>>> Перейти на мобильную версию сайта >>>

Учебное пособие

Сварка

Точечная контактная сварка

Точечная контактная сварка — это сварка, при которой соединение элементов происходит на участках, ограниченных площадью торцов электродов, подводящих ток и передающих силу сжатия.

Рис. 100.

Свариваемые листы 2 (рис. 100) или стержни накладывают друг на друга и зажимают металлическими электродами 3, к которым от трансформатора 4 подводится сварочный ток. Нагрев металла происходит при замыкании сварочной цепи. Наибольшее количество теплоты выделяется на участке наибольшего сопротивления цепи, т. е. в зоне соединения свариваемых листов (стержней). Здесь металл расплавляется. После выключения тока и осадки сварочная ванна кристаллизуется и образуется сварная точка 1. Подготовка поверхностей к сварке заключается в тщательной механической (абразивными материалами, пескоструйным аппаратом, металлической щеткой) или химической (травлением) очистке их с обеих сторон от грязи, масла и оксидной пленки. Хорошая очистка и плотное прилегание поверхностей обеспечивают высокое качество сварной точки.

Цикл сварки состоит из следующих периодов: сжатия свариваемых заготовок, действия сварочного тока и снятия силы сжатия. Применяют различные способы совмещения (рис. 101) периодов действия сварочного тока I и силы F сжатия. Способ (а) соответствует сварке при постоянном давлении и применяется при сварке низкоуглеродистых и нержавеющих сталей толщиной до 3 мм. Сварка по способу (б) отличается тем, что после выключения сварочного тока силу сжатия увеличивают, что обеспечивает хорошее формирование металла и позволяет получить сварную точку повышенной прочности; применяется для сварки изделий из низкоуглеродистой стали повышенной толщины. Сварка по способу (в) состоит из обжатия листов большей силой перед сваркой, сварки при меньшем давлении и последующего обжатия повышенной силой при выключенном токе. Применяется при сварке листов больших толщин, когда необходимо обеспечить формирование и отвердевание сварной точки.

Рис. 101.

Процесс сварки может быть выполнен при жестком (плотность тока 160...360 А/мм², длительность цикла 0,2...1,5 с) и мягком (плотность тока 70...160 А/мм², длительность цикла 2...3 с) режимах. Диаметр сварной точки зависит от толщины свариваемых листов и составляет 1... 1,5 диаметра электрода, а также от сварочного тока и продолжительности цикла сварки. Диаметр электрода принимается на 3...4 мм больше суммарной толщины свариваемых листов.

Рекомендуются следующие режимы точечной сварки для различных материалов. Для низкоуглеродистых сталей толщиной до 4 мм применяют жесткий режим при плотности сварочного тока 300...360 А/мм² и продолжительности цикла сварки 0,8...1,1 с. Удельное давление составляет 15,0...70,0 МПа. При толщине металла более 4 мм рекомендуются мягкие режимы, осуществляемые при плотности тока до 160 А/мм² и продолжительности цикла до 2,5...3 с.

Удельное давление достигает 100...120 МПа. При сварке алюминия и его сплавов применяют жесткие режимы при высоких плотностях тока, достигающих 1600 А/мм², удельных давлениях до 150 МПа и продолжительности цикла 0,1...0,25 с. При этом свариваемые поверхности должны быть особенно тщательно очищены от оксидной пленки.

Точечная сварка получила большое применение при изготовлении арматуры железобетонных изделий, плоских и угловых сеток, а также различных пространственных каркасов. Сваривают пересекающиеся стержни или стержни с плоскими элементами: листом, полосой, швеллером и др. При сварке стержней в начальный момент контактируют небольшие поверхности и для быстрого разогрева достаточно небольшой мощности. Пластическая деформация контактируемых поверхностей приводит к увеличению площади соприкосновения. Всесте с этим происходит выдавливание из зоны контакта шлака и других неметаллических включений. Такое течение процесса позволяет при сварке стержней диаметром до 60 мм использовать машины небольшой мощности.