10Окт

Точечная сварка принцип работы: необходимое оборудование, применяемые электроды, технология процесса

Содержание

необходимое оборудование, применяемые электроды, технология процесса

Точечная сварка – один из видов контактной сварки, представляющий собой термомеханический процесс. Принцип работы состоит в том, что электрический ток проходит между электродами через металл, разогревает его и доводит до плавления. В результате две металлические детали соединяются в конкретной точке. В точке сварки образуется маленькая круглая отметина – ядро сварной точки.

Сферы применения

В производстве такая сварка применяется для соединения заготовок разной и одинаковой толщины: это могут быть пересекающиеся стержни, стальные листы, цветные сплавы, двутавры, уголки и иные профильные заготовки. Такой способ эффективен при сварке автомобильных и тракторных деталей и железнодорожных вагонов.

Нашлось применение точечной сварки и в домашних условиях. С помощью купленных или самодельных сварочных аппаратов проводят ремонт электрических кабелей, деталей микроэлектроники, бытовой техники и многого другого.

Режимы точечной сварки

Точечная сварки применяется в двух режимах: мягком и жёстком.

Мягкий режим

Мягкий режим проводится с применением умеренной силы тока (до 100 ампер), из-за этого место соединения деталей нагревается более плавно. Однако данный режим занимает больше времени по сравнению с жёстким.

Благодаря невысокой мощности сварочного аппарата, не возникает высокой нагрузки на электрическую сеть, а сам агрегат будет стоить не так дорого.

На этом режиме рекомендуется сваривать легированную сталь и сталь с высоким содержанием углерода.

Примерная стоимость аппаратов для точечной сварки на Яндекс.маркет

Жесткий режим

Жёсткий режим осуществляется при помощи мощного оборудования и с применением сильного давления на электроды. Это обеспечивает высокую скорость и производительность сварки.

Однако для использования такого режима необходимо дорогое мощное оборудование, электрические сети подвергаются существенным нагрузкам.

Жёсткий режим применяется при сварке заготовок большой толщины, алюминиевых листов, медных сплавов и стойкими к коррозии сталями.

Необходимое оборудование

В зависимости от режима, в котором планируется вести работу, выбирается соответствующее оборудование. Сегодня в магазинах имеется большой ассортимент аппаратов для точечной сварки.

На крупных предприятиях устанавливаются дорогостоящие станки для данного типа сварки. Такой станок имеет высокую функциональность и может работать с самым разным металлом. Цена может меняться в зависимости от типа установленного на станке трансформатора.

Существуют легкие компактные аппараты для использования в быту. В их комплект входят трансформатор невысокой мощности, а также клещи.

Самым популярным аппаратом считается споттер. Он имеет самую низкую цену, но в комплекте отсутствуют специальные клещи. При этом ток передаётся через вывод, который присоединён к детали и электроду.

Примерная стоимость споттеров на Яндекс.маркет

Споттер имеет достаточно простую схему работы, а качество работы соответствует всем требованиям.

Применяемые электроды

Выбор вида электродов имеет большое влияние на качество сварочного шва. Электроды являются сменными, поэтому необходимо подбирать наилучшее решение для каждого конкретного случая.

Важнейшими параметрами являются высокая тепло- и электропроводимость. Медные электроды полностью соответствую этим требованиям. Также часто применяются бронзовые сплавы. Иногда вместо электрода используется электролитическая медь.

Ещё одним важным параметром является толщина электрода. Нужно помнить, что диаметр электрода в 2-3 раза должен превышать толщину свариваемых изделий.

Примерная стоимость электродов на Яндекс.маркет

Технологический процесс

Процесс точечной сварки проводится по следующим этапам:

  1. Свариваемые элементы складываются внахлёст.
  2. В месте будущего соединения элементы зажимают между двумя электродами. Эти электроды, будучи подключёнными к трансформатору, проводят ток к месту сварки.
  3. С подачей тока происходит нагрев свариваемых деталей в точке, которая зажата между электродами.
  4. Необходимо подождать, пока внутренние слои металла достигнут пластичности.
  5. После выключения тока нужно некоторое время осуществлять давление на электроды. Это делается для того, чтобы расплавленный метал нормально кристаллизировался.

После проведения работы на месте сварки можно увидеть литую точку сварного соединения.

Преимущества и недостатки

Как и любой другой способ, точечная сварка имеет свои преимущества и недостатки.

Преимущества:

  1. Такой вид сварки позволяет достичь высокой скорости проведения работы. Благодаря высокой температуре нагрева, два куска металла соединяются быстро и равномерно. В результате удаётся избежать деформации соединяемых деталей. Поэтому такая разновидность сварки широко применяется в автомобилестроении.
  2. Скромные затраты на проведение такой работы позволяют применять эту технологию для массового производства. Также сварочный процесс можно автоматизировать.
  3. Точечная сварка позволяет значительно экономить электроэнергию по сравнению с другими, более энергоёмкими способами.
  4. Данный способ соединения металлов достаточно прост и известен очень давно. Технологический процесс подробно описан и широко применяется.

Недостатки:

  1. Точечный метод сварки не используется для соединения слишком толстых деталей. В противном случае, шов может получиться недостаточно крепким и детали можно будет легко разбить.
  2. Требуется достаточно большая площадь для места проведения сварочных работ.
  3. Внешний вид соединённых деталей не отличается особой привлекательностью. Зачастую точечную сварку применяют в тех местах, которые скрыты от человеческих глаз.
  4. Проведение такого вида сварки является очень опасным занятием. Необходимо соблюдать все меры предосторожности во избежание различного рода травм. Сварщику приходится работать с высоким напряжением тока, кроме того, необходима хорошая защита от искр и брызг металла.

Что такое точечная сварка. Принцип работы и особенности

Уже более 150 лет людям известен способ соединения металлов, называемый точечной сваркой. Этот способ позволил автоматизировать и сделать массовым производство автомобилей, сельскохозяйственной техники, самолетов и тысяч наименований бытовой продукции. Благодаря относительно простому принципу действия, точечная сварка приходит и в быт обычных мастеров-любителей, автослесарей, жестянщиков.

Принцип действия точечной сварки

Технология контактной сварки работает довольно просто — детали плотно сжимаются и через кратчайшее расстояние подается мощный электрический импульс. Металл разогревается, в точке соприкосновения образуется расплавленное ядро. Так как детали сжаты, происходит диффузия металлов. Ток выключается, точка остывает, металл кристаллизуется. Сварная точка получается прочной, при попытке разорвать соединение лопается материал рядом с точкой. Принцип работы аппаратов сварки — генерирование этого импульса и плотное сжатие деталей.

Чтобы импульс тока хорошо разогрел металл, он должен быть с большой силой и низким напряжением. Промышленные аппараты имеют характеристики: напряжение на контактах всего 1 — 3 Вольта, способны давать силу тока в 10 — 15 килоАмпер.

Устройство аппарата точечной сварки

Любой аппарат точечной сварки состоит из двух блоков:

Чтобы получить мощный разряд при небольшом напряжении, потребуется трансформатор индукционного типа. Соотношение первичной и вторичной обмоток позволяет получить электрический импульс, достаточный для расплавления металла.

Зажимные клещи состоят из двух медных или графитовых контактов, расположенных на разных рычагах, и прижимного механизма. Прижимы бывают с разным приводом:

  • Механические. Состоят из мощной пружины и рычага, сжатие металлов происходит за счет мускульной силы. Применяются в самодельных или бытовых аппаратах, не дают должного контроля за степенью сжатия, обладают малой производительностью.
  • Пневматические. Наиболее популярны для переносных ручных аппаратов, легко регулируются при помощи изменения давления в воздушной магистрали. Недостаток — сравнительно медленные, не дают возможности изменения давления в процессе сваривания.
  • Гидравлические. Не так популярны, гидравлический привод также медленный, но обладает большей широтой настроек, благодаря применению перепускных регулируемых клапанов.
  • Электромагнитные. Самые «молниеносные», применяются как на ручных аппаратах, так и на больших стационарных. Позволяют регулировать сжатие металлов в процессе сварки, что позволяет добиться провара и отсутствия «выплесков» металла.

Клещи для точечной контактной сварки

Усложнение конструкции возможно при использовании контуров жидкостного охлаждения на нагруженных аппаратах, применении различных систем управления током и прижимом, роботизации перемещения электродов.

Где применяется

Точечную сварку применяют для соединения различных конструкционных металлов и сплавов. Особенности технологии — экологичность, скорость, надежность, легкость автоматизации — позволяют широко применять ее в:

  • автомобилестроении для сборки кузовов;
  • ювелирном деле для соединения деталей;
  • микроэлектронике для спайки микросхем;
  • производстве сварных арматурных каркасов для монолитных плит;
  • производстве корпусов, деталей товаров народного потребления.

Преимущества и недостатки

Среди основных преимуществ точечной сварки особо выделяются:

  • прочность соединения;
  • технологичность;
  • экономичность;
  • возможность соединения как толстых, так и ультратонких деталей;
  • возможность автоматизации и роботизации сварочного процесса;
  • высокая культура производства и экологичность;
  • универсальность в материалах и возможность масштабирования.

Среди недостатков можно выделить:

  • сложность диагностики сварного соединения;
  • требования к чистоте металлов при сварке;
  • сложность настройки аппаратуры.

Оборудование и материалы для точечной сварки

Чтобы варить точками необходимы:

  • аппарат для точечной сварки;
  • свариваемые зачищенные детали;
  • для защиты деталей от коррозии можно применять токопроводящий грунт или мастику.

Техника безопасности при точечной сварке

Главное при использовании аппаратов точечной сварки — соблюдение правил электробезопасности. При эксплуатации техники не должно быть оголенных контактов, нарушений изоляции кабелей. Все контакты при подключении аппарата к сети должны соответствовать номинальным параметрам, обязательно применение дифавтоматов и заземления.

При удерживании металлов используйте диэлектрические перчатки, рукоять клещей должна быть надежно заизолирована.

Средства защиты

Стандартный набор сварщика вполне подойдет для работы с точечной сваркой. Плотная роба, хлопчатобумажные или спилковые перчатки, прозрачный щиток или очки, респиратор или вытяжка — вот весь набор средств защиты.

Меры безопасности

Всегда проверяйте оборудование перед началом работ! Детали корпуса должны быть надежно заземлены, ручки и держаки — заизолированы.

Обслуживание и перенастройка аппарата производится в выключенном состоянии.

Педаль или кнопка управления должна находиться в удобном месте.

Сварщик должен прочно держать заготовку или инструмент, твердо и устойчиво стоять.

Технология и процесс точечной сварки

В зависимости от толщины металлов, их вида, условий технология сварки может отличаться деталями. Но в целом порядок работ одинаков.

