Точечная сварка таблица токов
Обновлено: 20.09.2024
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.
Режимы контактной точечной сварки нахлесточных соединений
Рис.20.Схема двухимпульсного режима точечной сварки без предварительной зачистки элементов: а—изменения напряжения на электродах; б—изменения сварочного тока; в—изменения усилия сжатия электродами.
Точечную сварку нахлесточных соединений арматурных стержней класса A-I с плоскими элементами листового или профильного проката с предварительной зачисткой поверхности этих элементов следует выполнять с соблюдением режимов, приведенных в табл. 9.
Таблица 9. Ориентировочные режимы контактной точечной сварки нахлесточных соединений стержней с плоскими элементами проката (&=6 мм) с предварительной зачисткой поверхности элементов (продолжительность проковки 1,5 сек).
Характеристика стержней 1
Сварочный ток Iсв в а
Соответствующие ступени трансформаторов машин.
Усилие сжатия Р э электродами 2 в кг.
Выдержки tсв под током 2 в сек.
1 Режимы сварки стержней иного класса и большего диаметра с плоскими элементами различной толщины должны быть определены опытным путем.
2 Режимы сварки приведены в настоящей таблице, в основном применительно к условиям работы на машине МТП-200, которая обеспечивает достижение требуемых токов и усилий сжатия. Однако сварку стержней и пластин, приведенных в таблице, можно осуществить и на машинах меньшей мощности, например МТП-75, которая обеспечивает получение требуемых токов, но усилия сжатия ограничиваются величиной 720 кг. При этих усилиях сжатия электродами потребуется корректировка выдержек под током, которую следует производить путем сварки пробных образцов.
Точечную сварку арматурных стержней с плоскими элементами проката без предварительной зачистки поверхности этих элементов следует выполнять при двух- импульсном режиме и параметрах режима, приведенных в табл. 10, и по схеме, представленной на рис. 20.
При наличии точечных машин, развивающих усилия сжатия электродами более высокие, чем указаны в табл. 9 и 10, следует повышать сварочный ток, т. е. применять более жесткие режимы, нежели приведенные в табл. 9 и 10. При этом величину тока при импульсе подогрева следует оставлять неизменной, а сварочный ток tсв и продолжительность его протекания Iсв уточнять путем сварки пробных образцов.
Приведенные режимы сварки действительны при напряжении в сети 400—365 в для малогабаритных закладных деталей, ферромагнитная масса которых, вводимая в контур сварочной машины, не приводит к большим потерям мощности и к понижению сварочного тока. При большем напряжении в сети следует уменьшить выдержку под током или ступень трансформатора; при напряжении в сети ниже 365 в сварка не допускается.
Для осуществления сварки при программированном двухимпульсном режиме необходимо выполнить следующие операции:
а) установить переключатели ступеней трансформаторов «сварка» и «термообработка» в соответствующие позиции;
б) установить потенциометрами требуемую продолжительность каждого этапа «сжатие», «термообработка», «сварка», «проковка», «пауза»; включить рубильник (ЯСБ) дополнительной схемы управления машиной;
в) нажать и отпустить кнопку «термообработка»;
г) установить между электродами детали, подлежащие сварке, и затем нажать педаль машины;
д) в период между циклами или в течение времени «пауза», «проковка», «сжатие», не отпуская педали, нажать и отпустить кнопку «сварка»;
е) по окончании полного цикла сварки нужно снять ногу с педали, повторный переход на схему «термообработка» требует нажатия кнопки «термообработка»;
ж) при необходимости автоматического повторения этапов «сварка» и этапов «сжатие», «сварка», «проковка» и «пауза» оператор не должен снимать ногу с педали;
з) выключение схемы при перерывах или прекращении работы следует осуществлять нажатием кнопки «стоп».
Таблица 10. Ориентировочные режимы контактной точечной сварки нахлесточных соединений стержней с плоскими элементами проката (6=6 мм) без предварительной зачистки поверхности элементов (продолжительность проковки > 1,5 сек.
