Что такое точечная сварка
По включении ток проходит от одного электрода к другому через металл деталей и разогревает металл больше всего у места соприкосновения деталей. Разогрев поверхности металла под электродами при правильно проводимом процессе незначителен, вследствие того, что контакт электрод — изделие имеет сравнительно не большое сопротивление и вследствие мягкости и высокой электропроводности электродного металла, а сам электрод интенсивно охлаждается проточной водой- Прохождение тока вызывает разогрев и расплавление металла в зоне сварки» создающее ядро сварной точки, имеющее чечевицеобразную форму.
Диаметр ядра сварной точки в обычных случаях имеет величину от 4 до 12 мм.
Точечная сварка без расплавления металла ядра точки хотя к возможна на малоуглеродистой стали, но недостаточно надёжна и потому на практике почти не применяется. Сварка металлов с плохой свариваемостью в пластическом состоянии возможна только при достаточном расплавлении металла в ядре точки.
Что такое точечная сварка? Точечная сварка представляет собой своеобразный процесс, в котором сочетается расплавление металла и получение литой структуры сварного соединения с использованием значительного осадочного давления.
Давление должно быть достаточным для преодоления жёсткости изделия осуществления необходимой пластической деформации, обеспечивающей соответствующую прочность сварной точки. Необходимое давление быстро возрастает с толщиной свариваемого металла. Давление осадки полностью передается электродами, имеющими небольшую рабочую поверхность, несущую значительную тепловую и электрическую нагрузку. При значительных толщинах основного металла нагрузка электродов становится настолько тяжелой, что срок их службы быстро сокращается. Поэтому точечная сварка до настоящего времени применяется главным образом для материала небольшой толщины, не свыше 5—6

Диаметр ядра определяет в основном прочность точки и зависит от диаметра рабочей поверхности электрода, толщины листов, давления, силы тока и времени его прохождения. При неправильно подобранном режиме сварки может не произойти достаточного плавления металла и получается непроверенная точка. Когда ядро расплавляется, прилегающая к нему по окружности зона металла находится в «пластическом состоянии и плотно сжимается давлением электродов. Давление создаёт уплотняющее кольцо пластичного металла, удерживающее жидкий металл ядра. При недостаточном давлении уплотняющее кольцо не может удержать жидкий металл ядра и происходит внутренний выплеск металла в зазор между листами.
С увеличением времени прохождения тока диаметр и высота ядра растут. Чрезмерное увеличение размеров ядра ослабляет его оболочку из нагретого твердого металла и происходит сильное вмятие металла под электродами, ведущее к наружному выплеску жидкого металла и снижению прочности точки. По выключении тока начинается охлаждение и затвердевание расплавленного ядра точки.
Кристаллизация жидкого металла идёт от поверхности ядра к его середине. В результате ядро имеет столбчатую дендритную структуру, характерную для сварной точки на любом металле, При охлаждении и затвердевании происходит уменьшение объема расплавленного металла ядра, В результате, в центральной части ядра могут образовываться усадочная раковина, пористость и рыхлость металла- Чем толще металл, тем сильнее неблагоприятное влияние усадки и тем больше вероятность образования пористости или усадочной раковины. Наиболее надежным способом борьбы в этом случае является повышение рабочего давления, а также переход на циклы сварки с проковкой.
Обычно в сварном соединении располагается несколько точек, поэтому при сварке приходится считаться с утечкой тока через ранее сваренные точки, шунтирующие точку, подлежащую сварке. Наличие ранее сваренных точек вызывает также уменьшение полезного давления электродов на свариваемую точку, так как часть этого давления воспринимается ранее сваренными точками.
При точечной сварке нет возможности удаления загрязнении поверхности металла в зоне сварки, поэтому детали иод точечную сварку должны проходить предварительную тщательную очистку щётками, травлением в кислотах, опескоструиванием и т. д.
Сборка под точечную сварку должна производиться как можно точнее, обеспечивая плотное прилегание деталей до сварки. Наличие зазора между деталями поглощает значительную часть давления электродов на деформацию деталей до плотного соприкосновения, действительное осадочное давление на точку становится недостаточным и сильно колеблется по величине, почему получается значительный разброс прочности точек. Требования к точности сборки повышаются с увеличением толщины листов.