Точечная сварка в работе

Точечная варка происходит в несколько этапов:

  1. Подготовка поверхностей. Они должны быть очищены от непроводящих ток лакокрасочных материалов и окислов, а также без напряжения плотно присоединяться.
  2. Сжимание деталей. Для этого привод клещей прочно сжимает поверхности, они частично деформируются. Это нужно для возникновения участков проведения тока именно между контактами клещей.
  3. Нагрев деталей электрическим импульсом. Чем толще детали, тем дольше приходится держать нагрев. Импульс может быть как постоянный, так и с регулируемой силой тока, переменный.
  4. В автоматических станках есть этап ослабления давления на детали — это нужно для предотвращения выдавливания металла из расплавленного ядра. В ручных механических клещах этот этап пропускается.
  5. Ток выключается. На глаз момент выключения тока можно определить по нагреву области между электродами — как только металл начинает краснеть, ток отпускается.
  6. Прижим или проковка во время остывания металла. Нужны для формирования прочной кристаллической структуры сварной точки.
  7. Деталь готова.

В зависимости от вида металлов применяются различные настройки. Качество соединения зависит от технологии сварки, типа импульса, режимов сжатия деталей.

Дефекты и причины их возникновения при точечной сварке

Несмотря на технологичность, точечная сварка требует точных настроек и постоянного контроля за качеством на производстве. Среди дефектов можно выделить:

  • Прожог. Он выглядит как отверстие в обеих деталях, сплавленные края легко отрываются.При слишком высокой силе тока, большой длительности импульса или избыточной силе сжатия металл перегревается и стекает. Для снижения риска прожога стоит снизить силу тока или прижима.
  • Выплески. При сильном сжатии или долговременном слабом импульсе металл выходит из расплавленного ядра, на его месте образуется пустота. При работе выплески выглядят как искры, вылетающие из точек. До известного предела выплеск не вредит, так как компенсируется сжатием деталей, но точка будет менее надежной — толщина вокруг точки неизбежно уменьшается.
  • Непровар. Слабый импульс, недостаточная сила сжатия, ослабление клещей при сваривании приводят к непрогреву ядра. Такая точка будет «склеена», но при нагрузке оторвется. Непровар может возникнуть, если сварные точки расположены рядом — соседняя точка выступает шунтом, через который проходит часть электрической энергии. Соответственно, она не будет затрачена на расплав металла.
  • Уменьшение диаметра сварки. Если импульс будет коротким или детали не будут прилегать плотно, образуется недостаточная площадь расплава. В этом случае в одной точке может быть один или несколько микрорасплавов, которые в сумме значительно слабее монолитной точки.

Трещины и разрушение основного металла. Возникают в случае отсутствия сжатия, близости точки к краю нахлесточной полосы, грязном металле. Визуально при помощи увеличительного стекла этот дефект обнаружить легко.

Исправление дефектов сварки

Диагностика точечной сварки довольно сложная процедура. Привычные ультразвуковые методы исследования не дают точной картины, поэтому на производствах с автоматизацией проводят тесты с разрушением контрольных образцов.

Выявленные дефекты исправляются следующими методами:

  • повторным провариванием точкой;
  • высверливание и последующая сварка полуавтоматом;
  • наружные выплески поддаются зачистке;
  • проковка горячей точки;
  • установка сварной или вытяжной заклепки.

Обозначения точечной сварки на чертежах по ГОСТ

Порядок в производстве обеспечивается правильной технической документацией. Точечная сварка имеет свое обозначение на чертеже, которое дополняется специальным буквенным кодом. На лицевой плоскости обозначаются контуры свариваемой области, и крестами места точек. На боковом разрезе точка сварки выглядит как состыкованные заштрихованные плоскости.

Обозначение точечной сварки на чертеже

Обозначение сварных точек производится на чертежах по ГОСТ 15878-79. Там же оговорены все условные обозначения и дополнительные данные.

Покупать или сделать своими руками?

Несмотря на распространенность технологии, стоимость профессионального оборудования довольно высока. Поэтому среди домашних мастеров ходят схемы самостоятельного изготовления устройства для точечной сварки из простейшего трансформатора и механических клещей. Сделать своими руками можно как мощный аппарат для соединения 4-5 мм металла, так и ювелирный прибор, способный помочь радиомеханику. Ручная работа в гараже не требует дорогого оборудования.

Самодельный аппарат точечной сварки

Такой аппарат вполне способен варить неответственные стыки. Если же от прочности сварки зависит жизнь человека (например, кузовной ремонт), лучше приобрести заводское устройство машинной точечной сварки с пневматическим приводом клещей и настраиваемым контроллером или применить другие виды сварки.

Качество изготовления заводских аппаратов выше, они рассчитаны под конкретные задачи, прочность соединений выше, присутствует техника безопасности. Эти аппараты позволяют варить много, и настроены на работу на производствах.

Точечная сварка — технология, аппараты, преимущества

Точечная сварка – достаточно распространенный и востребованный метод соединения металла, являющийся разновидностью контактной сварки. В этой статье мы рассмотрим принцип действия точечной сварки, разновидности машин для точечной сварки, их особенности, а также сам процесс точечной сварки и технику безопасности при ведении точечной сварки.

Что такое точечная сварка?

При точечной сварке металлов свариваемые детали привариваются друг к другу в одной либо нескольких точках – отсюда и название. Прочность соединения зависит от структуры и размеров точки, которые, в свою очередь, определяются свойствами электродов, сварочного тока, времени протекания тока через детали, усилия сжатия и самих поверхностей соединяемых деталей.

Сварка, имеет высокую степень травматизма, поэтому соблюдайте технику безопасности

Точечная контактная сварка – весьма перспективный метод соединения металла. Он отличается высокой производительностью и широкой областью применения – от соединения тонких деталей электронных приборов до разнообразных конструкций из стальных листов толщиной до 20 миллиметров для автомобилестроения, самолетостроения, судостроения, машиностроения и других областей промышленности. Также метод контактной сварки используется для прокладки нефтепроводов и газопроводов.

За счет легкой автоматизации процесса контактная точечная сварка широко применяется на различных производствах, при серийном массовом производстве каких-либо изделий. Здесь стоит отметить то, что прочность получаемых контактной сваркой соединений мало зависит от квалификации сварки и находится на высоком уровне.

Принцип действия точечной сварки

Как уже говорилось выше, точечная сварка – разновидность контактной. При этом сварное соединение образуется посредством нагревания металла с помощью пропускаемого через него тока и пластической деформации сварной зоны под воздействием сжимающих усилий.

В основе контактной сварочной технологии лежит разогрев металла под воздействием электричества по закону Джоуля-Ленца. При сварке ток идет между электродами, проходя при этом через металл свариваемых деталей. При этом электроды изготавливают из материалов с хорошей электропроводностью, чтобы сопротивление контакта детали и электрода было наименьшим.

За счет наибольшего сопротивления контакта деталей между собой наибольший нагрев происходит именно там. При этом нагрев и плавление металла приводит к появлению литых ядер сварных точек. Как правило, их диаметр составляет 4-12 миллиметров.

Разновидности и аппараты точечной сварки

Методы точечного соединения металла можно разделить на две группы: мягкие и жесткие.

Мягкие режимы отличаются плавным нагревом деталей с помощью умеренного тока (плотность тока на поверхности электродов обычно не превышает ста ампер на квадратный миллиметр). Разогрев происходит за 0.5-3 секунды. Такие режимы характеризуются меньшей потребляемой мощностью (если их сравнивать с жесткими режимами), меньшими нагрузками на электросеть, меньшими требованиями к мощности и цене сварочных машин, меньшей закалкой сварочной зоны. Такие режимы часто используются для сваривания склонных к закалке сталей.

Жесткие режимы отличаются меньшей продолжительностью процесса, более сильными токами и давлением при сжатии деталей. Плотность тока достигает трехсот ампер на квадратный миллиметр при сваривании стали. Время разогрева длится от 0.1 до 1.5 секунд. Давление электродов обычно составляет от 3 до 8 килограмм на квадратный миллиметр. Недостатками таких режимов являются повышенные требовании к мощности аппаратов контактной точечной сварки, большие нагрузки на сеть. Преимущества – меньшее время процесса и большая производительность. Жесткие режимы контактной сварки часто используют для сварки сплавов меди и алюминия, деталей с высокой теплопроводностью, неравной толщины, а также для сварки высоколегированных сталей, так как такие режимы сохраняют их коррозионную стойкость.

Точечная сварка не только надежна, но и выглядит эстетично

Время приложения усилий сжатия и подачи сварочного тока определяются заданной циклограммой процесса соединения металла.

Таким образом, аппараты точечной сварки разделяются по мощности. Существует достаточно большое количество моделей машин для этого не сложного, но в тоже время серьезного процесса — от мощных станков с высокой производительностью до ручных переносных аппаратов.

Преимущества точечной сварки

Этот процесс соединения металла имеет массу преимуществ. К достоинствам метода соединения различных металлов следует отнести:

  • Возможность сварки тонких и очень тонких деталей из металлов различной природы (в том числе и дорогостоящих или легкоплавких сплавов). Во многих случаях такая возможность бывает весьма полезной, а аппарат точечной сварки – незаменимой машиной.
  • Хорошие прочностные характеристики сварочного соединения, а также хороший внешний вид соединений. Соединения, полученные контактной сваркой, не подвержены старению, структура металла в зоне сварки практически не меняется, за исключением некоторого увеличения размера зерен.
  • Высокую производительность контактной точечной сварки. Существуют машины контактной точечной сварки, позволяющие выполнять до восьмисот сварочных точек в минуту.
  • Возможность полной автоматизации процесса точечной сварки. Все большее распространение приобретают автоматизированные машины контактной сварки, сварочные роботы и т.д. Это позволяет существенно сократить затраты труда, снизить себестоимость оборудования и повысить продуктивность работы.
  • Экономичное расходование электродов, электрической энергии и других материалов. Себестоимость сварных точек также достаточно низка – хотя аппарат точечной сварки стоит достаточно дорого, за счет экономичного расходования материалов, высокой производительности аппарата и длительного срока службы себестоимость этого бесспорно не заменимого оборудования получается низкой.
  • Низкие требования к квалификации персонала – для того, чтобы использовать аппарат точечной контактной сварки, вовсе не обязательно быть высококвалифицированным специалистом.

Техника безопасности при точечной сварке

Как и любой сварочный процесс, этот метод тоже требует  беспрекословного соблюдения определенных мер безопасности.

Средства защиты

Основная угроза при работе со сварочным оборудованием – поражение электрическим током и высокой температурой. Для предотвращения поражения электрическим током необходимо соблюдать такие меры безопасности, как заземление тех частей оборудования, которые должны быть заземлены, проверка исправности оборудования перед работой, использование средств защиты. Управляющие элементы аппарата для точечного соединения металлических деталей не должны быть под высоким напряжением. Все провода должны иметь достаточное сечение.

При контактной точечной сварке выделяются брызги и пары металла. Для предотвращения ожогов брызгами металла сварщик должен использовать рукавицы, спецодежду и очки с прозрачными стеклами либо головной щиток. Пары металла могут быть вредны для здоровья, поэтому необходимо использовать вентиляцию, а при необходимости – средства защиты органов дыхания.

Части аппарата для соединения металла, должны быть хорошо зачищены

Меры безопасности

Все блокировочные устройства и устройства быстрого отключения аппарата точечной сварки должны быть исправны, находиться на виду, к ним должен быть легкий доступ.

При проведении таких технических работ, как зачистка или смена электродов, нужно соблюдать меры, исключающие возможность смещения электрода и травмирования рук. При работе аппарата точечной сварки пространство зажимных механизмов нужно закрывать щитком, а при работе на мощных машинах – огораживать ширмами.