Контактная точечная сварка углеродистых, низколегированных, нержавеющих сталей и титана
Настоящая инструкция распространяется на контактную точечную сварку деталей из малоуглеродистых сталей, углеродистых сталей типа Ст.45, низколегированных сталей типа З0ХГСА, нержавеющих сталей аустенитного класса типа Х18H9T и титана марок ВТ1-1 и ВТ1-0, толщиной от 0,3 до 3,0 мм.
Материалы, оборудование, приспособления, инструмент даны в приложении.
Удалить масло и другие жировые загрязнения со свариваемой поверхности деталей протиркой их ацетоном или бензином.
Удалить механическим путем ржавчину или окалину.
Протереть зачищенные поверхности свариваемых деталей хлопчатобумажным полотном, смоченным в растворителе.
Удалить окисную пленку травлением.
Установить на машину электроды и приспособления, необходимые для сварки данного узла.
Установить ориентировочный режим сварки согласно таблиц 1-7 и произвести пробную сварку технологических образцов.
Подвергнуть после сварки визуальному контролю согласно таблицы 8 и 9 и механическим испытаниям и в случае необходимости, произвести корректировку режима.
Считать сварку удовлетворительной, если в процессе испытаний разрушение сварного узла происходит по основному материалу с вырывом сварного ядра.
Считать прочность узла неудовлетворительной, если разрушении образца носит характер отлипания без вырыва сварной точки.
Приступить к сварке после получения удовлетворительных результатов испытаний на отработанном режиме.
Сварка
- за правильностью расположения и внешним видом сварных точек;
- за состоянием и чистотой рабочей поверхности электродов;
- за давлением воздушной сети по манометру;
- за процессом сварки (выплески и прожоги не допускаются).
Производить сварку одного и того же узла не более двух раз.
Сплошной контроль исполнителем и работником ОТК.
Примечание — Допускается применение одного сварочного импульса, если узел подвергается после сварки термообработке.
| Толщина тонкой детали, мм | Сварочный ток, кА | Длительность импульса, с | Усилие электродов, кг |
|---|---|---|---|
| 0,3 | 4,0-5,0 | 0,06-0,10 | 100-150 |
| 0,5 | 4,0-5,0 | 0,10-0,16 | 200-250 |
| 0,8 | 4,0-5,0 | 0,16-0,18 | 250-300 |
| 1,0 | 5,0-6,0 | 0,20-0,22 | 350-400 |
| 1,2 | 6,0-7,0 | 0,22-0,24 | 400-450 |
| 1,5 | 7,0-8,0 | 0,26-0,28 | 500-550 |
| 2,0 | 9,0-10,0 | 0,30-0,32 | 800-950 |
| 3,0 | 12,0-14,0 | 0,34-0,38 | 1000-1100 |
| Толщина тонкой детали в пакете, мм | Диаметр литого ядра сварной точки, мм | Шаг точек, мм (мин.) | Расстояние между рядами точек, мм | Минимальные размеры нахлестки, мм | Мин. расстояние от центра точки до кромки нахлестки, мм |
|---|---|---|---|---|---|
| 0,5 | 3 +1,0 | 10,0 | 6 | 8 | 4 |
| 0,8 | 3 +1,0 | 11,0 | 8 | 9 | 5 |
| 1,0 | 4 +1,0 | 12,0 | 8 | 10 | 6 |
| 1,2 | 4,5 +1,0 | 13,0 | 8 | 11 | 7 |
| 1,5 | 5 +2,0 | 14,0 | 8 | 12 | 8 |
| 2,0 | 6 +2,0 | 16,0 | 10 | 15 | 10 |
| 3,0 | 8 +2,0 | 20,0 | 16 | 18 | 12 |
| Толщина тонкой детали в пакете, мм | Диаметр литого ядра сварной точки, мм | Шаг точек, мм (миним.) | Расстояние между рядами точек, мм | Минимальные размеры нахлестки, мм | Мин. расстояние от центра точки до кромки нахлестки, мм |
|---|---|---|---|---|---|
| 0,3 | 2 +1,0 | 6,0 | 5,0 | 6,0 | 3 |
| 0,5 | 2 +1,0 | 8,0 | 6,0 | 6,0 | 4 |
| 0,8 | 3 +1,0 | 10,0 | 8,0 | 7,0 | 5 |
| 1,0 | 4 +1,0 | 10,0 | 8,0 | 8,0 | 6 |
| 1,2 | 4,5 +1,0 | 12,0 | 8,0 | 9,0 | 6,5 |
| 1,5 | 5,5 +1,5 | 12,0 | 8,0 | 10,0 | 7 |
| 2,0 | 6,5 +1,5 | 14,0 | 10,0 | 12,0 | 8 |
| 3,0 | 8 +2,0 | 18,0 | 16,0 | 16,0 | 10 |
Примечание — Применение нахлестки меньшей, чем указано в таблице допустимо лишь в неответственных соединениях.
Соотношение толщин свариваемых деталей в соединении не должно превышать 2:1.
Максимально допустимое количество деталей в соединении не должно превышать двух.
Подвергать внешнему осмотру 100 % сварных узлов, включая технологические образцы.
Визуальный контроль проводить согласно требованиям таблицы 8 и 9.
| Наименование дефекта | Способ обнаружения | Допустимое количество дефектов без исправления | Допустимое количество дефектов при котором разрешается исправления | 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 |
| От 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 дефекта на узел | Разделка дефекта, сварка плавлением | |
| Прожог | Внешний осмотр | Не допускается | Не более одного прожога на узел | Разделка дефектного места, сварка плавлением | |
- Производить исправление дефектов аргонодуговой сваркой согласно действующих ТИ.
- После устранения дефектов изделия подвергаются повторному контролю ОТК.
| Наименование дефектов | Способ обнаружения | Допустимое количество дефектов без исправления | Допустимое количество дефектов, при котором разрешается исправление | Способ устранения дефектов |
|---|---|---|---|---|
| Внутренний выплеск | Рентгеноконтроль | 10 % | 15 % | Высверливание дефектной точке, сварка плавлением, постановка 2-х точек рядом с дефектной |
| Внутренние трещины | Рентгеноконтроль | Внутренние трещины | Не более одного дефекта на узел | Высверливание дефектной точки, сварка плавлением |
| Внутренние раковины, поры | Рентгеноконтроль | 10 % | 15 % | Высверливание дефектной точки, сварка плавлением |
Примечание — После устранения дефектов узел (изделие) подвергается контролю ОТК внешним осмотром и рентгеноконтролю.
Параметры режимов контактной сварки
Режимом сварки называется совокупность электрических, механических и временных параметров, обеспечиваемых сварочным оборудованием и необходимых для получения качественного сварного соединения.
Существенное влияние на режим сварки оказывают многие физико-химические, теплофизические и механические свойства металлов, тип и параметры кристаллической решетки, величина интервала кристаллизации и температурного интервала хрупкости, свойства оксидных пленок и др.
Удельное электросопротивление р^во многом определяет сварочный ток. Чем меньше р0, тем больше должен быть 1св. Например, при сварке алюминиевых сплавов требуются токи значительно большие, чем при сварке сталей.
Коэффициент теплопроводности X и связанный с ним коэффициент температуропроводности а определяют потери (рассеяние) теплоты в околошов- ную зону и основной металл. Теплофизические свойства влияют на протяженность околошовной зоны и температуру в контактах. С увеличением X уменьшают tce, используют более жесткие режимы.
Температура плавления сплава (Тпл) обусловливает затраты теплоты на образование соединения, следовательно, определяет значение уровень температуры контакта электрод—деталь, тем самым влияя на интенсивность мас- сопереноса в этом контакте.
С увеличением коэффициента линейного расширения а и условного сопротивления пластической деформации стд металла повышается склонность к внутренним выплескам, возрастает уровень остаточных напряжений. При сварке металлов с большими значениями ол приходится значительно увеличивать F„, применять более мягкий режим.
Интервал кристаллизации и температурный интервал хрупкости (ТИХ) определяют склонность к образованию горячих трещин. Чем шире ТИХ, тем выше склонность к горячим трещинам.
Тип и параметр кристаллической решетки, температура плавления определяют сродство при сварке разнородных сплавов, конечную структуру и свойства металла ядра.
Металлы с ростом температуры в большей или меньшей степени изменяют свои свойства (р0, X, а), поэтому нередко вводят предварительный подогрев дополнительным импульсом тока (для повышения р0, уменьшения X и а). Это позволяет снизить сварочный ток и облегчить формирование соединений. Электрические и физико-механические свойства поверхностных пленок влияют на тепловыделение в контактах и процессы массопереноса в контактах электрод-деталь.
Исходными данными для выбора режима служат свойства и толщина металла, подготовка его поверхности, возможности сварочного оборудования и требования к качеству. Параметры режима выбирают по таблицам, номограммам, рассчитывают или устанавливают опытным путем. Выбранные или расчетные режимы проверяют и уточняют для конкретных условий.
Основные параметры режимов точечной, рельефной и шовной сварки:
- • сила сварочного тока /св;
- • усилие сжатия Fce;
- • время импульса Асв.
Для точечной и шовной сварки:
Дтя шовной сварки к основным параметрам относят также:
- • время паузы 1„
- • скорость сварки
- • шаг точек /ш.
Для каждого из этих способов есть еще ряд дополнительных параметров, обусловленных особенностями применяемых циклов.
Для точечной сварки время протекания тока /сп (с) при сварке низкоуглеродистой стали принимается (0,01-0,02).? на жестком режиме и (0,2—0,4).? — на мягком.
Ориентировочно необходимую величину сварочного тока можно оценить по следующей зависимости:где j — плотность тока; при сварке низкоуглеродистой стали обычно принимают 200—400 А/мм 2 для жестких режимов и 80—160 А/мм 2 — для мягких;
F3 — площадь контактной поверхности электрода.
При сварке стали рабочая часть электрода обычно выполняется в виде усеченного конуса с плоским контактом, реже — в виде цилиндра со сферической контактной поверхностью. При плоском контакте его диаметр рекомендуется выбирать по следующим формулам:
Сферическая контактная поверхность электродов при сварке стали обычно имеет радиус 50—100 мм.
При нормальной эксплуатации увеличение диаметра контактной поверхности электрода в результате его износа не должно превышать 15—20 %.
Усилие сжатия электродов зависит от толщины свариваемых деталей и от длительности нагрева. Ориентировочно при сварке горячекатаной низкоуглеродистой стали оно может быть определено по следующим формулам:
При сварке холоднокатаной стали усилие повышается на 20—30%.
Усилие сжатия электродов может быть определено по величине удельного давления р
При сварке горячекатаной низкоуглеродистой стали на жестком режиме р = 50—120 МПа, на мягком — р = 30-60 МПа.
Скорость шовной сварки (м/мин) выбирают с учетом требуемого перекрытия и шага гш:где /св и /п — соответственно длительность импульса тока и паузы (с).
При сварке легких сплавов минимальный шаг увеличивается на 15%, а при сварке аустенитной стали и жаропрочных сплавов шаг может быть увеличен также на 15%.
Для шовной сварки величину сварочного тока увеличивают на 15—20% по сравнению с точечной.
Иногда на шовных машинах выполняют шовно-точечную сварку с большим шагом без перекрытия литых ядер. При этом способе ролики машины плотно прижимают металл в течение всей продолжительности импульса. Шаг между точками выдерживается постоянным, точки располагаются на одной линии, что улучшает внешний вид соединения.
При стыковой сварке сопротивлением для образования качественного соединения основное внимание уделяют получению равномерного нагрева торцов деталей и деформации металла, в наибольшей степени обеспечивающей разрушение и удаление оксидов.