Различают так называемые мягкие и жёсткие режимы точечной сварки. При мягких режимах пользуются умеренными силами тока; плотность тока на рабочей поверхности электрода обычно не превышает 100 мм. Для жёстких режимов плотности тока доходит при сварке стали до 120—300 мм.
Мягкие режимы характеризуются большей продолжительностью времени сварки, более плавным нагревом, уменьшенной мощностью сварки, К преимуществам мягких режимов относятся уменьшение мощности» потребляемой из сети, уменьшение нагрузки сети, понижение мощности и стоимости необходимых контактных машин, уменьшение закалки зоны сварки.
Жесткие режимы требуют машин повышенной мощности, увеличивают максимальную загрузку сети, К преимуществам жёстких режимов сварки относятся: уменьшение времени сварки, повышение производительности. Давление электродов обычно берётся в пределах от 3 до 8 кг/мм.
Неправильно установленный режим сварки или нарушение технологических требований может вести к разнообразным дефектам точечной сварки. Наиболее опасным дефектом является непровар, характеризующимся отсутствием литого ядра точки или малыми его размерами. Опасность непровара увеличивается тем, что он не всегда надёжно обнаруживается внешним осмотром изделий при приёмке. Могут встречаться также подплавление поверхности и прожог металла, глубокие вмятины на поверхности металла, раковины и пористость литого ядра.
Точечной сваркой соединяются главным образом детали из малоуглеродистой стали, обладающей отличной свариваемостью.
Сварка легированных сталей, склонных к закалке, а также сталей с повышенным содержанием углерода должна проводиться на мягких режимах. При сварке на жёстких режимах ядро точки и окружающая зона влияния сильно закаливаются и обнаруживают повышенную склонность к образованию трещин. Стали повышенной прочности требуют увеличения рабочего давления при сварке.
Иногда требуется термообработка изделия по окончании сварки как для снятия внутренних напряжений, созданных процессом сварки, так и для улучшения структуры металла, главным образом для уничтожения особо опасной структуры мартенсита. Обычно термообработка сводится к высокому отпуску. Часто последующая термообработка повторным пропусканием тока возможна непосредственно в точечной машине тотчас по окончании сварки точки.
Хорошо сваривается точками аустенитная нержавеющая хромо-никелевая сталь типа 18/8. Для уменьшения распада аустенита и выпадения карбидов сварка ведётся на жёстких режимах с минимальным возможным временем сварки. Применяются высокие давления, требующие электродов из особо прочных сплавов. Время сварки сокращается до 0,01 сек. на одну точку и ниже для тонкого материала. Возможна точечная сварка алюминия, алюминиевых и магниевых сплавов. Вследствие высокой тепло- и электропроводности алюминия для его точечной сварки необходима большая плотность тока на электродах, достигающая в некоторых случаях 1000—1500 а/мм.
При этом частицы алюминия легко прилипают к электродам, а частицы меди электродов прилипают к алюминиевым листам. Для уменьшения прилипания необходима тщательная зачистка как поверхности листов, так на рабочей поверхности электродов.
ᐉ Сварка кузовных деталей
Многие повреждения кузовов устраняют, используя газовую, ручную электродуговую, полуавтоматическую электродуговую в среде защитного углекислого газа, контактно-точечную и аргонно-дуговую сварку.
Газовая сварка применяется при ремонте кузовов для выполнения прихваток, нанесения латунных припоев в местах концентрации напряжений и ряда других операций. Недостатки газовой сварки – значительные коробления свариваемых деталей, их перегрев и трудоемкость доводки поверхности.
При газовой сварке используется газовая горелка, в которой смешиваются в определенных пропорциях кислород и ацетилен, давая при воспламенении пламя высокой температуры. Оба газа поступают по шлангам от газовых баллонов через редукторы, снижающие давление. Инжекторная горелка работает следующим образом. При открытии вентиля 9 для зажигания пламени кислород под давлением 50 …400 кПа (в зависимости от типа горелки) через трубку 3 и осевой канал инжектора с большой скоростью подается в смесительную камеру, создавая разряжение в канале.