Должна быть исключена возможность травмирования сварщика движущимися частями аппарата точечной сварки.

Заключение

Мы рассмотрели технологию контактной точечной сварки, выявили основные ее преимущества, принцип действия, рассмотрели аппараты точечной сварки и технику безопасности при выполнении всего процесса.

Метод точечной сварки и его применение

Контактная точечная сварка – одна из наиболее распространенных технологий, при которой свариваемые элементы из стали, алюминия, титана или сплавов соединяются не сплошным швом, а в одной или нескольких точках. Применяется как при сваривании плоских деталей внахлест (реже – встык), так и для соединения заготовок в форме стержня, при этом диапазон толщин свариваемых материалов очень широк – от 0,5 мм до 30 мм. Допускается сварка деталей разной толщины, выполненных из разнородных металлов, с одной или обеих сторон, а также одновременно трех и более листов.

Согласно ГОСТ 14776-79 при дуговой сварке соединения выполняются под флюсом, в среде углекислого или инертного газа неплавящимся или плавящимся электродом, а также плавящимся покрытым электродом со сквозным или несквозным проплавлением.  

ГОСТ 15878-79 определяет стандартные размеры деталей, параметры литого ядра, расстояние между точками или между рядами при их цепном расположении, величину нахлеста и другие параметры. 

Область применения

Услуги точечной сварки востребованы практически во всех отраслях, по приблизительным подсчетам таким способом выполняется до 50% всех контактных сварных соединений. В частности, такая технология применяется в следующих отраслях:

  • Строительстве (создание металлоконструкций, соединение двутавров, уголков и другого фасонного проката).
  • Автомобилестроении, машиностроении, судостроении, авиастроении (сваривание листов корпусов или обшивки, а также других элементов).
  • Приборостроении, производстве бытовой техники.
  • Микроэлектронике (работа со сверхтонкими деталями).
  • В ювелирном деле.
  • При выполнении ремонта сложной электротехники.
  • На СТО в процессе проведения кузовных работ.

Благодаря относительной простоте процесса такая технология применяется также в быту для выполнения широкого перечня работ: восстановления поврежденных кабелей, ремонта электронной и бытовой техники и т.д. 

Основные преимущества

Данная технология пользуется популярностью благодаря следующим преимуществам:

  • Возможности сварки сверхтонких и мелких заготовок, выполненных из разных типов металлов и сплавов, в том числе ценных и с малой температурой плавления.
  • Высокой скорости выполнения работ – в условиях промышленного производства производительность достигает 600 точек в минуту.
  • Хорошим прочностным свойствам соединений, отсутствию изменений структуры металла в точке стыка.
  • Полностью автоматизированному процессу при условии применения соответствующего оборудования.
  • Экономической выгоде благодаря экономному расходу материалов и электроэнергии. В результате себестоимость изготовленных таким способом деталей достаточно низкая.
  • Отсутствию потребности в длительном обучении сварщика – технология выполнения относительно проста.
  • Отсутствию деформации благодаря малой площади разогрева и кратковременности температурного воздействия.
  • Безопасности и экологичности: в процессе не выделяются вредные вещества и отсутствует разбрызгивание металла.
  • Отсутствию потребности в расходных материалах (кроме дуговой сварки в защитной среде).

К недостаткам такого метода относится отсутствие герметичности и возникновение точки внутреннего напряжения в месте стыка.

Особенности технологии

Определить что такое точечная сварка можно даже из названия – для соединения деталей требуется однократное касание изготовленным из металла, обладающего хорошей электропроводимостью (обычно из меди), электродом места соединения. При контакте, который может длиться от 0,5 до 3 секунд, электрода с поверхностью происходит повышение температуры и расплавление металла, а также его соединение при остывании с образованием в месте контакта литого ядра. Размер ядра зависит от нескольких факторов: величины тока, длительности контакта, характеристики электрода, силы давления на заготовки и качества обработки поверхности свариваемых материалов. 

Сварка может выполняться в мягком или жестком режиме. При мягком режиме величина электрического тока относительно невысока (70-160 А/мм²), давление на деталь умеренное, а контакт длится около 2-3 секунд. При жестком режиме величина тока составляет в среднем 160-360 А/мм², а диаметр электрода должен превышать общую толщину свариваемых заготовок на 3-4 мм – такой способ позволяет сократить время контакта до 0,1-1,5 секунд. Метод применяется для работы с высоколегированными сортами стали, а также разнородными по толщине и составу материалами. 

Выделяют одностороннюю, при которой сваривается не более двух листов, и двухстороннюю, допускающую соединение большего количества деталей, сварку.

Предварительная подготовка

От того, насколько тщательно выполнена предварительная подготовка свариваемых поверхностей, напрямую зависит качество и надежность соединения. Кроме того, для сварки неподготовленных поверхностей требуется большая мощность, что приводит к более быстрому износу сварочного аппарата. 

Для очистки поверхности от ржавчины, загрязнений, оксидной пленки, лакокрасочных покрытий может применяться два метода. Механическая очистка выполняется при помощи металлических щеток, специальных насадок на дрель, наждачной бумаги, пескоструйных машин и других приспособлений. При химической обработке применяют специальные растворители, не только удаляющие загрязнения, но и обезжиривающие поверхность.

Типы оборудования

Для выполнения работ используют несколько видов аппаратов, отличающихся типом и частотой тока: низкочастотные, на постоянном или переменном токе, а также конденсаторная машина контактной точечной сварки. Наибольшей популярностью пользуются аппараты на переменном токе и конденсаторные. Основным элементом агрегата, работающего на переменном токе, является трансформатор с подключенными ко вторичной обмотке медными электродами. Свариваемые элементы размещаются между электродами и под давлением прижимаются друг к другу. Через тиристорный модуль, расположенный в первичной обмотке, поступает напряжение 220 В или 380 В. С помощью тиристора регулируется сила и длительность тока. Настройка параметров выполняется при помощи панели управления.

Аппараты конденсаторного типа работают от батареи конденсаторов, накапливающих электроэнергию, поступающую от выпрямителя, и способных моментально ее отдать при искусственно созданном коротком замыкании в точке соприкосновения. Такие агрегат способны обеспечить максимально кратковременный импульс, что идеально подходит для работы с деталями малых размеров и толщины. Различают трансформаторные и бестрансформаторные модификации.

Последовательность выполнения операций

Такая технология отличается простотой и не требует наличия высокой квалификации у оператора. После подготовки детали выполняется настройка оборудования, а именно величины сварочного тока, от которого зависит температура и скорость нагрева, длительность импульса, а также сила сжатия деталей. После выполнения настройки заготовки соединяются внахлест и фиксируются электродами. Включается сварочный аппарат и ток поступает на электроды, что вызывает нагрев и расплавление верхнего слоя металла. После прекращения подачи тока давление электродов возрастает, обеспечивая плотное прилегание и сварку заготовок в месте нагрева.

Несмотря на относительную безопасность технологии, оператор обязан использовать средства индивидуальной защиты (защитную маску, перчатки), а также придерживаться правил техники безопасности при работе с электрическим оборудованием.

Контактная сварка — технология, виды, обозначение

Контактная сварка – процесс создания монолитного сварного шва путем расплавления кромок свариваемых деталей электрическим током и последующей деформацией сжимающим усилием. Особое распространение технология получила в тяжелой промышленности и служит для беспрерывного производства однотипной продукции.

Данная технология является распространенной при серийном соединении тонколистового металла

Сегодня как минимум один аппарат контактной сварки имеется на каждом заводе, а все благодаря преимуществам технологии:

  • производительность – сварная точка создается не дольше 1 секунды;
  • высокая стабильность работы – однажды настроив устройство оно может работать долгое время без стороннего вмешательства, сохраняя качество работ;
  • низкие затраты на обслуживание – это касается расходных материалов, рабочим элементом служат контактные электроды;
  • возможность работы с машиной специалистов низкой квалификации.

Технология контактной сварки

Простая, на первый взгляд, технология контактной сварки состоит из ряда процедур, обязательных к выполнению. Достичь качественного соединения можно только в случае соблюдения всех технологических особенностей и требований процесса.

Сущность процесса

Для начала стоит разобраться,  как работает данная система?

Суть электроконтактной сварки это два неразрывных физических процесса – нагрев и давление. При прохождении через зону соединения электрического тока выделяется тепло, которое служит для расплавления металла. Чтобы обеспечить достаточное выделение тепла сила тока должна достигать нескольких тысяч или даже десятков тысяч ампер. Одновременно с этим на деталь воздействует некоторое давление с одной или обеих сторон, при этом создается плотный шов без видимых и внутренних дефектов.

Процесс соединения связан с локальным нагревом заготовок с одновременным их прижатием

При правильной организации процесса сами детали практически не подвержены нагреву, так как их сопротивление минимально. По мере создания монолитного соединения сопротивление уменьшается, а вместе с тем и сила тока. Подверженные нагреву электроды сварочного аппарата охлаждаются внедренной технологией с применением воды.

Подготовка поверхностей

Существует множество технологий, которые позволяют обработать поверхность перед использованием контактной сварки. Сюда относят:

  • зачистку от грубых загрязнений;
  • обезжиривание;
  • снятие оксидной пленки;
  • сушку;
  • пассирование и нейтрализацию.

Порядок и сами технологии обуславливаются конкретным процессом и видом заготовок.

В целом, перед началом сваривания поверхность должна:

  • обеспечивать минимальное сопротивление между деталью и электродом;
  • обеспечивать равное сопротивление на всей протяженности контакта;
  • свариваемые детали должны иметь гладкие поверхности без выпуклостей и впадин.

Машины для контактной сварки

Оборудование для контактной сварки бывает:

  • неподвижным;
  • передвижным;
  • подвешенным или универсальным.

Разделяют сварки по роду тока на постоянного и переменного тока (трансформаторные, конденсаторные). По способам сваривания бывают точечные, шовные стыковые и рельефные, о которых мы поговорим чуть ниже.

Оборудование может быть как стационарным, так и переносным

Все сварочные устройства точечной сварки состоят из трех частей:

  • электросистемы;
  • механической части;
  • водяного охлаждения.

Электрическая часть отвечает за расплавление деталей, контроль циклов работы и отдыха, а также устанавливает текущие режимы. Механическая составляющая представляет собой пневматическую или гидравлическую систему с различными приводами. Если установлен только привод сжатия, то перед нами точечная разновидность, шовные имеют еще и ролики, а стыковые систему сжатия и осадки изделий. Водяное охлаждение состоит из первичного и вторичного контура, разводящих штуцеров, шлангов, вентилей и реле.

Электроды для контактной сварки

В данном случае электроды не только замыкают электрический контур, но и служат отводом тепла от сварного соединения, передают механическую нагрузку, в ряде случаев помогают передвигать заготовку (роликовые).

Размеры и форма электродов для контактной сварки различаются в зависимости от применяемого оборудования и свариваемого материала

Такое использование обуславливает ряд жестких требований, которым должны соответствовать электроды. Они должны выдерживать температуру свыше 600 градусов, давление до 5 кг/мм2. Именно поэтому их изготавливают из хромовой бронзы, хромциркониевой бронзы или кадмиевой бронзы. Но даже такие мощные сплавы не способны долго выдерживать описанные нагрузки и быстро выходят из строя, снижая качество работ. Размер, состав и другие характеристики электрода подбираются исходя из выбранного режима, типа сварки и толщины изделий.

