Технологія контактного зварювання, її види, використання у виробництві

У багатьох областях промисловості застосовується контактне зварювання. Для цього зазвичай використовують зварювальні пристрої різних типів з наведеної потужністю до 450-600 кВт. Вони широко застосовуються в інструментальному виробництві, в авіабудуванні та інших галузях машинобудування. Устаткування контактного зварювання застосовується і в електроніці, приладобудуванні і їх суміжних виробництвах. В цьому випадку використовуються конденсаторні машини.

Схема контактного стикового зварювання.

Головна перевага контактного зварювання — малий час процесу з’єднання деталей, що різко підвищує продуктивність і не дозволяє деталям жолобитися. Цей вид з’єднань легко піддається автоматизації, і тому технологія і устаткування цього процесу легко вбудовуються в схеми поточного виробництва при масовому або серійному випуску. Один з найбільш яскравих прикладів застосування контактного зварювання — створення кузовів автомобілів.

За допомогою цієї технології можливо з’єднання металевих листів або стрічок товщиною від кількох сотих до кількох десятків міліметрів. Контактна зварювання широко використовується при приводке нафтопроводів або їх газових аналогів. Для харчування схем застосовується не тільки струм стандартної частоти 50 Гц, а й високочастотні трансформаторні і інші системи, що дозволяє різко зменшити габарити обладнання.

Технологічний процес контактного зварювання

Принцип роботи контактного зварювання.

Розрізняють три основних типи цієї технології, які визначаються за площею і методу з’єднання деталей:

  • контактна точкова;
  • з’єднання за допомогою шва;
  • стикове об’єднання деталей.

Ці основні типи зварювання, в свою чергу, поділяються на кілька сотень різновидів. Вони залежать в основному від обраної технології та обладнання, що застосовується.

Точкове зварювання визначена як метод з’єднання деталей двома електродами по окремих точках їхнього зіткнення. Місцевий нагрів місця з’єднання і стиснення поверхонь, що з’єднуються за допомогою впливу електричного струму і пластичної деформації призводять до зближення і з’єднання деталей на точковому ділянці.

Шовне зварювання може бути здійснена за допомогою ролика. Вона застосовується в разі, коли треба отримати надійне герметичне з’єднання, наприклад, стінок резервуарів, бензобаків і т. Д.

Технічні характеристики контактного зварювання.

Стикове об’єднання деталей за допомогою контактного зварювання може бути проведено різними способами. Один з них передбачає для отримання хорошого електричного контакту притиск деталей до електродів для усунення їх прослизання. Цей метод називається методом опору і дозволяє скріплювати деталі малого перетину з калібром до 35-45 мм. При цьому процес здійснюється без оплавлення деталей в стику. Це відбувається за рахунок збільшення пластичності металу при нагріванні і вдавлення його часток один в одного, що призводить до їх з’єднанню.

Цей вид контактного зварювання можна здійснити і методом оплавлення. При використанні цього способу напруга на електроди з клем трансформатора подається тільки до моменту зіткнення з’єднуються торців деталей, які плавляться і з’єднуються один з одним. Існують і інші різновиди цього методу, наприклад, плавлення з попереднім підігрівом або переривчасте оплавлення по довжині стику.

Важливою частиною процесу контактного зварювання є електроди. Їх зазвичай виконують з міді для отримання хорошого електричного контакту з деталлю. Вони мають для цих же цілей великий поперечний переріз. Так як мідь має високу електропровідність і відома як хороший провідник тепла, зроблені з неї електроди приварюються до зварюваних деталей.

Використання різних методів контактного зварювання у виробництві

Структурна схема установки контактного точкового зварювання.

Застосовуються ці способи для з’єднання великогабаритних деталей, наприклад, залізничних рейок, трубопроводів, арматури, при виробництві шовних труб.

Деталі поступово підводять один до одного до безпосереднього контакту. За цей час відбувається їх оплавлення, і метал в рідкій фазі з’єднується в одне ціле. Тепло, що виділилася при цьому, розходиться по всій поверхні деталей, що з’єднуються. Це створює тепловий контакт між торцями і прогріває їх.

Найбільш часто використовують спосіб з’єднання опором. Вони поділяються на такі види:

  • точкове зварювання — застосовується при виробництві кузовів автомобілів, в аерокосмічній техніці, в електронній промисловості і т. д .;
  • для виготовлення різних ємностей, баків, резервуарів, шовних труб використовують зварювання за допомогою роликів;
  • для виготовлення обода коліс і різних панелей застосовують стикове зварювання опором.

Цими методами єднають не тільки чорні, а й кольорові метали. Найбільш часто їх застосовують при з’єднанні алюмінієвих деталей. Задовільні результати виходять при з’єднанні деталей за допомогою стикового контактного точкового зварювання цього металу шляхом безперервного оплавлення на спеціальних апаратах з електроприводом, які дозволяють з’єднувати великі листи.

Широко використовується для цього точкове зварювання, хоча деяку складність викликають досить висока електрична провідність алюмінію і малий час його плавлення при зварюванні — 0,004 секунди. Для усунення цих труднощів здійснюють швидке переміщення електрода для підтримки потрібного тиску і електричного контакту з матеріалом. Для точкового зварювання алюмінію електроди виготовляють з мідного сплаву збільшеної міцності і підвищеної електропровідності. Хороші результати при точковому зварюванні алюмінію показали конденсаторні верстати і акумулюванням енергії.

Для цих же цілей іноді використовують шовний зварювання, але при цьому виникає необхідність мати потужні верстати з іонними переривниками.

Інші застосування методів точкової зварювання

Велика увага приділяється з’єднанню шматків дроту.

При її калібр до 4-6 міліметрів використовується об’єднання опором.

Електрична схема апарату для точкового зварювання.

Для цього застосовуються в основному такі види з’єднання: точкове зварювання і торцеве оплавлення. Для цього використовуються спеціальні машини та апарати.

При використанні методів контактного зварювання велику увагу треба приділити центрівці торців і підбору оптимальної довжини з’єднуються шматків дроту для створення умов нормальної опади. При цьому має бути забезпечено і необхідну жорсткість, і створення мінімального відведення тепла від електродів.

Оплавлення робиться на конденсаторних машинах в жорсткому режимі, що забезпечує нормальне виділення тепла в малій зоні контакту. Це дозволяє значно знизити вплив фізичних характеристик металу дроту на процес нагрівання і сприяє інтенсифікації дифузійних явищ, що поліпшують можливості розвитку зв’язків між сполучаються деталями.

Ссылка на основную публикацию