Рис. Газовая горелка:
1 – ниппель подачи кислорода; 2 – ниппель подачи горючего; 3 – трубка; 4 – корпус горелки; 5 – наконечник; 6 – мундштук; 7 – смесительная камера; 8 – инжектор; 9 – кислородный вентиль
Пламя направляется на свариваемый участок. когда металл плавится, к нему подносится стальной пруток, конец которого также расплавляется. С помощью прутка достигается необходимая толщина соединения в месте сварки. В процессе сварки газовую горелку передвигают вдоль обрабатываемой поверхности и одновременно подают пруток. Горелку располагают под наклоном вдоль оси сварного шва таким образом, чтобы пламя было направлено влево.
Рис. Положение сопла горелки относительно сварного шва
Ручная электродуговая сварка широкого применения при ремонте кузовов легковых автомобилей не находит, так как получить качественный сварной шов при соединении стальных листов толщиной 0,7…1,0 мм не представляется возможным. Однако для некоторых силовых элементов основания кузова с толщиной металла более 1 мм этот вид сварки может использоваться.
Электродуговая сварка более доступна из-за простоты процесса и оборудования и дешевле газовой. Кроме того, она вызывает незначительные коробления свариваемого металла, причем только в зоне сварного шва.
Качество сварного шва определяется диаметром электрода и силой тока, которые выбирают в зависимости от толщины соединяемых деталей. Перед сваркой кромки соединяемых деталей тщательно подгоняют друг к другу, а затем детали прихватывают вдоль шва. Силу тока для прихватки принимают несколько большую, чем для непрерывной сварки.
После зажигания дуги регулируют силу тока короткого замыкания, пока она не станет на 15…20 % больше требуемой силы рабочего тока. В процессе сварки поддерживают по возможности короткую дугу, устанавливая электрод под углом 10…15° к вертикали и продвигаясь вдоль шва без колебаний. Сварку, как правило, ведут слева направо.
При сварке металл электрода подается к свариваемой детали каплями, которые легче присоединяются к положительному полюсу, поэтому сварку производят на обратной полярности, т. е. электрод присоединяют к отрицательному полюсу. При этом исключено прожигание металла и выше качество сварного соединения благодаря более устойчивой дуге.
Полуавтоматическая электродуговая сварка в среде защитного углекислого газа получила наибольшее распространение при ремонте кузовов легковых автомобилей. Основные преимущества этого вида сварки:
- зона нагрева узкая, в связи с чем свариваемые детали не подвергается значительным тепловым деформациям
- не требуется тепловой изоляции околосварочной зоны
- лакокрасочное и противокоррозионное покрытия разрушаются в меньшей степени, снижается опасность их воспламенения
- улучшаются механические характеристики сварных швов (прочность, ударная вязкость) при соединении деталей
При этом виде сварки в зону дуги подают защитный газ 3, струя которого, обтекая электрическую дугу в зоне сварки, подается в зону сварки через отверстие мундштука 2 и предохраняет металл 5 от воздействия атмосферного воздуха, окисления и азотирования.
Рис. Схема сварки в углекислом газе:
1 – электрод; 2 – мундштук; 3 – защитный газ; 4 – электрическая дуга; 5 – наплавленный металл; 6 – деталь
В качестве защитного газа используют химически неактивные (инертные) газы – аргон, гелий или их смеси (способ MIG) либо активные газы – СО2 и различные газовые смеси, оказывающие химическое воздействие на расплавленный металл в зоне сварки (способ MAG). Способ MAG предназначен для сварки малолегированных и углеродистых сталей и благодаря высокой эффективности широко применяется при ремонте кузовов легковых автомобилей. Поскольку углекислый газ не является абсолютно нейтральным, с целью уменьшения окислительного действия свободного кислорода применяют электродную проволоку с повышенным содержанием раскисляющих присадок. Омеднение сварочной проволоки гарантирует ее сохранность от коррозионного повреждения при хранении, обеспечивает хороший электрический контакт в токоподающем механизме аппарата и дает надежную дугу. Для сварки деталей кузова применяют проволоку диаметром 0,8 мм.
Сварку кузовов в среде углекислого газа производят с использованием полуавтоматов, которые позволяют сваривать листовой металл толщиной до 3 мм, сплошным прерывистым или точечным швом, а также по выполненным отверстиям.
Рис. Схема полуавтомата для сварки в среде защитных газов:
1 – баллон с углекислотой; 2 – механизм подачи проволоки; 3 – проволока; 4 – трубопровод подачи газа; 5 – горелка; 6 – заземление; 7 – трансформатор
Рис.
