Контактная стыковая сварка

Среди способов контактной сварки доля стыковой сварки составляет более 10 %. Стыковая сварка является высокопроизводительным способом с высокой степенью механизации технологического процесса.

Стыковая сварка – это способ контактной сварки, когда исходные заготовки 2 посредством сварки соединяются по всей площади контакта.

Контактная плита 1 (рисунок 12.1 а), закрепляется на станине сварочного устройства 3 снабжена токоподводящими электродами 5, левый из которых соединен неподвижно с токоподводящим зажимом, а правый – с возможностью перемещения относительно контактной плиты 1. Исходные заготовки 2 перед началом сварки закрепляются в токоподводящих зажимах, соединённых с электродами 5. К электродам подсоединяется вторичная (токовая) обмотка трансформатора 4, питающегося переменным током.

Стыковую сварку подразделяют по характеру нагрева на сварку сопротивлением и сварку оплавлением.

В случае использования стыковой сварки сопротивлением исходные заготовки сжимают предварительным усилием в пределах 3-5 кН, затем производится включение трансформатора 4, причём последующий нагрев контактной области заготовок может быть до температуры, составляющей (0,8-0,9) Т_пл или до жидкого состояния.

По этой причине различают две разновидности стыковой сварки сопротивлением:

а) без начального расплавления металла;

б) с расплавлением металла контактной области.

а – без начального расплавленного металла, б – с расплавлением металла,

в – давление в процессе сварки, г – принципиальная схема

Рисунок 12.1 - Схемы различных видов контактной сварки

После окончания нагрева сварочный ток отключают и импульсом доводят усилие сжатия до рабочего, определяемого технологическим процессом, при этом образуется в обоих случаях физический контакт стыковых поверхностей заготовок с получением прочного сварного соединения. В месте сварки на поверхности заготовок образуется утолщение, называемое гратом, который получается в результате выдавливания (выжимания) металла из стыковой области.

Этот способ используют для сварки сталей и сплавов меди – бронз и латуней, причём площадь контакта достигает величины 1500-2000 мм².

При стыковой сварке оплавлением в отличие от стыковой сварки сопротивлением вначале осуществляют подачу тока напряжением 6-10 В, а затем сдвигают заготовки с небольшим предварительным усилием (несколько десятков ньютонов) для получения контакта. Выступающие неровности контактной области являются при замыкании электрической цепи локальными местами с высокими (3-5 кА/мм²) плотностями тока, что приводит вначале к интенсивному их оплавлению с постепенным образованием сплошного жидкого слоя на обоих торцах свариваемых заготовок.

При достижении данного момента импульсом повышают давление сжатия до рабочего, жидкий металл и поверхностная плёнка оксидов выдавливается из стыка с образованием, как и в предыдущем способе, утолщения – грата. Перед окончательным рабочим сжатием производится отключение подачи сварочного тока.

Технологическому процессу контактной стыковой сварки свойственны два взаимосвязанных процесса: нагрев и пластическая деформация металла исходных заготовок, осуществление которой, в конечном счёте, должно обеспечить посредством удаления оксидных плёнок и получения необходимого контакта сварного соединения с заданными физико-механическими характеристиками.

Посредством стыковой сварки производят соединение всех известных конструкционных металлов как однородных, так и разнородных, причём с большим диапазоном по площадям контактной зоны (от 1 до 2000 мм²) и разновидностям профилей от проволоки до сортового проката.

Наибольшее распространение, как показала практика внедрения способов стыковой сварки в различных отраслях промышленности, получил способ сварки оплавлением.

Дата добавления: 2015-09-04