Дефекты сварки и контроль качества

Как и при любой другой технологии, сварочные соединения должны подвергаться жесткому контролю, для выявления всевозможных дефектов.

Здесь применяются практически все методы неразрушающего контроля и прежде всего – внешний осмотр. Однако, из-за прижатия деталей, выявить подобным способом дефекты бывает очень сложно, поэтому часть изготовленной продукции отбирается и проводится разрез деталей вдоль шва для выявления погрешностей. В случае обнаружения дефекта партия потенциально дефектной продукции отправляется на переработку, а аппарат калибруют.

Разновидности контактной сварки

Технология создания сварного пятна обуславливает разделение процесса на несколько видов:

Точечная контактная сварка

В данном случае сваривание происходит в одной или одновременно в нескольких точках. Прочность шва состоит из множества параметров.

Точечный способ является самым распространенным методом

В этом случае на качество работ влияет:

  • форма и размер электрода;
  • сила тока;
  • сила давления;
  • длительность работ и степень очистки поверхности.

Современные аппараты точечной сварки способны работать с эффективностью 600 сварных соединений в минуту. Подобная технология используется для соединения частей точной электроники, для соединения кузовных элементов автомобилей, самолетов, сельскохозяйственной техники и имеет еще множество других областей использования.

Рельефная сварка

Принцип работы одинаковый с точечной сваркой, но основное отличие заключается в том, что сам сварной шов и электрод имеют схожую, рельефную форму. Рельефность обеспечивается естественной формой деталей или созданием специальных штамповок. Как и точечная сварка, технология применяется практически повсеместно и служит дополняющей, способной сваривать рельефные детали. С ее помощью можно прикреплять кронштейны или опорные детали к плоским заготовкам.

Шовная сварка

Процесс многоточечной сварки, при которой несколько сварных соединений располагаются близко или с перекрытием, формируя единое монолитное соединение. Если между точками имеется перекрытие, то получается герметичный шов, при близком расположении точек шов не герметичен. Так как шов, с использованием расстояния между точками не отличается от созданного точечным швом, подобные аппараты используются редко.

В промышленности более популярным является перекрывающийся, герметичный шов, с помощью которого создают баки, бочки, баллоны и другие емкости.

Стыковая сварка

Здесь детали соединяют, прижимая друг к другу, а затем оплавляют всю плоскость контакта. Технология имеет свои разновидности и разделяется на несколько видов  на основании типа металла, его толщины и нужного качества соединения.

Сварочный ток протекает через стык заготовок, расплавляет их и надежно соединяет

Самый простой способ – сварка сопротивлением, подходит для легкоплавких заготовок с малой площадью пятна контакта. Сварка с оплавлением и плавлением с подогревом подходит для более прочных металлов и огромного сечения. Таким способом сваривают части кораблей, якоря и тд.

Выше, описаны наиболее популярные и используемые, но есть и такие виды точечной сварки:

  • шовно-стыковая осуществляется вращающимся электродом с несколькими контактами для замыкания цепи, протягивая заготовку через такой аппарат можно получить негерметичный сплошной шов, состоящий из множества сварных точек;
  • рельефно-точечная деталь сваривается согласно текущего рельефа, однако шов состоит не из сплошного пятна контакта, а из многих точек;
  • по методу Игнатьева в котором сварочный ток протекает вдоль свариваемых частей, поэтому давление не влияет на нагрев изделия и его сваривание.

Обозначение контактной сварки на чертеже

Согласно существующего стандарта условных обозначений точечная сварка имеет следующее обозначение на чертежах:

  1. Сплошной шов. Видимый сплошной шов на общем плане чертежа отмечают основной линией, остальные конструктивные элементы основной тонкой линией. Скрытый сварной сплошной шов обозначен штриховой линией.
  2. Сварные точки. Видимые сварные соединения на общем чертеже отмечают символом “+”, а скрытые не отмечают вовсе.

От видимого, скрытого сплошного шва или видимой сварной точки идет специальная линия с выноской, на которой отмечаются вспомогательные условные обозначения, стандарты, буквенно-цифровые знаки и т.д. В обозначении присутствует буква “К – контактная и маленькая буква “т”-точечная, указывающие  на метод выполнения сварки и ее разновидность. Швы, не имеющие обозначения, отмечают линиями без полок.

ГОСТ 15878-79 Регламентирует размеры и конструкции сварных соединений контактной сварки

Вся основная информация подается на линии выноске или под ней, в зависимости от обращенной стороны (лицевая или оборотная). Вся необходимая информация о шве берется из соответствующего ГОСТа, что указывается на сноске или дублируется в таблицу швов.

Как производиться контактная сварка, основа и технология

Контактная сварка применяется для соединения металлических элементов при помощи давления и электрического импульса. Основная область использования такого вида сварочных работ это промышленное производство разного рода механизмов, автомобилей, самолётов, судов, агрегатов для сельскохозяйственного использования.

Благодаря высокому качеству и возможности быстрого создания множества сварочных точек, такие устройства набирают широкого спроса. В промышленных масштабах такая установка неоспоримо лучше инвертора, так как скорость и качество сварки зачастую намного лучше.

Немного о принципе сварки

Принцип работы сварки довольно простой, но это только на первый взгляд. Под действием давления, сварочные электроды сжимают две детали в необходимой точке с установленным усилием, после чего подаётся импульс тока. Ток разогревает место сваривания и плавит его до жидкого состояния. Так как время сварки достаточно мало, то точка сразу начинает кристаллизоваться и образовывать сварочное ядро в месте разогрева.

Для увеличения прочности соединения, давление должно продолжаться после выключения электрического импульса ещё определённый промежуток времени. После чего ядро обретает максимально мелку структуру, и прочность стаёт приближённой к основному металлу. В идеале, после выключения тока, давление должно увеличиваться.

В этой статье мы разберём рабочий процесс контактной сварки, узнаем какие виды, и особенности сварки бывают. Опишем разновидности электродов и для чего они нужны. Разобравшись с этими вопросами, вы сможете четко понимать, что такое электрическая контактная сварка и для чего она предназначена.

Процесс работы

Электрическая контактная сварка разделяется на этапы, пойдя которые получается качественная конструкция. Весь процесс можно разделить на следующие пункты:

  1. Подбор материалов, которые будут использоваться для создания детали.
  2. Определение наиболее подходящего по характеристикам и особенностям строения устройства.
  3. Подготовка поверхности металла.
  4. Начало сваривания, установка заготовки, подача импульса, охлаждение.
  5. Финишный контроль качества, проверка на наличие дефектов и брака.

Пройдя все этапы, получается полностью готовая качественно сваренная деталь, которую уже можно подвергать дальнейшей обработке. Сам процесс нагревания и охлаждения проходит очень быстро, некоторые машины способны создавать до шести сотен точек за одну минуту.

Виды сварки и их особенности

Контактные соединения разделяются на четыре категории, которые имеют свои особенности и способы применения. Давайте разберем, какие виды бывают:

  • Контактная точечная.
  • Стыковая.
  • Контактная шовная.
  • Рельефная.

Теперь более подробно поговорим о каждой из них, чтобы вы конкретно смогли понять, что каждый вид представляет и какие его особенности. Точечные сварочные соединения помогают соединять детали в одной либо сразу во многих местах точками. Точка образуется в процессе нагревания и расплавления металла под воздействием электрического импульсного тока, формы электродов, которые давлением воздействуют на материал и времени нагревания.

Разные вариации всех этих показателей помогают выполнить сварную точку любой формы, прочности и прочее.

Классификация видов сварки

Широко используются в производствах большого масштаба и при серийном однотипном выпуске механизмов. Также используют для создания батарей аккумуляторов.
Для соединения деталей сразу по всей площади их стыка, используется контактная стыковая.

Благодаря такому способу, две детали впоследствии нагрева соединяются в единую конструкцию сразу на большой площади, за короткий промежуток времени. Время и способ такой состыковки зависит от характеристик металла, общей свариваемой площади и необходимой прочности соединения.

Разновидности сварных соединений

Стыковую сварку выполняют тремя методами:

  1. Сопротивление.
  2. Непрерывное оплавление.
  3. Оплавление с одновременным разогревом места сварки.

Для деталей небольшого сечения, до двух квадратных сантиметров, применяется метод сопротивления. Также такой метод часто применяется для труб из металлов с низким содержанием углерода. Детали, площадь сечения которых не превышает отметку в 10 тысяч квадратных сантиметров, используется метод оплавления. Область применения очень широкая, он сваривания арматурных конструкций в железобетоне, до создания бесшовной железной дороги.

Такая технология помогает изготавливать детали очень большой длины при этом не оставляя никаких заметных швов. С помощью оплавления сваривают режущие инструменты, например, наконечники для сверла либо лезвия ножей. Свариваются массивные цепи судовых якорей. Оплавление с разогревом, это модификация обычного оплавления, используется для создания более качественного сварного шва.

Шовная сварка

Шовная контактная сварка производится путём наваривания нескольких точек в ряд. Такие точки могут быть герметичными, если делать их внахлёст. Если же оставлять промежуток, она будет практически похожа на обычную, точечную. Процесс такой сварки может выполняться на одном или нескольких сварочных станках. Дисковая роликовая установка вращается по контуру, который необходимо сварить, оставляя за собой точки.

Если роликовая прокатка проходи с одной стороны тогда она односторонняя. Если роликовая прокатка с двух сторон, тогда соединение происходит с каждой стороны. Этот метод хорош тем, что может быть как односторонняя, так и двусторонняя, что хорошо в определённых случаях.

Самый качественный шов получается на металлах толщиной 0.2-3 миллиметра. Применяются для создания герметичных швов в алюминиевых бочках, канистрах и прочих ёмкостях.

Контактная рельефная сварка, очень похожа на точечную. Для его выполнения, заранее подготавливаются специальные выпуклые участки, которые и свариваются. Главной особенностью является то, что форма сварной точки в таком случае зависит от того какая форма выпуклости была сделана, а не от формы используемого электрода. Область применения довольно широкая, от автомобилей до различных электрических приборов.

Характеристики используемых электродов

Электроды имеют следующие характеристики, благодаря которым и получается сделать качественную сварку:

  • Высокая устойчивость к температурам (могут выдерживать нагревание свыше шестисот градусов).
  • Высокая плотность материала, что позволяет сохранять форму, даже при ударных сжатиях, равных пяти-шести килограммам на квадратный миллиметр.
  • Очень высокая тепловая и электрическая проводимость. Благодаря высокой электрической проводимости могут передавать импульс тока без потерь.
  • Для односторонней или двусторонней сварки, электроды имеют плоскую форму диска. Для остальных видов используются бочкообразные элементы.

Прочитав данную статью, вы смогли разобраться с технологическим процессом устройства контактной сварки. Узнали, какие виды контактной сварки бывают, и на какие разновидности разделяются электроды. Теперь можно переходить и к практическому изучению этого процесса.

Точечная сварка — принцип работы, виды, оборудование

В современном производстве невозможно обойтись без точечной сварки, она используется в машиностроении и судостроении, оборонной промышленности и самолетостроении, при производстве сложных конструкций и механизмов, то есть практически во всех современных отраслях. Также такая сварка применяется при прокладке трубопроводов, часто ее применяют при поточном производстве серийных изделий.

Точечная сварка — это распространенная технология, которая часто становится востребованной при соединении металлических деталей и частей, такая методика, считается разновидностью контактной сварки. Это методика фиксации металла в одной и более точках, при помощи специализированного сварочного агрегата.

Долговечность и крепость выполненного соединение определяют: размер точки, электроды, используемые во время сварки, а также усилия, которые оказывают на поверхности при соединении металлических частей.

Данный тип контактной сварки, сегодня, считается перспективной технологией соединения металлических конструкций. Благодаря почти автоматизированному процессу, методика используется на массовых, поточных линиях, которые применяют в различных отраслях промышленности.

Отметим, что на прочность продукции не влияет квалификация сварщиков, так как соединение металлических частей происходит в автоматическом режиме.

Принцип сварочной технологии

Слияние деталей происходит при разогреве металлических частей, с помощью проходящего через них тока и деформации участка сваривания.

В технологическом цикле точечного сваривания заложен разогрев металлических деталей при воздействии на них электрического тока согласно закону Джоуля. При сваривании поверхностей, электрический ток, проходит через свариваемые части, также нужно отметить, что электроды, используемые для процесса, производят из материала с хорошей электрической проводимостью.

За счет большой контактной сопротивляемости частей между собой, наибольшее нагревание происходит на месте их стыковки. Также нагревание и плавление металлических деталей вызывает появление литых, сваренных точек, диаметром от 5 до 12 миллиметров.

Плюсы точечной сварки

Процесс сваривания металла обладает большим количеством положительных показателей и преимуществ:

  • Соединения при помощи точечного сваривания тонких и небольших конструкций из различных металлов, включая дорогостоящие сплавы.
  • Разные по прочности и надежности показатели соединения частей с помощью сварки, и эстетичный внешний вид места стыковки деталей. Такая стыковка не подвержена изменению структуры металла.
  • Современные агрегаты, предназначенные для выполнения точечного сваривания, смогут соединить до одной тысячи точек, примерно за минуту.
  • Полностью автоматизированная технология. Использование новейших, автоматических систем, которые позволяют значительно уменьшать трудозатраты и снижают себестоимость изготавливаемой продукции.
  • Экономия электроэнергии и электродов и низкая стоимость сварных точек. При этом нужно отметить высокую цену сварочного оборудования и его длительный эксплуатационный срок.
  • Невысокие требования при подготовке обслуживающего персонала работающего на оборудовании.

 

 

Виды точечной сварки

Технологии точечного сваривания металлических частей, необходимо поделить на мягкие и жесткие соединения. Мягкие виды сварки, это плавное нагревание частей при помощи умеренного тока. Во время выполнения мягкого процесса, нагревание поверхности случается от секунды до трех, по сравнению жестким соединением, уменьшается расход электрической энергии. Такая технология применяется для сварки закаленных сталей.

Жесткая технология сваривания занимает меньше времени, но при этом используется ток до 300 ампер, а также происходит сильнейшее сжатие частей. Разогрев поверхностей происходит от одной доли секунды до полутора секунд. Для работы в таком режиме необходимы мощные сварочные устройства, при этом на рабочий процесс затрачивается намного меньше времени. Такой тип точечной сварки часто используют для соединения деталей сделанных из медных или алюминиевых сплавов, а также деталей изготовленных из высоколегированных типов стали.

Оборудование

По этой причине, оборудование, предназначенное для выполнения точечной сварки, разделяется по мощности. В настоящее время, имеется огромное число устройств, от небольшого компактного размера до мощного, стационарного оборудования.

Применение электродов

Качество выполненных работ, часто зависит от правильной подборки толщины медных электродов, обычно толщина точки при соединении частей в два три раза больше толщины деталей. За счет плотного соединения одной детали к другой в момент выполнения сварки, образуется уплотняющее расплавленное ядро, служащее местом соединения частей. Для того, чтобы получить качественное и надежное соединение деталей, необходимо зачистить поверхность от ржавчины.

 

 

Электроды, которые используются для выполнения точечной сварки, обеспечивают прочность, большую теплопроводность, а также простату при механической обработке.

По показателям, электропроводимости и теплопроводимости, медь во много раз превосходит бронзовые сплавы, при этом имеет в пять раз ниже показатели износа, чем у них.

Техника безопасности

Как уже говорилось выше, в промышленности используют такую сварку практически во всех отраслях. В бытовых условиях с помощью изготовленных кустарным способом сварочных аппаратов, такой тип сваривания используют при ремонте бытовой техники, в основном морозильного и холодильного оборудования.

К положительному показателю относится высокая прочность швов при воздействии на них различных, механических воздействий. К недостатку можно отнести невозможность выполнить герметичность у сварочного соединения.

Также нужно обратить внимание и на соблюдение мер безопасности. Огромную угрозу при эксплуатации такого сварочного оборудования может представлять поражение электротоком или большой температурой. Для избегания таких неприятностей. Нужно выполнять такие требования, как заземление оборудования и проведение его проверки перед началом рабочего процесса.

При работе с контактной, точечной сваркой, происходит разбрызгивание горячего металла, а также выделение паров. Для недопущения получения ожогов от разбрызгивания, сварщик одевает рукавицы, специальную одежду, очки или сварочный щиток. Пары, выделяемые при сварке, считаются вредными для здоровья, по этой причине проводят вентиляцию и проветривание.

Оцените статью:

Рейтинг: 0/5 — 0 голосов

Что это? И как это работает?

Точечная сварка обычно используется для сварки листового металла. Это простой процесс, но есть много причин, по которым что-то может пойти не так, если у вас нет опыта точечной сварки.

Эта статья расскажет вам об основах процесса точечной сварки, о том, как он работает, о типичных применениях, о подходящих материалах и о типичных проблемах, с которыми вы можете столкнуться.

Что такое точечная сварка?

Медные электроды аппарата для точечной сварки

Точечная сварка — это процесс контактной сварки, используемый в основном для сварки двух или более металлических листов вместе.Это достигается приложением давления и электрического тока к зоне точечной сварки. Необходимое тепло вырабатывается внутренним сопротивлением металла электрическому току.

Электрический ток и давление подаются электродами из медного сплава, наконечники которых расположены на противоположных сторонах металлических деталей. Вырабатываемое тепло плавит металл, в то время как давление электродов сжимает расплавленный металл, образуя сварной шов.

Это называется точечной сваркой, потому что этот метод сварки создает крошечный точечный сварной шов, который выглядит как точка.Сварной шов, созданный между медными электродами, также иногда называют самородком.

Для чего используется точечная сварка?

Роботизированная точечная сварка для сборки каркаса кузова автомобиля деталь

Точечная сварка используется для соединения токопроводящих металлических листов и проволочных сеток. Обычно он используется для сварки тонких металлов, но толщина более 1 дюйма возможна только при использовании специального оборудования для тяжелых условий эксплуатации.

В основном используется для производства автомобилей. У одного автомобиля обычно более 1000 точечных сварных швов на панелях кузова.С помощью роботов для точечной сварки это делается за считанные секунды. Но мастерские по обработке листового металла используют менее изощренные методы при работе с кузовом автомобиля.

Точечная сварка сопротивлением

также используется в таких отраслях, как аэрокосмическая, железнодорожная, обрабатывающая, электронная, строительная, аккумуляторная и других. Почти повсеместно роботы для точечной сварки завершают этот процесс сварки в промышленных условиях.

Ручной аппарат для точечной сварки является полезным дополнением к любому сварочному цеху. Хотя он не автоматизирован, он может помочь вам создавать сложные формы с меньшими усилиями по сравнению со сваркой TIG или MIG.Кроме того, большинство работ, требующих контактной точечной сварки, трудно выполнить без нее.

Плюсы
  • Точечная сварка сопротивлением позволяет подавать высокую энергию в сосредоточенное место за короткое время
  • Сваривает любой токопроводящий металл
  • Относительно легко выполнить – снижает требуемые навыки оператора
  • Экономит время и усилия по сравнению с другими процессами сварки
  • Наилучший метод для достижения надлежащей прочности сварного шва с тонким металлом без прожога
  • Доступно множество типов электродов для точечной сварки для сварки различных металлических сплавов
  • Обеспечивает быструю и эффективную сварку
  • Электроды решают проблему теплопроводности, отводя тепло от места сварки
  • Сварка сопротивлением создает контролируемые воспроизводимые сварные швы
  • Это проверенный и проверенный временем процесс сварки с большим количеством доступной литературы
  • Высокоэффективное использование сварочного тока
Минусы
  • Вы не можете точечно сваривать металл, если одна сторона недоступна
  • Точечная сварка сопротивлением может упрочнить самородок и материал вокруг него, что приведет к трещинам
  • Может повлиять на химические и физические свойства металла заготовки.Коррозионная стойкость может быть снижена при использовании нержавеющей стали, алюминия и других металлов
  • Выдает очень маленькое напряжение (1-20В). Таким образом, любое колебание может повлиять на качество точечной сварки
  • В зависимости от типа и толщины металла может потребоваться частый ремонт

Как работает точечная сварка?

Давайте рассмотрим процесс точечной сварки, начав с обзора типичного аппарата ручной точечной сварки. Это простой трехэтапный процесс, но он также имеет много переменных, о которых я расскажу ниже.

Основные сведения о аппарате для точечной сварки

Сердце всех аппаратов для точечной сварки состоит из блока питания и сварочных электродов. Трансформатор увеличивает выходную силу тока примерно до 10-12 000 А, но снижает напряжение где-то между 1-20 В. Цифры будут различаться в зависимости от типа, марки и модели аппарата для точечной сварки.

Типичный переносной аппарат для точечной сварки, который вы, скорее всего, будете использовать, также включает в себя трансформатор, электрододержатели, электроды, рычаг и баллон давления.

Эти ручные машины имеют меньшую мощность, чем промышленное оборудование для точечной сварки сопротивлением.

Выравнивание заготовок и металлических листов

Перед выполнением первой контактной точечной сварки необходимо выровнять заготовки. Имейте в виду, что возможны деформации и искажения.

Первые несколько точечных сварных швов должны быть размещены стратегически. Если возможно, расположите их так, чтобы одна мешала другой деформировать металл.

Повторное использование листового металла затруднено, если сварной шов смещен. Лучше начинать со свежих металлических кусочков, чтобы заготовка покоробилась.

Применение давления электрода

Далее вы должны выбрать тип электрода и приложить давление к точке, где вы хотите сделать точечную сварку. В большинстве случаев вы можете использовать стандартные медные электроды. Но в зависимости от свариваемого металла может потребоваться использование вольфрамово-медных, вольфрамовых или молибденовых электродов.

Существуют также медно-хромовые и медно-хромо-циркониевые электроды, применяемые при сварке высоко- и низкоуглеродистых сталей. Стандарт ISO 5182 подробно описывает все электроды для контактной сварки.

После точного размещения наконечников электродов на металле необходимо применить давление. Вы достигаете этого, используя рычаг при работе с переносным аппаратом для точечной сварки.