Виды сварки:
1 – сплошным швом; 2 – точечная
При сварке заземление соединяют с деталью кузова, подвергаемой сварке и выбирают вид сварки (точечная, сплошной шов и т. д.). Открывают кран баллона с углекислотой и включают полуавтомат. При контакте проволоки со свариваемой деталью она автоматически подается механизмом подачи, одновременно в горелку подается углекислота из баллона.
Аргонодуговая сварка применяется при ремонте деталей кузова из алюминиевых сплавов и титана. При этом способе сварки электрическая дуга горит между неплавящимся вольфрамовым электродом и деталью. В зону сварки подается защитный газ — аргон. Присадочный материал вводится в сварочную дугу в виде проволоки так же, как при газовой сварке. Аргон защищает расплавленный металл от окисления кислородом воздуха. Наплавленный металл получается плотным, без пор и раковин.
Режим сварки определяется двумя основными параметрами: диаметром электрода и силой тока. Диаметр вольфрамового электрода составляет 4…10 мм, а сила тока 100…500 А.
Контактная сварка – это процесс образования неразъемного соединения в результате нагрева металла проходящим электрическим током и пластической деформации зоны соединения за счет сжатия.
Она ведется различными способами, в том числе точечным. При нем детали соединяются по отдельным участкам касания, называемым точками.
Схема контактно-точечной сварки:
1 – нахлестное соединение; 2 – электроды; 3 – литое ядро (точка)
При таком виде сварки свариваемые детали 1 собирают внахлестку и зажимают усилием между двумя электродами 2, подводящими ток большой силы (до нескольких десятков тысяч А) к месту сварки от трансформаторного источника переменного тока невысокого напряжения (3…8 В). Обычно для контактной сварки используют, способный в повторно-кратковременном режиме генерировать очень большой ток, порядка нескольких тысяч ампер, при очень незначительном напряжении, равном единицам вольт.
Детали нагреваются кратковременным (0,01. .0,5) импульсом тока до появления расплавленного металла в зоне контакта. Нагрев сопровождается пластической деформацией металла и образованием литого ядра (сварной точки). Теплота, используемая при сварке, зависит от сопротивления между электродами и выделяется при прохождении тока непосредственно в деталях, контактах между ними и контактных деталей с электродами. Сопротивления самих электродов должны быть незначительны, так как выделяющаяся в них теплота не участвует в процессе сварки. В связи с этим сечение электродов выполняется относительно большим, а материал электрода обладает большой тепло- и электропроводностью.
Сжатие и токоподвод осуществляются электродами либо с двух сторон соединения (двусторонняя сварка), либо со стороны одной из деталей (односторонняя сварка). Последняя используется редко, в основном, когда затруднен доступ к одной из сторон соединения. При этом для увеличения плотности тока в зоне сварки под соединяемые детали подкладывают токоподводящую медную пластину.
Для точечного соединения тонколистовых кузовных панелей внахлест применяются ручные аппараты контактной сварки, за характерный внешний вид получившие название «сварочные клещи». Их также можно использовать для временной прихватки панелей кузова и сварки тонких прутков крест-накрест.
Рис. Сварочные клещи
Конструктивно они представляют собой компактный сварокузовных деталейчный трансформатор, снабженный рукояткой. Вторичная обмотка трансформатора заканчивается консольными держателями, в которых закрепляются электроды. Один из держателей на клещах обычно неподвижный, а другой имеет возможность перемещаться. Усилие сжатия создается рычажным механизмом.
Как сварить машину для начинающих
Автор: Liam Bryant
Являетесь ли вы увлеченным домашним механиком или тем, кто просто хочет залатать неприглядные трещины в своей машине, сварка — это полезный навык. . Это может помочь вам сделать настройки вашего автомобиля, если вы хотите персонализировать его. Плюс, если вы повредите кузов, вам не придется ехать в кузовной цех и платить бешеные деньги за ремонт.
Сварка автомобиля требует иных навыков, чем обычная сварка. Кроме того, вы должны быть осторожны, чтобы не нарушить работу электроники, отвечающей за работу вашего автомобиля. Соблюдение мер предосторожности, таких как заземление вашего оборудования и выполнение правильных шагов, важно для сварки автомобиля.
Прежде чем приступить к ремонту собственной колесницы, прочтите это подробное руководство.
Содержание
1Можно ли сваривать автомобиль?
Да, на машину можно сварить. Сварка фактически является неотъемлемой частью производства автомобилей . Так создаются металлические детали, от рамы до дверей. Сварка автомобилей — очень прибыльная профессия, так как многие заводы ищут квалифицированных сварщиков. Если вы хотите заниматься сваркой профессионально, это одна из ниш, которую стоит изучить.
Сварить машину можно, даже если вы сварщик-любитель. Однако сварка автомобиля сложнее, чем сварка стола или другого простого объекта. Детали более сложные. Если вы совершите ошибку, последствия будут намного серьезнее (особенно если вы решили «починить» семейную машину самостоятельно, не сказав супруге). Наконец, вы можете нанести гораздо больший ущерб электрическим частям.
Итак, ответ на вопрос, можно ли сваривать машину, да, но нужно быть осторожным. Если вы новичок в сварке, возможно, лучше начать с более простых проектов.
Как защитить электронику при сварочных работах на автомобиле
Одна из самых больших опасностей при сварочных работах на автомобиле заключается в том, что вы можете повредить электронику. Это относится к вашей радио- и стереосистеме, а также ко всем важным компьютерам, составляющим блок управления двигателем (ECU). Металл проводит электричество, поэтому, когда вы свариваете, электричество попадает в электронику вашего автомобиля и повреждает ее.
Прежде чем приступить к сварке, необходимо принять меры предосторожности, чтобы не испортить ECU навсегда. Во-первых, посмотрите на аккумулятор и найдите две красные или черные клеммы. Выньте отрицательный с помощью отвертки и замените его, когда закончите.
Затем заземлите свариваемый металл. Таким образом, электричество будет поступать в почву, а не через вашу машину в очень чувствительные компьютерные системы.
Законодательные требования к сварочным работам на автомобиле
Нет закона, запрещающего сварку автомобиля. Однако правила дорожного движения могут помешать вам вывезти свое творение в пробку.
При сварке каркаса автомобиля нужно быть очень осторожным. Федеральное управление безопасности автотранспортных средств заявляет, что рамы не могут провисать, фланцы не могут быть повреждены, и к раме нельзя ничего приваривать. Обрезка или сварка рам из двух поврежденных автомобилей также запрещены законом в большинстве мест.
При сварке автомобилей убедитесь, что детали, которые у вас есть, являются законными, потому что, если вас поймают на сварке идентификационного номера автомобиля (VIN) или использовании деталей из украденной машины, у вас могут быть большие проблемы.
Это всего лишь федеральные законы. В штатах и муниципалитетах действуют свои собственные законы, касающиеся сварки автомобилей, поэтому сначала перепроверьте. Если вы бездельничаете для хобби, все должно быть в порядке, но перепроверьте еще раз, прежде чем брать свое творение в дорогу.
Виды сварки автомобиля
Существует множество типов сварки, которые можно использовать в автомобиле, в том числе:
1. Сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG)
Этот вид сварки отлично подходит для опытных сварщиков, выполняющих очень деликатный ремонт. Он использует фиксированный вольфрамовый электрод и присадочный металл для сварки металлов вместе.
2. Сварка металлов в среде инертного газа (MIG)
Сварка MIG использует одноразовый наполнитель проволоки и защитный газ для сварки. Сварка MIG отлично подходит для начинающих, поскольку для управления сварочным аппаратом вам понадобится только одна рука, поэтому вы можете использовать другую руку, чтобы удерживать материалы на месте или выполнять другой ремонт. Сварка MIG чрезвычайно универсальна с точки зрения материалов, толщины и размера работы, что делает ее идеальной практически для любой работы, включая кузовные работы.
3. Плазменно-дуговая сварка (PAW)
Плазменно-дуговая сварка — это еще один вид сварки, в котором используется вольфрамовый электрод, такой как сварка TIG. Электрод образует плазменную дугу между сварочным пистолетом и основным материалом. Это чаще встречается в коммерческих условиях, потому что сварщики-любители не имеют большого доступа к аппаратам плазменной сварки.
Необходимое оборудование
Чтобы начать работу с автомобилем, вам понадобится много оборудования. Вот что должно быть в вашей мастерской:
- Сварочный аппарат
- Электроды или присадочная проволока
- Угловая шлифовальная машина для зачистки сварных швов
- Пневматическая пила для резки металла и выравнивания его на месте 9 0068
- Фиксирующие зажимы для удержания материалов на месте
- Молотки для кузова для выравнивания металла вокруг ремонтной заплаты
- Измеритель листового металла , чтобы убедиться, что вы используете правильный размер MIG для заплаты
- Защитное оборудование , такое как сварочный шлем и перчатки
Советы и рекомендации
Автоматическая сварка сложна, потому что существует так много места для ошибок. Если у вас нет большого опыта сварки, потренируйтесь на металлоломе, сделав такие же сварные швы, которые вы будете использовать на автомобиле.
Обязательно обустройте свое рабочее место должным образом, в том числе вырежьте заплаты на месте, выберите нужный калибр, заземлите свое оборудование и поместите все свои материалы в пределах досягаемости. Некоторая подготовка может избавить вас от стресса после включения сварочного аппарата.
Заключительные мысли
Когда вы будете уверены в своих навыках сварки, вы сможете сварить автомобиль и избавить себя от поездки в кузовной цех. Однако будьте осторожны, чтобы не повредить электрические системы, и соблюдайте требования законодательства при работе с рамой.
Категории Сварка MIG, Сварка TIGПри сварке MIG (GMAW) или Stick (SMAW) на автомобиле необходимо отсоединять аккумулятор?
При сварке Mig (GMAW) или Stick (SMAW) на автомобиле необходимо отсоединять аккумулятор? | Группа CWBПерейти к основному содержанию
Поиск в сертифицированных каталогах CWB
Поиск сертифицированных компаний, инспекторов, инспекционных организаций, сварочных материалов, аккредитованных испытательных центров и утвержденных инженеров
Поиск на веб-сайте CWB
Поиск Самое главное, что при любой дуговой сварке зажим обратного тока (и кабель заготовки) всегда должен располагаться как можно ближе к точке сварки, чтобы свести к минимуму возможность попадания сварочного тока в какую-либо проводку или другие системы. См. изображение ниже…
Легковые и грузовые автомобили используют «шасси» автомобиля в качестве пути обратного тока. Затем тело становится электрическим проводником от различных устройств при нормальной работе. Шасси обычно заземляется на отрицательную клемму аккумулятора, поэтому отрицательную клемму следует отсоединять в первую очередь (и подсоединять в последнюю очередь). (Примечание: текущий обратный путь в цепи дуговой сварки не является «землей».)
В руководствах по эксплуатации некоторых современных автомобилей указано, что аккумулятор должен быть отсоединен перед любой дуговой сваркой. (Возможно, для более старых автомобилей это может не потребоваться, однако во всех случаях необходимо соблюдать требования производителя.)
Существуют и другие риски, такие как повреждение блока управления двигателем (ECU) или модуля управления двигателем (ECM) или возможность случайного срабатывания цепей подушек безопасности.
Вопрос касается процессов GMAW и SMAW, однако часто процесс GTAW используется на транспортных средствах. В зависимости от настройки GTAW может вводить радиочастотную (РЧ или высокочастотную) энергию, которая может повредить электронные системы.
Отключение аккумулятора может вызвать проблемы с потерей памяти датчиков на современных автомобилях. Некоторые люди используют «блок повышения напряжения», который поддерживает питание систем управления, однако это может противоречить цели постоянного устранения напряжения в микропроцессорных системах.
Существуют «автомобильные устройства защиты от перенапряжений», помогающие предотвратить повреждение электрической системы в результате сварки, но у меня нет опыта работы с ними.
Суть в том, что на этот вопрос может не быть «одного ответа», и если бы это был я, я бы провел некоторое исследование требований к конкретному транспортному средству, прежде чем сваривать его. Например, каковы риски сварочных работ на современном аккумуляторном электрическом или гибридном транспортном средстве, где аккумуляторные блоки работают при напряжении в сотни вольт (в отличие от стандартного автомобиля с аккумулятором на 12 В постоянного тока)?
Джим Галлоуэй
Профессор и координатор сварочных программ
Колледж Конестога
Отказ от ответственности
Предоставленная информация предназначена для общего интереса, обучения и информирования нашей аудитории.