многое зависит и от длины дуги. Сварочная дуга не должна быть слишком длинной, так как в противном случае металл всё время будет подрезаться и перегреваться, что, в конце концов, приведёт к образованию прожога. Также, дуга не должна «упираться», что в свою очередь свидетельствует о слишком высокой подаче сварочной проволоки.

Если скорость подачи проволоки полуавтоматом слишком большая, то присадочный металл не будет успевать расплавляться и заполнять собой сварочную ванну. В результате этого образуются непровары и другие, распространённые ошибки сварки полуавтоматом. Кроме того, высокая скорость подачи проволоки характеризуется разбрызгиванием металла, а также вылетом кусков проволоки из сопла горелки и большим количеством наплывов.

Не менее важно осуществлять правильно и перенос металла в дуге. При осуществлении сваривания металла толщиной не более 4 мм, выбирается такой режим сварки полуавтоматом, при котором расплавленный металла переносится короткими замыканиями. При сварке изделий толщиной более 4 мм, рекомендуется осуществлять так называемый «струйный перенос» металла в дуге.

Область применения

Полуавтоматическая сварка в защитном газе очень широко распространена благодаря своей универсальности. С ее помощью можно соединять не только обыкновенные углеродистые стали, но и металлы, сложно поддающиеся сварке. Правильно подобранный режим и газ для защиты позволит совершить сварку любого изделия, будь то алюминиевые детали, трубы из нержавейки. Разнородные металлы в одной конструкции и так далее.

Встретить методику сварки можно в ремонтных мастерских по восстановлению металлоконструкций, автомобилей, изделий из металла и так далее. Также ее применяют для сварки трубопроводов, как в коммунальной сфере, так и в химической, нефтяной, пищевой и прочих промышленностях. Помимо этого она повсеместно используется в строительных работах, сварочных цехах на предприятии и во многих других местах.

Как нужно подготовить металлические изделия к работе

Подготовка кромок под сварку

Сварка в углекислом газе идеально подходит для листов из разных типов стали. Если их толщина колеблется в пределах 0,6–1 мм, необходимо предварительно выполнить отбортовку кромок. Когда этого не сделано, зазор между соседними кромками не должен превышать 0,3–0,5 мм.

Если толщина листа составляет меньше 8 мм, такой подготовительной операции можно не проводить. Максимально возможный зазор не должен превышать значения 1 мм. Для листов толщиной до 12 мм выполняют разделку V-типа, 12 мм и больше – Х-вида.

Перед свариванием металлов необходимо тщательно очистить их кромки от любых загрязнений. Это допускается делать вручную или при помощи пескоструйной обработки.

Какими физическими параметрами определяются режимы контактной сварки? Краткая характеристика режимов, их влияние на свариваемость металлов

На выбор режима сварки влияют такие факторы, как тип используемого сварочного оборудования, свойства материалов, из которых изготовлен объект, и его форма. При этом неправильный выбор может привести к деформации металла, нарушению конструкции всего изделия и ухудшению качества.

Основные физические параметры для контактной сварки

Главные параметры режимов контактной сварки – сила тока, длительность протекания и усилие, с которым сжимаются соединяемые детали:

1. Сила сварочного тока. Измерения этого параметра проводятся в Амперах или кило-Амперах, замеры производятся с помощью специальных приборов.
2. Усилие сжатия для свариваемых деталей. Измеряется в декаНьютонах. Замеры также производятся с помощью специального оборудования.
3. Длительность протекания сварочного тока. Измеряется секундами, засекается таймером.
4. В редких случаях с целью уплотнения ядра сварки может быть применено также ковочное усилие.

Режимы контактной сварки, их краткие характеристики и влияние на свариваемость металлов

Режимы контактной сварки имеют два основных вида, главное отличие которых в длительности воздействия проводимого в металле тока на соединяемые сваркой детали:

1. Мягкие режимы. Отличаются большой длительностью воздействия электрического тока. При таком режиме форма свариваемой зоны будет зависеть от электрода и свойств материала, из которого изготовлены свариваемые детали. В результате образующиеся неровности будут свариваться в ту деталь, толщина которой больше. Такое возможно при сварке элементов с различной толщиной. Также стоит обратить внимание на то, что при мягком режиме зона воздействия высоких температур будет намного больше, чем при жестких.
2. Жесткие режимы. Отличаются малым временем воздействия на свариваемые поверхности электрическим током. Часто такой режим можно встретить при сварке металлов большой толщины, но в то же время обладающих малой теплопроводностью. При таком режиме ядро сварки в отличие от мягкого режима будет находиться симметрично относительно обоих свариваемых поверхностей. При этом такой режим позволяет получить большую зону проплавления.

При выборе режима также стоит учитывать свариваемость материалов. Это свойство металла, определяющееся несколькими параметрами. И чем больше параметров подходит под сварку, тем выше показатель свариваемости у выбранного материала.

Хорошая свариваемость металлов позволяет оптимально подобрать подходящий режим сразу по нескольким параметрам, что снижает вероятность погрешностей и дефектов при выполнении работ. Низкая свариваемость требует большего опыта в работе, так как параметров для необходимых настроек меньше.

Качество сварных соединений

Качество полученных в результате сварки соединений, выполненных при различных режимах работ, оценивают по следующим параметрам:

• в месте соединения свариваемых материалов не должно быть значительного разупрочнения;
• не допускается наличие хрупких соединений непосредственно в зоне сварки, так как они впоследствии могут привести к разрушению всей конструкции. Особенно тщательно стоит проверять переходную зону шва, которая подвергается непосредственному воздействию;
• зона соединения должна быть однородной и плотной по всей площади стыка деталей, литая и переходная зоны не должны иметь видимых нарушений во избежание разрушения материала и всей конструкции;
• соединение должно быть достаточно прочным для заявленных на конструкцию параметров оказываемого внутреннего и внешнего давления в процессе эксплуатации;
• сварочные работы не должны снизить коррозионную стойкость металлоизделия. Если это требование будет нарушено, то ржавчина может разрушить конструкцию и привести к деформации и аварийной ситуации, что недопустимо;
• деформация деталей допускается в пределах нормы и не должна влиять на конструктивные особенности детали. Особенно это касается деталей сложной формы.

Соблюдение всех необходимых условий зависит не только от имеющегося оборудования, его возможностей, свариваемого материала, но и от опыта сварщика. Выбор металла с хорошими показателями свариваемости позволит в итоге получить наиболее качественный результат соединения, так как подбор режима будет осуществляться сразу по нескольким параметрам.

Для контроля за качеством соединения деталей используются методы разрушающего и неразрушающего контроля. К первому виду относятся: контроль аммиаком, керосином, воздушным или гидравлическим давлением, вакуумный контроль, люминесцентный контроль или, как его еще называют, контроль методом красок, магнитный контроль, контроль газоэлектрическими течеискателями, а также ультразвуковой контроль. Ко второму виду можно отнести макроструктурный и микроструктурный анализы.

Данные виды контроля позволяют выявить даже небольшие дефекты, которые не визуализируются невооруженным глазом. Но в случае отсутствия контроля даже минимальные трещины и повреждения под воздействием высокого давления могут привести к огромным разрушениям, трагическим последствиям, а также нанесению экологического вреда и материальным потерям.

Характеристика шовной контактной сварки. Особенности, классификация, принцип действия

Метод заключается в соединении деталей швом из отдельно расположенных литых зон – сварных точек, которые могут перекрывать или не перекрывать друг друга. Сварка с перекрытием формирует герметичный шов. При способе без перекрытия шов имеет вид ряда точек.

Особенности шовной контактной сварки

Особенность метода состоит в способе закрепления заготовок – между вращающимися роликами или оправкой и роликом. Элементы находятся под действием усилия прижима, к ним подведен электрический ток, который нагревает металл в месте соединения и расплавляет его. Если отсутствует возможность подведения роликов с обеих сторон к изделию, которое сваривается, используют односторонний способ шовной сварки.

Режимы шовной (роликовой) сварки имеют параметры, аналогичные точечной. К дополнительным параметрам, касающимся только шовного метода, относятся:

• более тщательная подготовка поверхностей соединяемых элементов;
• скорость процесса;
• пауза между импульсами тока.

Этот вид сварки позволяет получать соединения не только нахлесточного типа, но и стыкового.

Виды, характеристика, принцип действия

В соответствии со способами передвижения деталей и подачи импульсов существует 3 вида (схем цикла) контактной шовной сварки:

Шаговая

Способ заключается в прерывистом включении сварочного тока и шагового (прерывистого) вращения роликов. Детали перемещаются на шаг. Включение питания происходит только при остановке роликов. Это способствует снижению температуры в месте контакта детали и ролика и повышению качества сварки.

Непрерывная

Суть метода состоит в непрерывном вращении роликов с постоянным импульсом электрической энергии. Сварочный ток включен непрерывно, без пауз. Ролики с деталями находятся в постоянном движении.

Положительное качество непрерывного цикла – увеличение скорости сварки. Негативные моменты – перегрев поверхностей деталей, необходимость точного подбора давления и тока.

Прерывистая (импульсная)

Наиболее распространенный вид, включающий:

• непрерывное вращение роликов;
• импульсное (прерывистое) включение тока.

Длительность импульсов чередуется с паузами. Во время каждой подачи энергии происходит формирование сварных точек, которые в совокупности образуют сварной сплошной шов. Перекрытие литых участков с целью получения герметичного шва происходит при соблюдении определенных соотношений частоты импульсов тока и скорости вращения роликов.

Принцип работы

Металлические заготовки накладывают одну на другую и с большим усилием сжимают роликовыми электродами. На ролики подается ток, он нагревает металл и доводит до состояния плавления. Расплавленный участок кристаллизуется, образуется сварной шов.

Ролики переходят на рядом расположенную зону заготовки, подается следующий импульс тока, рабочий цикл повторяется.

Схема шовной контактной сварки

Оборудование

Работа проводится на шовных машинах, которые различают по таким признакам:

• род сварочного тока (переменный, постоянный);
• характер машины (стационарная, подвесная);
• типы роликов (универсальные, для поперечной сварки, для продольной сварки);
• способ вращения роликов (осевой, радиальный);
• метод подвода электрической энергии к элементам (односторонний или двухсторонний);
• назначение (общее, специальное);
• вид сварки (непрерывная или прерывистая);
• степень автоматизации сварочного процесса (полуавтоматическая, автоматическая).

Контактные машины для шовной сварки имеют обозначения:

Для устройств характерны:

Конструкция шовной машины

Главный элемент конструкции – станина. На ней крепятся узлы:

• источник питания;
• кронштейны роликов (подвижного и неподвижного);
• прижимное устройство;
• механизм подачи свариваемой детали.

Применение

Метод применяется для получения прочных герметических сварных соединений топливных баков и сосудов из конструкционных, легированных, коррозионно-стойких, жаропрочных сталей.

Выполняют соединения из цветных металлов. Способ также используется при сварке стальных листов с оцинкованным покрытием, луженых, освинцованных.

Контактная электрическая сварка: виды, характеристики и особенности

Точечная

Этот вид, в свою очередь, подразделяется на такие виды:

Процесс происходит между плотно зажатыми между электродами элементами, диаметр точки соединения равен диаметру электрода. Нагревание металла с последующим его плавлением происходит только в месте касания с электродом. После получения неразъемного стыка детали охлаждают.

Данный вид работ применяется во время обработки сеток, каркасов, арматур. Также возможно скрепление деталей электроники, которые размером не превышают 0.02 мм. Точечная сварка применяется в том числе и для сваривания изделий из листовой стали с толщиной листа не более 20 мм, а также на предприятиях, выпускающих технику для производства.

На качество выполнения влияют такие факторы, как:

• размер электрода;
• сила тока;
• форма электрода;
• сила, с которой происходит давление на свариваемые элементы;
• длительность процесса;
• насколько очищены свариваемые поверхности деталей.

Современные аппараты могут выполнять до 600 соединений в минуту, что позволяет быстро и качественно скреплять большое количество элементов, тем самым повышая объемы производства на предприятии.

Рельефная

В отличие от предыдущего вида соединение между деталями фиксируется формой их поверхности, в то время как в точечной – формой рабочей части применяемых электродов.

Такой тип работ применяется при креплении опорных элементов к листовым деталям, для скрепляющих деталей. Также рельефную сварку можно встретить в радиотехнике.

Это оптимальный вид в случае, когда необходимо присоединить деталь неправильной формы к плоской поверхности или скрепить два рельефных элемента. Может применяться в сочетании с точечной и самостоятельно.

Стыковая

Во время данного вида работ в отличие от рельефной и точечной детали свариваются по всей поверхности их соприкосновения. Стыковая сварка имеет две разновидности:

• сопротивлением, при котором соединение нагретых практически до температуры плавления стыков деталей производится путем сильного сжатия деталей, в результате которого элементы соединяются в твердой фазе;
• оплавлением, которое, в свою очередь, имеет тоже два вида:
  • непрерывное оплавление, при котором сближение деталей происходит во время работы сварочного трансформатора. При сжатии элементов возникает контакт, и происходит нагрев стыка протекающим электрическим током. При снижении силы сжатия контактное сопротивление увеличивается, и за счет этого происходит снижение сварочного тока. Сплошное касание деталей заменяет точечное соприкосновение. При этом участки соединения выступают и оплавляются за счет повышения эффективности нагрева в них. Процесс оплавления продолжается до появления прослойки из жидкого металла, который образует сплошное соединение, а его излишки выдавливаются из пространства между деталями;
  • стыковая сварка оплавлением с подогревом представляет собой процесс, при котором нагрев соединяемых элементов происходит путем кратковременных замыканий торцов деталей, после чего они оплавляются. Преимущества данного вида заключаются в более прочном соединении элементов, экономии электроэнергии, в возможности сваривать различные по составу детали, её часто можно встретить в кораблестроении. не требует большой механической обработки.

  Шовная

  В процессе элементы соединяются при помощи вращающихся роликов. При этом ток пропускается через место, где происходит сварка. Принцип действия аналогичен точечной. Этот вид соединения имеет следующие режимы:

  • постоянное движение роликов с постоянной подачей тока;
  • непрерывное кручение роликов с переменной подачей;
  • периодические движение роликов с периодической подачей тока.

  Режим непрерывного действия применяется при скреплении листов, суммарная толщина которых не превышает 1,5 мм. Выбор более толстых элементов может привести к их расслоению. Минус этого метода заключается в том, что в процессе листы могут покоробиться.

  Из трех режимов наиболее популярный второй. При таком воздействии возникает меньше дефектов поверхности и экономится электроэнергия.

  Шовную сварку можно встретить в производстве сосудов с тонкими стенками, сварных трубах и других похожих изделиях.

  Электрооборудование для контактной сварки

  Аппараты, используемые в сварочных работах, подразделяются на оборудование общего пользования и специализированное, выпускаемое под конкретный вид изделий.

  Эти агрегаты, в свою очередь, по виду преобразования, накопления и роду электрического тока подразделяются:

  Таким образом, контактная сварка обладает рядом преимуществ: при правильном выборе оборудования и типа соединения сварные работы не приведут к большому расходу электроэнергии и позволят при этом получать качественные изделия.

  Жесткие режимы обеспечивают более высокую производительность и меньший расход энергии. Ввиду того, что поверхность деталей под электродами при жестких режимах нагревается сравнительно меньше, электроды нагреваются слабее в, несмотря на рост давления, расход их снижается. Заметно уменьшается глубин2 вмятая в месте сварки и коробление изделия. В целом жесткие режимы целесообразны, прежде всего, в массовом производстве, где выигрыш в производительности и расходе энергии полностью окупит дополнительные расходы, связанные с приобретением, эксплуатацией и питанием более мощного оборудования.

  Сила и плотность тока.

  С увеличением толщины свариваемых листов сила тока должна повышаться. Для сварки низкоуглеродистых сталей средней толщины на серийных машинах ориентировочный выбор силы тока l может осуществляться по следующему соотношению:

  Где q толщина свариваемых листов в мм.

  При сварке листов различной толщины выбор параметро производится во условию достаточности нагрева и деформации более тонкого листа. Потому а приведенном соотношении и в последующих величина q отнесена к более тонкому листу.

  Плотность тока I для жестких режимов выбирается в пределах 120 — 360 д/Лм*, для мягких 80— 160 а мм2.

  С увеличением толщины листов плотность то/? снижается. Когда металл свариваемых деталей обладает повышенной тепло- и электропроводностью, плотность тока должна увеличиваться. Так, при сварке алюминия или его сплавов плотность тока иногда достигает 1000 а/мм2 и выше. Как упоминалось ранее, плотность тока должна выбираться большей, когда по каким-нибудь соображениям давление принимается повышенным.

  
  

  
  Контактная точечная сварка

  Время нагрева

  Как и сила тока, время нагрева (tcs) возрастает с увеличением толщины деталей. Ориентировочно для сварки малоуглеродистой стали на жестких режимах время нагрева может выбираться по соотношению

  tce — (0,1 -f-0.2) q сек.,

  где q — толщина более тонкого листа в мм.

  Меньшее время нагрева брать не рекомендуется, так как случайные, даже незначительные погрешности в работе регулятора времени могут вызвать серьезные отклонения от требуемого нагрева и качества сварки.

  Для сварки листов толщиной до 3 мм на мягких режимах подбор времени нагрева может производиться пo соотношению.

  Слишком длительный нагрев может вызвать перегрев металла в зоне сварки.

  Для сварки металлов с высокой теплопроводностью время сварки принимается малым (при большой силе тока), при сварке закаливающихся сталей, наоборот, во избежание образования закалочных трещин при быстром охлаждения время нагрева часто приходится увеличивать (при соответствующем снижении тока).

  Ход точечной сварки
  

  
  

  Режимы сварки и их влияние на свариваемость металлов.

  Режимы сварки подразделяются на два основных вида:

  Отличаются оба вида длительностью воздействия тока на свариваемую деталь. Жесткий режим сваривания металлоизделия предполагает непродолжительное воздействие тока на детали, тогда как мягкие режимы сварки наоборот – длительное воздействие.

  Выбор того или иного вида зависит, в первую очередь, от металла, который необходимо сваривать: имеет значение его толщина, показатели теплопроводности и пр. Так, жесткие режимы сваривания обычно применяются для металлов, имеющих большую толщину, но при этом меньшую теплопроводность. Например, режим сварки для низкоуглеродистой стали будет намного жестче, чем для сплавов из алюминия

  Форма расплавления металла и нахождения зоны расплава во многом зависит от процессов тепловыделения и теплоотвода, которые происходят в электроде и собственно свариваемой детали. Длительность воздействия тока влияет на тепловыделения и теплоотвод, а соответственно и на само сварное соединение.

  При ведении сваривания в мягком режиме, форма и расположение литой зоны будет зависеть непосредственно от электрода и свариваемых материалов. Так, на мягком режиме сварки литое ядро находится на одинаковом расстоянии от поверхностей детали, это способствует тому, что неровности, образующиеся в процессе сваривания, смещаются в деталь, имеющую большую толщину.

  Заметим, что при мягких режимах сваривания (при которых время нагрева металлоизделия значительно больше) зона термического воздействия также будет шире, чем при жестком сваривании.

  
  

  При жестком сваривании это ядро будет находиться довольно симметрично по отношению к обеим свариваемым деталям. Во время сваривания нужно учитывать, что теплоотвод в электроды при жестком сваривании минимальный, именно это позволяет при таком режиме сварки получать большую высоту литой зоны (другими словами жесткие режимы сваривания деталей, имеющих одинаковую толщину, дают большую глубину проплавления).

  Качество полученных сварных соединений, выполненных при разных режимах сварки, оценивают по таким параметрам:

  • Шов не должен иметь значительного разупрочнения в зоне соединения металлов.
  • Недопустимо образование довольно хрупких структур в зоне соединения, которые впоследствии могут разрушиться. Особенно это относится к переходной зоне шва.
  • Зона соединения должна быть однородной и плотной, литая и переходная зона не должны иметь видимых нарушений их сложности.
  • Соединение должно быть достаточно прочным.
  • Сварочные работы не должны снизить коррозионную стойкость металлоизделия.
  • Деформации деталей допускаются в пределах нормы.

  Отметим, что при выполнении контактной сварки соблюдение этих условий зависит от возможностей вашего оборудования для сваривания, собственно изделия, которое будет свариваться, опыта сварщика.

  Имейте ввиду, что металлы, имеющие хорошие показатели свариваемости, позволяют сварщикам использовать разнообразные параметры для установки режима сваривания, а это, в свою очередь, позволяет получать более качественные соединения.

  Давление

  Выбор давления (P) производится в зависимости от толщины, состояния и материала заготовок, а также от характера принятого режима нагрева.

  Для сварки малоуглеродистой стали давление в зависимости от толщины выбирается do формуле

  где q —толщина в мм.

  Удельное давление имеет предел Зх10 кг/мм2.

  Мягкую горячекатаную сталь возможно спаривать при меньших давлениях. Холоднокатаная сталь, получившую повышенную твердость наклепа, требует некоторого повышения давления (на 20—30%). Когда заготовки плохо выправлены и имеют коробления, то, прежде чем плотно сдавить листы на участке сиамки, приходится произвести правку под электродами. Общее требуемое усилие а этом случае должно быть увеличено, особенно при больших толщинах. Так, для листов толщиной 3—6 мм только это дополнительное усилие составляет 100—400 ке. По этой же причине усилие должно возрастать и тогда, когда точки располагаются о тех местах свариваемого узла, где сдавливание листов затруднено (вблизи ребер и других элементов жесткости, а местах сопряжения деталей но радиусу и т. д.).

  Удельное давление возрастает вместе с прочностью свариваемого металла. При сварке низколегированных сталей оно может составить 120—160% к удельному давлению для малоуглеродистой стали, при сварке аустенитно и жаропрочных сталей и сплавов но повышается в 2—3 раза.

  • Диаметр электрода. Диаметр электрода (d) определяет плотность тока, удельное давление и степень интенсивности охлаждения поверхности детали.
  • На элек­трическое сопротивление зоны сварки диаметр электрода влияет относительно мало, лишь в конечной стадии на- грела, когда достигается полное соприкосновению поверхностей электрода и детали.
  • Поэтому яри длительном нагреве влияние диаметра электрода сказывается сильнее. Диаметр электрода возрастает с толщиной деталей.
  • Для толщины до 3 мм диаметр электрода рассчитывается но следующей формуле:

  где q — толщина более топкого листа.

  Для деталей с большей толщиной расчет ведется по формуле

  Изменением диаметра электрода часто пользуются для выравнивания нагрева отри сварке деталей, неодина­ковых по толщине или по роду металла.

  В ходе процесса сварки под влиянием сильного нагрева и большой механической нагрузки рабочая часть электрода меняется с образованием грибовидною утолщения, а поверхность загрязняется окислами металла. Увеличение фактического диаметру электрода при неизменных силе тока и усилии сжатия означает снижение плотности тока и удельного давления. Вследствие этого интенсивность нагрева в сварочном контакте сильно уменьшается, а уплотнение металла затрудняется и сварка может оказаться некачественной. Кроме того, загрязнение поверхности электродов может вызвать увеличение переходного сопротивления, перегрев и даже оплавление поверхности листов. Обычно считают, что связанное с износом возрастание диаметра более чем на 10% уже недопустимо. Такие электроды должны зачищаться напильником, специальным приспособлением или перетачиваться.

  Содержание:

  • Режимы сварки и их влияние на свариваемость металлов.
  • Способы контактной сварки и образование соединений.

  Режимы контактной сварки – это набор параметров, которые устанавливаются сварщиком перед началом работ. Параметры этих режимов сварки зависят от металлоизделия, которое планируется сваривать, опыта сварщика и прочего. Выбранные режимы сварки сказываются непосредственно на качестве полученного соединения: неправильно подобранные параметры могут привести к некачественному шву, который впоследствии может потрескаться.
  Основными параметрами для контактной сварки будет:

  • Сила электрического тока.
  • Усиление сжатия для свариваемых деталей.
  • Длительность протекания тока.

  О разных режимах сварки, а конкретно контактного способа сваривания, мы поговорим далее.

  Роль пластической деформации

  Пластическая деформация металла вызывается как внешними, факторами – усилием со стороны электродов, так и внутренними – напряжениями, возникающими при несвободном расширении металла зоны сварки. При точечной, шовной, рельефной и стыковой сварке сопротивлением пластическая деформация металла присутствует на протяжении всего процесса сварки: от формирования холодного контакта до проковки соединения. При сварке оплавлением деформация происходит на этапе предварительного подогрева и осадки.

  Основная роль пластической деформации при точечной, шовной и рельефной сварке заключается в формировании электрического контакта, в образовании пластического пояса для удержания расплавленного металла от выплеска и ограничения растекания сварочного тока во внутреннем контакте, в уплотнении металла на стадии охлаждения.

  Основная роль пластической деформации при стыковой сварке заключается в удалении оксидов для образования металлических связей в стыке (второй этап цикла сварки) и электрических контактов (преимущественно в течение первого этапа нагрева). Деформация вызывается действием усилия сжатия, создаваемого приводом сварочной машины. Для образования начального электрического контакта достаточно небольшого давления, при котором происходит микропластическая деформация рельефа поверхности торцов. Для удаления оксидов и образования связей требуется относительно большая объемная пластическая деформация деталей. При стыковой сварке в большинстве случаев используется свободная схема объемной деформации, при которой металл течет без какого-либо внешнего ограничения. В процессе стыковой сварки о величине деформации судят по укорочению деталей, вызванному осадкой.

  Время проковки

  Время проковки (tnp) определяется длительностью нахождения уже сваренной точки под сжимающим воздействием электродов. Этот параметр влияет на скорость охлаждения металла после сварки, так как после нагрева, в условиях плотного соприкосновения электродов и детали, тепло от зоны сварки особенно быстро отводится в электроды.

  При сварке закаливающихся сталей ускоренное охлаждение может вызвать появление трещин и время проковки поэтому следует уменьшать.

  Однако во всех случаях давление не должно сниматься ранее некоторого времени, необходимого для полного затвердевания и упрочнения ядра. В противном случае деформированные при сварке листы, стремясь упруго возвратиться в начальное положение, могут разрушить еще не остывшее ядро, С повышением толщины время проковки возрастает, так как объем нагретого металла и время охлаждения увеличиваются.

  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.

  Технологический процесс

  Процесс точечной сварки проводится по следующим этапам:

  1. Свариваемые элементы складываются внахлёст.
  2. В месте будущего соединения элементы зажимают между двумя электродами. Эти электроды, будучи подключёнными к трансформатору, проводят ток к месту сварки.
  3. С подачей тока происходит нагрев свариваемых деталей в точке, которая зажата между электродами.
  4. Необходимо подождать, пока внутренние слои металла достигнут пластичности.
  5. 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.

  Аппарат для точечной сварки

  Существуют разнообразные приборы для сварки точечным способом, но все сварочные аппараты имеют схожую конструкцию. Независимо от того, для чего предназначен прибор, основные конструктивные элементы будут практически одинаковыми.

  В простом приборе может отсутствовать регулятор силы. В таком случае мастер самостоятельно регулирует силу сжатия и длительность воздействия на металл. Очень важно контролировать в процессе состояние электродов.

  Многие мастера используют самодельную точечную сварку, которая изготавливается всего за 20-30 минут. Благодаря несложной конструкции аппарат можно сделать самостоятельно.

  Основной частью самодельного аппарата является трансформатор. Чаще всего умельцы используют трансформатор от микроволновки. Тип трансформатора не столь важен, главное — мощность. Оптимальным параметром является показатель 0,9-1 кВт. От трансформатора потребуется только магнитопровод и первичная обмотка, поэтому все лишние детали могут выбиваться либо выковыриваться любыми подручными способами.

  Вторичную обмотку потребуется сделать самостоятельно. Для этого берётся медный провод большей толщины, диаметр которого составляет не менее 1 см. После переделки аппарат может выдавать до 1000А, что позволит качественно сварить не толстые металлические листы. Для увеличения мощности агрегата можно объединить несколько однотипных трансформаторов в один.

  Читайте также:

    
  • Реостат балластный для сварочного аппарата рб 300у
    
  • Сварка сварог тиг ас дс
    
  • Сталь 35 л сварка
    
  • Правила аттестации сварщиков и специалистов сварочного производства 2017
    
  • Урал мастер сварочные аппараты