Пропускание тока через электроды

Щелчок переключателя позволяет току течь через электроды в металлические детали. Внутреннее сопротивление плавит металл, а давление электродов затвердевает.

Количество тепла, выделяемого металлом, зависит от электрического сопротивления металла, теплопроводности и продолжительности подачи тока.Тепло выражается следующим уравнением:

Q = I2Rt

«Q» — тепло, «I» — ток, «R» — электрическое сопротивление, а буква «t» представляет продолжительность приложенного тока.

Переменные точечной сварки

Весь процесс точечной сварки можно изменить, применяя различное давление, электрическую мощность и продолжительность тока. Эти модификации позволяют сваривать разные виды металла, толщину и добиваться разных результатов точечной сварки.

Сила электрода

Сила электрода сжимает металлические листы вместе, и вам придется приложить значительное усилие, чтобы получить качественный сварной шов. Чем сильнее приложенная сила, тем ниже сопротивление из-за лучшего контакта и меньшего выделения тепла. Поэтому, если проект требует более высокого усилия электрода, вам необходимо увеличить ток, чтобы компенсировать более низкое сопротивление металла.

Типичное усилие составляет около 90 Н на мм2. Однако благодаря «грибовидному» наконечнику электрода на аппарате для точечной сварки площадь поверхности контакта между электродом и листовым металлом увеличивается по мере сварки.Это связано с тем, что поверхность металла будет трансформироваться, чтобы соответствовать форме наконечника электрода, и стороны наконечника также будут соприкасаться с металлом. Таким образом, чтобы сохранить одинаковое усилие электрода на детали во время процесса сварки, вам необходимо постепенно увеличивать приложенное усилие.

Время сжатия

Время сжатия — это интервал между моментом, когда вы прикладываете усилие к электроду, и началом протекания тока. Задержка сварочного тока необходима, потому что она позволяет достичь надлежащего усилия на электроде.Это также помогает при износе электродов, искрении и межфазном вытеснении.

Хотя увеличение времени обжатия улучшает качество точечной сварки, оно увеличивает стоимость точечной сварки. В основном это связано с тем, что это занимает больше времени и приводит к уменьшению количества сварных швов в единицу времени.

Время сварки

Время сварки – это период, в течение которого через металлические детали протекает активный электрический ток. Он рассчитывается с использованием циклов линейного напряжения. Время сварки трудно определить, поскольку оно зависит от реакции точки сварки.

Факторы, которые следует учитывать при определении времени сварки:

  • Время сварки должно быть как можно меньше. Это предотвращает проплавление, коробление и защищает электроды
  • При сварке толстого листа должен получиться самородок большого диаметра
  • Если ваше оборудование не может обеспечить необходимый сварочный ток и усилие электрода, вы можете компенсировать это увеличением времени сварки до точки
  • .
  • При сварке листового металла толщиной более 2 мм может потребоваться разделение времени сварки на несколько импульсов во избежание перегрева

Время выдержки

Время выдержки необходимо для затвердевания сварного шва.Этот период начинается после окончания времени сварки, а электроды еще приложены к металлу.

Электроды охлаждают сварной шов, отводя тепло от пятна. Не следует перебарщивать со временем выдержки, поскольку слишком большой приток тепла к электродам может ускорить их износ. Кроме того, если свариваемый металл имеет высокое содержание углерода, длительное время выдержки может привести к хрупкости сварных швов.

Точечная сварка различных материалов

Возможна точечная сварка ряда металлов и сплавов.Но для достижения качественных контактных сварных швов требуется особый подход для каждого типа металла.

Углеродистая сталь

Низкоуглеродистая сталь используется во всех процессах сварки, включая контактную точечную сварку. Благодаря высокому электрическому сопротивлению и низкой теплопроводности мягкая сталь идеально подходит для точечной сварки.

Стали с более высоким содержанием углерода (> 0,4%) плохо поддаются точечной сварке. Они имеют тенденцию образовывать твердые и хрупкие микроструктуры при сильном тепловом воздействии.Поэтому требуется специальная термообработка после сварки, чтобы уменьшить вероятность растрескивания. Это делает высокоуглеродистую сталь непригодной для точечной сварки.

Оцинкованная сталь покрыта цинком и требует более высокого электрического тока, чем сталь без покрытия. Это сложная задача для точечных сварщиков, потому что медные электроды быстро разрушаются при контакте с цинковыми сплавами. Электроды приходится часто заменять или «заправлять» резаком. С помощью резака удаляются загрязненные поверхности и изменяется форма электрода.

Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь чувствительна к высоким концентрированным источникам тепла. Но можно точечной сваркой. Существует множество методов и переменных, которые необходимо правильно настроить в зависимости от типа нержавеющей стали, толщины и требований к отделке. При работе с этим металлом всегда полезно получить спецификацию производителя и проверить предлагаемые требования к сварке.

Медно-кобальт-бериллиевые электроды часто используются для точечной сварки нержавеющей стали.Они обеспечивают оптимальную прочность на растяжение и электропроводность.

Алюминий

Алюминий является наиболее сложным металлом для точечной сварки. Это потому, что это отличный проводник тепла и электричества. Электричество проходит через него без особого сопротивления, и выделяется меньше тепла. Кроме того, тепло быстро рассеивается от сварного шва и затрудняет формирование жидкой лужи.

Единственный способ точечной сварки алюминия — использовать сварочный ток в два-три раза больше, чем при сварке стали.Вот почему для этого требуется аппарат для точечной сварки с трехфазным входом. Кроме того, аппарат точечной сварки должен иметь конденсаторную систему. Это позволяет ему «заряжаться» и накапливать электричество, а затем мгновенно разряжать значительное количество энергии. В результате генерируемая мощность будет выше, чем может проводить алюминий, и листы будут сплавляться друг с другом.

Точечная сварка сопротивлением любого алюминиевого сплава значительно ухудшает качество электродов уже после нескольких сварок. Поэтому точечная сварка алюминия в больших объемах не является приемлемым вариантом.

Медь

Медь можно точечной сваркой. Но неудивительно, что стандартные медные электроды для точечной сварки не работают. Молибденовые и вольфрамовые электроды являются основным выбором для точечной сварки меди. Эти металлы имеют высокое электрическое сопротивление и температуру плавления.

Общие проблемы точечной сварки

Некоторые из наиболее известных проблем точечной сварки:

  • Брызги портят внешний вид
  • Стоимость электродов может быстро возрасти
  • Снижение качества сварки из-за смещения электрода
  • Холодные сварные швы исключительно слабые
  • Вдавление электрода на металлической поверхности
  • Сварка слишком близко к краю может ухудшить качество сварки

Подведение итогов

Точечная сварка — это специализированный процесс, используемый в основном для листового металла, который хорошо подходит для определенных применений.Но в отличие от сварки MIG или TIG, она не подходит для широкого спектра применений.

Шовная сварка представляет собой аналогичный процесс, основанный на тех же принципах, но обеспечивающий линейный сварной шов. Область контактной сварки шире и использует дисковые или «роликовые» электроды. Таким образом, точечная сварка — не единственный метод, основанный на внутреннем сопротивлении металла для выделения тепла.

Другие методы сварки

Холодная сварка

Точечная сварка сопротивлением (RSW) Принцип работы и преимущества-недостатки

Точечная сварка сопротивлением — сравнительно современный процесс сварки.Он появился в области сварки в период с 1900 по 1905 год. Это наиболее широко используемый метод сопротивления. метод сварки. Основная цель метода контактной точечной сварки — соединение двух-четырех тонких металлических листов внахлест (толщина которых может достигать 3 мм).

Сначала работа очищается и удаляются все виды загрязнений, таких как жир, масло, грязь, окалина и краска. Поверхность электродов также сделана очень чистой. Для скрепления металлических листов используются одновременно два медных электрода.Ток проходит через электроды, а затем в металлические листы. Из-за сопротивления в воздушном зазоре в точках контакта выделяется тепло. Поскольку медь является отличным проводником, тепло очень быстро рассеивается в металле. Поскольку металл (заготовка) является плохим проводником тепла по сравнению с медным электродом, тепло остается в воздушном зазоре. Таким образом, тепло остается в в одном месте, создавая сильный эффект, и металл расплавляется в нужном месте. Период отвода тепла очень мал, и в это время металл плавится, а затем затвердевает, и таким образом образуется соединение.

Этапы контактной точечной сварки показаны на следующей диаграмме 

.


Преимущества контактной точечной сварки

  • Сравнительно низкая стоимость
  • Метод контактной точечной сварки (RSW)
  • не требует высококвалифицированного рабочего.
  • Устранена деформация или коробление деталей, хотя остаются некоторые углубления или вмятины.
  • Соединение очень однородное.
  • Возможен как автоматический, так и полуавтоматический режим работы.
  • Нет необходимости в подготовке кромок.
  • Сварку можно выполнять в быстрой последовательности. Для соединения требуется всего несколько секунд.

Недостатки RSW

  • Стоимость оборудования высока, что может повлиять на первоначальную стоимость.
  • Требуются квалифицированные сварщики или техники для обслуживания и контроля.
  • Некоторые металлы требуют специальной подготовки поверхности для успешного проведения RSW.
  • Толстые детали сваривать нелегко.

Применение контактной точечной сварки
  • Точечная сварка толстых стальных листов заменила клепку.
  • Сварка двух или более листовых металлов может быть соединена механическим способом более экономично при использовании методов точечной сварки. Нам не нужны газонепроницаемые соединения.
  • Точечная сварка может использоваться для соединения раскосов, накладок или зажимов с корпусами, основаниями и крышками, которые в основном являются продуктами штамповки листового металла.
  • Автомобильная и авиационная промышленность в настоящее время в значительной степени зависит от точечной сварки.
Пожалуйста, прочитайте :

Особенности, принцип работы и применение

В доисторический период областью применения сварки была кузнечная сварка, где этот процесс следует за нагревом металла и последующей пайкой. Но усовершенствования и инновации технологий показали развитие в эпоху сварки, что к концу 19 го века люди стали более модернизированными, и их методы сварки также адаптировались к изменениям.Дуговая сварка, сварка сопротивлением и газовая сварка являются основными методами сварки, используемыми во многих отраслях промышленности. Впоследствии многие другие формы сварки, такие как методы сварки трением, лазерной, ультразвуковой и плазменной сварки, получили известность и стали применяться. В наши дни многие методы сварки используются во многих организациях, и они стали признаком успеха многих предприятий. Эта статья показывает четкую концепцию этой сварки и многое другое.

Что такое сварка сопротивлением?

Одна из наиболее широко применяемых технологий сварки, применяемых в производственных производствах для соединения металлических деталей и других листов.Здесь соединение осуществляется за счет прохождения тока через металлические компоненты, которые нагревают и расплавляют компоненты в ограниченных местах. До и после подачи тока давление прикладывается для ограничения места контакта на границах сварного шва и, в некоторых случаях, для развертывания заготовок. Принцип работы сварки сопротивлением заключается в том, что приложение тока и силы через свариваемые детали развивает сопротивление и, таким образом, создает самородок в соединении расплава.Даже при прохождении большого количества тока не происходит поражения электрическим током, поскольку прикладывается минимальное напряжение.

Сварка сопротивлением, работающая по закону нагревания Джоуля, при котором выделение тепла зависит от сопротивления, времени и силы тока и выражается как

Q = I выделяемое тепло

«I» представляет количество тока, проходящего через металлические компоненты

«R» представляет собой сопротивление границ контакта и основных металлов

«t» представляет время, необходимое для протекания тока

Это простая операционная Принцип контактной сварки.В общем, существует множество параметров, влияющих на результат. Немногие из параметров

  • Сила сварки
    • контактное сопротивление
    • Свойства материала
    • Сварочные покрытия
    • атрибуты сварки
    • атрибуты сварки
    • Размеры и геометрия

    Особенности

    Характеристики

    • Сопротивление сварки сопротивления подходит для высокого объемы, так как этот процесс можно выполнить за минимальное время.
    • Никакого дополнительного оборудования не требуется, достаточно нажатия кнопок для ускорения автоматизации процесса.
    • Не требуется флюса, такого как пайка, поэтому припаянные детали можно просто использовать повторно. Наиболее вероятны брызги и ультрафиолетовые лучи; поэтому предпочтительнее новое рабочее место.
    • Визуальный осмотр кажется несколько сложным, так как места сварки не видны с внешней стороны.

    Типы контактной сварки

    В зависимости от формы металла, размеров и формы электродов существует несколько видов контактной сварки, и несколько основных процессов описаны ниже:

    Точечная контактная сварка

    Сварка — это наиболее распространенный метод сварки, при котором металлические листы соединяются путем непосредственного приложения противоположных сил электродами с острыми концами.Полученное тепло и электричество основаны на форме электродов. Размер сварного шва обычно характеризуется площадью контакта кончика электрода.

    точечная сварка

    • Это распространенный метод сварки в автомобилестроении для соединения автомобильных деталей и крупных компонентов.
    • Широко используется в производстве бытовых и мебельных инструментов.
    Выступающая сварка

    Здесь сварные соединения формируются путем соединения металлических листов или элементов с тиснением посредством прямого приложения противоположных сил, где электроды специально изготовлены для соответствия форме металлических компонентов.Выработка тепла и электроэнергии определяется формой заготовки либо за счет естественного дизайна, либо за счет специально разработанной формы. В этой процедуре могут возникнуть огромные деформации или поломки в области проекции, что подразумевает продолжительные подводные течения машины или процесса.

    Выступающая сварка

    Этот метод широко применяется в автомобилестроении, производстве электротехники, строительных компаниях, производстве датчиков, электронике, насосных системах и многих других.

    Сплошные выступы часто используются в случае приваривания металлических компонентов. Ярким примером этого метода является сварка поперечной проволокой. Здесь соединение проводов создает тепло и сопротивление. Тогда провода будут иметь другие формы, создающие соединение.

    Шовная сварка

    Это другой вид контактной сварки, при котором металлические компоненты или листы соединяются непрерывным образом, вероятно, настолько жестким, что соединения образуются за счет приложения противоположных сил электродами, имеющими вращающиеся колеса.Выработка тепла и электроэнергии определяется периферийными конструкциями электродных колес.

    шовно-сварочный

    Данная технология применяется при разработке радиаторов, теплопередающих устройств, контейнеров и мн.

    Стыковая сварка оплавлением

    Стыковая сварка – это метод контактной сварки, при котором прочные металлические листы или стержни соединяются по краям за счет приложения силы, противоположной силе электродов, таким образом фиксируя заготовки. Процедура ковки выполняется после того, как заготовки изготовлены с помощью процедуры нагрева.Вероятно, плавления не будет, чтобы можно было образовать прочный сварной шов.

    стыковая сварка оплавлением

    Этот метод применяется при разработке железнодорожных путей, проволочных соединений и кромок колес.

    Есть много других процедур контактной сварки, таких как

    • Серийная точечная сварка
    • Микро контактная сварка
    • Сварка сопротивлением
    • Односторонняя сварка
    • Непрямая точечная сварка

    Сварка сопротивлением

преимущества, предлагаемые контактной сваркой, у нее есть даже недостатки.Давайте обсудим преимущества и недостатки этого процесса.

Преимущества

Преимущества:

  • Минимальный и максимальный диапазоны сварки: 0 мм и 20 мм одни и те же и разные виды металлов
  • Создает повышенную производительность
  • Не требуется дополнительное оборудование, такое как флюс, защитные газы и присадочные материалы
  • Технология настолько оптимизирована и полностью автоматизирована, что нет необходимости в дополнительной рабочей деятельности

Недостатки

Недостатки:

  • Процесс несколько экономичен
  • Ширина заготовки ограничена из-за необходимости электричества
  • Минимально эффективен для больших токопроводящих элементов.
  • Требуется больше электроэнергии.
  • Сварные соединения имеют минимальную усталостную способность и меньше растягиваются при воздействии сил
  • Огромная пропускная способность, нестабильная нагрузка на сеть, которая может вызвать сложные проблемы

Применения

Применения сварки сопротивлением многочисленны, и лишь немногие из них будут обсуждаться

  • Сварка сопротивлением широко используется в автомобильных компаниях для соединения металлических деталей.
  • Сварка сопротивлением применяется в различных повседневных областях, таких как сварка almirah, железных ворот, стальных стержней и т. д.
  • Этот метод сварки обеспечивает герметичность сварки, необходимую для котлов и резервуаров.
  • Также используется в системах трубопроводов и трубах.

Часто задаваемые вопросы

1). Сварка MIG – это контактная сварка?

Да, металл в среде инертного газа — это разновидность контактной сварки с использованием электрода, инертного газа и присадочного элемента.

2). Что такое выступающий шов?

Это разновидность сварки сопротивлением, при которой конструкция элемента используется для создания тонких специфических точечных контактов для выработки электроэнергии.

3). Что такое ультразвуковая сварка?

Здесь сварные соединения формируются за счет применения ультразвуковых акустических колебаний огромной частоты к металлическим компонентам.

4). Какой толщины можно выполнять точечную сварку?

Точечная сварка может применяться для металлов толщиной 3 мм.

5). Что такое единица сопротивления?

Единицей сопротивления является ом и обозначается как (Ом).

Таким образом, это обзор контактной сварки, несмотря на то, что у контактной сварки много недостатков, их можно преодолеть и внедрить в любой отрасли промышленности. Сварочный монитор текущего дня имеет возможность рассчитать различные параметры, и комбинация этих параметров в различных композициях может показать качество сварки.Существуют даже наблюдения за сопротивлением перед сваркой для проверки качества. Итак, узнайте больше о том, что представляют собой статистические данные, выполняемые при контактной сварке, и зачем они нужны?

Сварка сопротивлением: принцип, виды, применение, преимущества и недостатки

Сегодня мы узнаем о принципе, видах, применении, преимуществах и недостатках контактной сварки. Сварка сопротивлением представляет собой процесс сварки в жидком состоянии, при котором соединение металла с металлом создается в жидком или расплавленном состоянии.Это термоэлектрический процесс, при котором тепло выделяется на поверхностях раздела свариваемых пластин из-за электрического сопротивления, и к этим пластинам прикладывается контролируемое низкое давление для создания сварного соединения. Сварка сопротивлением называется так потому, что в ней используется электрическое сопротивление для получения тепла. Это очень эффективный экологически чистый процесс сварки, но его применение ограничено из-за высокой стоимости оборудования и ограниченной толщины материала.

 

Сварка сопротивлением – точечная, шовная, выступающая и оплавлением:

 

Принцип:

Все виды контактной сварки, такие как точечная сварка, шовная сварка, выступающая сварка и т. д.работают по тому же принципу выработки тепла за счет электрического сопротивления. Когда ток проходит через электрическое сопротивление, он выделяет тепло. Это тот же принцип, который используется в электрической катушке. Количество производимого тепла зависит от сопротивления материала, состояния поверхности, подводимого тока, продолжительности подаваемого тока и т. д. Это выделение тепла происходит за счет преобразования электрической энергии в тепловую. Формула выработки тепла составляет

H = I2RT

H = I2RT

, где

H = тепла, генерируемая в Joule

I = электрический ток в ампер-

R = электрическое сопротивление в OHM

T = время тока расход в секунду

 

Это тепло используется для расплавления граничного металла с образованием прочного сварного соединения путем плавления.Этот процесс обеспечивает сварку без применения каких-либо присадочных материалов, флюсов и защитных газов.

 

Типы:

Существует четыре основных типа контактной сварки. Это

Точечная сварка:

Это самый простой вид контактной сварки, при котором детали удерживаются вместе под давлением наковальни. Медные электроды соприкасаются с заготовкой, и через нее начинает течь ток. Материал обрабатываемой детали оказывает некоторое сопротивление протеканию тока, что вызывает локальное выделение тепла.На поверхностях раздела сопротивление высокое из-за воздушного зазора. Через него начинает течь ток, расплавляющий поверхность интерфейса. Величина подачи тока и время должны быть достаточными для надлежащего плавления поверхностей раздела. Теперь ток прекратился, но давление электрода сохранялось доли секунды, а сварной шов быстро охлаждался. После этого электроды снимают и подводят к контакту в другом месте. Это создаст круглый самородок. Размер самородка зависит от размера электрода.Обычно это диаметр 4-7 мм.

 

Шовная сварка:

Шовная сварка также называется непрерывной точечной сваркой, при которой электрод роликового типа используется для пропускания тока через обрабатываемые детали. Сначала ролики соприкасаются с заготовкой. Через эти ролики проходит ток большой силы. Это расплавит поверхности раздела и сформирует сварной шов. Теперь ролики начинают катиться по рабочим плитам. Это позволит создать непрерывный сварной шов. Время сварки и движения электрода контролируются, чтобы гарантировать, что сварной шов перекрывается, а заготовка не перегревается.Скорость сварки составляет около 60 дюймов/мин при шовной сварке. Используется для создания воздухонепроницаемых соединений.

 

Выступающая сварка:

Выступающая сварка аналогична точечной сварке, за исключением того, что на заготовке образуется углубление в месте, где требуется сварка. Теперь заготовки, удерживаемые между электродами, проходят через него большой ток. Небольшое давление прикладывается через электрод к сварочным пластинам. Ток проходит через углубление, которое расплавляет его, а давление заставляет углубление сплющиваться и образовывать сварной шов.

 

Стыковая сварка оплавлением:

Это еще один тип контактной сварки, который используется для сварки труб и стержней в сталелитейной промышленности. В этом процессе две свариваемые детали зажимаются в держателях электродов, и на материал заготовки подается высокий импульсный ток в диапазоне 100000 ампер. При этом используются два электрододержателя, один неподвижный, а другой подвижный. Первоначально подается ток, и подвижный зажим прижимается к неподвижному зажиму из-за контакта этих двух заготовок при высоком токе, что вызывает вспышку.Когда поверхность раздела переходит в пластическую форму, ток прекращается, а осевое давление увеличивается для соединения. В этом процессе сварной шов образуется за счет пластической деформации.

 

Применение:

  • Сварка сопротивлением широко используется в автомобильной промышленности.
  • Выступающая сварка широко применяется при производстве гаек и болтов.
  • Сварка швов используется для изготовления герметичных соединений, необходимых в небольших резервуарах, котлах, и т. д.
  • Сварка оплавлением используется для сварки труб и трубок.

 

Преимущества и недостатки:

Преимущества:
  • Может сваривать как тонкие (0,1 мм), так и толстые (20 мм) металлы.
  • Высокая скорость сварки.
  • Легко автоматизируется.
  • Можно сваривать как одинаковые, так и разнородные металлы.
  • Процесс прост и полностью автоматизирован, поэтому не требует высокой квалификации труда.
  • Высокая производительность.
  • Это экологически чистый процесс.
  • Не требует присадочного металла, флюса и защитных газов.
Недостатки:
  • Высокая стоимость оборудования.
  • Толщина заготовки ограничена текущими требованиями.
  • Менее эффективен для материалов с высокой электропроводностью.
  • Требуется высокая электрическая мощность.
  • Сварные соединения имеют низкую прочность на растяжение и усталостную прочность.

Все о принципе контактной сварки, видах, применении, преимуществах и недостатках. Если у вас есть какие-либо вопросы относительно этой статьи, спрашивайте, комментируя.Если вам понравилась эта статья, не забудьте поделиться ею в социальных сетях. Подпишитесь на наш сайт, чтобы получать больше интересных статей.

Сварка сопротивлением — детали, типы, процесс, схема, применение, PDF

Сварка сопротивлением Определение:

  • Сварка сопротивлением является одним из старейших процессов электросварки, используемых сегодня в промышленности. Сварка производится сочетанием тепла, давления и времени.
  • Вся контактная сварка, точечная сварка, шовная сварка, выступающая сварка и т. д.работают по тому же принципу выделения тепла за счет электрического сопротивления.

Сварка сопротивлением Принцип работы / Схема / Процесс:

Когда ток проходит через электрическое сопротивление, он выделяет тепло.

Тот же принцип используется в электрической катушке.

Количество произведенного тепла зависит от сопротивления материала, состояния поверхности, подводимого тока, продолжительности подаваемого тока и т. д.

Выработка тепла происходит за счет преобразования электрической энергии в тепловую.Ток во всей цепи одинаков.

Теплота пропорциональна произведению сопротивления на квадрат силы тока и на время.

, следовательно Уравнение тепловыделения: (H=I 2 Rt).

Где,

  • H=выделенное тепло в джоулях.
    I=Ток в амперах (Amps).
    R=Сопротивление в омес.
    T=время протекания тока в секундах.
    Наибольшее тепло развивается там, где сопротивление максимально, именно там, где оно необходимо для этого процесса.

Оборудование для контактной сварки / детали:

Чтобы начать процесс сварки или подать питание для сварки, сначала мы включаем.

Инициирующий переключатель подключается к таймеру и от таймера, к нему подключается еще два устройства контактной точки и включается питание переменного тока.

Точки подрядчика работают как соединение между сетью переменного тока и понижающим трансформатором. Это работает как промежуточный переключатель.

Здесь напряжения больше, которые дополнительно уменьшаются в понижающем трансформаторе.

Работа понижающего трансформатора заключается в снижении напряжения во вторичной обмотке по сравнению с первичной обмоткой.

Вторичная обмотка подключается к понижающему трансформатору для получения питания на электроды, а также для уменьшения их электрического сопротивления между ними.

Электрод – это проводник, по которому проходит ток, и здесь он используется для соединения двух заготовок.

Через порт поступает воздух, который в дальнейшем используется для создания давления.

Используется для подачи давления с помощью воздушного клапана.

Сварка сопротивлением Работа:

Основным требованием процесса является низковольтный и сильноточный источник питания.

Это достигается с помощью понижающего трансформатора с возможностью иметь разные ответвления на первичной стороне, как это требуется для различных материалов.

Вторичные обмотки соединены с электродами, изготовленными из меди для уменьшения их электрического сопротивления.

Время подачи электроэнергии необходимо тщательно контролировать, чтобы выделяемого тепла было достаточно для расплавления соединения, а последующее плавление происходило за счет силы (кузнечная сварка) на соединении.

Требуемое усилие может быть обеспечено механически, гидравлически или пневматически, как показано на рисунке.

Для точного контроля времени доступны сложные электронные таймеры.

Критической переменной в процессе контактной сварки является контактное сопротивление между двумя пластинами заготовки и их сопротивление.

На контактное сопротивление влияет качество обработки поверхности пластины, поскольку более шероховатая поверхность имеет более высокое контактное сопротивление.

На контактное сопротивление также влияет чистота поверхности.

Оксиды или другие загрязнители, если они присутствуют, должны быть удалены перед попыткой контактной сварки.

Сопротивление Сварки Типы:

Группа Процесс сварки Назначение буквы
Сопротивление Высокочастотное сопротивление Перкуссия Проекция Сопротивление шва Точка сопротивления Сварка с осадкой FW HFRW ПЭВ РПВ ПЭВ РЕСВ UW

Дефекты, применение, преимущества, и недостатки сварки сопротивления:

Дефекты в сварке сопротивления:

  • Трещины
  • Месторождение электрода на работе
  • Пористость или полости
  • Pinholes
  • . Неправильный провар

Применение:

  • Основное применение этой сварки – соединение внахлестку, но есть и другие.

Преимущества сварки сопротивлением:

  • Возможность высокой степени управления процессом
  • Возможность высокой степени механизации
  • Хорошие механические свойства
  • Высокоскоростная сварка
  • Легко автоматизируемая
  • 0
  • Экономичность

Недостатки контактной сварки:

  • Высокая стоимость оборудования и инструментов.
  • Ограничение требований к конструкции соединений
  • Начальные затраты на оборудование
  • Более низкая прочность на растяжение и усталостная прочность
  • Сварные швы неправильной формы

Сварка сопротивлением. использует тепло, выделяемое в месте соединения из-за протекающего через него тока, а также оказываемого сопротивления и давления для создания сварного соединения.Это процесс сварки давлением, при котором сильный ток пропускают в течение короткого времени через область поверхности раздела соединяемых металлов. Эти процессы отличаются от других процессов сварки тем, что не используются флюсы, а присадочный металл используется редко. Все его операции автоматизированы, поэтому все переменные процесса предварительно заданы и поддерживаются постоянными. В локализованной области выделяется тепло, которого достаточно, чтобы нагреть металл до температуры, достаточной для того, чтобы детали можно было соединить с приложением давления.К электродам прикладывается давление.

 

Тепло, выделяющееся при контактной сварке, определяется следующим выражением:

H = I 2 R T

«R» — сопротивление свариваемого участка.
«T» — время протекания тока.

История

В 1850-х годах были изобретены и разработаны работоспособные и практичные электрические генераторы.Успехи в исследованиях электрического тока принадлежат Амперу, Эрстеду, Уитстону, Фарадею, Ому и Генри. К середине 19 века были доступны работоспособные электрические генераторы.

В 1856 году Джеймс Джоуль сварил пучок проводов, используя электрический ток и внутреннее сопротивление для создания тепла. Позже процесс сварки сопротивлением был усовершенствован Элиу Томсоном.
Уайльд разработал электросварку. Он выдал патент на процесс в 1865 году.

Читайте также:

Принцип работы

Сварка сопротивлением основана на электрическом сопротивлении компонентов для выделения тепла при прохождении через них тока.Выделяемое тепло пропорционально:
Квадрат тока (I)
Сопротивление компонентов. (R)
Время, за которое проходит ток. (T)

Сварочный ток:

Сварочный ток обычно варьируется от 500 А для очень тонких материалов (<0•2 мм) до 30 кА для тяжелого листа рельефной сварки.

Время сварки:

Чем толще материал, тем больше времени потребуется для его нагрева до необходимой температуры. Таким образом, в целом время сварки увеличивается пропорционально толщине компонентов.

Сила сварки:

Сила, прикладываемая к сварочным электродам, предназначена для сдерживания расширения, происходящего при нагревании металла. Если это расширение не сдержать, металл будет выталкиваться из зоны сварки, что приведет к уменьшению размера самородка и возможному неполному составу самородка, что негативно повлияет на прочность сварного шва.

По мере увеличения толщины металла сила расширения увеличивается, поэтому сила сварки должна увеличиваться. Следовательно, более толстые материалы требуют более высоких усилий.

Тип металла также влияет на требуемую силу:

Оцинкованный металл имеет низкое начальное электрическое сопротивление, требующее более высоких токов для выделения тепла. Более высокие токи вызывают более быстрое расширение, поэтому требуются более высокие силы. Нержавеющие стали
тверже и требуют большего усилия для создания соединения на границе раздела листов во время сварки, поэтому требуют больших усилий, обычно на 50% выше, чем для мягкой стали.

Диаметр пятна:

Вырабатываемое тепло следует рассматривать как «тепло на единицу площади».Диаметр пятна увеличивается с толщиной материала (слишком маленькое пятно на листе заданной толщины, для нагрева которого требуется заданный ток и заданная сила, слишком сильно вдавливается в лист, вызывая разбрызгивание (выброс металла) и отрицательно влияя на прочность сварного шва .)
Стандартное пятно диаметром 5 мм имеет площадь поверхности 19 мм 2 . Если допустить это увеличение до 7 мм, при площади 38 мм 2 , визуально не сильно отличающиеся, а ток не увеличить, то «нагрев на единицу площади» уменьшился вдвое и пятна выйдут из строя.Таким образом, зачистка наконечника
является единственной наиболее важной областью, влияющей на качество сварного шва.

Читайте также: 

Работа контактной сварки

Значения объемного и контактного сопротивления заготовок, электродов и их поверхностей как вызывают, так и влияют на количество выделяемого тепла. Есть три контактных и четыре значения объемного сопротивления, которые в совокупности помогают определить выделяемое тепло. ОБЪЕМНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ зависит от температуры. Все металлы обладают положительным температурным коэффициентом (PTC), что означает, что их объемное сопротивление увеличивается с температурой.Объемное сопротивление становится фактором в более длинных сварных швах.

Контактное сопротивление является функцией степени, в которой две поверхности тесно соприкасаются или входят в контакт. Контактное сопротивление является важным фактором в первые несколько миллисекунд сварки. Поверхности металла довольно шероховатые, если рассматривать их в молекулярном масштабе. Когда металлы сжимаются вместе с относительно небольшой силой, некоторые пики соприкасаются.

На тех вершинах, где контактное давление достаточно велико, оксидный слой разрывается, образуя ограниченное количество мостиков металл-металл.Сварочный ток распределяется по большой площади при прохождении через объемный металл. Однако по мере приближения к интерфейсу ток вынужден течь через эти металлические перемычки. Это «сужение» увеличивает плотность тока, выделяя достаточно тепла, чтобы вызвать плавление. По мере того, как первый из этих мостов тает и разрушается, новые пики вступают в контакт, образуя новые мосты и дополнительные пути тока. Сопротивление расплавленного металла выше, чем у новых мостов, поэтому ток переходит от моста к мосту.Этот процесс продолжается до тех пор, пока весь интерфейс не расплавится. Когда ток прекращается, электроды быстро охлаждают расплавленный металл, который затвердевает, образуя сварной шов.

для лучшего объяснения Смотреть видео Приведено ниже: