Сварка. Виды сварки. Контактная сварка

Министерство образования и науки РФ Федеральное агентство по образованию ГОУ ВПО Саратовский Государственный Технический Университет Кафедра Электронные приборы и устройства Пояснительная записка к курсовой работе на тему Сварка. Виды сварки. Контактная сварка Выполнил студент группы ЭПУ-32 Калинченко Д.А. Проверил доцент кафедры ЭМС

Шумарин В.П. Саратов 2006 Содержание Введение I. Виды сварки 1. Электродуговая 1.1 Принцип действия 1.2 Ручная дуговая сварка 1.3 Автоматическая дуговая сварка под флюсом 1.4 Электрошлаковая сварка и приплав 1.5 Сварка в среде защитных газов 2. Контактная сварка 2.1 Стыковая сварка 2.2 Точечная сварка 9 2.3

Шовная сварка 3. Газовая сварка и резка металлов 4. Термитная сварка 5. Механическая сварка сварка трением II. Контактная сварка, преимущества и недостатки, целесообразность выбора 1. Технология точечной сварки 1.1 Разновидности точечной сварки 1.2 Подготовка к сварке и правка сварных деталей 15 1.3

Выбор режима сварки 1.4 Сварка различных материалов 1.5 Сварка деталей разной толщины 1.6 Дефекты стыковой, точечной, шовной и рельефной сварки. 24 Вывод 27 Список литературы 28 Ключевые слова сварка, контактная, шлак, стык, шов, тигель, термит, газовая, дуговая, ток, электрод, ванна, непровар, наплыв. Введение Сварка технологический процесс получения неразъемных соединений материалов посредством установления

межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или пластическом деформировании, или совместным действием того и другого. Сваркой соединяют однородные и разнородные металлы и их сплавы, металлы с некоторыми неметаллическими материалами керамикой, графитом, стеклом и др а также пластмассы. Сварка экономически выгодный, высокопроизводительный и в значительной степени механизированный технологический процесс, широко применяемый практически во всех отраслях машиностроения.

Физическая сущность процесса сварки заключается в образовании прочных связей между атомами и молекулами на соединяемых поверхностях заготовок. Для образования соединений необходимо выполнение следующих условий освобождение свариваемых поверхностей от загрязнений, оксидов и адсорбированных на них инородных атомов энергетическая активация поверхностных атомов, облегчающая их взаимодействие друг с другом сближение свариваемых поверхностей на расстояния, сопоставимые с межатомным расстоянием в свариваемых заготовках.

В зависимости от формы энергии, используемой для образования сварного соединения, все виды сварки разделяют на три класса термический, термомеханический и механический. К термическому классу относятся виды сварки, осуществляемые плавлением с использованием тепловой энергии дуговая, плазменная, электрошлаковая, электронно лучевая, лазерная, газовая и др К термомеханическому классу относятся виды сварки, осуществляемые с использованием тепловой энергии

и давления контактная, диффузионная и др К механическому классу относятся виды сварки, осуществляемые с использованием механической энергии и давления ультразвуковая, взрывом, трением, холодная и др Свариваемость свойство металла или сочетания металлов образовывать при установленной технологии сварки соединение, отвечающее требованиям, обусловленным конструкцией и эксплуатацией изделия. I Виды сварки 1. Электродуговая сварка. 1.1 Принцип действия.

Дуга мощный стабильный разряд электричества в ионизированной атмосфере газов и паров металла. Ионизация дугового промежутка происходит во время зажигания дуги и непрерывно поддерживается в процессе ее горения. Процесс зажигания дуги в большинстве случаев включает в себя три этапа короткое замыкание электрода на заготовку, отвод электрода на расстояние 3-6 мм и возникновение устойчивого дугового разряда. Короткое замыкание выполняется для разогрева торца электрода и заготовки в зоне контакта с электродом.

После отвода электрода с его разогретого торца катода под действием электрического поля начинается термоэлектронная эмиссия электронов. Столкновение быстродвижущихся по направлению к аноду электронов с молекулами газов и паров металла приводит к их ионизации. По мере разогрева столбца дуги и повышение кинетической энергии атомов и молекул происходит дополнительная ионизация за счет их соударения. Отдельные атомы также ионизируются в результате поглощения энергии,

выделяемой при соударении других частиц. В результате дуговой промежуток становится электропроводным и через него начинается разряд электричества. Процесс зажигания дуги заканчивается возникновением устойчивого дугового разряда. Источником теплоты при дуговой сварке служит электрическая дуга, которая горит между электродом и заготовкой. В зависимости от материала и числа электродов, а также способа включения электродов и заготовки в цепь электрического тока различают следующие способы дуговой сварки а

Сварка неплавящимся графитным или вольфрамовым электродом, дугой прямого действия, при которой соединение выполняется путем расплавления только основного металла, либо с применением присадочного металла. б Сварка плавящимся металлическим электродом, дугой прямого действия, с одновременным расплавлением основного металла и электрода, который пополняет сварочную ванну жидким металлом. в Сварка косвенной дугой, горящей между двумя, как правило, неплавящимися электродами.

При этом основной металл нагревается и расплавляется теплотой столба дуги. г Сварка трехфазной дугой, при которой дуга горит между электродами, а также между каждым электродом и основным металлом. Питание дуги осуществляется постоянным или переменным током. При применение постоянного тока различают сварку на прямой и обратной полярностях. В первом случае электрод подключают к отрицательному полюсу катод, во втором к положительному анод.

1.2 Ручная дуговая сварка. Ручную дуговую сварку выполняют сварочными электродами, которые вручную подают в дугу и перемещают вдоль заготовки. В процессе сварки металлическим покрытым электродом дуга горит между стержнем электрода и основным металлом. Стержень электрода плавится, и расплавленный металл каплями стекает в металлическую ванну. Вместе со стержнем плавится покрытие электрода, образуя газовую защитную атмосферу вокруг дуги и жидкую

шлаковую ванну на поверхности расплавленного металла. Металлическая и шлаковые ванны вместе образуют сварочную ванну. По мере движения дуги сварочная ванна затвердевает и образуется сварочный шов. Жидкий шлак после остывания образует твердую шлаковую корку. Электроды для ручной сварки представляют собой стержни с нанесенными на них покрытиями.

Стержень изготовляют из сварочной проволоки повышенного качества. Сварочную проволоку всех марок в зависимости от состава разделяют на три группы низкоуглеродистая, легированная и высоколегированная. Рис. 1. Ручная дуговая сварка металлическим электродом с покрытиемРучная сварка удобна при выполнении коротких и криволинейных швов в любых пространственных положениях нижнем, вертикальном, горизонтальным, потолочном, при наложении швов в труднодоступных местах, а также при

монтажных работах и сборке конструкций сложной формы. Ручная сварка обеспечивает хорошее качество сварных швов, но обладает более низкой производительностью, например, по сравнению с автоматической дуговой сваркой под флюсом. Производительность процесса в основном определяется сварочным током. Однако ток при ручной сварке покрытыми электродами ограничен, так как повышение тока сверх рекомендованного

значения приводит к разогреву стержня электрода, отслаиванию покрытия, сильному разбрызгиванию и угару расплавленного металла. Ручную сварку постепенно заменяют полуавтоматической в атмосфере защитных газов. 1.3 Автоматическая дуговая сварка под флюсом. Для автоматической дуговой сварки под флюсом используют непокрытую электродную проволоку и флюс для защиты дуги и сварочной ванны от воздуха. Подача и перемещение электродной проволоки механизированы.

Автоматизированы процессы зажигания дуги и заварки кратера в конце шва. В процессе автоматической сварки под флюсом дуга горит между проволокой и основным металлом. Столб дуги и металлическая ванна жидкого металла со всех сторон плотно закрыты слоем флюса толщиной 30 35 мм. Часть флюса расплавляется, в результате чего вокруг дуги образуется газовая полость, а на поверхности расплавленного металла ванна жидкого шлака. Для сварки под флюсом характерно глубокое проплавление основного

металла. Действие мощной дуги и весьма быстрое движение электрода вдоль заготовки обусловливают оттеснение расплавленного металла в сторону, противоположную направлению сварки. По мере поступательного движения электрода происходит затвердевание металлической и шлаковой ванн с образованием сварного шва, покрытого твердой шлаковой коркой. Проволоку подают в дугу и перемещают ее вдоль шва с помощью механизмов подачи и перемещения.

Ток к электроду поступает через токопровод. Дуговую сварку под флюсом выполняют сварочными автоматами, сварочными головками или самоходными тракторами, перемещающимися непосредственно по изделию. Назначение сварочных автоматов подача электродной проволоки в дугу и поддержание постоянного режима сварки в течение всего процесса. Автоматическую сварку под флюсом применяют в серийном и массовом производствах для выполнения длинных прямолинейных и кольцевых швов в нижнем положении на металле толщиной 2 100 мм.

Под флюсом сваривают металлы различных классов. Автоматическую сварку широко применяют при изготовлении котлов, резервуаров для хранения жидкостей и газов, корпусов судов, мостовых балок и других изделий. Она является одним из основных звеньев автоматической линий для изготовления сварных автомобильных колес и станов для производства сварных прямошовных и спиральных труб. 1.4 Электрошлаковая сварка и приплав. При электрошлаковой сварке основной и электродный металлы расплавляются

теплотой, выделяющейся при прохождении электрического тока через шлаковую ванну. Процесс электрошлаковой сварки начинается с образования шлаковой ванны в пространстве между кромками основного металла и формирующими устройствами ползунами, охлаждаемые водой, подаваемой по трубам, путем расплавления флюса электрической дугой, возбуждаемой между сварочной проволокой и вводной планкой. После накопления определенного количества жидкого шлака дуга шунтируется шлаком и гаснет, а подача

проволоки и подвод тока продолжаются. При прохождении тока через расплавленный шлак, являющийся электропроводящим электролитом, в нем выделяется теплота, достаточная для поддержания высокой температуры шлака до 2000 градусов по Цельсию и расплавления кромок основного металла и электродной проволоки. Проволока вводится в зазор и подается в шлаковую ванну с помощью мундштука. Проволока служит для подвода тока и пополнения сварочной ванны расплавленным металлом.

Как правило, электрошлаковую сварку выполняют при вертикальном положении свариваемых заготовок. По мере заполнения зазора между ними мундштук для подачи проволоки и формирующие ползуны передвигаются в вертикальном направлении, оставляя после себя затвердевший сварной шов. В начальном и конечном участках шва образуются дефекты. В начале шва непровар кромок, в конце шва - усадочная раковина и неметаллические включения.

Поэтому сварку начинают на вводной, а заканчивают на выходной планках, которые затем удаляют газовой резкой. Шлаковая ванна более распределенный источник теплоты, чем электрическая дуга. Основной металл расплавляется одновременно по всему периметру шлаковой ванны, что позволяет вести сварку металла большой толщины за один проход. Заготовки толщиной до 150 мм можно сваривать одним электродом, совершающим поперечные колебания в зазоре для обеспечения равномерного разогрева шлаковой ванны по

всей толщине. Металл толщиной более 150 мм сваривают тремя проволоками, а иногда и большим числом проволок, исходя из использования одного электрода на 45 60 мм толщины металла. Специальные автоматы обеспечивают подачу электродных проволок и их поперечной перемещение в зазоре. Электрошлаковая сварка имеет ряд преимуществ по сравнению с автоматической сваркой под флюсом повышенную производительность, лучшую макроструктуру шва и меньшие затраты на выполнение 1 м сварного шва.

К недостаткам электрошлаковой сварки следует отнести образование крупного зерна в шве и околошовной зоне вследствие замедленного нагрева и охлаждения. После сварки необходима термическая обработка отжиг или нормализация для измельчения зерна в металле сварного соединения. Электрошлаковую сварку широко применяют в тяжелом машиностроении для изготовления ковано сварных и лито сварных конструкций, таких, как станины и детали мощных прессов и станков, коленчатые

валы судовых дизелей, роторы и валы гидротурбин, котлы высокого давления и т. п. Толщина свариваемого металла составляет 50 2000 мм. 1.5 Сварка в среде защитных газов. При сварке в защитном газе электрод, зона дуги и сварочная ванна защищены струей защитного газа. В качестве защитных газов применяют инертные газы аргон и гелий и активные газы углекислый газ, азот, водород и др а иногда смеси двух газов и более.

Сварка в среде защитных газов в зависимости от степени механизации процессов подачи присадочной или сварочной проволоки и перемещения сварочной горелки может быть ручной, полуавтоматической и автоматической. По сравнению с ручной сваркой покрытыми электродами и автоматической под флюсом сварка в защитных газах имеет следующие преимущества высокую степень защиты расплавленного металла от воздействия воздуха отсутствие на поверхности шва при применении аргона оксидов и шлаковых включений возможность ведения процесса во

всех пространственных положениях возможность визуального наблюдения за процессом формирования шва и его регулирования более высокую производительность процесса, чем при ручной дуговой сварке относительно низкую стоимость сварки в углекислом газе. Области применения сварки в защитных газах охватывают широкий круг материалов и изделий узлы летательных аппаратов, элементы атомных установок, корпуса и трубопроводы химических аппаратов и т. п Аргонодуговую сварку применяют для цветных алюминия, магния, меди и тугоплавких

титана, ниобия, ванадия, циркония металлов и их сплавов, а также легированных и высоколегированных сталей. 2. Контактная сварка. Контактная сварка относится к видам сварки с кратковременным нагревом места соединения без оплавления или с оплавлением и осадкой разогретых заготовок. Характерная особенность этих процессов пластическая деформация, в ходе которой формируется сварное соединение. Место соединения разогревается проходящим по металлу электрическим током, причем максимальное

количество теплоты выделяется в месте сварочного контакта. На поверхности свариваемого металла имеются пленки оксидов и загрязнения с малой электропроводимостью, которые также увеличивают электросопротивление контакта. В результате в точках контакта металл нагревается до термопластического состояния или до оплавления. При непрерывном сдавливании нагретых заготовок образуются новые точки соприкосновения, пока не произойдет

полное сближение до межатомных расстояний, т. е. сварка поверхностей. Контактную сварку классифицируют по типу сварного соединения, определяющего вид сварочной машины, и по роду тока, питающего сварочный трансформатор. По типу сварного соединения различают сварку стыковую, точечную, шовную. 2.1 Стыковая сварка. Стыковая сварка разновидность контактной сварки, при которой заготовки свариваются по всей поверхности соприкосновения.

Свариваемые заготовки закрепляют в зажимах стыковой машины. Зажим 1 установлен на подвижной плите, перемещающийся в направляющих, зажим 2 укреплен на неподвижной плите. Сварочный трансформатор соединен с плитами гибкими шинами и питается от сети через включающее устройство. Плиты перемещаются, и заготовки сжимаются под действием усилия, развиваемого механизмом осадки. Стыковую сварку с разогревом стыка до пластического состояния и последующей осадкой называют

сваркой оплавлением. Сварка оплавлением имеет преимущества перед сваркой сопротивлением. В процессе оплавления выравниваются все неровности стыка, а оксиды и загрязнения удаляются, поэтому не требуются особой подготовки места соединения. Можно сваривать заготовки с сечением, разнородные металлы быстрорежущую и углеродистую стали, медь и алюминий и т.д Наиболее распространенными изделиями, изготовляемые стыковой сваркой, служат элементы трубчатых конструкций,

колеса и кольца, инструмент, рельсы, железобетонная арматура. 2.2 Точечная сварка. Точечная сварка разновидность контактной сварки, при которой заготовки соединяются в отдельных точках. При точечной сварке заготовки собирают внахлестку и зажимают между электродами, подводящими ток к месту сварки. Соприкасающиеся с медным электродами поверхности свариваемых заготовок нагреваются медленнее их внутренних слоев. Нагрев продолжается до пластического состояния внешних слоев

и до расплавления внутренних слоев. Затем выключают ток и снимают давление. В результате образуется литая сварная точка. Точечная сварка в зависимости от расположения электродов по отношению к свариваемым заготовкам может быть двусторонней и односторонней. Многоточечная контактная сварка разновидность контактной сварки, когда за один цикл свариваются несколько точек. Многоточечную сварку выполняют по принципу односторонней точечной сварки.

Многоточечные машины могут иметь от одной пары до 100 пар электродов, соответственно сваривать 2 200 точек одновременно. Многоточечной сваркой сваривают одновременно и последовательно. В первом случае все электроды сразу прижимают к изделию, что обеспечивает меньшее коробление и большую точность сборки. Ток распределяется между прижатыми электродами специальным токораспределителем, включающим электроды попарно. Во втором случае пары электродов опускают поочередно или одновременно, а ток подключают

поочередно к каждой паре электродов от сварочного трансформатора. Многоточечную сварку применяют в основном в массовом производстве, где требуется большое число сварных точек на заготовке. 2.3 Шовная сварка. Шовная сварка разновидность контактной сварки, при которой между свариваемыми заготовки образуется прочное и плотное соединение. Электроды выполняют в виде плоских роликов, между которыми пропускают свариваемые заготовки.

В процессе шовной сварки листовые заготовки соединяют внахлестку, зажимают между электродами и пропускают ток. При движении роликов по заготовкам образуются перекрывающие друг друга сварные точки, в результате чего получается сплошной геометрически шов. Шовную точку, так же как и точечную, можно выполнить при двусторонней и одностороннем расположениях электродов. Шовную сварку применяют в массовом производстве при изготовлении различных сосудов.

Толщина свариваемых листов составляет 0,3 3 мм. Шовной сваркой выполняют те же типы сварных соединений, что и точечной, но используют для получения герметичного шва. 3. Газовая сварка и резка металлов. При сварке место соединения нагревают до расплавления высокотемпературным газовым пламенем. При нагреве газосварочным пламенем кромки свариваемых заготовок расплавляются, а зазор между ними заполняется присадочным металлом, который вводят в пламя горелки извне.

Газовое пламя получают при сгорании горючего газа в атмосфере технически чистого кислорода. Рис. 2 Схема газовой сварки a правым, б левым способом В практике применяют два способа сварки - правый и левый см. рис.8 При правом способе сварку ведут слева на право, сварочное пламя направляют на сваренный участок шва, а присадочную проволоку перемещают вслед за горелкой.

Так как при правом способе пламя направлено на сваренный шов, то обеспечивается лучшая защита сварочной ванны от кислорода и азота воздуха, большая глубина плавления, замедленное охлаждение металла шва в процессе кристаллизации. Теплота пламени рассеивается меньше, чем при левом способе, поэтому угол разделки кромок делается не 90 , а 60-70, что уменьшает количество наплавленного металла и коробление. При правом способе производительность на 20-25 выше, а расход газов на 15-20 меньше, чем при левом.

Правый способ целесообразно применять при сварке металла толщиной боле 5 мм и металлов с большой теплопроводностью. При левом способе сварку ведут справа налево, сварочное пламя направляют на ещ не сваренные кромки металла, а присадочную проволоку перемещают впереди пламени. При левом способе сварщик хорошо видит свариваемый металл, поэтому внешний вид шва лучше, чем при правом способе предварительный подогрев кромок свариваемого металла обеспечивает хорошее перемешивание сварочной

ванны. Благодаря этим свойствам левый способ наиболее распространн и применяется для сварки тонколистовых материалов и легкоплавких металлов. Кислородный баллон представляет собой стальной цилиндр со сферическим днищем и горловиной для крепления запорного вентиля. На нижнюю часть баллона насаживается башмак, позволяющий ставить баллон вертикально. На горловине имеется кольцо с резьбой для навертывания защитного колпака.

Средняя жидкостная вместимость баллона 40 дм3. При давлении 15 МПа он вмещает 6000дм3 кислорода. Ацетиленовые баллоны окрашивают в белый цвет и делают на них надпись красной краской Ацетилен. Их конструкция аналогична конструкции кислородных баллонов. Давление ацетилена в баллоне 1,5 МПа. В баллоне находится пористая масса активизированный уголь и ацетон. Растворения ацетилена в ацетоне позволяет поместить в малом объеме большое количество ацетилена.

Растворенный в ацетоне ацетилен пропитывает пористую массу и становится безопасным. При газовой сварке заготовки нагреваются более плавно, чем при дуговой это и определяет основные области ее применения для сварки металлов малой толщины 0,2 3 мм легкоплавких цветных металлов и сплавов, требующих постепенного нагрева и охлаждения, например инструментальных сталей, чугуна, латуней для пайки а наплавочных работ для подварки дефектов в чугунных и бронзовых отливках.

