1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Контактная сварка в современной промышленности

Контактная сварка

Контактная сварка — один из наиболее распространенных и быстро разбивающихся способов получения неразъемных соединений самых разнообразных конструкционных материалов в широком диапазоне толщин и сечений. В настоящее время

30 % всех сварных соединений выполняются с помощью контактной сварки, а по существующим прогнозам к 2000 г. доля этого способа в мировом сварочном производстве достигнет 40 %.

Широкое использование и перспективы контактной сварки в промышленности, особенно в массовом производстве, обусловлены следующими причинами:

1. Высокой технико-экономической эффективностью и, в частности, очень высокой производительностью процесса, намного превышающей производительность других способов сварки.

2. Возможностью легкой механизации, автоматизации и роботизации процесса сварки

3. Весьма благоприятным термодеформационным циклом, обеспечивающим достаточно высокое качество соединений большинства конструкционных материалов.

4. Высокой культурой и хорошими гигиеническими условиями технологического процесса.

Контактная сварка — процесс образования неразъемных соединений конструкционных металлов в результате их кратковременного нагрева электрическим током и пластического деформирования усилием сжатия, со стороны электродов.

Согласно ГОСТ 2601—84 контактная сварка принадлежит к термомеханическому (термодеформационному) классу способов сварки. Соединение в этом случае, как и при других способах сварки, образуется за счет формирования металлических связей между атомами в зоне контакта соединяемых деталей. При этом затрачивается тепловая и механическая энергия для обеспечения физического контакта и активации соединяемых поверхностей.

Контактная сварка — электротермодеформационный процесс (ГОСТ 2601—84), так как нагрев осуществляется проходящим током за счет выделения теплоты на электрических сопротивлениях разных участков соединения, в частности в общем случае и на контактных сопротивлениях, что послужило причиной появления термина «контактная сварка». В других странах (США, Япония, Великобритания) для определения этого способа получения соединений используют термин «сварка сопротивлением», который также подразумевает нагрев металла импульсным проходящим током — за счет действия внутренних источников теплоты. Как и при большинстве других наиболее распространенных способах сварки, например дуговой, металл нагревают до расплавления (точечная сварка, стыковая сварка оплавлением и т. п.), что гарантирует удаление поверхностных пленок и образование физического контакта по заданной площади.

Значительная пластическая деформация зоны сварки позволяет получать высокие механические свойства соединений разных конструкционных металлов, обеспечивает надежный электрический контакт между деталями, устойчивость процесса расплавления металла и защиту его от взаимодействия с окружающей средой (контактная точечная и шовная сварка).

Известные способы сварки классифицируются по ряду технических и технологических признаков (ГОСТ 19521—74):

1) по технологическому способу (форме) соединений — точечная, шовная, стыковая;

2) по конструкции соединения: виду сборки деталей — нахлесточные и стыковые (торцевые) соединения, предусмотренные выступы на одной из деталей — рельефная сварка;

3) по предельному состоянию металла в зоне сварки — с расплавлением металла и без расплавления;

4) по числу одновременно выполняемых соединений (швов) — одно- и многоточечная, сварка одним или сразу несколькими швами, одновременная сварка одного или нескольких стыков;

5) по способу подвода и роду сварочного тока — наиболее распространенные способы с кондукционным (контактным) подводом тока или с индукционным нагревом, характерным в основном для стыковой сварки; сварка импульсом переменного тока или униполярным импульсом (изменяющийся во времени ток одной полярности);

6) по применению дополнительных защитных или связующих компонентов (грунтов, эмалей, клеев, припоев) —сварка по слою грунта, клеесварные и сварнопаяные конструкции.

Особенности способа контактной сварки

Контактную сварку (табл. XIII.1, рис. XIII.1) осуществляют с применением нагрева и давления, при этом для нагрева используют тепло, выделяющееся в контакте свариваемых частей при прохождении электрического тока.

Контактная сварка — преимущества и параметры процесса

Главная страница » Сварочные работы — виды » Контактная сварка — преимущества и параметры процесса

Сварочные работы – это на сегодняшний день самый распространённый способ соединения и резки металлов. Способы проведения сварочных работ бывают различными, как и оборудование, которое при этом применяется. Для работы с более мелкими деталями и изделиями ещё в XIX веке был разработан метод контактной сварки. Суть этого метода заключается в том, что изделия соединяются между собой при нагреве металла электрическим током, проходящим через него в определённой сварочной зоне. Качество места сваривания зависит от качества подготовленной поверхности, силы тока сварки, длительности электрического импульса, прикладываемого к месту сварки и силы сжатия свариваемых деталей.

Читать еще:  Устройство вентиляции в многоэтажном многоквартирном доме

Главный показатель качества контактной сварки – размер ядра точки сваривания. Так как контактная сварка в основном применяется для соединения листового материала, то размер ядра сварки определяется, как три толщины самого тонкого свариваемого листа. Толщина свариваемых таким способом изделий может изменяться в диапазоне от 0,002 мкм в электронном приборостроении до 20 мм при возведении металлических конструкций в машиностроении, кораблестроении, и других областях промышленности, а также при возведении и ремонте сооружений и зданий бытового и промышленного назначения.

При контактной сварке результат работы обычно контролируется визуально или методом разрушения. Преимущества контактной сварки очевидны:

  • 1. Скорость работ (производительность) – одна сварная точечная операция длится 0,02-1,0 сек.
  • 2. Небольшой расход материалов.
  • 3. Надёжность соединения и высокое качество при малом количестве контролируемых процессов.
  • 4. Экологичность сварных работ.

Любая контактная сварка по способу производства работ может разделяться на стыковую сварку, шовную и точечную сварку изделий. Современный аппарат контактной сварки представляет собой передвижное, стационарное или подвесное устройство. Рабочий ток в таком оборудовании может быть переменным или постоянным.

Используемые электроды для контактной сварки служат для того, чтобы вторичный контур, образующийся из свариваемых деталей, замкнулся, и образовалось ядро свариваемой точки. Дополнительные функции электродов при шовной сварке – перемещение и удерживание свариваемых деталей в процессе сварки. Электроды для точечной контактной сварки – инструмент быстроизнашивающийся. Для производства таких электродов применяется медь и медные сплавы. Это может быть бронза с включением хромоциркония, кадмиевая бронза, бронза хромистая, бронза, легированная добавлением никеля, титана и бериллия или кремний-никелевая бронза.

Один из видов контактной сварки — точечная сварка. При такой сварке детали соединяются между собой по ограниченным местам касания. Детали зажимаются между электродами, соединёнными с источником импульсного тока. Для зажима деталей применяются клещи для контактной сварки, которые являются переносным приспособлением. Переносные устройства для контактной точечной сварки называются по разному — скобы, клещи, пистолеты для точечной сварки и т.д. В основном это переносные сварочные клещи с пневматическим давлением, но для более тонких работ (например, в автомобилестроении) используются специальные пистолеты.

Как работает аппарат точечной сварки?

Для этого способа сварки характерен нагрев места стыка деталей электрическим током, проходящим через них. Обязательно усилие сжатия свариваемых деталей. Детали соединяются и удерживаются клещами или прижимаются друг к другу пистолетом. И клещи, и пистолет соединяются со сварочным аппаратом шлангами, что позволяет передвигаться вдоль свариваемой конструкции во время работы. Под воздействием электрического тока в месте контакта деталей металл плавится и образуется ядро сварной точки диаметром до 20 мм – в зависимости от проводимых работ. Использование специальной аппаратуры позволяет создавать до 600 точечных соединений в минуту.

Аппарат контактной сварки

Машины и аппараты для контактной сварки служат для сваривания арматурной и проволочной сетки, металлических шкафов, стальной трубы и других изделий из тонких листов металла и проволоки. Аппарат контактной сварки способен выполнять точечную, а также многоточечную сварку металла, стыковую и тавровую сварку трубы и прутка.

Что это

  • Контактная сварка (сварка сопротивлением) – это один из способов электрической сварки, нагрев при котором осуществляется за счет выделения теплоты преимущественно в местах соприкосновения соединяемых деталей при прохождении через них электрического тока.
  • Способ контактной сварки относится к сварке давлением, к которой относятся различные способы сваривания деталей с использованием механического усилия для сжатия соединяемых деталей с целью получения прочного единого соединения.
  • Технология контактной точечной сварки сегодня нашла широкое применение в различных отраслях промышленной индустрии – от изготовления фурнитуры до авиастроения.
  • Преимущество такой технологии заключается в высокой степени автоматизации и производительности с возможностью получения качества сварных соединений и культуре производства. Повысить производительность рабочего процесса можно также, если применить многоточечную сварку. Оборудование контактной сварки с таким принципом, легко встроить в автоматический конвейер или линию.
Читать еще:  Шторы для балкона с раздвижными окнами своими руками

Аппарат точечной контактной сварки пользуется особенной востребованностью в массовом изготовлении стандартизированных штампосварных деталей. Такое оборудование является незаменимым при изготовлении изделий, конструкция которых предусматривает использование арматуры и прутков, проволоки и сетки из проволоки.

Аппарат стыковой сварки осуществляет выполнение сварных соединений деталей по площади соприкосновения. Наиболее распространено сваривание оплавлением. Применяются установки для сварных стыковых соединений проволоки, профиля, прутка, труб разного диаметра и формы.

Контактная сварка

Контактная сварка – это метод часто используемый в промышленности для соединения однотипных деталей.

Принцип работы контактной сварки – использование электрического тока высокого напряжения, который преобразуется в месте соединения в тепловую энергию и вместе с оказываемым на поверхности давлением обеспечивает появление надежного соединения.

Технология контактной сварки известна еще уже давно. Чтобы соединить металлические детали их нагревали, прижимали друг у другу и ковали кузнечным молотом.

По сути электрический ток создает тепловую энергию, необходимую для процесса, упрощая длительный и трудоемкий процесс нагрева. Неизменным в технологии остается необходимость создать достаточное для хорошего контакта между поверхностями давление.

Оно достигается с помощью механических частей такого аппарата. Получившийся шов при правильной технологии обеспечивает достаточную прочность и герметичность даже для очень интенсивных и постоянных нагрузок на деталь.

Контактно прессовая сварка (чаще ее называют просто контактной сваркой) применяется очень широко в любых видах работ, когда необходимо соединение металлических деталей с образованием шва высокой прочности, в частности – в авиастроении.

Для домашнего использования отлично подойдут инверторные аппараты, их можно подключать даже к обычной розетке. Принцип работы инверторного сварочного аппарата очень прост, с ним сможет справиться даже новичок.

А если вам нужен более универсальный аппарат, обратите внимание на сварочные полуавтоматы. Читайте здесь, как выбрать лучший сварочный полуавтомат.

Принцип работы аппаратов контактной сварки

Такие аппараты могут быть подвесными, стационарными и переносными, в зависимости от условий производства. Чаще всего аппараты имеют очень узкую специализацию, но есть и универсальные.

Электроконтактная сварка требует определенной подготовки, поэтому чаще всего применяется в промышленности. Реже используется ручная контактная сварка, подобные аппараты можно встретить в автомастерских и на стройплощадках.

  1. Механическая часть кроме электродов включает элементы для сжатия соединяемых поверхностей, роликов. На стационарных аппаратах для создания необходимого давления и проката изделия часто используется гидравлика.
  2. Электрическая часть состоит из сварочного трансформатора, прерывателя первичной цепи и других элементов, необходимых для подачи тока к месту соединения и создания необходимого напряжения в режиме переменного или постоянного тока.
  3. В сложных современных аппаратах много электроники, позволяющей использовать различные режимы контактной сварки и регулировать мощность подаваемого тока и другие параметры.

Хотите провести ремонт автомобиля, но нет сварочного аппарата? Некоторые операции можно сделать простыми химическими средствами, например ремонт бензобака холодной сваркой.

А вы знаете, что даже такие металлы как алюминий поддаются сварке? Читайте тут различные способы сварки алюминия.

В случаях, когда шовную сварку применить нет возможность, следует отдать предпочтение точечному методу. Узнайте детальнее про режимы точечной сварки по этому адресу.

В зависимости от области применения основные элементы могут иметь различную конструкцию.

Контактная сварка имеет некоторые ограничения по свариваемым металлам. Металлы небольшим переходным электрическим сопротивлением плохо поддаются сварке с помощью электрического тока.

Поэтому контактная сварка меди применяется редко – это очень энергозатратный и не самый эффективный метод соединения медных деталей.

Расходные материалы сварочного аппарата


Самый важный элемент сварочного аппарата – электроды или сварочная проволока. В процессе располагаются с одной или обеих сторон соединяемых деталей.

Читать еще:  Вентиляция в ванной в доме корабле

Односторонняя контактная сварка считается менее эффективной, ее применяют, когда нет возможности подвести электроды с двух сторон соединяемых деталей.

В этом случае ток замыкается по контуру поверхностей. Электроды в разных аппаратах имеют разнообразную форму, в зависимости от назначения оборудования.

При работе с подобными аппаратами используется припой для контактной сварки, чаще всего – медные, бронзовые сплавы с добавлением других металлов.

Изготовленные из тех же металлов, бронзовые, медные электроды для контактной сварки используются в аппаратах с расплавляемыми электродами, но такие выпускаются довольно редко.

Виды сварочных аппаратов


Контактная электрическая сварка может производиться с использованием различных технологий, в зависимости от имеющегося оборудования и металла соединяемых деталей:

  • Контактно точечная сварка применяется для соединения поверхностей небольшой площади, площадь соединения равна или не намного больше площади контактов.
  • Рельефная электрическая контактная сварка – более сложный метод. С помощью штамповки или иным способом на поверхностях образуются выпуклости, на которые подается высокое напряжение. Часто таким образом соединяют два листа металла внахлестку. Этот метод позволяет соединять одновременно довольно большие площади металла.
  • Контактная стыковая сварка часто применяется для соединения рельсов и труб. Электроды повторяют по форме соединяемые поверхности по форме, это обеспечивает качественное соединение однотипных деталей.
  • Шовная контактная сварка фактически представляет собой разновидность точечной. Контактные точки соприкасаются, образуя герметичный шов, или не соприкасаются. В этом случае прочность будет значительно меньше.

Также шовный вид называют «роликовая контактная сварка» – в процессе сварки применяются ролики-электроды, которые одновременно сваривают, сжимают и прокатывают соединяемые поверхности.

По технологии процесса соединения поверхностей различают виды контактной сварки оплавлением и оплавлением с подогревом. Контактная стыковая сварка оплавлением используется, если пластичность шва не имеет большого значения, этот метод становится все менее используемым.

Подогрев деталей делает шов более пластичным, кроме того, подготовительная работа, необходимая для получения прочного шва, намного легче. Перед соединением поверхности подогреваются с помощью переменного тока. Это позволяет соединять детали из разных металлов, сложной формы и большого размера.

Процесс сварки


Независимо от применяемой технологии сварка производится в несколько этапов:

  1. Соединяемые поверхности обрабатываются, чтобы получить более точное соприкосновение деталей. Электрическое напряжение на всей поверхности деталей должно быть одинаковым. Для этого поверхности делают как можно более ровными, обрабатывая их механически, с помощью травления, зачистки, рихтовки или обезжиривания.
  2. Затем детали зажимаются специальным механизмом или просто прижимаются в ручную – в этом случае качество шва будет ниже из-за недостаточного давления. Давление усиливает диффузию металла и позволяет создать однородный прочный шов.
  3. На соединяемые поверхности подается электрический ток, тепловая энергия расплавляет нужный участок металла, образуя жидкое ядро, в котором образуются связи между поверхностями. Давление, оказываемое на металл, препятствует выплескиванию жидкого ядра за пределы рабочей зоны.
  4. После выключения тока жидкое ядро остывает, образуя сварочный шов. По прочности он при соблюдении технологии не уступает металлу соединяемых деталей.

Для работы с тугоплавкими и мягкими металлами лучше использовать плазменный аппарат. Такой аппарат для плазменной сварки способен работать с любыми металлами и поверхностями.

Нужно провести сварочные работы в домашних условиях? Узнайте из этой публикации можно ли пользоваться сварочным аппаратом дома.

В процессе проведения таких работ не забывайте о защите глаз. Детальнее про выбор маски сварщика хамелеон можно прочитать тут.

Разные металлы требуют обработки по специальной технологии, например, поверхности алюминиевых деталей нужно обрабатывать не ранее, чем за 10 часов до процедуры соединения.

Контактная сварка очень широкого применяется в промышленности, когда надо соединить множество однотипных деталей, для решения многих задач это один из самых экономичных и эффективных способов.

Основные плюсы такого метода: высокая производительность, возможность автоматизации и роботизации с относительно небольшими затратами и высокое качество самих соединительных швов, дающее возможность интенсивно использовать готовое изделие.

Источники:

http://www.autowelding.ru/index/0-31
http://kovka-svarka.net/o-svarke/kontaktnaia/
http://metallmaster.org/svarochnoe-oborudovanie/kontaktnaya-svarka.html

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector