Контактная сварка - Сварка непрерывным оплавлением
Подробности- Подробности
- Опубликовано 25.05.2012 15:55
- Просмотров: 27092
Сварка непрерывным оплавлением выполняется в такой последовательности. Закрепленные в зажимах машины детали плавным перемещением подвижного зажима приводят в соприкосновение при включенном сварочном токе. При этом происходит оплавление свариваемых торцов деталей. Затем производят осадку на установленную величину и выключение тока. Такой способ применяют при сварке тонкостенных труб, листов, рельсов и инструмента. Можно производить сварку разнородных металлов. Достоинством сварки с непрерывным оплавлением является высокая производительность процесса. Однако при этом способе потери металла на угар и разбрызгивание значительны. Сварка прерывистым оплавлением производится путем чередования плотного и неплотного контакта свариваемых поверхностей деталей при включенном сварочном токе. Небольшими возвратно-поступательными движениями подвижного зажима производят периодическое замыкание и размыкание сварочной цепи в месте контакта деталей до тех пор, пока торцы их не нагреются до температуры 800...900° С. Затем производят оплавление и осадку. Прерывистое оплавление применяют при сварке низкоуглеродистой стали в тех случаях, когда мощность стыковой машины недостаточна для производства сварки с непрерывным оплавлением. Этот способ также связан с дополнительным расходом металла, поэтому иногда подогрев производят способом сопротивления (включают ток при замкнутой сварочной цепи), а затем разводят детали и переходят к оплавлению и осадке. Подготовка деталей к сварке зависит от принятого способа сварки. При сварке сопротивлением важное значение имеет точность и плотность прилегания свариваемых поверхностей. Недостатки подгонки (перекос, наличие зазора) приводят к неравномерному прогреву деталей, образованию окислов и тем самым снижению качества сварного соединения. Отклонения размеров по диаметру для круглых стержней должны быть менее 2%, а для прямоугольных сечений разница в размерах допускается менее 1,5%. Свариваемые торцы деталей подвергают тщательной механической или химической очистке. При этом должны быть хорошо очищены также и поверхности соприкосновения деталей с зажимным устройством стыковой машины. Это необходимо для получения хорошего контакта. Важное значение имеет длина конца свариваемой детали, выступающего из зажима машины (так называемая установочная длина). При малой длине деталь прогревается недостаточно, так как основная доля теплоты уходит через зажим машины. При большой установочной длине деталь разогревается на большой длине и осадка, а отсюда и сварка получаются некачественными. При сварке сплошных сечений длина выступающих концов деталей должна составлять 0,4...0,7 от диаметра заготовки (или от стороны квадрата). При сварке листов эта величина зависит от толщины металла и протяженности стыка. Например, при толщине листа 2...8 мм и длине стыка до 200 мм установочная длина составляет от 10 до 12 мм, при длине стыка 400...800 мм - от 13 до 16 мм, а при длине стыка 800... 1000 мм - от 14 до 17 мм. Припуск на сварку сопротивлением берется небольшой, так как он расходуется только на осадку. Для деталей диаметром (или со стороной квадрата) до 50 мм припуск на осадку составляет 0,3...0,5 от диаметра, а для деталей диаметром до 100 мм - 0,15...0,2 от диаметра. Давление осадки при сварке низкоуглеродистых сталей определяют, исходя из величины удельного давления и площади сечения контакта сварки. При автоматических машинах удельное давление осадки составляет 39...59 МПа (4...6 кгс/мм2), а при неавтоматических машинах -29...39 МПа (3...4 кгс/мм2).
Электрические параметры процесса сварки определяются в зависимости от материала свариваемых деталей и площади сечений стыкуемых поверхностей. Напряжение холостого хода составляет от 1,5 до 3 В. При этом большие значения принимают для больших площадей сечений (500... 1000 мм2). Плотность тока принимается для низкоуглеродистых сталей в пределах 20...60 А/мм , для цветных металлов и сплавов - от 60 до 150 А/мм2. При сварке сталей сплошного сечения удельная мощность составляет 0,12...0,15 кВ-А/мм2. Для меди вели? чина удельной мощности достигает 0,5...1,0 кВ« А/мм2, для алюминия от 0,13 до 0,23 кВ-А/мм2. При сварке методом оплавления свариваемые торцы не обрабатывают так тщательно, как при сварке сопротивлением, так как часть металла зоны соединения оплавляется. Кроме того, отклонения в размерах в зоне соединения допускаются большие: для круглых сечений до 15%, а для квадратных и прямоугольных - от 10 до 12%. Припуск при сварке методом оплавления расходуется на оплавление и осадку. Для углеродистых и низколегированных сталей величину припуска принимают в зависимости от площади сечения свариваемого металла. При площадях сечения до 200 мм2 припуск составляет примерно 60% от диаметра (или стороны квадрата), а более 200 мм2 - до 50% от диаметра свариваемых поверхностей. При определении припуска необходимо учитывать также зазор между свариваемыми поверхностями. Величина зазора при сечениях от 100 до 1000 мм2 составляет 1,5...4 мм, а свыше 1000 мм2 - до 8 мм.
При сварке оплавлением величина сварочного тока может быть меньше, чем при сварке сопротивлением. Для поверхностей площадью сечения 100...200 мм2 плотность сварочного тока составляет 10... ...25 А/мм2. Расход электроэнергии и необходимая мощность оказываются меньше, чем при сварке сопротивлением. Удельная мощность при сварке углеродистой стали составляет 0,04...0,07 кВ-А/мм2. Стыковая сварка широко применяется при соединении арматурных стержней железобетонных изделий. Она позволяет сваривать стержни для арматуры любой необходимой длины. При этом металл заготовки используется почти полностью, так как из коротких отрезков можно сваривать стержни требуемой длины. Для получения качественной сварки выбирают практически наилучший режим и производят контрольную проверку сваренных стыков на разрыв и угол загиба. Участки свариваемых стержней, зажимаемые в электродах стыковой машины, должны быть очищены до металлического блеска. Для этого используют установку с вращающимися металлическими щетками, шарами или абразивными кругами. Торец должен иметь прямой срез. Это обеспечивает хорошую центровку, уменьшает расход времени и металла за период оплавления. Для производства стыковой сварки используют контактные машины различной конструкции и мощности. В строительном производстве для стыковой сварки низкоуглеродистой стали применяются машины типов АСИФ, МСР, МСМ и МСГ. На рис. 83 представлена машина стыковой сварки типа АСИФ-75. Машина состоит из станины, подвижной и неподвижной плит с зажимами, подающего устройства, трансформатора и устройства для включения и выключения тока. Чугунные стойки машины 1 и 2 соединены между собой стяжками на чугунной стойке 2 укреплена неподвижная плита 4. Она изолирована от стойки гетинаксовой прокладкой. Подвижная плита 6 укреплена на цилиндрических направляющих 7. Перемещение плиты по направляющим производится коленчатым рычагом 9 через регулирующий механизм 8. Для закрепления детали плиты имеют винтовые зажимные приспособления 5. Включение и выключение сварочного тока происходит в следующей последовательности. Рукоятка 13 укреплена на рычаге 9 и связана через тягу 12 с нажимным роликом 10. Нажимая на рукоятку, опускают ролик, который через сегмент 11 поворачивает систему рычагов и включает контактор 14. Выключение контактора происходит в момент осадки, когда при соответствующем повороте рычага ролик сходит с сегмента. Усилие осадки составляет примерно 29 400 Н (3000 кгс). Расстояние между плитами 80 мм, ход подвижной плиты 30 мм. Сварочный трансформатор имеет первичную обмотку с шести ступенчатым переключателем, позволяющим изменять вторичное напряжение в пределах 3,5:..7 В. Вторичная обмотка представляет собой трубчатый виток, охлаждаемый проточной водой. Машина позволяет сваривать детали площадью сечения до 1500 мм2. На рис. 84 представлена машина типа МСМ-150 с электроприводом. Она предназначена для автоматической сварки непрерывным оплавлением деталей из низкоуглеродистой стали площадью сечения до 750 мм2, а при полуавтоматической сварке с подогревом - до 2500 мм2. Машина имеет пневматическое зажимное приспособление 1. Усилие сжатия при давлении воздуха 0,55 М Па (5,5 кгс/см2) достигает 24 500 Н (2500 кгс). Механизм подачи состоит из электродвигателя 2, вариатора скорости 3, редуктора 4 со сменными шестернями и кулака, подающего передвижную плиту. Вариатор и сменные шестерни позволяют изменять продолжительность одного цикла в пределах от 6,5 до 20,5 с. Усилие осадки достигает 63 700 Н (6500 кгс). При автоматической сварке производительность машины составляет 120 сварок в час. Точечная сварка Точечная сварка - это сварка, при которой соединение элементов происходит на участках, ограниченных площадью торцов электродов, подводящих ток и передающих усилие сжатия. При точечной сварке листы 2 (рис. 85) или стержни накладывают друг на друга и зажимают между стержневыми металлическими электродами 3, к которым подводится сварочный ток. Нагрев металла происходит при замыкании сварочной цепи. При этом 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 из образовавшейся жидкой металлической ванны кристаллизуется сварная точка /. Подготовка поверхностей к точечной сварке заключается в тщательной очистке их с обеих сторон от грязи, масла и окислов. Очистку производят механически (абразивными материалами, пескоструйным аппаратом, металлической щеткой) или химическим травлением. Хорошая очистка и плотное прилегание поверхностей обеспечивают высокое качество сварной точки. Процесс точечной сварки состоит из следующих операций: сжатия свариваемых заготовок, включения (замыкания) сварочного тока, выключения сварочного тока и снятия усилия сжати я. личные способы совмещения периодов действия сварочного тока I и действия давления сжатия Щ показанные на рис. 86. Способ а соответствует сварке при постоянном давлении и применяется при сварке низкоуглеродистых и нержавеющих сталей толщиной до 3 мм. Способ б отличается тем, что после выключения сварочного тока усилие сжатия увеличивают. Это обеспечивает хорошее формирование металла и позволяет получить сварную точку повышенной прочности Такой способ применяется для изделий из низкоуглеродистой стали повышенной толщины. Способ в состоит из обжатия листов большим усилием перед сваркой, сварки при относительно малом давлении и последующего обжатия повышенным усилием при выключенном токе. Применяется при сварке листов больших толщин, когда необходимо обеспечить формирование и отвердевание сварной точки. При этом применяют Размеры сварной точки зависят от диаметра электрода, сварочного тока и продолжительности цикла сварки. Процесс сварки может быть выполнен при жестком и мягком режимах. Мягкий режим определяется относительно малой плотностью тока (70... 160 А/мм2) и большей длительностью цикла (2...3 с) при сравнительно малом удельном давлении. Жесткий режим выполняют при больших плотностях тока (160...360 А/мм2), удельных давлениях и малой длительности процесса (0,2... 1,5 с). Диаметр сварной точки зависит от толщины свариваемых листов и составляет 1..Л,5 диаметра электрода. Диаметр электрода принимается на 3...4 мм больше суммарной толщины свариваемых лис¬тов. Рекомендуются следующие режимы точечной сварки. Для низкоуглеродистых сталей толщиной до 4 мм, используемых для строительных конструкций, применяют жесткий режим при плотности сварочного тока до 300...360 А/мм2 и продолжительности цикла сварки 0,8...1,1 с. Удельное давление составляет 14,7...68,7 МПа (1,5... ...7 кгс/мм2). 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 98... 118 МПа (10... 12 кгс/мм2). При сварке алюминия и его сплавов применяют жесткие режимы при высоких плотностях тока, достигающих 1600 А/мм2, удельных давлениях до 147 МПа (15 кгс/мм2) при продолжительности цикла от 0,1 до 0,25 с. При этом свариваемые поверхности должны быть особенно тщательно очищены от пленки окислов механическим или химическим травлением. Точечная сварка получила большое применение при изготовлении различной арматуры железобетонных изделий и конструкций. Она используется при изготовлении плоских и угловых сеток, а также различных пространственных каркасов. Как правило, сваривают пересекающиеся стержни или стержни с плоскими элементами изделия (листом, полосой, швеллером и др.). В начальный момент контактируют небольшие поверхности и для быстрого разогрева достаточна небольшая мощность. Пластическая деформация контактируемых поверхностей приводит к увеличению площади соприкосновения. Вместе 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 относительно небольшой мощности. Сварка производится на одноточечных и многоточечных машинах общего и специального назначения. На рис. 87 представлена точечная машина общего назначения АТП-50. Машина имеет педальный механизм сжатия, состоящий из пружины и системы коленчатых рычагов. При нажатии на педаль 1 тяга 13, перемещаясь вверх, поворачивает коленчатый рычаг 10 на оси 11. При этом рычаги 10 и 9, шарнирно соединенные с рычагом 4, выпрямляются и сближают электроды. Когда электроды приходят в соприкосновение со свариваемыми листами, дальнейшее движение педали приводит к повороту рычага 8 на оси 7. Это вызывает сжатие пружины 5, производящей давление на свариваемые листы через электроды. Регулирование движения производят гайками 6 и перемещением верхнего электрод о держателя 3 в консоли. Для включения тока служит механический контактор 2, укрепленный на верхней плите. Включение производится собачкой /2, находящейся на оси 11. При повороте рычага 10 собачка находит на ролик и через него включает контактор. При дальнейшем движении педали собачка проскакивает и контактор размыкает сварочный ток. Машина имеет переключатель с восемью ступени-ми регулирования вторичного напряжения. Большим недостатком машины с педальным механизмом сжатия является ее низкая производительность. Кроме того, работа на таких машинах очень утомительна.
Комментарии
С уважением,
Иванов Владимир Иванович
ООО "Икар Лтд"
тел.:(843)562-01-02(доб.325)
г.Казань
RSS лента комментариев этой записи