При увеличении толщины металла производительность газовой сварки резко снижается. При этом за счет медленного нагрева свариваемые изделия значительно деформируются. Это ограничивает применение газовой сварки. Газокислородная резка заключается в сжигании металла в струе кислорода и удалении этой струей образующихся оксидов. При горении железа в кислороде выделяется значительное количество теплоты.

Для обеспечения нормального процесса резки металл должен отвечать следующим требованиям температура его плавления должна быть выше температуры горения в кислороде температура плавления оксидов металла должна быть ниже температуры его плавления количество теплоты, выделяющееся при сгорании металла в кислородной струе, должно быть достаточным для поддержания непрерывного процесса резки теплопроводность металла не должна быть слишком высокой, в противном случае теплота слишком интенсивно отводится и процесс резки

прекращается образующиеся оксиды должны быть достаточно жидкотекучими и легко выдуваться вниз струей режущего кислорода. Практически указанным требования отвечают железо, низкоуглеродистые и низколегированные стали. По характеру и направленности кислородной струи различают следующие способы резки. Разделительная резка режущая струя направлена нормально к поверхности металла и прорезает его на всю толщину. Разделительной резкой раскраивают листовую сталь, разрезают профильной материал, вырезают косынки,

круги, фланцы и т. п. Поверхностная резка режущая струя направлена под очень малым углом к поверхности металла почти параллельно ей и обеспечивают грубую ее строжку или обдирку. Ею удаляют поверхностные дефекты отливок. Резка кислородным копьем копье образуется тонкостенной стальной трубкой, присоединенной к рукоятке и свободным концом прижатой к прожигаемому металлу. Кислородным копьем отрезают прибыли крупных отливок, прожигают летки в металлургических печах, отверстия

в бетоне и т. п. Резка может быть ручной и машинной. К преимуществам газовой сварки относятся простота способа, несложность оборудования, отсутствие источника электрической энергии. К недостаткам газовой сварки относятся меньшая производительность, сложность механизации, большая зона нагрева и более низкие механические свойства сварных соединений, чем при дуговой сварке. Газовую сварку используют при изготовлении и ремонте изделий из тонколистовой стали толщиной 1-3

мм, сварке чугуна, алюминия, меди, латуни, наплавке тврдых сплавов, исправлении дефектов литья и др. Строение пламени при горении ацетилена в смеси с кислородом характеризуется наличием трх зон ядра 1, средней зоны 2 и факела 3. Наивысшая температура 2730-2230 0С имеет место в районе второй зоны. Поэтому при сварке горелку располагют так, чтобы ядро пламени касалось поверхности сварочной ванны. 4. Термитная сварка Осуществляется за счт тепловой энергии, выделяемой при обменной реакции компонентов

термита смеси оксидов железа 80 и измельчнного алюминия 20 Схема процесса термитной сварки 3Fe3O4 8AI 4AL2O3 9Fe Q1 Fe2O3 2AI AI2O3 2Fe Q2 Где Q1 3344 кДжкг. Термит загружается в специальный тигель, сообщающийся с формой, облегающей свариваемый стык рельсов, стальных приводов, гребных валов судов и других изделий, и поджигается за счт магниевого или электрического запала.

В результате горения подогретый металл затекает в стык, а образовавшийся шлак выпускают в специальный сосуд приставку. Кроме варианта термитной сварки плавлением, в некоторых случаях используют вариант сварки давлением, отличающийся тем, что разогретые и оплавленные шлаком кромки соединяемых деталей сдавливают специальным приспособлением. 5. Механическая сварка сварка трением. Основана на использовании для нагрева соединяемых деталей превращения механической энергии трения в

кинетическую. Способ применяется для соединения стержневых деталей, труб небольшого диаметра и других подобных изделий. Сварка выполняется на специальных машинах, в зажимах которых закрепляют свариваемые детали. Одна из деталей остатся неподвижной, а другая приводится во вращение и торцом с определнным усилием прижимается к торцу неподвижной деталисм. рисунок Частота вращения детали составляет 500-1500 мин-1 .

Вследствие трения торцы деталей быстро разогреваются и через относительно короткое время происходит их оплавление, автоматически выключается фрикционная муфта, прекращая вращение шпинделя затем производится осевая осадка деталей. Способ весьма экономичен и обладает высоким К.П.Д. Потребляемая мощность составляет 15-20 Втмм2, а затраты электроэнергии в 7-10 раз меньше, чем при контактной стыковой сварке. Способ позволяет сваривать не только однородные, но и разнородные металлы

например, алюминий с медью, алюминий со сталью, медь со сталью и т.д Особенно эффективна сварка заготовок металлорежущего инструмента сврл, метчиков, резцов и другого инструмента из углеродистой и быстрорежущей стали. II Контактная сварка, преимущества и недостатки, целесообразность выбора Контактная сварка относится термомеханическому классу сварок. К достоинствам контактной сварки можно отнести 1.

Возможность соединения тонких листовых и легкоплавких материалов. 2. Возможность сваривать детали различной толщины. 3. Быстрота образования точки шва, это уменьшает время воздействия на другие элементы конструкции. 4. Большая точность шва. 5. Полная автоматизация процесса сварки. К недостаткам 1. Использование токов большой мощности.

2. Давление в месте образования шва может привести к разрушению элементов устройства. 3. Сварка относительно тонких и листовых материалов. 4. Необходимость предварительной очистки места пайки, и необходимость точной подгонки соединяемых деталей. Классификация контактной сварки приведена на рис. 3. а Точечная контактная сварка контактная сварка, при которой соединение деталей происходит на участках,

ограниченных площадью торцов электродов, подводящих ток и передающих усилие сжатия Р. При точечной сварке детали обычно располагают на нижнем электроде 1 рис. 4, а. После опускания верхнего электрода 3 и сжатия деталей усилием Р по цепи пропускают ток, нагревающий детали до плавления на небольших контактируемых участках 2, называемых точками рис. 4, б. Затем верхний электрод поднимают и детали перемещают в новое положение. б

Шовная контактная сварка контактная сварка, при которой соединение деталей выполняется внахлестку вращающимися дисковыми электродами с образованием непрерывного или прерывистого шва. При шовной сварке соединение состоит из ряда точек, образующих сварной шов рис. 5, б, а электроды - ролики 1 и 2 рис. 5, а - перемещают детали или катятся по ним. Если расстояние между точками за счет удлинения пауз между импульсами тока увеличить, то вращающимися

электродами можно получить производительную точечную сварку. в Стыковая контактная сварка контактная сварка, при которой соединение свариваемых деталей происходит по поверхности стыкуемых торцов. При стыковой сварке зажатые электродами-губками усилием Pзаж детали соединяются по всей поверхности их контакта при осадке усилием PC после местного нагрева соединяемых концов рис. 6, а.

Усилие Pзаж обычно значительно больше PC. После сварки деталь имеет в стыке грат рис. 6, б, который часто удаляется механической обработкой. г Рельефная сварка- контактная сварка, при которой соединение деталей происходит на отдельных участках по заранее подготовленным или естественным выступам. При рельефной сварке детали контактируют по выступам-рельефам рис.

7, а и сжимаются между электродом 3 и контактной плитой 1 с электродными вставками 2 или без них. Рельефная сварка может осуществляться по одному или нескольким рис. 7, 6 рельефам одновременно. д Шовно-стыковая сварка контактная сварка, при которой стыковой шов образуется последовательным нагревом и сжатием соединяемых кромок. При шовно-стыковой сварке зажатые в приспособлениях или прихваченные детали 1 и 2 сжимаются одним или

двумя вращающимися дисковыми электродами 3 и 4 рис. 8, а. Соединение формируется при деформации концов деталей и почти полном устранении нахлестки рис. 8, 6. При всех видах контактной сварки сваренную деталь или узел освобождают от электродов при выключенном токе. В целях свободного перемещения одного из электродов контур имеет гибкую перемычку ГП. Электродная головка ЭГ в зависимости от способа сварки, формы деталей и технологических приемов

может иметь разное конструктивное исполнение рис. 9, 1,2 - электроды. Для каждого вида сварки создана серия универсальных и специальных машин. Технические требования к контактным машинам изложена в ГОСТ 297 - 80. 1. Технология точечной сварки 1.1 Разновидности точечной сварки Точечной сваркой обычно соединяют листовые конструкция рис.

97 из однородных и разнородных черных и цветных металлов одинаковой и разной толщины или листы с катаными, прессованными, коваными и обработанными резанием заготовками и, в частности, детали автомобилей и тракторов, узлов сельскохозяйственных машин, кондиционеров, холодильников, железнодорожных вагонов, предметов домашнего обихода и др. Точечная сварка подразделяется на одно ряс 10, а двух рис. 10, г- и многоточечную рис. 10, б, с односторонним рис.

10, б, в, двусторонним рис. 10, а, г и косвенным рис. 10, д подводом тока. Она может быть одно двух- и многоимпульсной. В зависимости от материала и толщины деталей требуемого качества и производительности используют синусоидальный ток без изменения или с изменением его амплитуды или фазы рис. 11, а,б,в, а также импульсы непрерывного униполярного низкочастотного, разрядного или выпрямленного

токов рис. 11, г, д, е. Форма тока существенно влияет на формирование соединения и его качество. Так, переменный ток при точечной сварке металлов толщиной 1 мм с высокой теплопроводностью может приводить к выплескам и резкому снижению стойкости электродов, а импульс униполярного тока лишен этих недостатков. Рис. 10 Схемы точечной сварки. Ядро расплава формируется под давлением на участках преимущественного тепловыделения в зоне контакта при интенсивном теплоотводе в электроды и пластической деформации нагретого

металла. Рис. 11 Графики токов применяемые при точечной сварке. 1.2 Подготовка к сварке и правка сварных деталей Детали перед сваркой зачищают, правят, подгоняют и собирают в приспособлении или прихватывают. Детали из низколегированных сталей от масел обезжиривают ацетоном, бензином или растворителями и обрабатывают вулканитовыми кругами с абразивом, щетками, абразивным полотном или травят. Толстые окисные пленки могут разрушаться прокаткой роликами с косозубой насечкой,

нагревом пламенем, чугунной и стальной дробью или резаной проволокой, а также вакуумдробной обработкой и иглофрезерованием. В массовом производстве обычно используют травление, а в мелкосерийном и при повторной сварке - зачистку щетками или наждачной бумагой. Качество очистки оценивается по внешнему виду и по замерам Rэд на специальном стенде при Рс и рабочих электродах микроомметром или двойным мостом с точностью 2 мкОм. Допустимые RЭЭ при оптимальных Рс у низкоуглеродистой стали толщиной 1 3 мм 600, у низколегированной 800,

у жаропрочных сплавов 900, алюминиевых 80120 и у магниевых 60 150 мкОм. Сразу после зачистки RЭД в 2 3 раза меньше. Детали зачищают целиком или на участке нахлестки. Легированные стали с равномерным металлическим блеском или матовым оттенком сваривают без контроля Rэд. Подготовленные поверхности пассивируют и зачищают от заусенцев, пыли, абразивов, окислов и других загрязнений. Превышение технологически допустимой длительности вылеживания перед сваркой приводит к

выплескам и прожогам. Детали с металлическими покрытиями обычно не зачищают и прихватывают на сварочных режимах. Небольшие детали и узлы, жестко зафиксированные в приспособлениях, сваривают без прихватки. Расстояние между прихватками у стали 50 80 мм, у легких сплавов 70 150 мм. Крупные узлы иногда прихватывают аргонодуговой или дуговой сваркой с последующей вырубкой прихваченных мест. Сваренные детали правят вручную на прессах или при местном подогреве, устраняющем выпуклости.

Правка ударом закаливающихся материалов не рекомендуется из-за появления надрывов. 1.3 Выбор режима сварки Режим сварки задается током Iс, длительностью его протекания tc, усилиями сварки Рс и проковки-Pк, а также диаметром электрода dЭ с плоской или сферической формой радиусом Rэ иногда указывается диаметр ядра. Iс и Рс могут задаваться по определенной программе.

Важной характеристикой также служит RЭЭ, зависящее от RЭД, Rд и RK. Совмещаемые графики Iс и Рс во времени именуются циклограммами . Их выбирают с учетом материала, толщины деталей, требований к качеству и имеющегося оборудования. Обычно параметры режима задают по таблицам ориентировочных режимов, номограммам, результатам анализа физических свойств свариваемых материалов или устанавливают по технологической карте.

Выбранные режимы уточняются при испытаниях по ТУ опытных образцов или деталей. Основные параметры режима связаны с электро- и теплопроводностью р и с материала, его прочностью при температурах сварки, коэффициентами линейного расширения и чувствительностью материала к нагреву. С повышением р и с увеличиваются требуемые Iс и уменьшается tс, что требует увеличения мощности машин. При повышенной прочности необходимы большие Рс, зависящие от температурного поля, схемы, скорости и

степени деформации нагретого металла. Из-за сложности расчета Рс сопротивление деформации ориентировочно определяют, исходя из ав материала при 0,5 0,6 TПЛ0 С. С повышением увеличиваются деформация и усадка ядра при кристаллизации и возможны в нем раковины и трещины, а также трещины в околостыковой зоне. Для их предупреждения программируют Рс или используют Рк или дополнительный импульс Jт.

При больших скоростях нагрева 1000 10000 Сс и охлаждения у ряда материалов возможно резкое повышение твердости и большие остаточные напряжения, что требует термообработки соединений в машине или вне ее. Следовательно, при выборе режима необходимы данные по теплофизическим свойствам материалов и их пластической деформации при высоких температурах. Режим меняется при колебаниях напряжения сети, шунтировании, износе электродов, изменении Rэд и Rk. Поэтому параметры режима стабилизируют или автоматически регулируют,

a dЭ восстанавливают. Соединения, сваренные на выбранном и уточненном режиме, испытывают на срез и отрыв или на скручивание с анализом макро- и микроструктуры. Обычно Рс в пределах 10, мало влияющее на качество, при уточнении режимов не меняют. При выбранном dЭ и RЭ уточняют Iс и tc контролируя качество по технологической пробе. Табл. 1 Относительные параметры режима сварки. 1.4

Сварка различных материалов Ориентировочные режимы табл. 2 приводятся для металлов 1 и 3 мм, причем вместо Iс и Рс указаны плотность J IсFЯ и давление р PCFЯ , а FЯ определена, исходя из dЯ 0,8 d2Я. Несмотря на то что многие из рассмотренных материалов и сплавов можно сваривать на постоянном или переменном токе без модуляции или с ней, а также при импульсном токе

низкочастотных и конденсаторных машин, для каждого материала наиболее целесообразен рекомендуемый термодеформационный цикл. Переменным током с плавным его нарастанием в каждом импульсе модулирование и спадом в конце сваривают одним или несколькими импульсами закаливающиеся стали, никелевые и титановые сплавы толщиной до 3 мм редко до 6 мм, а также алюминиевые сплавы толщиной до 1 ,5 мм ограничения связаны с мощностью машин, униполярными импульсами постоянного и низкочастотного тока с регулированием его спада в конце импульса

сваривают практически все материалы и в особенности стали и сплавы, требующие мягких режимов. Мощными импульсами конденсаторных машин сваривают теплоэлектропроводные материалы или при надлежащем регулировании углеродистую сталь и другие материалы, а маломощными - тонкие детали. Для предупреждения трещин и раковин, а также для термопластической обработки образовавшегося ядра прикладывается ковочное усилие Рк. Оно повышается с ростом т Rэ и уменьшением tc.

Приложение Рк до выключения тока вызывает непровар, при выключении чрезмерно усиливается деформация, а при большой задержке не завершается требуемая пластическая деформация. Поэтому паузу в диапазоне 0,02 0,20 с выбирают по толщине материала. Для стабилизации нагрева металл толще 5 мм предварительно обжимают. С увеличением для расширения технологических возможностей машин несколько снижается j и увеличивается

tc. Низкоуглеродную сталь сваривают в широком диапазоне мягких плотность тока jc 80 160 Амм2, средних и жестких jс 200 500 Амм режимов. Обычно диаметр электрода dЭ 2 2,5 мм, Рс 100 200. Часть усилия, расходуемая на деформацию детали до сварки, повышается с увеличением предела текучести и толщины зазоров, а также с уменьшением шага Sт. Высокопроизводительные жесткие режимы сварки, уменьшающие деформацию деталей, требуют меньшего расхода

энергии, но более тщательной подготовки деталей и их сборки. В автомобилестроении низкоуглеродистую сталь сваривают при j200 500 Амм2 и рс 65 115 МПа. Тонкие детали лучше сваривать на жестких режимах, а толстые при программировании Iс и Рс табл. 19 при синхронном многоимпульсном до 10 включении первого, его стабилизации в пределах, 2 и модуляции переднего фронта импульса. Одноимпульсные режимы при постоянном давлении обычно не исключают

появления усадочных дефектов, а многоимпульсные их устраняют и повышают прочность. При этом на 25 30 снижается Iс, на 35 40 Рс при незначительном не более 10 15 снижении производительности. Сложные циклы tc0.40.5 с, tп0.10,2 с исключают выплески, повышают стойкость электродов и качество соединений. Для деталей 5 1 и 2 мм можно применять обжимку, которая имеет соответственно dH 8 и 11 мм и dB 6 и 8 мм, h 3 и 3,5 мм, ПР 0,1 0,2 мм. Режимы сварки низкоуглеродистой стали

Рс 4350 и 5000 Н, Iс 7,8 10,2 кА, tс 0.140.3 c. Табл. 2 Ориентировочные режимы точечной сварки Небольшие трудности вызывает окалина, которая резко повышает RK и Rэд, внедряется в электроды и усиливает их износ, препятствуя протеканию тока или вызывая выплески. Если удаление окалины невозможно, то в начале нагрева повышают Рc, программируют на мягком режиме Iс, снижая его начальную величину, или сваривают с наложением ультразвуковых

колебаний. Эти колебания стабилизируют сварку горячекатаного металла, резко снижая количество выплесков и повышая прочность соединений. Основной дефект при сварке сталей с окалиной пористость возникает из-за взаимодействия кислорода окалины с углеродом и образования нерастворимой окиси углерода. Вытеснение окалины при колебаниях подавляет эту реакцию. Одновременно с этим снижается уровень внутренних напряжений.

Прочность соединений повышается на 8 10, а рассеивание показателей уменьшается вдвое. Толщина и материал покрытия существенно влияют на Iс. Детали с цинковым Zn покрытием, имеющим малую твердость и низкую TПЛ, имеют меньшее сопротивление, чем с Ni, Си и Сг, поэтому у первого dЯ достигается при больших IС. У обычной стали RЭЭ после кратковременного спада возрастает и достигает максимума при плавлении

ядра. У сталей с Zn и РЬ покрытием RЭЭ меньше и устанавливается позже, что затрудняет формирование ядра, в особенности в его центре. Влияние покрытия усиливается с увеличением его толщины. Так, если Zn покрытие до 380 гм2 у полос толщиной 0,88 мм мало влияет на режим, то при 460 гм2 с увеличивается с 13 до 22 кА при tс 0,14 с. Уменьшение тока на 5 при цинковом-покрытии уменьшает прочность на 14, а увеличение п покрытия на 5 мкм требует повышения тока на 20.

При точечной сварке деталей автомобиля 1.2 мм из стали 08кп с цинковым покрытием толщиной 25 и 10 мкм рекомендуется увеличивать tc, так как с ростом Iс качество нестабильно из-за перегрева и выплесков. Вместе с тем постепенное повышение IС и Рс целесообразно. Сталь с алюминиевым покрытием П 0,6 1,0 1,2 и 1,4 мм сваривают при dЭ 16 мм, Rэ 50 мм с Рс 1800, 2000, 2500 и 4000 Н, Iс 8,7, 10,5,13 и 14 кА соответственно при

Iс, исключающем глубокие вмятины . Также важен выбор материала электрода. Электроды со вставками из W и Мо растрескиваются и выкрашиваются при нагреве быстрее медных с Zr. Добавки в W небольших количеств Сг и Си или 0,5 Ti и 0р8 Zr их стойкость повышают. При односторонней сварке горячее оцинкованных сталей заметно шунтирование тока и снижение стойкости электродов. Площадь электрода резко возрастает после 500 1000 точек со скоростью,

не зависящей от типа покрытия. Износ электродов определяется его диффузионным взаимодействием с покрытием. Модуляция тока, униполярные импульсы и многоимпульсные режимы уменьшают износ. Стабилизация толщины покрытия стабилизирует режим, повышая стойкость электродов из сплава Си - Сг - Zr до 8000 15000 точек. Нанесение на цинковое покрытие осаждением Fe и Ni уменьшает Iс и повышает стойкость электродов без ухудшения коррозионной стойкости соединения.

Так, наличие 30 Fe в покрытии уменьшает Iс в 13 раза. Покрытия с низкой Тт взаимодействуют с электродами, образуя бронзы и изменяя их размеры и форму. Лужение или цинкование электродов замедляет образование бронз. На практике электроды зачищают через 500 1000 точек. Наружное охлаждение электродов с расходом воды 4 лмин резко ослабляет нагрев.

Для повышения стойкости целесообразно высокое давление рс и малая tc, а также задержка их на детали после окончания нагрева. Специальные пасты и смазки, уменьшающие трение при деформации, уменьшают взаимодействие электрода с покрытием. Интенсивно закаливающиеся материалы сваривают на мягких или жестких режимах с термообработкой. Большие скорости их нагрева и охлаждения повышают в 1,5 2 раза и более твердость соединений и снижают резко их пластичность. Возникающие при этом внутренние напряжения могут при 6 2 мм дать трещины,

раковины и поры. Мягкие режимы увеличивают коробление деталей. Термообработка точки в электродах по сравнению с отпуском в печи на ряде сталей 25ХГСА, 25ХСНВА, 17ХНВФА и др. в несколько раз быстрее и требует в десятки раз меньшего расхода электроэнергии. После электротермообработки усилие среза Рср по сравнению со сваркой без нее повышается в 1,2 2 раза, а усилие отрыва - Ротр - в 3,5 7 раз. Появление хрупких структур и образование трещин предупреждают

также сваркой на мягких режимах tс, в 3.5 раза большей, чем у металлов 1-й группы, с двухимпульсным, а для толстых листов часто с трехимпульсным нагревом при замедленном охлаждении во втором импульсе. Давление у этих материалов значительно выше, чем у материалов 1-й группы. Пластическая деформация в стадии проковки при нагреве, в 1,5 раза большем tс, до температур ниже Ас1 улучшает структуру и предупреждает трещинообразование.

Хорошие результаты без заметного роста зерен в околоточечной зоне также получены при сварке на жестких режимах и деформации в стадии отпуска при температурах на 100 150 С ниже Ас1. Повышение давления рк до 2,5 рс усиливает теплоотвод. Нержавеющие стали аустенитного класса можно сваривать на различных режимах, однако из-за высокого коэффициента теплового расширения и возможных при больших tc деформаций целесообразнее жесткие режимы.

Высокопрочные нержавеющие стали термообработанные, нагартованные требуют повышенных на 20 40 Рс. Аустенитные стали также сваривают через прокладку из фольги ванадия. Для ряда закаливающихся сплавов целесообразен второй импульс тока. Некоторые двухфазные стали сваривают с последующей термообработкой при меньшем IС и tc и большем Рс чем детали из ниэкоуглеродистой стали.

Ориентировочно при 0.3 3 мм, Jc 2,5 17 кА, Рс 1,1 12,0 кН,dэ 3 8,5мм, tс 0,06 0,4 с. Титановые сплавы хорошо свариваются на режимах сварки аустенитных сталей после травления Rк 50 60 мкОм, через 50 ч повышается до 100 мкОм. Для сварки используют электроды из кадмиевой бронзы. Изменение RЭ 50 100 мм и Рс мало влияет на dэ. Целесообразна проковка, измельчающая структуру с Рк 3,5 4 Рс для сплава ОТ-4. Жаропрочные сплавы во избежание выплесков лучше сваривать униполярными

импульсами с повышенным Рс. Возможна сварка на мягких режимах, с большим Рс. Медные, алюминиевые и магниевые сплавы сваривают на жестких режимах при больших плотностях тока алюминиевые сплавы из-за значительной усадки 6 7 помимо больших Рс и малых tc требуют удаления окисной пленки и применения Рк. Детали зачищают щетками из нержавеющей стали, кремнефтористыми или фосфорными кислотами, снижающими

Rэд от 1000 до 10 50 мкОм. Ic линейно связано с dя, при увеличении dя более 8 мм линейность несколько нарушается. Это обусловлено тем, что в области оптимальных Ic и Рк. они не влияют на dя и прочность. С ростом Iс и снижением Рс увеличивается количество дефектов в ядре. Налипание металла на электрод снижает Iс и уменьшает dя.

Поэтому электроды зачищают часто, иногда через 20 30 точек. Сплавы алюминия сваривают при нарастании тока со скоростью 150 180 кАс. При меньших скоростях ухудшается структура ядра точки, расширяется зона нагрева, увеличиваются вмятины и усиливается налипание материала электродов на свариваемые детали и металла деталей на электроды. В зоне отжига около сварной точки термически упрочненных сплавов типа

Д16 происходят разупрочнение металла и рост зерна. Магниевые сплавы сваривают на жестких режимах с меньшим Рс при частой зачистке электродов из-за переноса металла деталей на электроды и наоборот. Чистая медь из-за чрезмерно высокой тепло- и электропроводности при сварке на обычных режимах не образует ядра. Для повышения сопротивления поверхность контактов покрывают тонким слоем серебра после их зачистки,

промывки и удаления окислов. Такие листы при 0,127 0.94 мм и 0,94 0,94 мм сваривают на конденсаторных машинах электродами из вольфрама или молибдена. Чистый алюминий и медь сваривают иногда с прокладкой между электродами и деталями полосок нержавеющей стали толщиной 0.1 0,2 мм. Без прокладок алюминий и медь привариваются к электродам. Такие прокладки допускают сварку алюминия на обычных машинах небольшой мощности.

Никель из-за низкого электросопротивления и высокой теплопроводности, а также повышенной пластичности сваривают на жестких режимах двумя импульсами, первый импульс из которых при малом токе повышает электросопротивление, а второй является сварочным. Проковку обычно не применяют. Тугоплавкие химически активные материалы W,Mo и др. из-за высоких Тпл обычно сваривают через легкоплавкие прокладки из технического титана, никелевого сплава

ВЖ98 и др. Многоимпульсные режимы облегчают сварку без прокладок. Несколько лучше свариваются менее теплопроводные чем молибден с более высокими р тантал, ниобий и их сплавы. На режимах сварки титановых сплавов с повышенной в 1,6 1,7 плотностью тока сваривают цирконий. Разноименные материалы сваривают на мягких режимах. Для более симметрического расположения ядра усиливают нагрев и уменьшают теплоотвод в теплопроводный

материал за счет уменьшения диаметра и теплопроводности электрода. При большом различии в температурах плавления и тепло-физических свойствах на мягких режимах нагрев не выравнивается. Поэтому их сваривают на жестких режимах с использованием вставок в электроды, прокладок и покрытий, применением обжимок, программирования Рс и Iс и др. 1.5 Сварка деталей разной толщины При большом различии 1 и 2 плотность тока в толстой детали

рис. 12, а повышается -на периферии контакт рис. 12, б, интенсивно охлаждаемого электродом со стороны тонкого листа. Образующееся несимметричное ядро смещается в толстую деталь и при большом различии в толщине не затрагивает тонкой детали. Смещение усиливается на мягких режимах, а на жестких резко повышается плотность на периферии ядра и усиливается опасность внутренних и наружных выплесков. Дня надежного проплавления тонкого листа обычно усиливают его нагрев, применяя при жестких режимах

на тонком листе рис. 12, г рельефы или сжимая линии тока магнитным полем, а при мягких регулируя теплоотвод экранами рис. 12, д, массой электродов рис. 12, в или их материалом рис. 12, е. С увеличением массы и dэ ускоряется охлаждение контактируемой детали. Поэтому массивные электроды с большим dэ устанавливают со стороны толстой детали. При малых dэ со стороны тонкой детали возможны выплески, глубокие вмятины и уменьшение ядра, также

полезны вставки в электроды. Прокладки с более высоким электросопротивлением облегчают проплавление тонкого листа при небольших плотностях тока. Локализуют нагрев тонкого листа и уменьшают его деформацию электродами с обжимными втулками. Тугоплавкие экраны толщиной 0,05 0,15 мм из металлов с низкой теплопроводностью при хорошей зачистке можно использовать по нескольку раз. Стальные листы с отношением 13 и алюминиевые с отношением 12 сваривают по режимам тонких листов.

Очень тонкие детали 0,25 мм приваривают на особо жестких режимах при tс 0,01 с. Ядро образуется на участках максимальной плотности тока по краям электрода. Жесткие режимы, способствующие тепловыделению на контакте, легко задать на конденсаторных машинах при одном импульсе. Импульсы машин постоянного тока и низкочастотных машин при соответствующем регулировании Iс и Рс предпочтительнее. Также возможно использование электродов с ферромагнитным экраном в виде перемещающегося

кольца, программирование Рс и Iс и другие ранее рассмотренные способы устранения выплески и выравнивания нагрева. Рис 12 Способы сварки деталей неравной толщины. 1.6 Дефекты стыковой, точечной, шовной и рельефной сварки Наружные дефекты выявляются осмотром или обмером, а внутренние при разрушении соединения или его испытании приборами последнее не всегда возможно. Допустимость тех или иных дефектов при каждом виде сварки определяется

ТУ на изделие в соответствии с которыми контролируют соединения. Дефекты появляются при нарушениях технологии подготовки, сборки и сварки деталей, а также при последующей обработке. На появление дефектов также влияет износ электродов, изменение характеристик машины и ее узлов, колебания напряжения и др. Главное в контроле предупреждение брака. Автоматизация контроля, хорошее знание причин образования и способов устранения дефектов облегчают

эту задачу. К дефектам стыковой сварки рис. 13,а-и относят недопустимые отклонения в размерах деталей и искажение их формы, несплошности и подплавление, а также неблагоприятную структуру непровар, перегрев, трещины и др Дефекты предупреждаются при устранении причин их появления или при строгом соблюдении технологии, контроле работы машины, периодической проверке качества соединений и своевременной замене инструмента. К дефектам точечных соединений относят недопустимые отклонения в размерах деталей и расстояний

между точками, раковины, пористость рис. 14, б, трещины рис. 14, в в ядре, непровары рис. 14, в, малый размер ядра, выплеск, глубокие вмятины и налипание металла электродов, подплавление, прожоги и вырывы точек. Отсутствие расплава на одной из деталей может давать дефект типа склейка с малым количеством общих зерен в изломе. Рис 13 Дефекты стыковой сварки. Дефекты шовной сварки, за исключением перегрева поверхностей и более

сильного коробления деталей, аналогичны дефектам точечной сварки. Неравномерные чешуйки на шве связаны с большой скоростью сварки и перекосом или неправильной заточкой роликов. Глубокие вмятины возникают при большой длительности импульса тока, малом давлении и большом токе. Хорошая подгонка и прихватка деталей при равномерном распределении зазоров предупреждают продавливание и раскрытие кромок при сварке. Рис 14 Дефекты точечной сварки.

Выход литого ядра обычно связан с плохой зачисткой, большой длительностью импульса тока и его большой величиной. Трещины у кромок и их раздавливание вызываются близким расположением шва к кромкам и большим током. Негерметичность шва связана с большим шагом между точками, с нарушением режима по току, давлению, длительности импульса, скорости, а также по диаметру и ширине роликов, с плохой сборкой деталей, большой разницей диаметров верхнего и нижнего роликов и т.д.

Непровар, трещины и внутренний выплеск выявляются на технологической пробе и при микроисследованиях. Неравномерность чешуек, вмятины, продавливание, выход литого ядра, прожог, наружные выплеск и трещины выявляются осмотром через лупу. В ряде случаев допустимы поры, мелкие трещины, перегибы. Допускается ремонт до 10 20 длины шва. Дефекты предупреждаются при устранении причин их появления. Иногда допускается подварка дефектных соединений на точечной машине с применением железного порошка

прожог и глубокие вмятины на стали, постановка дополнительных точек при непроваре, заклепок и аргонодуговая подварка. Допустимые виды исправлений указывают в ТУ на изделие. Большинство дефектов рельефной сварки по природе близко к дефектам точечной сварки. В отличие от точечной при рельефной сварке вмятины со стороны одной детали отсутствуют, а со стороны второй представляют следы обратной деформации рельефа.

Непровар при ней чаше бывает местным, в особенности когда соединение формируется одновременно в твердом состоянии и при наличии расплава. При рельефной сварке одни точки могут формироваться нормально, а другие с выплеском при перекосах и неравномерном распределении давления. Для Т-образных соединений типичны те же дефекты, что и для стыковой сварки. В настоящее время еще нет общепринятых норм о допустимости тех или иных дефектов при рельефной сварке.

При устранении дефектов руководствуются технологическими данными. Вывод Контактная сварка прогрессивный, универсальный и широко распространенный в промышленности способ соединения металлов. Контактная сварка, предложенная нашим соотечественником Н.Н. Бенардосом, широко применяется в автомобильной, авиационной и электронной промышленности, в космической технике, котло- и трубостроении, металлургическом производстве, прокладке железнодорожных путей и трубопроводов,

производстве предметов широкого потребления и в других отраслях промышленности. Дальнейшее развитие технологий требуют дальнейшего развития сварочного производства и повышения его эффективности, лучшего использования материалов, энергоресурсов, рабочего времени и оборудования, широкого применения робототехники, вычислительных машин и высокопроизводительной технологии. Большое значение при этом приобретает дальнейшее развитие высокопроизводительной, легко автоматизируемой

контактной сварки, используемой в сварных конструкциях многих изделий и обеспечивающей стабильное качество соединений при высокой культуре производства и хороших условиях труда. Список литературы 1. Чернышов Г.Г. Сварочное дело Сварка и резка металлов ИРПО, ПрофОбрИздат, 2002 2. В. Л. Лихачев Электродуговая сварка. Пособие для сварщиков и специалистов сварочного производства,

Солон-Пресс, 2006 3. Кабанов Н.С. Сварка на контактных машинах. М. высшая школа. 1985. 4. Материалы Интернет 5. Банов М.Д. Технология и оборудование контактной сварки.