Контактная точечная сварка алюминиевых сплавов
Обновлено: 18.05.2024
Из существующих способов контактной сварки для алюминия и его сплавов широко применяется точечная, а также шовная сварка. Стыковая сварка алюминиевых сплавов применяется реже.
Для получения качественных соединений особое внимание следует обратить на подготовку поверхности деталей. Листовые элементы перед точечной и роликовой сваркой зачищают с двух сторон на ширине 30-50 мм в местах расположения сварных точек или швов. Детали, подготавливаемые для стыковой сварки, должны быть зачищены по торцам и на участках в местах закрепления в зажимах сварочной машины. Лучшие результаты дает химическая очистка - травление деталей в специальных ваннах после предварительного обезжиривания. Рекомендуется травление выполнять при 17-25° С в водном растворе концентрированной ортофосфорной кислоты (Н3РО4) с добавкой 0,1-0,3 % хромпика (К2Сг207). Продолжительность травления 10-15 мин, далее просушка горячим воздухом (Т = 70÷80° С). После травления допускается хранение деталей перед сваркой до 3 суток при использовании машин переменного тока и до 24 ч при сварке запасенной энергией.
Рисунок 1. Схема точечной сварки алюминия с использованием прокладок из нержавеющей стали 12Х18Н9:1 — электрод; 2 — прокладка; 3 — свариваемые детали.
Точечная сварка алюминия и его сплавов связана с некоторыми трудностями. Поскольку алюминий обладает высокой электрической проводимостью, сварка сопровождается перегревом металла у контакта между электродом и деталью и, как следствие, их свариванием. Для того чтобы исключить это отрицательное явление в ряде случаев применяют теплоизолирующие прокладки из стали 12Х18Н9 толщиной 0,2-0,5 мм между электродом и деталью из алюминия. Такие прокладки не привариваются к деталям. При сварке алюминиевых сплавов необходимо обеспечивать небольшое и по возможности постоянное электросопротивление пленки оксидов на поверхности изделия: при сварке на машинах переменного тока – 100-300 мкОм, при использовании запасенной энергии - менее 100 мкОм. Для контроля качества поверхности детали зажимают между электродами специального пресса или точечной машины. При измерении контактного сопротивления можно пользоваться микрометром типа М246 или другими приборами, предназначенными для измерения малых сопротивлений.
Для алюминия, и, его сплавов, точечная сварка применяется при толщине металла от 0,04 до 5-6 мм. Элементы, собранные под сварку, должны плотно прилегать друг к другу; допускаются зазоры не более 0,3 мм на длине 100 мм.
Рис. 2. Типы соединений прн точечной сварке алюминия в его сплавов.
Таблица 1. Ориентировочные режимы точечной сварки 'алюминиевых сплавов
Характеристика контактной точечной сварки алюминия. Особенности и технология сварочного процесса
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.
Особенности и основные способы сварки алюминия: краткая технология и необходимое оборудование
Алюминий – один из самых популярных конструкционных металлов, чему способствует его достаточная прочность, малый вес, отличные показатели тепло- и электропроводности. Тем не менее сварка алюминия представляет собой достаточно сложный и трудоемкий процесс.
- наличием тугоплавкой оксидной пленки (стойкой к температурам до 2050℃) при более низкой температуре плавления основного вещества (660℃);
- мгновенным формированием оксидных пленок на каплях свежерасплавленного металла, что мешает их соединению друг с другом;
- необходимостью применения высоких сварочных токов для компенсации теплопроводности;
- высокой жидкотекучестью, а, следовательно, необходимостью оперативного охлаждения;
- склонностью к деформациям и растрескиванию при остывании.
Последний фактор обычно связан с наличием в структуре алюминия примесей в виде пузырьков газов, частиц щелочных и щелочноземельных металлов.
Ряд сложностей может возникнуть при определении марки алюминия или его сплава (например, с магнием, марганцем, кремнием), особенно если процентное соотношение веществ неизвестно.
Вне зависимости от выбранного типа сварки алюминия требуется выполнение очистных и подготовительных операций, которые должны снизить влияние вредоносных факторов в процессе сварки. К таким операциям относят:
- отбортовку тонколистовых заготовок и кромкование заготовок большой толщины;
- разрушение оксидной пленки в среде инертных газов, которое включает механическое удаление поверхностного слоя и обезжиривание металла;
- предварительный прогрев заготовок до температуры 250-400℃ (используется только в «горячих» методах сварки, зависит от толщины и формы заготовки);
- установка теплоотводящих прокладок, обеспечивающих равномерное и быстрое охлаждение заготовок в процессе сварки.
Кроме того, при восстановительном сваривании может проводиться обработка дефекта проникающими диагностическими составами для определения глубины и формы трещин, а также расчетных показателей шва. Кромки обнаруженных трещин, как правило, разделываются.
После выполнения этих действий приступают непосредственно к свариванию металла. По завершении работ соединение промывается проточной водой, со шва удаляются шлаки и прочие загрязнения.
Ручная сварка вольфрамовым электродом в среде аргона (TIG)
Сварка алюминия в среде защитного газа (помимо аргона, может применяться гелий) стала в последние годы самой популярной и востребованной технологией.
Швы, наложенные данным методом, мало подвержены тепловым и усталостным деформациям, они остаются прочными и эластичными в течение всего периода эксплуатации изделия.
Ручная сварка алюминия в защитной среде предполагает использование вольфрамовых электродов диаметром от 1 до 5 мм, а также присадочных прутков диаметром от 1 до 4 мм. Для окончательного разрушения остаточных оксидных пленок применяются сварочные аппараты переменного тока. Конкретные параметры операций по методу TIG можно определить из таблицы.
Технология достаточно доступна, а потому широко используется не только в промышленных, но и в бытовых условиях. Для получения качественного соединения алюминиевых заготовок требуется лишь набор оборудования, включающий газонагнетающую установку, и определенные профессиональные навыки. Вот несколько советов, которые помогут правильно наложить сварочные швы:
- Вольфрамовый электрод держат под углом 70-80° к рабочей поверхности, пруток – под прямым углом.
- Пруток ведут первым, двигать его следует отрывисто, с периодическим подъемом вверх. Электрод следует за ним, формируя общую сварочную ванну с металлом прутка. Следует исключить любые поперечные движения.
- Оптимальная длина сварочной дуги составляет 1,5-2,5 мм. Укорачивание дуги приводит к повышению температуры плавления, удлинение – к снижению.
- Подачу газа включают за 3-5 секунд до начала сварки, отключают через 5-7 секунд после ее окончания. Это позволяет исключить оксидирование незастывшего металла.
- Слишком интенсивная подача защитного газа не менее вредна, чем недостаточная. Она приводит к подсосу воздуха в зону сварки, что негативно сказывается на качестве швов.
Чтобы обеспечить эффективный теплоотвод, заготовку устанавливают на медный или стальной радиатор. Роль простейшего радиатора в бытовых условиях может играть свернутая проволока из металлов с высокой теплопроводностью.
При отсутствии такого охлаждения велик риск термических деформаций, искривления формы сварочной ванны и даже прожога заготовок.
Сварка полуавтоматом в среде аргона (MIG)
Полуавтоматические импульсные сварочные аппараты дают преимущество при работе с алюминием, так как генерируют серии импульсов, эффективно разрушающих поверхностные оксидные пленки. Кроме того, токи высокого напряжения «вбивают» в сварочную ванну капли металла прежде, чем на них успеют образоваться оксиды. Тем не менее при последующем плавлении и кристаллизации ванны не обойтись без защитного газа, роль которого традиционно играет аргон. Только в этом случае шов получится прочным, надежным и аккуратным.
При прочих равных условиях полуавтоматическое оборудование дает трехкратное преимущество в скорости сварки в сравнении с классическим TIG-методом, однако, требует применения более сложных и дорогостоящих технологических процессов. Кроме того, ручные швы, наложенные опытным сварщиком с использованием вольфрамового электрода и присадочного прутка, могут оказаться даже более качественными, чем швы, созданные полуавтоматом.
Полуавтоматическая сварка алюминия осуществляется постоянным током высокого напряжения с обратной полярностью. Одна из основных сложностей, связанных с этим процессом, заключается в равномерной и своевременной подаче мягкой алюминиевой проволоки в сварочную ванну. Чтобы избежать проблем, достаточно следовать нескольким простым правилам:
- для подачи алюминиевой проволоки необходимо использовать специальные наконечники с маркировкой «AL», иначе велик риск застревания материала ввиду его термического расширения;
- применять четырехроликовый подающий механизм, чтобы исключить вероятность возникновения петель и изгибов;
- скорость подачи должна быть достаточно высокой, так как проволока может начать плавиться еще до поступления в ванну.
Выбор конкретной марки проволоки и режима ее подачи диктуется составом алюминия или алюминиевого сплава, который будет свариваться, толщиной заготовок, режимом работы сварочного аппарата и способом обработки кромок. Зачастую первый фактор остается неизвестным, а, значит, подбирать материал приходится экспериментальным путем.
Электродуговая сварка покрытыми электродами (MMA)
Главное преимущество ручной электродуговой сварки покрытыми электродами – простота процесса и доступность оборудования. При сваривании алюминия она обычно используется в том случае, когда нет возможности реализовать MIG- или TIG-процесс, и только тогда, когда толщина заготовок составляет не менее 4 мм. Метод MMA обладает рядом существенных недостатков, среди которых:
- необходимость профессиональных сварочных навыков для создания ровного прочного шва;
- высокая вероятность образования пузырей в сварочной ванне;
- сильное разбрызгивание металла во время работы;
- сложности в удалении шлаков и загрязнений.
Обязательным условием при сварке алюминия покрытыми электродами является предварительный прогрев заготовок. В качестве основного инструмента используют несколько специфичные сварочные выпрямители с полого снижающейся внешней характеристикой. Для относительно тонких заготовок (4-6 мм) используются электроды диаметром 4 мм, более тонкие электроды не применяются.
Технология MMA предполагает такую последовательность действий:
- Заготовки закрепляются на рабочей поверхности с зазором в 1,5-2,5 мм, в случае необходимости проводится предварительная разделка кромок.
- Между покрытым электродом и основным металлом поджигается электрическая дуга длиной около 2 мм. Более длинные дуги при MMA-сварке алюминия не только замедляют плавление, но и способствую окислению сварочной ванны, а также увеличивают разбрызгивание металла.
- В процессе плавления электрода его основа примешивается к металлу сварочной ванны (15-35%), а плавящееся покрытие генерирует газовое облако, защищающее расплавленный алюминий от окислительного воздействия воздуха. Роль дополнительной защиты играют выбрасываемые шлаки.
- Электрод быстро перемещают в продольном направлении, так как скорость его плавления значительно выше, чем у непокрытых аналогов. Поперечные уклоны электрода должны быть сведены к минимуму.
- По мере удаления электрода металл кристаллизуется, формируя сварочный шов. Если происходит случайный обрыв дуги, в шве образуются непроработанные зоны – «кратеры».
Главными сферами применения MMA-метода стало бытовое и восстановительное сваривание технического алюминия, сплавов алюминия и магния (содержание Mg до 5%), силумина. Обязательным условием после проведения сварки является очистка и контроль качества шва.
Сварка алюминия со сталью: особенности сварочного процесса, способы и применяемые технологии
Сварку алюминия со сталью часто применяют в радиоэлектронике, авиации и производстве бытовой техники.
Особенности сварки алюминия со сталью
Соединение этих металлов позволяет изделиям из них совмещать их преимущества. Если нужно получить качественный сварной шов, обязательна подготовка металлов перед сварочным процессом и соблюдение технологии сварки.
Сварка алюминия и его сплавов со сталью имеет свои нюансы:
- у этих двух металлов большая разница в температурах: пока сталь только прогревается, алюминий уже становится жидким;
- коэффициент линейного расширения обоих металлов так же сильно различается, поскольку возникают значительные термонапряжения по линии перехода от стали к алюминию;
- разные теплопроводность и теплоёмкость металлов приводят к термическим напряжениям;
- в сварном шве может образоваться тугоплавкая окисная плёнка. Чтобы её устранить, рекомендуют использовать специальный флюс.
Качественное сварное соединение должно обладать пластичностью не ниже, чем у стали, и прочностью не ниже, чем у алюминия.
Для соединения алюминия и стали чаще всего используются аргонодуговая сварка с неплавящимся электродом или сварка через биметаллические вставки. В промышленности также используют сварку взрывом, диффузионную, лазерную, электронно-лучевую и точечную сварки.
Сварка алюминия со сталью аргонодуговым способом
Перед началом сварочного процесса кромки металлов рекомендуется очистить и нанести на них защитное покрытие. Самое доступное по цене из них — цинковое.
Присадочный материал в этом случае — проволока марки АД1 из алюминия с присадкой кремния (он хорошо влияет на формирование диффузионной прослойки стабильного качества) или проволока из сплава АК-5.
Важно! АМг-6 не рекомендуют применять, поскольку эта присадка дает низкую прочность сварного шва.
Чтобы подготовить стальную деталь к сварке, для стыкового соединения нужно скосить кромки под углом 70° для максимальной прочности соединения.
Кромки нужно тщательно очистить пескоструем или механически обработать, затем нанести поверхностный слой.
Аргонодуговую сварку алюминия и стали отличает расположение дуги: в начале сварки первого прохода оно удерживается на присадочном прутке, а в процессе сварки последующих проходов — на присадочном прутке и образующемся валике. Это обезопасит покрытие от преждевременного выгорания.
Во время сварочного процесса важно последовательно накладывать валики шва (зависит от вида соединения).
- сварка МИГ — происходит на постоянном сварочном токе обратной полярности;
- сварка ВИГ — бывает и на переменном сварочном токе, и на постоянном токе прямой полярности.
Величина сварочного тока должна зависеть от толщины свариваемого металла:
Техника выполнения сварных швов
Для соединения алюминия и стали нужно выбирать способ техники сварки углом вперёд, с углом наклона электрода от вертикали вдоль оси сварного шва 40-45 градусов.
Важно правильно выбрать скорость сварки, поскольку от неё зависит, сколько между собой будут взаимодействовать жидкий алюминий и сталь. Это напрямую влияет на толщину и стабильность соединительного слоя.
Скорость сварки необходимо выбирать максимально возможной: не менее 7 м/ч для сварки первых проходов многопроходных сварных швов и не менее 12 м/ч для однопроходных и последующих проходов многопроходных сварных швов. На это есть причины:
- интенсивное образование интерметаллидов во время длительного контакта стали и алюминия на высоких температурах;
- интенсивное образование корунда и рост зоны слабины;
- интенсивное выгорание цинка.
Сварочные и наплавочные швы нужно выполнять без поперечных и возвратно-поступательных колебательных движений. Присадку в сварочную ванну нужно подавать со стороны оцинкованной стали для уменьшения выгорания цинка.
Горелку нужно смещать относительно стыка сварного шва в сторону алюминия или алюминиевого сплава на 1-3 мм. Это связано не только с уменьшением выгорания цинка, но и с тем, что, обладая высокой теплопроводностью, алюминий нагревается и расплавляется значительно медленнее, чем сталь и цинк, который её покрывает.
Послесварочная термическая обработка сварного соединения нежелательна, температура его эксплуатации не должна превышать 270 градусов. В противном случае, толщина прослойки может увеличиться, что приведёт к снижению динамической прочности или разрушению сварного шва.
Сварка через биметаллические вставки
Биметаллические переходные материалы (вставки) — это алюминиевые элементы, к которым уже прикреплен другой материал.
Для сварки вставок чаще применяют стандартные технологии — GMAW и GTAW.
Стальную сторону вставки нужно приварить к стали, алюминиевую — к алюминию. В процессе важно не перегреть вставки, иначе образуется хрупкое интерметаллическое соединение на стыке стали и алюминия внутри вставки.
Разрушение сварного шва, содержащего интерметаллиды происходит, как правило, ещё во время горения сварочной дуги. Но даже если шов не разрушится в процессе или в конце сварки, он напомнит о себе, когда изделие будут эксплуатировать.
Сначала лучше варить алюминий с алюминием. Это позволит увеличить отвод тепла при сварке стали со сталью и не допустит перегрева на участке соединения стали с алюминием.
Этот способ часто применяют, когда хотят получить качественные сварные швы. Подобную технологию используют в судостроении.
Другие способы сварки алюминия со сталью
Лазерным способом пользуются не только для создания миниатюрных соединений, но и для того, чтобы получить длинные швы, например, в автомобильной промышленности. Этот способ позволяет тонко управлять тепломощностью импульсного лазерного излучения.
Чтобы получилось нахлёсточное соединение, нагрев лазером нужно вести со стороны стали. Она нагреется до температуры, когда алюминий уже расплавится, но останется твёрдой.
Прочность швов можно повысить с помощью присадки на основе алюминия.
Диффузионная
В этом сварочном процессе соединяемые детали не расплавляются. Но из-за их продолжительного контакта на высокой температуре образуются интерметаллидные фазы.
Электронно-лучевая
На сталь наносят буферные покрытия из титана, никеля и циркония: тогда сварочный процесс будет успешен.
Точечная контактная
Хорошее точечное соединение стали и алюминия получается не всегда, даже если варить на конденсаторных машинах с жестким режимом разряда.
Этого можно избежать, применив промежуточную биметаллическую ленту. Полученные точечные соединения по прочности можно сравнить с клепаными.
Сварка взрывом
Соединения алюминия и стали, которые получаются при взрывном сварочном процессе, применяют на верфях Японии, Польши, США, Великобритании, Франции и других стран в качестве промежуточного элемента, который потом приваривают к основным материалам изделия.
Контактная точечная сварка деталей из алюминиевых и магниевых сплавов
Настоящая инструкция распространяется на контактную точечную сварку деталей из алюминиевых сплавов типов АМг, АМц, Д16 и сплавов на основе магния типов МА1, МА8, толщиной от 0,3 до 2,0 мм.
Инструкцией надлежит руководствоваться при разработке технологических процессов, изготовлении, контроле и приемке сварных узлов.
Отступления (ужесточение или снижение требований) от настоящей инструкции могут быть внесены в технологическую документацию на изделие по согласованию с главным технологом и представителем заказчика.
Материалы, оборудование, приспособления и инструмент даны в Приложении.
Выполнение контактной точечной сварки должно производиться при соблюдении правил техники безопасности, изложенных в инструкции по ТБ.
Материалы для изготовления электродов и подготовка электродов к сварке
Изготавливать электроды из медных сплавов марок «МК», «МСр» или «БрХЦр 0,3-0,9» ГОСТ 14111-77.
Выполнять форму контактной рабочей части электродов только сферической. Радиус сферы и диаметр электрода в зависимости от толщины свариваемых деталей выбирать согласно таблице 1.
| Толщина свариваемого материала, мм | Размеры электродов, мм | |
|---|---|---|
| Радиус сферы | Мин. диаметр электрода | |
| 0,3 | 25-50 | 12 |
| 0,5 | 25-50 | 12 |
| 0,8 | 50-75 | 16 |
| 1,0 | 50-75 | 16 |
| 1,2 | 50-75 | 20 |
| 1,5 | 75-100 | 20 |
| 2,0 | 75-100 | 25 |
Не допускать на контактной поверхности электродов рисок, вмятин, забоин.
Зачищать шлифовальной шкуркой, в процессе сварки, электроды через каждые 15-20 точек.
Контролировать радиус шаблоном форму контактной поверхности электродов (радиус сферы). По мере износа рабочей поверхности электродов они отправляются на заточку.
Производить заточку электродов на токарном станке.
Применять фигурные электроды рекомендуется при условии отсутствия остаточных деформаций изгиба и необходимой жесткости при данном усилии сжатия.
Устанавливать электроды в сварочной машине следует без смещения и перекосов одного электрода относительно другого при полном рабочем усилии на электродах.
Производить сварку деталей неравных толщин с учетом следующего требования: электрод со стороны более тонкой детали устанавливать меньшего диаметра и с меньшим радиусом сферы, чем со стороны более толстой детали.
Хранить электроды в таре, исключающей возможность повреждения их рабочих и контактных поверхностей.
Подготовка деталей к сварке
Удалить со свариваемых поверхностей деталей масло и другие жировые загрязнения протиркой хлопчатобумажным полотном, смоченным в бензине.
Произвести после обезжиривания дальнейшую подготовку деталей к сварке путем химического травления или механической зачистки свариваемых кромок.
Производить механическую зачистку свариваемых поверхностей деталей с двух сторон на ширину 15-20 мм стальной щеткой или шлифовальной шкуркой.
Протереть после механической зачистки свариваемые поверхности деталей хлопчатобумажным полотном, смоченным в бензине.
Использовать подготовленные согласно данной инструкции детали под сварку не позднее:
- 24 ч из магниевых сплавов;
- 72 ч из алюминиевых сплавов.
Не допускать не использованные за указанный срок материалы на сварку. Подвергнуть их повторной обработке.
Разрешить травление и зачистку одних и тех же деталей производить не более 3-х раз.
Подготовка машины к сварке
Установить в электрододержатели машины сварочные электроды, необходимые для сварки данного узла.
Произвести включение машины и настройку всех ее механизмов с учетом требований инструкции по эксплуатации.
Установить ориентировочный режим сварки согласно таблиц 3-8 и произвести пробную сварку технологических образцов.
Изготавливать технологические образцы из материала той же марки и того же сечения, что и свариваемые детали.
Производить подготовку технологических образцов перед сваркой согласно разделу «Подготовка деталей к сварке».
Подвергнуть сварные технологические образцы внешнему осмотру, а затем разрушению в тисках.
Производить сварку и разрушение технологических образцов в следующих случаях:
- регулярно в процессе сварки деталей, через каждые 100-150 точек, но не менее одной проверки на партию деталей;
- после длительного перерыва в работе;
- после смены электродов;
- после сварки последнего в партии узла;
- на любом этапе сварки по требованию ОТК.
Считать сварку удовлетворительной, если разрушение сварного узла происходит по основному материалу с вырывом сварного ядра.
Считать прочность узла неудовлетворительной, если разрушение образца носит характер отлипания, без вырыва сварной точки.
Приступать к сварке на отработанном режиме только после получения удовлетворительных результатов механических испытаний.
Сборка и прихватка деталей
Производить сборку деталей перед сваркой, в зависимости от сложности изделий, с использованием различных приспособлений или без них.
Изготавливать сборочные приспособления необходимые из немагнитных материалов.
Не допускать при сборке грубой подготовки деталей с образованием больших зазоров. Величины допустимых зазоров деталей различной толщины приведены в таблице 2.
| Толщина тонкой детали, мм | Зазоры на длине | ||
|---|---|---|---|
| 100 мм | 200 мм | 300 мм | |
| 0,8 | 0,4 | 0,8 | 1,2 |
| 1,0 | 0,4 | 0,8 | 1,2 |
| 1,2 | 0,4 | 0,8 | 1,2 |
| 1,5 | 0,4 | 0,8 | 1,2 |
| 2,0 | 0,3 | 0,8 | 0,9 |
Производить прихватку, в случае необходимости, на режимах, установленных для сварки данных деталей. Размеры сварных точек при прихватке и сварке должны быть равны.
Не допускать постановки клейм в местах, предназначенных для сварки.
Сварка деталей
Наблюдать в процессе работы:
- за правильностью расположения и внешним видом сварных точек;
- за процессом сварки, наружные и внутренние выплески не допускаются;
- за стоянием и чистотой рабочей поверхности электродов;
- за давлением воздушной сети по манометру;
- за интенсивностью охлаждения токоведущих элементов вторичного контура.
Не допускать прикосновения деталей при сварке к токоведущим частям машины, с тем, чтобы избежать шунтирования тока через случайные контакты.
Ставить сварные точки, при сварке двухрядных швов, рекомендуется в шахматном порядке (для меньшего шунтирования тока).
Не допускать коробления деталей при сварке, для чего необходимо:
- при сварке деталей большой протяженности начинать сварку от середины детали к краям, при этом сначала следует ставить точки, не придающие деталям жесткость;
- следить, чтобы смещение одного электрода относительно другого под действием усилием усилия сжатия было минимальным.
В таблицах 3-8 приведены ориентировочные режимы точечной сварки алюминиево-магниевых сплавов на машинах переменного тока типа «МТП», «МТПУ».
| Толщина детали, мм | Параметры усилия электродов | Параметры тока | |||
|---|---|---|---|---|---|
| Сварочное, кг | Ковочное, кг | Включение ковочного усилия, с | Действительное значение сварочного тока, кА | Длительность импульса, с | |
| 0,5+0,5 | 140-160 | — | — | 15,0-16,0 | 0,08 |
| 0,8+0,8 | 200-230 | — | — | 17,0-18,0 | 0,10 |
| 1,0+1,0 | 270-300 | — | — | 20,5-22,0 | 0,12 |
| 1,5+1,5 | 380-420 | — | — | 25,5-27,0 | 0,40 |
| 2,0+2,0 | 550-600 | — | — | 30,0-32,0 | 0,18 |
| 2,0+2,0 | 380-420 | 1000 | 0,22 | 28,0-30,0 | 0,18 |
| Толщина детали, мм | Параметры усилия электродов | Параметры тока | |||
|---|---|---|---|---|---|
| Сварочное, кг | Ковочное, кг | Включение ковочного усилия, с | Действительное значение сварочного тока, кА | Длительность импульса, с | |
| 0,5+0,5 | 130 | — | — | 16,5 | 0,08 |
| 0,8+0,8 | 190 | — | — | 18,5 | 0,10 |
| 1,0+1,0 | 250 | — | — | 22,5 | 0,12 |
| 1,5+1,5 | 340-350 | — | — | 27,5 | 0,40 |
| 2,0+2,0 | 480-500 | — | — | 32,5 | 0,18 |
| 2,0+2,0 | 400 | 1000 | 0,22 | 30,5 | 0,18 |
| Толщина детали, мм | Параметры усилия электродов | Параметры тока | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Сварочное, кг | Ковоч-ное, кг | Включение ковочного усилия, с | Действи-тельное значение сварочного тока, кА | Длительность нарастания, с | Длитель-ность сварки, с | Длитель-ность спада, с | |
| 0,5+0,5 | 200-250 | — | — | 17,5 | — | 0,08 | — |
| 200-250 | — | — | 16,0-16,5 | 0,04 | 0,08 | 0,12 | |
| 0,8+0,8 | 300-400 | — | — | 19,0-20,0 | — | 0,1 | — |
| 300-350 | — | — | 18,0-18,5 | 0,04 | 0,1 | 0,14 | |
| 1,0+1,0 | 400-500 | — | — | 24,0-25,0 | — | 0,12 | — |
| 300-400 | — | — | 23,0-24,0 | 0,04 | 0,12 | 0,14 | |
| 1,5+1,5 | 600-750 | — | — | 30,0-31,0 | — | 0,16 | — |
| 500-650 | — | — | 29,0-30,0 | 0,06 | 0,16 | 0,16 | |
| 400-500 | 1000 | 0,24 | 27,0-28,0 | 0,06 | 0,16 | 0,16 | |
| 400-500 | 1200 | 0,18 | 28,0-29,0 | — | 0,16 | — | |
| 2,0+2,0 | 750-900 | — | — | 35,0-36,0 | — | 0,20 | — |
| 650-800 | — | — | 33,0-34,0 | 0,08 | 0,20 | 0,18 | |
| 600-750 | 1200 | 0,32 | 31,0-32,0 | 0,08 | 0,20 | 0,18 | |
| 600-750 | 1500 | 0,24 | 32,0-33,0 | — | 0,20 | — | |
| Толщина детали, мм | Параметры усилия электродов | Параметры тока | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Сварочное, кг | Ковоч-ное, кг | Включение ковочного усилия, с | Действи-тельное значение сварочного тока, кА | Длительность нарастания, с | Длитель-ность сварки, с | Длитель-ность спада, с | |
| 0,5+0,5 | 180 | — | — | 17,0 | — | 0,08 | — |
| 160 | — | — | 16,0 | 0,04 | 0,08 | 0,12 | |
| 0,8+0,8 | 280 | — | — | 19,0 | — | 0,10 | — |
| 240 | — | — | 18,0 | 0,04 | 0,10 | 0,14 | |
| 1,0+1,0 | 360 | — | — | 24,0 | — | 0,12 | — |
| 280 | — | — | 23,0 | 0,04 | 0,12 | 0,14 | |
| 1,5+1,5 | 520 | — | — | 30,0 | — | 0,16 | — |
| 440 | — | — | 29,0 | 0,06 | 0,16 | 0,16 | |
| 360 | 1000 | 0,24 | 27,0 | 0,06 | 0,16 | 0,16 | |
| 360 | 1200 | 0,18 | 28,0 | — | 0,16 | — | |
| 2,0+2,0 | 640 | — | — | 35,0 | — | 0,20 | — |
| 560 | — | — | 33,0 | 0,08 | 0,20 | 0,18 | |
| 520 | 1200 | 0,32 | 31,0 | 0,08 | 0,20 | 0,18 | |
| 520 | 1500 | 0,24 | 32,0 | — | 0,20 | — | |
| Толщина детали, мм | Ток сварочный действительный, кА | Длительность импульса, с | Усилие сжатия электродов, кг | |
|---|---|---|---|---|
| МА8 | МА1 | |||
| 0,8+0,8 | 18,0 | 17,0 | 0,08 | 250 |
| 1,0+1,0 | 21,0 | 19,0 | 0,10 | 300 |
| 1,5+1,5 | 25,0 | 23,0 | 0,12 | 350 |
| 2,0+2,0 | 28,0 | 26,0 | 0,14 | 500 |
| 2,5+2,5 | 31,0 | 29,0 | 0,18 | 550 |
| Толщина тонкой детали в пакете, мм | Диаметр литого ядра сварной точки, мм | Шаг точек, мм (минимальный) | Расстояние между рядами точек, мм | Минимальные размеры нахлестки, мм | Минимальное расстояние от центра точки до кромки нахлестки, мм | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Для однорядного шва | Для двухрядного шва в шахматном порядке | |||||
| 0,3 | 2,5+1,0 | 8,0 | 7,0 | 8,0 | 15,0 | 4,0 |
| 0,5 | 3,0+1,0 | 10,0 | 8,0 | 10,0 | 18,0 | 5,0 |
| 0,8 | 3,5+1,0 | 13,0 | 12,0 | 12,0 | 25,0 | 6,0 |
| 1,0 | 4,0+1,0 | 15,0 | 13,0 | 14,0 | 28,0 | 7,0 |
| 1,2 | 5,0+1,0 | 15,0 | 13,0 | 15,0 | 30,0 | 8,0 |
| 1,5 | 6,0+1,0 | 20,0 | 18,0 | 17,0 | 35,0 | 9,0 |
| 2,0 | 7,0+1,0 | 25,0 | 22,0 | 20,0 | 42,0 | 10,0 |
- Допускать применение нахлестки меньшей, чем указано в таблице, лишь в неответственных соединениях, не оказывающих влияния на эксплуатационную надежность узла.
- Не допускать соотношения толщин свариваемых деталей в соединении более чем 2:1.
- Не допускать в соединение количество деталей более двух.
- Выполнять соединение деталей следует не менее чем двумя точками.
Контроль качества сварки
Подвергать внешнему осмотру 100 % сварных узлов и деталей, включая технологические образцы.
Производить визуальный контроль согласно требований таблиц 9 и 10.
| Наименование дефекта | Способ обнаружения | Допустимое количество дефектов без исправления | Допустимое количество дефектов при котором разрешается исправление | Способ устранения дефектов | |
|---|---|---|---|---|---|
| Вмятины от электродов на поверхности деталей | Глубина вмятины не превышает 20% от толщины детали | Внешний осмотр, измерение | 100 % | — | — |
| Глубина вмятины 20-30% от толщины детали | То же | 10 % | — | Не исправляется | |
| Смещение точек от намеченного положения | По шагу | Внешний осмотр, измерение | ±20 % | — | Не исправляется |
| По оси | То же | ±20 % | — | Не исправляется | |
| Наружный выплеск | Внешний осмотр | Не допускается | 15 % | Механическая зачистка | |
| Разрыв или трещины металла у кромки нахлестки | Внешний осмотр | Не допускается | Не более одного прожога на узле | Разделка дефекта, сварка плавлением | |
| Прожог | Внешний осмотр | Не допускается | Не более одного прожога на узле | Разделка дефекта, сварка плавлением | |
- Производить исправление дефектов аргонодуговой сваркой согласно действующих ТИ.
- Подвергать изделия, после устранения дефектов, повторному контролю ОТК.
- высверливание дефектной точки, сварка плавлением;
- постановка двух точек
Примечание — Подвергать обязательному контролю ОТК узлы и детали после устранения дефектов.
Читайте также: