Каталог организаций

Точечная сварка

Способы точечной сварки и области ее применения.

Точечной контактной сваркой соединяют детали от 0,05 до 6 мм. Диапазон можно расширять от 10 микрон до 30 микрон.

Под точечную сварку детали изготавливают из листовых материалов, прессованных полуфабрикатов, штампованных, литых, кованных и обработанных резанием заготовок, чаще всего после штамповки.

Выбор того или иного способа сварки определяется толщиной детали, материалом, конструкцией узла, масштабом и характером производства, требованиями, предъявляемыми к качеству соединения, а также требованиями производительности процесса.

В зависимости от качества одновременно свариваемых точек и способа подвода тока на заготовку применяют разные способы точечной сварки.

1. Одноточечная двухсторонняя сварка.

точечная контактная сварка

 

2. Одноточечная односторонняя сварка.

Одноточечная односторонняя сварка

 

Применяется чаще всего для приварки подшивки к каркасу.

3. Одноточечная односторонняя сварка пистолетом, прижимаемым вручную.

 

Нестабильное качество сварки. Применяется при приварке громоздких узлов в труднодоступных местах.

4. Двухточечная односторонняя сварка на медной подкладке.

 

Чем толще первая деталь, тем больше ток шунтирования. осуществляет сварку. Часть тока шунтирует через верхнюю деталь. Чтобы снизить сопротивление для сварочного тока применяют сварочную подкладку.

5. Двухточечная односторонняя сварка без шунтирования тока.

По такому принципу работают все контактные многоточечные мешины, созданные для сварки арматурных сеток на заводах ЖБИ.

Для листовых конструкций , для арматурных .

6. Двухточечная двухсторонняя сварка со спаренными трансформаторами.

 

Если шунтирование тока не значительное, то сварка крупногабаритных ответственных узлов в крупносерийном и массовом производстве.

7. Многоточечная односторонняя сварка с питанием от одного трансформатора с двумя раздельными вторичными обмотками.

 

 

Чередующиеся подключения через одно способствуют исключению шунтирования тока через верхнюю деталь.

8. Многоточечная односторонняя сварка с питанием от нескольких трансформаторов.

 

Два или три трансформатора отдельных при той же мощности потребляют меньше тока из силовой сети и равномернее нагружают ее фазы. .

9. Многоточечная двухсторонняя сварка с питанием от нескольких трансформаторов.

Если геометрия конфигурации свариваемой детали позволяет, то этот способ сварки является предпочтительным, т.к. .

Конструирование узлов и соединений точечной шовной сварки.

Конструктивные требования к узлам соединений определяются конструктивным процессом точечной шовной сварки и применяемым оборудованием.

Наиболее дешевым является универсальное оборудование. При его использовании желательно учитывать следующее:

1. Сечение детали и приспособлений из ферромагнитных сталей, вводимых в контур машины должно быть минимальным, т.к. магнитная сталь увеличивает индуктивное сопротивление контура в связи с тем, что магнитное поле контура, создаваемое током, наводит в этих сталях вихревые токи, на что расходуется энергия.

точечная сварка

Разница сварочного тока 30-40%. С увеличением величины А при введении ферромагн. в контур сварочный ток будет уменьшаться.

2. При проектировании самих деталей необходимо предусматривать свободный доступ электродов к свариваемой зоне.

3. Толщина детали в зоне сварки под электродом не должна существенно отличаться, т.к. при соотношении толщин более 3:1 требуется применение технических приемов.

4. Желательно, чтобы все точки в узле можно было сварить в любой последовательности при минимальном шунтировании тока и деформации детали.

5. Если усилие от электродов воспринимается всем узлом, то его жесткость длжна быть достаточной, чтобы не вызвать деформацию.

6. Точки не должны располагаться в труднодоступных местах или вблизи ребер.

7. В пакете свариваемых деталей желательно иметь не более двух. Допустима сварка трех деталей для сварки неответственных изделий.

8. Нахлесточные соединения должны быть спроектированы при строгом соблюдении номинальных размеров литого ядра, шага между точками и величины нахлестки.

 

 

Относительная величина проплавления детали:

Глубина отпечатка:

Уменьшение проплавления А снижает надежность соединения, а увеличение деформации от электрода С приводит также к снижению прочности (снижается рабочее сечение).

Минимальное tш выбирают с учетом шунтирования тока в предыдущую точку.

Величина нахлестки lн должна быть в пределах 4dя с целью исключения выхода литого ядра за пределы кромок детали.

Чем выше теплопроводность металла, больше его толщина, тем больше должен быть шаг между точками.

Конструктивно, чем выше , тем лучше, но иногда возникает требование уменьшить до минимальных размеров с целью увеличения прочности. Поэтому в случае необходимости вместо точечной сварки надо переходить на рельефную и применяют плоские электроды на тех же контактных машинах.

При сварке Al сплавов увеличивается на 20%, а Cu сплавов – на 30-40%.

Подготовка деталей под сварку.

Точечная шовная сварка.

1.1 Подготовка поверхностей деталей:

-очистка;
-промывка;
-пассивирование ( т.е. создание коррозионностойкой защитной пленки).

1.2. Подгонка и правка.

1.3. Сборка и прихватка.

1.4. Антикоррозионная защита – иногда проводится перед сборкой и прихваткой.


1. Подготовка.

Детали из горячекатаной стали очищают дробеструйной и пескоструйной обработкой, щетками, травление в 10% H2SO4 с последующей промывкой водой и нейтрализацией щелочью.

Холоднокатаную сталь промывают холодной водой с последующей сушкой в камере.

При мелкосерийном и штучном производстве окалину можно удалить горелками с ацетилено-кислородным пламенем.

Алюминиевые сплавы травят в растворе KOH и NaOH, промывают, иногда пассивируют в растворах солей фосфора. После травления детали хранятся в пакетах в течение 5 суток.

Титановые сплавы очищают окислом HNO3 и HCl с промывкой и сушкой.

Медные сплавы – также HNO3 и HCl с промывкой и протиркой мест под сварку.

2. Правка.

На специальных приспособлениях, прессах или оправках, можно молотком.

Детали с малой жесткостью не требуют правки, если сборочно-сварочные операции обеспечивают требуемые свойства.

Подгонка обычно совмещается с правкой.

Качественной считается сборка, если отсутствует зазор или находится в пределах допустимого.

Проверить можно шаблоном

3. Прихватка.

Обязательна при сварке длинных деталей (150-200 мм) и деталей сложной формы, для сварки титановых и нержавеющих сталей (50-80 мм), направление – от середины к краям или от мест с наибольшей к местам с наименьшей жесткостью.

4. Антикоррозионная защита

С точки зрения коррозионной стойкости нахлесточные соединения – самые чувствительные к коррозии.

Для изделий, подвергающихся агрессивному воздействию, необходима антикоррозионная защита.

Лучше всего наносить перед сборкой. Это электропроводные смолы, грунты, клеи с длительным периодом полимеризации.

Кузова автомобилей варят сваркой по клею. Хорошо работает при знакопеременных нагрузках.

Автомобильные кузова варят по электропроводному грунту.

Применяют металлические защитные покрытия.

Применяют цинк, свинец, гафний, олово.

При сварке деталей, покрытых защитными металлическими покрытиями, возникают проблемы, связанные с тем, что цинк, олово, свинец плавятся при (гораздо) более низких температурах.

Низкая температура плавления защитных металлических покрытий приводит к тому, что покрытие в контакте деталь-деталь плавится при t=400-1100, и по этому жидкому слою растекаются линии тока, снижая плотность тока в зоне контакта, и стальные детали при выдавливании этого жидкого покрытия, попадая в контакт, не расплавляются.

Сварочные усилия 1,5-2р и ток 1,5-2р – надо приложить для формирования литого ядра между деталями.

При сварке несколькими импульсами задается число импульсов, длительность и время паузы.

Режим сварки обычно выбирают в зависимости от толщины и вида материала по таблицам.

Выбранный режим устанавливается на контактной машине и свариваем образец.

Сила сварочного тока зависит от толщины металла, удельного сопротивления

Для машин переменного тока =6500, ориентировочно, где

– толщина одной детали, мм (более тонкого)

С увеличением толщины деталей плотность тока снижается.

j=80-160 А/мм – на мягких режимах

j=200-500 А/мм – на жестких режимах

Длительность протекания сварки зависит от теплофизических свойств.

При сварке с термообработкой длительность 2 и 3 импульса больше сварочного, амплитуда меньше.

Усилие сжатия зависит от толщины и механических свойств материала детали, а также жаропрочных свойств.

С увеличением толщины и жаропрочности усилие сварки возрастает.

Вычисляется по удельному давлению P:

p=50-120 Н/мм^2 – низкоуглеродистыеу стали

p=90-180 Н/мм^2 – нержавеющие и титановые сплавы

Форма и диаметр рабочей поверхности электрода: с плоской или сферической рабочей поверхностью.

 

Особенности сварки деталей различной толщины.

При сварке деталей резко различной толщины возникает проблема со смещением литого ядра в более толстую деталь.

При этом тонкая может быть не проплавлена вообще.

Чтобы сместить ядро нужно увеличить плотность тока и уменьшить теплоотвод из тонкой детали в электрод.

Проще это сделать, уменьшив диаметр электрода со стороны тонкой детали, тогда теплоотвод будет уменьшен благодаря малым размерам электрода.

Можно взять электроды с разной теплопроводностью: со стороны тонкой детали – с высокой, со стороны толстой – с низкой.

Особенности сварки разнородных материалов.

1. Меньший диаметр электрода со стороны латуни.

2. Электрод с вольфрамовой вставкой со стороны латуни.

3. Теплоотражающий экран.

Особенности шовной сварки обечаек.

При сварке цилиндрических обечаек площадь контакта нижнего электрода с нижней деталью в несколько раз больше площади контакта верхнего электрода с верхней деталью.

Плотность тока в нижнем электроде меньше, а теплоотвод выше от нижней детали, поэтому литые ядра будут смещаться в верхнюю деталь.

Нужно взять нижний ролик намного меньшего диаметра, чем верхний.

Можно уменьшить ширину и радиус рабочей поверхности контактирующей детали.

Проблемы усугубляются, когда приходится варить разнотолщинные или разнородные детали.

Поэтому часто приходится уменьшать диаметр ролика, ширину и радиус рабочей поверхности и применять ролики с различными теплофизическими свойствами.

Также по теме:

Шовная контактная сварка.  Описание и прараметры шовной сварки.

Рельефная сварка. Технология и разновидности рельефной контактной сварки.