Основные параметры режима: сварочный ток /св или плотность тока у, время протекания тока /св, начальное усилие сжатия FH и усилие осадки (соответственно начальное давление рн и давление осадки рж), осадка, т. е. укорочение деталей при сварке Дсв, установочная длина /0.
Для большинства изделий плотность тока назначается от 10 до 250 А/мм 2 , меньшая плотность — для больших сечений. Но при этом необходимо обеспечить правильное соотношение междуj и tcn, используя эмпирическую зависимостьгде к — коэффициент, равный 8—10 для сталей, 20 — для алюминия, 27 — для меди.
Наиболее часто нагрев при стыковой сварке сопротивлением контролируется укорочением заготовок, реже — длительностью. Сварочный ток в первом случае отключается после укорочения заготовок на определенную величину, причем если заданное укорочение велико, то может произойти перегрев и даже расплавление металла с появлением большого количества высаженного металла. При малом укорочении в стыке останутся непроварен- ные участки с оксидами. Оптимальная величина укорочения увеличивается с увеличением площади свариваемого сечения и наличием на ней загрязнений. Она составляет для малоуглеродистых сталей при сечении 25—100 мм 2 0,8—1 мм, при сечении 250 мм 2 — 1,5—1,8 мм и при сечении 500—1000 мм 2 — 2—2,5 мм. При сварке закаливающихся сталей эти значения увеличиваются на 15—25 %. Величина осадки без тока примерно такая же. Осадочное давление изменяется от 10 до 50 МПа. Для низкоуглеродистой стали рекомендуется 10—20 МПа. Если нагрев производится при одном давлении, а осадка — при другом, то давление при сварке некоторых легированных сталей в защитной среде может достигать 10— 15 М Па и более, т. е. оно будет таким же, как при сварке оплавлением. В этом случае при широкой зоне нагрева необходимое удельное давление можно определить приближенно по формуле
где а — коэффициент объемно-напряженного состояния, для круглого сечения равный 1,3, для квадрата — 2, для прямоугольника — 2,3, для сечения сложной формы — 2,5; F— площадь сечения; Дн — ширина зоны нагрева одной детали выше 900°; S — периметр; ат — предел текучести при температуре, средней между температурой сварки и 900 °С.
Малое давление облегчает нагрев металла, однако его чрезмерное уменьшение вызывает перегрев, выплески, пористость в околостыковой зоне и не обеспечивает закрытия стыка без окислов. При очень большом давлении не достигается сварочная температура в стыке и растет количество высаженного металла.
Установочная длина /0, определяющая ширину зоны нагретого металла и устойчивость свариваемых концов, принимается минимально возможной, но исключающей заметный теплоотвод в электроды и интенсивное охлаждение стыка. Установочная длина /^обычно назначается в соответствии со следующим неравенством: /0 > /)адг. Значения установочной длины в целях уменьшения потерь теплоты в электроды часто при сварке низкоуглеродистой стали увеличивают на 20—40 %, а при сварке легированных закаливающихся сталей — на 10%. При сварке разнородных сталей более теплопроводный металл сваривается с большей установочной длиной. Правильность выбора установочной длины в этом случае оценивается по равномерности нагрева с обеих сторон от стыка.
При стыковой сварке оплавлением параметры режима при этом способе зависят от теплопроводности и температуры плавления металла и определяются в основном скоростью оплавления. Скорость задается с учетом активности металла к взаимодействию с газами, процессов испарения легирующих элементов, а также сечения свариваемых деталей. Усилие осадки и скорость осадки определяются соответственно теплопроводностью металла и его активностью к окислению.
В соответствии с протекающими процессами, описанными выше, при формировании соединения сваркой оплавлением стремятся обеспечить:
- 1) нагрев деталей для оплавления торцов и пластического деформирования в целях удаления оксидов, а также для предупреждения образования неблагоприятных структур в околошовной зоне;
- 2) локальную интенсивность оплавления перед осадкой для формирования равномерно оплавленного слоя металла, предупреждения окисления и получения благоприятного рельефа поверхности торцов;
- 3) деформацию деталей с достаточно большой скоростью, предупреждающей преждевременное остывание металла торцов и застревание оксидов в стыке; величина деформации должна обеспечивать определенное растекание металла в плоскости стыка и выравнивание рельефа поверхности, необходимое для выдавливания расплавленного металла и оксидов.
Основные параметры режима: скорость оплавления Копл, плотность тока при оплавленииуопл, припуск на оплавление Допл, время оплавления /опл, величина осадки Дос и ее скорость длительность осадки под током /ост, величина осадки под током Д^ т, усилие осадки Foc или давление осадки р
установочная длина детали /„. Задают также напряжение холостого хода машины U2x и программу его изменения. При сварке импульсным оплавлением указывают также частоту/к и амплитуду колебаний Ак подвижной плиты машины. При сварке оплавлением с подогревом задают температуру подогрева Тп0д, длительность подогрева /пол, число импульсов подогрева и их длительность /имп, припуск на подогрев Дпод.
Скорость оплавления К0Ш1 выбирают из условий получения определенного распределения температур в деталях. Она зависит от плотности тока, степени подогрева и марки стали. При сварке непрерывным оплавлением она постепенно возрастает от 0 до 6—8 мм/с. Средняя скорость для заготовок из низкоуглеродистой стали составляет 0,5— 1,5 мм/с, а заготовок из легированной стали — 2,5—3,5 мм/с. При сварке с подогревом она зависит от интенсивности нагрева или его длительности. Средняя скорость в этом случае для низкоуглеродистой стали составляет 1,5—2,5 мм/с, а для легированной — 3,5—4,5 мм/с. Длительность непрерывного оплавления составляет около 1 с на 30 мм 2 свариваемого компактного или 3-4 с на 1 мм толщины развернутого сечения (листы, трубы).
Оплавление с малой скоростью используется при сварке толстостенных изделий, когда необходимо получить наиболее широкую зону нагрева торцов. Например, чем больше активность металла к образованию оксидов и взаимодействию с газами атмосферы, тем больше должна быть скорость оплавления.
Так, при увеличении площади сечения свариваемых деталей должна увеличиваться величина осадки Дос, что связано с ростом рельефа торцевых поверхностей. При сварке с подогревом сопротивление пластической деформации значительно снижается на большей протяженности от торцов деталей, поэтому Дос необходимо увеличивать.
Величина усилия осадки Рос зависит от площади сечения свариваемых деталей, прочности металлов при высоких температурах и скорости осадки. При непрерывном оплавлении Рос в 1,5-2 раза больше, чем при сварке с подогревом. Часть осадки (примерно О^Д^.) осуществляют при включенном токе, что облегчает пластическую деформацию и уменьшает Рос.
Чем выше скорость осадки и,*., тем меньше время Д/, на полное удаление окислов из стыка при постоянной скорости охлаждения, тем меньше вероятность их частичной фиксации в стыке. Очень высокая скорость осадки о,*, может ухудшить качество сварки вследствие слишком высокого темпа нарастания деформаций.
Припуск на оплавление Дом , обеспечивает равномерный нагрев по сечению, оптимальное распределение температуры вдоль деталей, образование слоя расплавленного метала на торцах. Обычно Допл составляет 0,7—0,8 общего припуска на сварку. При сварке с подогревом и импульсным оплавлением ДОШ| сокращается в 2-3 раза.
Плотность тока/опл принимается такой, чтобы обеспечить процесс устойчивого оплавления. Она увеличивается с увеличением теплопроводности металла и Копл, снижается при сварке с подогревом, а также при сварке деталей большого сечения. Плотность токауопл для изделий сечением 250—1000 мм 2 из сталей составляет 20—30 А/мм 2 , а при сварке крупных изделий — 5 А/мм 2 . При сварке с подогревом плотность тока не превышает 20 А/мм 2 .
Припуск на осадку выбирают из условия удаления нагретого металла и оксидов из стыка. Обычно он составляет 0,3—0,2 от общего припуска. Припуск на осадку под током Дос т связан со скоростью осадки У^ и обычно составляет (0,5—0,8) Дос.
Кратковременные процессы оплавления, а также процессы, построенные на использовании больших мощностей, всегда требуют соответствующего увеличения Дос. С увеличением Допл и получением равномерно нагретых торцов, покрытых ровным слоем расплавленного металла, Дос при достаточной Уос может существенно сокращаться. Применение защитных сред также позволяет существенно сократить Допл и Дос.
Удельное давление осадки рос зависит от природы свариваемого металла и степени нагрева деталей. Непосредственно с удельным давлением связан припуск на осадку Дос, который увеличивается с ростом площади свариваемого сечения и ширины зоны разогрева. Величина осадки и удельное давление определяются шириной зоны нагрева, прочностью металла при температуре сварки и схемой объемно-напряженного состояния. Его конкретные значения указываются при сварке каждого изделия.
Скорость осадки Уос существенно влияет на степень очистки стыка от оксидных включений и пластичность соединений. Она не должна быть менее 10 мм/с при сварке высокоуглеродистой стали и чугуна, 15— 30 мм/с — низкоуглеродистой стали, 30—50 мм/с — легированных сталей и 200 мм/с — меди, алюминиевых и других сплавов с легкоокисляющи- мися элементами.
Усилие зажатия выбирают из условия предупреждения проскальзывания деталей в губках при осадке:коэффициент к0 обычно колеблется от 1,5 до 4 и зависит от свойств свариваемого металла, конструкции зажимов, наличия упоров, конфигурации деталей.
Напряжение холостого хода ^выбирают минимальным, обеспечивающим устойчивое оплавление,
Установочная длина деталей:
где Дк — конечное расстояние между зажимами. Обычно при сварке стальных круглых стержней и толстостенных труб /0 = (0,7— 1,0) d, где d — диаметр свариваемых деталей; для медных /0 = 2d для полос /0 = (4—5) s, где s — толщина полосы.
При малой /0 наблюдается большой отвод теплоты в электроды, а зона интенсивного нагрева сужается, что требует увеличения Рж. С увеличением /0 увеличивается требуемая электрическая мощность и уменьшается жесткость деталей.
При стыковой сварке оплавлением в случае необходимости обеспечения требуемого термодеформационного цикла (Гцп — цикл сварки оплавлением с подогревом) применяют предварительный подогрев деталей в течение времени /,кн за счет кратковременного, периодически повторяющегося, короткого замыкания цепи, реализованного посредством возвратно-поступательного перемещения подвижной плиты машины. Нагрев отдельными импульсами гимп (время импульса) тока /под (ток подогрева) обеспечивает более равномерный нагрев торцов.
При сварке оплавлением с подогревом температуру подогрева Тпт выбирают в зависимости от сечения свариваемых деталей и их металла. При сварке конструкционных сталей температура подогрева обычно составляет 800-1000 °С и возрастает до 1000-1200 °С при сварке деталей сечением 10000- 20000 мм 2 . Температура подогрева деталей из труднодеформируемых аустенитных сталей на 100-150 °С выше. Время подогрева /под возрастает с увеличением площади сечения деталей от нескольких секунд при сварке деталей сечением 500—1000 мм 2 до нескольких минут при сварке деталей сечением 15000—20000 мм 2 . Длительность импульсов подогрева Гим обычно составляет 1-8 с, а припуск на подогрев Дпод изменяется в пределах 1-12 мм в зависимости от сечения деталей и свойств свариваемого металла.
Применяемые режимы условно разделяют на несколько групп по их жесткости. В основе такого деления лежит плотность тока на контактной поверхности и продолжительность импульса. Большое значение плотности тока и меньшая продолжительность импульса соответствуют более жестким режимам. Такое условное определение жесткости режима по принятым значениям плотности тока возможно для деталей, изготовленных из одного материала и одной толщины.
Читайте также: