Стыковая сварка оплавлением: процесс, виды, области применения

Стыковая сварка — это контактное соединение, где заготовки привариваются по всей площади стыкуемых кромок, при помощи тока и сжатия.

Как происходит процесс

Предназначенные изделия для сварки зажимаются в электродах и прижимаются друг к другу осевым усилием. Одна плита машины всегда стоит на месте, а другая передвигается. Нагрев заготовок происходит от подачи тока на них, на стыке прогрев максимальный.

Стыковая сварка оплавлением: процесс, виды, области применения

Стыковая сварка от вида сжатия и подачи тока бывает:

  • оплавлением;
  • сопротивлением.

Стыковая сварка сопротивлением

Сначала заготовки прижимаются друг к другу и только потом подается ток, который превращает стыкуемые части в пластическое состояние. Далее, машина сжимает с определенным усилием детали для получения твердого сварного шва. Обесточивание происходит немного раньше.

Рисунок-схема ниже демонстрирует технологию процесса.

Стыковая сварка оплавлением: процесс, виды, области применения

Такой технологией соединяют прямоугольные и круглые заготовки. Для качественного сцепления, детали стыков должны быть тщательно зачищены и подогнаны.

Видео: аппарат стыкового соединения (сопротивлением) арматуры и круга.

Стыковая сварка оплавлением

Технология может выполняться прерывистым или непрерывным оплавлением.

Как происходит стыковая сварка непрерывным оплавлением? Включается ток и начинается постепенное сближение заготовок. Касание стыков происходит по выступающим отдельно кромкам. В виду малой площади выступов, они от тока моментально греются и плавятся.

Часть расплавленного материала вылетает наружу, благодаря этому происходит очищение деталей. В процессе непрерывного сближения и оплавления других маленьких выступов-перемычек, получается расплавленный слой металла. После оплавления заготовок по всему стыку, происходит сжатие с большим усилием.

Схема ниже поможет лучше понять суть технологии.

Стыковая сварка оплавлением: процесс, виды, области применения

Стыковая сварка прерывистым оплавлением используется для сваривания деталей с большой площадью сечения. Процесс происходит так: электрический ток поступает всегда, а изделия с малым усилием сжимаются и размыкаются.

При смыкании и размыкании от притока тока происходит оплавление поверхностей. При появлении жидкого металла, происходит сжатие с усилием, при котором расплавленный металл вытекает из стыка и получается сварной шов.

Соединение оплавлением используется для материалов с сечением различной формы и нет надобности в подготовке свариваемых торцов.

Технология востребована для соединения:

  • трубопроводов;
  • арматуры;
  • рельсов;
  • автомобильных дисков;
  • звеньев цепей и т. д…

Видео: машина 130 (метод оплавления) для ленточных пил.

P.S. Итак, стальные заготовки сближают, разогревают током и сжимают, при необходимости шлифуют.

Машины и аппараты для пластиковых труб

Стыковой сварочный аппарат — центрирует, торцует, плавит и сжимает кромки свариваемых изделий. Рассмотрим подробнее, как работают подобные агрегаты!

Технология сварки полимерных материалов:

  1. установка заготовок в удерживающее приспособление;
  2. центровка деталей и обрезка торцов;
  3. вставка нагревательного элемента между торцами;
  4. удаление нагревателя и стыковка (сжатие) деталей.

Стыковая сварка оплавлением: процесс, виды, области применения

Устройство аппаратов контактной стыковой сварки труб:

  • центратор со шкалой перемещения, с механическим или гидравлическим приводом;
  • торцеватель для подгонки торцов;
  • нагревательный элемент для полимерных материалов;
  • блок управления.

Видео: инструкция по использованию аппаратов стыковой сварки полиэтиленовых труб Turan Makina.

Типы машин для ПНД труб

Сварочные аппараты для стыковой сварки труб подразделяются на несколько видов.

1. Ручные сварочные зеркала. Основа аппарата — это нагревательный элемент (зеркало). Весь процесс выполняется вручную: прижимание и удержание деталей.

Стыковая сварка оплавлением: процесс, виды, области применения

Нагревательный элемент Dedalo 280 (сварочное зеркало)

Минусы. Такой подход влияет на прочность шва. Поэтому, технология годится для соединения трубопроводов низкого давления (канализация).

Плюсы. Малые габариты, небольшой вес, доступная цена.

2. Более массивный стыковой сварочный аппарат для пнд труб имеет большую оснащенность. В виде:

  • станины с центратором и фиксаторами;
  • торцевателя;
  • нагревательного элемента;
  • механического или гидравлического привода.

Стыковая сварка оплавлением: процесс, виды, области применения

Аппараты серии TOP

Так как механический привод работает от мышечной силы сварщика, то аппаратом рекомендуется сваривать трубы диаметром до 150 мм. Гидравлический привод используется для труб всех диаметров.

Также, машина стыковой сварки труб может иметь разные блоки регулировки и контроля за температурой нагрева, и давления сжатия при сварке полиэтилена.

P.S. Металлические и пластиковые трубы свариваются встык специальными аппаратами (машинами) ручными или автоматическими. Сварной шов по герметичности превосходит другие виды соединений.

(1

Источник: https://plavitmetall.ru/svarka/kontaktnaya-stykovaya-svarka.html

Стыковая сварка: оплавлением, сопротивлением, технология проведения, видео

Ни одно производство металлических конструкций не обходится без сварных технологий. При помощи них осуществляется соединение различных элементов и составляющих больших сооружений, приборов, машин и других важных изделий. На данный момент разработано множество видов сварочных процессов, которые подходят для деталей с разными размерами.

А вот стыковая сварка часто применяется для труднообрабатываемых материалов, с которыми не могут справиться другие технологии. Этот вид сварочных работ характеризуется большим количеством особенностей и характеристик, о которых стоит поговорить подробнее.

Стыковая сварка оплавлением: процесс, виды, области применения

Краткая характеристика

Контактная стыковая сварка — метод сваривания металлических компонентов, основная сущность которого состоит в равномерном прогревании всей области стыка изделий. После нагревания они как модно сильнее стыкуются друг с другом, и в результате получается прочный неразъемный шов.

Сварка встык характеризуется высокой производительностью, это связано с быстрым образованием сварного соединения.

При проведении процесса металл расплавляется намного быстрее и равномернее, поэтому соединение появляется достаточно быстро. При желании сварку можно сделать автоматизированной и встроить в конвейер.

Поэтому этот вид сваривания часто применяют на серийном производстве, где требуется стыковое сваривание труб и других похожих изделий.

Несмотря на то, что сварные соединения образуются быстро, они получаются прочными и качественными. Они смогут прослужить долгий период в нормальном состоянии. По этой причине сварка встык металла часто применяется при изготовлении автомобилей, самолетов, нефтепроводов.

Особенности технологии

Сварка в стык считается разновидностью контактной электросварки. По этой причине технологические процессе и устройство оборудования для этих процессов сильно похожи. Но все же несколько различий имеется, но они совсем незначительные.

Стыковая сварка оплавлением: процесс, виды, области применения

Сварочное оборудование, которое используется для контактной и стыковой сварки, имеет в устройстве следующие компоненты:

  • силовой сварочный трансформатор с большой мощностью;
  • электрод с неподвижным устройством;
  • подвижный электрод;
  • механический или электромеханический привод, который предназначен для подвижного электрода;
  • система управления рабочим процессом.

Стоит отметить! Если для сваривания применяется оборудование с ручным управлением, то оператор должен постоянно производить визуальный контроль процесса. Это может негативно отразиться на качестве сварного соединения. А вот автоматизированные аппараты управляют операциями на всех стадиях вплоть до удаления нагревательного элемента.

Технология стыковой сварки производится в несколько этапов:

  1. На начальном этапе работ свариваемые изделия закрепляются специальными зажимами. Они также применяются в качестве электродов. Сварочное оборудование устроено с учетом того, что размер площади контакта в таких зажимах должен быть большим в отличие от свариваемой поверхности торцов. По этой причине зажимы должны соответствовать форме поверхности свариваемых изделий.
  2. Затем подвижный механизм с повышенным усилием при помощи электромеханического привода прижимает край стыка свариваемого элемента к стыку изделия, которое закреплено в зажиме в неподвижном состоянии.
  3. Как только все изделия будут прочно зафиксированы и прижаты, производится включение сварочного трансформатора, это делается на 2-3 секунды. Этого времени будет достаточно для того, чтобы через электроды и свариваемое изделие прошел электроток с большой силой. Именно он выделяет повышенный объем теплоты в области наименьшего контакта, а именно на стыке свариваемых изделий.

Виды стыковой сварки

Сварка пластин и других металлических изделий встык может проводиться несколькими способами — оплавлением и сопротивлением. Каждый метод имеет характерные особенности и нюансы, которые обязательно нужно соблюдать при проведении сварочных работ.

Сварка оплавлением

Стыковая сварка оплавлением является популярной технологией, которую используют в разных сферах промышленности.

Ее суть состоит в том, что определенный объем напряжения, который подается на область обмоток трансформатора, прекращается, как только два свариваемых изделия соприкоснутся.

Если говорить простыми словами, напряжение повышается и в момент наивысшей точки сразу же прекращается его подача. Но при этом сохраняется достаточный объем тепловой энергии для расплавления металлической основы.

На поверхности стыков двух изделий имеются небольшие неровности, именно они обеспечивают хороший контакт между изделиями.

Но все же если вы хотите получить отличный результат, то лучше торцевые части сдавить и полностью их выровнять. Это улучшит площадь соприкосновения.

Данные условия обеспечат быстрое разогревание и расплавление металла, он в прямом смысле закипит всего за несколько секунд.

Сварка оплавлением характеризуется тем, что при ее проведении могут появляться дополнительные неровности, в которых могут концентрироваться паровые смеси от расплавленных металлов. Но данные пары приносят пользу сварочному процессу, они оказывают защитное воздействие, а именно защищают сварочную зону от негативного воздействия кислорода.

Важно! Контактная стыковая сварка оплавлением проводится с использованием усилия или давления. Его прикладывать необходимо тогда, когда стыки свариваемых изделий уже немного расплавились.

В момент, когда происходит сжатие двух изделий, лишний жидкий металл выходит за пределы. Как раз в это время происходит соединение двух элементов. В результате получается прочный и качественный шов, При его осмотре практически не обнаруживается видимых и скрытых дефектов. Дело в том, что продукты разложения, оксидная пленка удаляются вместе с излишками расплавленной металлической массы.

Контактная сварка оплавлением не требует предварительно подготовки и особой обработки металлических поверхностей.

Для проведения не нужно подготавливать торцевые части изделий, это существенно экономит время.

Если необходимо сварить элементы, которые имеют разное сечение, то заранее можно сделать противоположные скосы. Это намного улучшит контакт между заготовками, увеличит их площадь соприкосновения.

Сварка сопротивлением

Стыковая сварка сопротивлением существенно отличается от сварочного процесса оплавлением. Во время проведения этой технологии изделия прижимаются губками к поверхности электродов. Именно это позволяет получить хороший контакт, а губки отлично удерживают элементы, предотвращают их скольжение.

Затем элементы с усилием прижимают друг к другу, и после подается электрический ток. Именно он начинает постепенно разогревать металлическую структуру.

Разогревание металла должно проводиться до той степени, когда он приобретает пластичные свойства. Под сильным давлением изделия соединяются друг с другом.

Лишняя расплавленная металлическая масса выходит, вместе с ней удаляется оксидная пленка.

Обратите внимание! Сварка сопротивлением проводится с постоянным давлением, его подача не должна прекращаться пока металлическая структура полностью не остынет и не образуется прочное соединение. Если соблюдать все правила и принципы, то шов выйдет ровным, без изъянов, дефектов с хорошей износостойкостью.

Контактная стыковая сварка сопротивлением машины и других изделий требует предварительно подготовки и обработки свариваемых изделий. Их необходимо хорошо зачистить.

Читайте также:  Навивка пружины на токарном станке: способы, видео

Кроме этого стоит учитывать, что детали, которые сваренные при помощи сварочного процесса сопротивлением имеют меньшую устойчивость к окислению, поэтому этот метод редко применяется.

Также сварка подходит только для деталей с небольшим сечением.

Преимущества

Стыковая сварка проволоки и других металлических элементов имеет много положительных особенностей, которые сделали данную технологию популярной и востребованной.

Стыковая сварка оплавлением: процесс, виды, области применения

Среди главных преимуществ можно выделить следующие качества:

  1. Не нужно проводить предварительную очистку, обработку и подготовку свариваемых кромок.
  2. Не требуется предварительная термообработка. Это значительно упрощает задачу и ускоряет процесс. Но все же подготовка и термообработка не выполняется при методе оплавления, в остальных случаях данные меры обязательны.
  3. Соединения получаются ровными и качественными. Если при проведении сварки соблюдать важные правила и принципы технологии, то сваренные изделия смогут прослужить несколько десятков лет.
  4. Простое и легкое проведение. Стыковой сварочный процесс сможет провести средний специалист и сварщик без опыта. Для выполнения технологии не нужно обладать глубокими знаниями и навыками.
  5. После сваривания состав металла имеет высокую химическую однородность. Это положительно отражается на прочностных характеристиках шва.
  6. Сварочный процесс поддается полному автоматизированию.
  7. Быстрое выполнение.

Недостатки

Важно учитывать, что стыковая сварка уголка и других металлических изделий имеет негативные качества. По сравнению с преимуществами их не так много, но все же не стоит про них забывать.

Среди основных недостатков можно выделить:

  • при проведении сваривания наблюдаются достаточно большие затраты на электрическую энергию. Во время плавления материала необходимо постоянно подавать ток с высокими показателями напряжения;
  • повышенные требования к параметрам свариваемых изделий из металла;
  • используемое оборудование имеет высокую стоимость. По этой причине данная технология не проводится в домашних условиях.

Стыковая сварка пластиковых труб

Сварка полипропиленовых труб встык позволяет прочно пластиковые изделия с разным диаметром и размером. Данная технология имеет отличия от сваривания металлических изделий, это связано с тем, что пластиковый материал не способен пропускать через себя электрический ток. Именно по этой причине торцевые части нагреваются специальными нагревательными элементами.

Стыковая сварка оплавлением: процесс, виды, области применения

Стыковая сварка труб из пластика имеет несколько важных особенностей:

  • при проведении работ стоит учитывать, что пластиковый материал не способен пропускать ток. По этой причине рекомендуется применять специальные приборы с контактным нагревательным элементом;
  • соединяемые изделия сильно прижимаются друг к другу. По этой причине размер диаметра труб должен точно соответствовать;
  • для равномерного прогревания поверхности обязательно должна использоваться насадка. Этот элемент должен повторять диаметр и форму трубы;
  • при воздействии тепла насадка слегка сжимается. Под давлением образуется качественное и прочное соединение.

Небольшие ПВХ-трубы с диаметром не больше 10 см можно сваривать в домашних условиях. Для этих целей может применяться старый электроутюг. Однако для работ необходим опыт и наличие определенных навыков. Также специалисты указывают, что для получения качественного и прочного шва стоит использовать специальное сварное оборудование для стыковой сварочной технологии.

Виды сварочной проволоки

Сварка пластин и других металлических изделий должна осуществляться с использованием специальной сварочной проволоки. От нее зависит качество и прочностные характеристики соединения.

Стыковая сварка оплавлением: процесс, виды, области применения

Выделяют несколько разновидностей проволоки:

  1. Медная. Ее обычно применяют при сваривании изделий из низкоуглеродистых сталей.
  2. Нержавеющая. Подходит для изделий из хромированных и других легированных сталей.
  3. Алюминиевая. Ее часто используют при работе с силуминами и дюралюминием.

Стоит отметить! Особое внимание должно уделяться выбору поперечного сечения. Оно подбирается в соответствии с площадью контакта свариваемых компонентов.

Свойства шва

Контроль сварных стыковых соединений позволяет полностью проверить качество шва и своевременно обнаружить различные дефекты. На производстве данные работы выполняются при помощи специального оборудования, которое позволяет получить точные результаты.

Швы, которые получают при проведении стыковой сварочной технологии, обладают следующими свойствами:

  • высокие декоративные качества. Иногда может образовываться широкий вал, который дополнительно обрабатывается. Это позволяет получить ровную и гладкую поверхность;
  • надежное и прочное соединение. Соединение способно выдержать разное воздействие, включая переменную нагрузку;
  • в области расположения шва металлическая структура не теряет свои свойства. Это связано с тем, что при сваривании происходит локальное нагревание металла.

Области применения

Стыковая сварочная технология применяется в следующих областях:

  1. В строительстве для сооружения монолитных арматурных конструкций.
  2. В области металлургической промышленности для соединения листового или проволочного проката.
  3. В железнодорожном строительстве для изготовления бесстыковых рельс.
  4. В сфере автомобильной промышленности при изготовлении разнообразных деталей.
  5. В инструментальном производстве.
  6. Для сваривания пластиковых и металлических труб.

Обратите внимание! Сварка стальных труб встык часто применяется при прокладке нефтепроводов и газопроводов. Именно эта технология позволяет быстро и прочно сваривать изделия с диаметром 142 см.

Стыковая сварочная технология востребованный метод, который нашел применение во многих областях производства. При помощи него изготавливаются разнообразные металлические и пластиковые конструкции особо значения.

Но все же чтобы его проводить необходимо дорогостоящее оборудование — стыковая сварочная машина.

Данные приборы могут позволить только крупные предприятия и производства, поэтому в домашних условиях этот метод не проводится.

Интересное видео

Источник: https://osvarka.com/vidy-i-sposoby-svarki/stykovaya-svarka

Контактная стыковая сварка

[Контактная стыковая сварка] представляет собой сварочный процесс, в рамках которого отдельные детали соединяются по всей плоскости касания, причем это соединение происходит в результате нагрева.

В зависимости от требований к готовому сварному шву, площади сечения, а также конкретной марки металла, подобное воздействие выполнять можно несколькими способами, а именно оплавлением или же сопротивлением.

Соединение в процессе [контактной сварки] формируется на порядок быстрее, чем в процессе сварки плавлением. В итоге, такой процесс отличается большей производительностью, а также характеризуется меньшим короблением детали.

Контактная стыковая сварка достаточно часто используется в серийном и массовом производстве.

Это обусловлено тем, что данный процесс более легко автоматизируется, а также отлично встраивается в конвейеры (поточные).

Стыковая сварка оплавлением: процесс, виды, области применения

Схема — виды контактно-стыковой сварки

Подобная сварка достаточно активно используется в авиакосмической, а также автомобильной промышленности.

Однако и в других отраслях (к примеру, данной технологией, сваривают газопроводы и нефтепроводы) этот способ нашел также широкое применение, в частности из-за того, что соединения, полученные таким образом, выгодно отличаются высокой прочностью.

Также стоит отметить и тот важный факт, что с контактной сваркой, в случае необходимости, легко справится даже неопытный сварщик, то есть качество готового соединения от квалификации работника не зависит.

Контактную сварку можно использовать для соединения между собой деталей толщиной от сотых до десятых миллиметров (и вплоть до десятков миллиметров).

Для работ сегодня обычно используются системы с повышенной частотой питающего напряжения. В итоге, это позволяет снизить габариты трансформатора.

Технология стыковой сварки

  • Контактная стыковая сварка арматуры и стыковая сварка полиэтиленовых труб (в общем, к какому бы конкретно изделию подобная метода не применялась) работает всего по одной и той же технологии.
  • О том, как в технологическом плане происходит сварка стыковых соединений – далее.
  • Cтыковая сварка арматуры, труб пнд и прочих материалов является, по сути, разновидностью контактной сварки, то есть в основу технологии здесь заложено тепловое воздействие тока (закон Джоуля-Ленца), а также усилие сжатия, которое прикладывается к свариваемым деталям.

ВАЖНО ЗНАТЬ:  Технология сварки алюминия полуавтоматом

Если сварка производится с нагревом стыка до пластического состояния, то она называется сваркой сопротивлением, а если до оплавления – оплавлением.

Сварка сопротивлением выполняется так: детали, которые закреплены в зажимах сварочной машины, плотно прижимаются к друг другу теми поверхностями, которые нужно присоединить.

Затем, между ними пропускается электроток. Когда поверхности приобретут пластичность, будет произведено сжатие (осадка) и одновременно отключен ток.

Видео:

Дефекты стыковой сварки сопротивлением возможны в том случае, если контактирующие элементы отдельных деталей не будут, как следует подготовлены. Так, в данном случае необходимо удаление всех оксилов, неровностей, загрязнений.

  1. Все это может провоцировать неравномерный нагрев и, следовательно, дефект.

  2. Стыковая сварка труб пнд и других элементов должна производиться с учетом того, что чем больше сечение у свариваемых поверхностей, тем ниже качество полученного соединения.

Это можно объяснить образованием в стыке окислов.

Кстати, этим же легко объясняются некоторые ограничения на применение сварки сопротивлением для соединения деталей, площадь сечения которых превышает 200 квадратных миллиметров.

Учитывая все, о чем шла речь выше, вовсе не удивительно, что подобная сварка обычно используется при необходимости соединить стержни, проволоку, трубы из низкоуглеродистой стали (небольшие сечения).

Кроме того, сварка сопротивлением неплохой результат показывает и для металлов, которые отличаются хорошей свертываемостью в пластичном состоянии.

Имеются в виду медные и алюминиевые сплавы, конструкционные стали (низколегированные, малоуглеродистые).

Сварка оплавлением

Контактная стыковая сварка оплавлением, по своей технологии от сварки сопротивлением отличается тем, что напряжение на обмотках трансформатора подается ровно до момента контактирования свариваемых между собой концов.

В процессе сближения деталей контактировать начинают отдельные микронеровности на торце.

Причем количество последних на порядок меньше, чем в том случае, когда детали предварительно сдавили. В итоге, выступы сминаются, а площадь контактирования вырастает.

При первом контакте возникает ток, который приходится на несколько микровыступов. Причем плотность тока в контакте отдельных выступов так высока, что металл греется за тысячные доли одной секунды, а потом и вовсе – закипает.

ВАЖНО ЗНАТЬ:  Технология сварки аргоном в видео-уроках

При этом жидкие перемычки контактов нарушаются микровзрывами.

Контактировать начинают все новые и новые микровыступы и, в итоге, в зоне выступов возникают пары металлов, а вернее повышенное давление таких паров, которое защищает нагретую зону сварки от воздействия атмосферы.

Стыковая сварка оплавлением: процесс, виды, области применения

Схема стыковой сварки оплавлением

  • Когда торцы детали переходят в такое состояние, когда на их поверхностях появляется слой жидкого металла, к ним прикладывается определенное усилие.
  • В итоге, жидкий слой выдавливается в град и, затем, формируется действительно прочное сварное соединение.
  • Полученное соединение, кстати, будет отличаться минимальным количеством дефектов в виду того, что все окисные пленки и продукты разложения также оказываются выдавленными в град.

Стыковая сварка оплавлением дает более качественное соединение из-за того, что металл на поверхности торцов, который, например, может быть загрязнен, удаляется в процессе оплавления.

Так, части пластичного металла, а также жидкий слой выдавливается в процессе сварки в град, а это значит, что сварной контакт образуют «молодые», чистые поверхности.

Преимущество этого способа заключается также и в том, что здесь отсутствует необходимость обрабатывать, особым образом готовить к сварке торцы, как этого требует сварка соединением.

Читайте также:  Наждак своими руками из стиральной машины

Кроме того, в процессе сварки деталей с различным сечением можно сделать особый скос. Таким образом, площадь изначального контакта уменьшится, а процесс оплавления будет более эффективным – по мере нагрева детали примут нормальную форму.

Видео:

Отдельно стоит отметить стыковую сварку оплавлением с предварительным подогревом или же, как ее еще называют, сварку прерывистым оплавлением.

Этот способ используется в том случае, когда нужно соединить между собой крупногабаритные детали – трубы, рельсы и т.д.

На начальной стадии для облегчения всего процесса используют специальный прием.

Он заключается в том, что сначала детали медленно сводят до того, пока между ними не возникнет контакт, и не образуются пары металла, жидкость.

Потом детали разводят, а то тепло, которое выделяется в зоне сплавления, распространяется на иные части детали, подогревая их.

Следующий этап предусматривает опять же создание контакта между торцами, но здесь это уже происходит до тех пор, пока они не нагреются. Весь последующий процесс проходит стабильно, без перерывов.

ВАЖНО ЗНАТЬ:  Сварка оптоволокна — оборудование и технология

Сварка сопротивлением

Контактная стыковая сварка сопротивлением характеризуется тем, что при ее выполнении детали изначально прижимаются губками к электродам.

Это необходимо для того, чтобы обеспечить достойный электроконтракт, а также исключить вероятность проскальзывания деталей между электродами.

Потом происходит сжимание с усилием, включают сварочный ток, который нагревает детали. Следующий этап – прикладывание осадок, уменьшение наплава, а затем вновь максимальный нагрев, в процессе которого на детали воздействуют осадки.

В тот самый момент, когда деформируемое сопротивление является самым малым, прикладывают усилие осадки и включается ток.

При всем при этом металлы, будучи нагретыми до высочайшей пластичности, выдавливаются от центра стыка к перифериям. Вместе с металлом к перифериям также выдавливается и град, остатки окисных пленок.

Этот способ сварки подходит для соединения деталей с небольшим сечением (максимум – 40 миллиметров). При этом само соединение формируется в твердой фазе в стыке без расплавления металла.

Стыковая сварка оплавлением: процесс, виды, области применения

Схема сварки сопротивлением

Главная особенность всего способа заключается в том, что пластичный, разогретый до очень высокой температуры металл выдавливается в град, то есть в контакт вступают разогретые частички детали.

Недостатком этого способа является необходимость действительно тщательно готовить торцы под сварку. Кроме того, при соединении деталей с большим сечением, необходимо использование действительно огромных мощностей.

Машины и аппараты

  1. Машина стыковой сварки, как показывает практика, используется чаще всего для соединения полиэтиленовых и иных труб, выполненных из полимерного материала.
  2. Аппарат стыковой сварки полиэтиленовых труб свою высокую популярность приобрел из-за безопасности, надежности, возможности работы с трубами различного размера.

  3. А еще сварка стыковых швов, таким образом, легко удовлетворит даже самые высокие запросы к качеству.
  4. Видео:

Сварочные машины для стыковой сварки труб активно используются при прокладке газо и водопроводов.

Ручная и полуавтоматическая машина стыковой контактной сварки подходит для монтажа трубопроводов среднего и низкого давления.

Источник: https://rezhemmetall.ru/kontaktnaya-stykovaya-svarka.html

Технология стыковой контактной сварки оплавлением и сопротивлением

Стыковая контактная сварка – это сварочный процесс, при котором соединение отдельных элементов происходит по всей плоскости касания.

Технология стыковой электросварки металлов

С позиции технологического процесса, стыковая сварка считается одной из разновидностей контактной технологии. Сварочное оборудование для проведения работ имеет следующие характерные признаки:

  • использование мощного трансформатора;
  • подвижный электрод, который обеспечивает подачу энергии;
  • неподвижный электрод для передачи сварочного тока;
  • гидравлический или механический регулируемый привод, осуществляющий давление на соединяемые детали;
  • аппараты высокой и средней автоматизации оборудованы электронным блоком контроля и управления.

Возможны незначительные изменения конструкции, в зависимости от сферы использования. Технологический процесс также имеет свои особенности:

  1. Сварка не требует большого количества тока – специальные расходные материалы отвечают за стабильность дуги. Трансформатор генерирует напряжение до 10 В.
  2. Высокая эффективность. Тепловое воздействие оказывается непосредственно на место сварки, что значительно снижает затраты энергоресурсов.

Процесс осуществления ручной сварки

Агрегаты для соединения стыковой сваркой с ручным управлением, в виду относительно низкой стоимости, пользуются наибольшей популярностью. Алгоритм действий при выполнении работ следующий:

  1. Перед началом работ соединяемые детали фиксируются специальными зажимами. Для получения качественного результата, они должны повторять форму детали.
  2. Для выполнения работ используют электроды для стыковых аппаратов, которые отличаются повышенной стойкостью к механическим воздействиям.
  3. С помощью привода детали соединяют между собой. От силы давления привода зависит качество соединения.
  4. В работу включается сварочный трансформатор. Ток подается на сопрягаемую плоскость. Передачу тока обеспечивают электроды.
  5. Под воздействием тока контактная поверхность нагревается, образуя сварочный шов.

Принципиальная схема контактной стыковой сварки

Ручной метод производства работ, по сравнению с применением автоматизированных устройств, отличается худшим качеством работ.

Преимущества

Данная технология имеет ряд преимуществ, за счет которых она получила широкое распространение в промышленности:

  1. Отсутствуют строгие правила подготовки поверхности. Сварка стык в стык не требует обработки соединяемых кромок. Кроме того, отсутствует необходимость в предварительной термической обработки поверхности, как при обычной дуговой сварке.
  2. Качество соединения. При условии соблюдения требований технологического процесса, качественные характеристики сварочного шва обеспечивают длительный срок эксплуатации соединения. При сварке металла локальное тепловое воздействие в сочетании с давлением, позволяют получить однородный металл.
  3. Требования к квалификации оператора. Простота рассматриваемого метода позволяет привлекать к работе специалистов низкой квалификации, не обладающих особыми навыками.
  4.  Высокая производительность. Особенно при использовании автоматических аппаратов.
  5. Автоматизация процесса. На некоторых устройствах соблюдении технологии контролируется блоком электронного управления.

Недостатки

Сварка встык имеет свои недостатки, которые не позволяют применять ее в быту. К ним относят высокую стоимость оборудования, которое невозможно сконструировать в домашних условиях, а также высокую энергоемкость процесса. Кроме того, имеются строгие требования к соединяемым поверхностям.

Методы стыковой сварки

Существуют различные методы выполнения работ. Чаще всего применяют технологию плавления или сопротивления.

Методом сопротивления

Если диаметр соединяемых поверхностей не превышает 40 мм, можно применять сварку сопротивлением. Аппарат имеет специальные губки, которые прижимают свариваемые элементы. Через них на пятно контакта подается напряжение и ток. Кроме того, губки не допускают скольжения детали. В результате получается соединения без расплавления металла.

Методом оплавления

Метод стыковой сварки оплавлением позволяет получить высокопрочное неразъемное соединение. Он отличается постоянным напряжением на протяжении всего процесса. Соединяемые детали движутся напротив друг к другу с постоянной скоростью и давлением, что позволяет получить качественное сопряжение. Таким образом, отпадает необходимость в тщательной подготовке кромок.

Стыковая сварка пластиковых труб

Пластик является диэлектриком. Поэтому для получения сварного стыкового шва в качестве проводника используется контактный нагреватель. Специальные фиксирующие насадки полностью повторяют форму трубы. Под воздействием высокой температуры они сжимают трубу. В продаже имеется огромный выбор аппаратов, для соединения труб из ПВХ.

Свойства шва

Шов от стыковой сварки имеет следующие свойства:

  • Прочность;
  • Надежность;
  • Аккуратность.

Благодаря локальному воздействию температуры, металл вокруг шва не теряет качественные свойства.

Устройства для осуществления процесса

В продаже имеет широкий выбор аппаратов – от ручных или полуавтоматических устройств до полностью автоматизированных линий. Все зависит от сферы применения и свойств материала. При выборе устройства, обращайте внимание на соответствие изделия ГОСТу.

Виды сварочной проволоки

Правильный выбор проволоки – залог качества соединения. В настоящее время для ее производства применяют следующие материалы:

  1. медная;
  2. нержавеющая сталь;
  3. алюминий.

Каждый материал подходит различным видам металла, например, медь незаменима при сварке низкоуглеродистой стали. Помимо материала обращайте внимание на диаметр сечения.

Источник: https://svarka.guru/vidy/kontaktnaya/thermomehan/stykovaya.html

Контактная стыковая сварка: метод оплавлением и метод сопротивлением. Технология методов

В ряде случаев, например, при механизации больших объемов типовых сварочных процессов, связанных с соединением однотипных заготовок встык, применение классических методов сварки затруднено или нецелесообразно. Тогда оптимальным решением становится стыковая контактная сварка, обеспечивающая надежное соединение заготовок по всей плоскости их соприкосновения. Чаще всего данный метод используется для торцевых соединений.

Суть контактной стыковой сварки

К заготовкам, подготовленным к сварке, прикладываются осевые сжимающие силы. В совокупности с локальным нагревом они обеспечивают взаимное проникновение заготовок. При этом часть металла выдавливается наружу, образуя грат, который затем удаляется механически.

Сфера применения

Стыковая технология используется в промышленных, а иногда и в бытовых условиях для сварки однородных заготовок встык. Чаще всего торцами сваривают такие материалы и изделия:

  • толстая проволока;
  • круглые стержни;
  • прямоугольные заготовки;
  • прокатный профиль;
  • арматура;
  • рельсы;
  • трубы.

На деле круг задач, решаемых контактной стыковой сваркой, гораздо шире и ограничен лишь возможностями используемого оборудования. Чаще всего оно специализированное, универсальные аппараты мало распространены.

Преимущества и недостатки стыковой сварки

Забегая вперед, отметим, что данная технология практически лишена серьезных недостатков. К ним можно отнести сложность и дороговизну оборудования, а также большие потери металла на вытеснение и/или разбрызгивание. Последний фактор особенно важен, так как неизбежно сказывается на суммарной длине свариваемой конструкции.

Преимуществ у стыковой сварки больше. К ним относятся:

  • высокая производительность;
  • высокая скорость соединения (обычно в пределах 2-40 секунд);
  • низкий расход электроэнергии при высоком КПД;
  • простота подготовительных операций или полное их отсутствие;
  • возможность соединения разнородных материалов;
  • простота управления, благодаря автоматизации оборудования.

При соединении металлов, склонных к окислению, проявляется еще одно достоинство стыковой сварки – в большинстве случаев остатки разрушенной оксидной пленки не остаются в стыке, а вытесняются наружу вместе с гратом.

Разновидности контактной стыковой сварки

Общее понятие стыковой сварки объединяет две различные технологии, которые отличаются соотношением ролей давления и температуры в формировании соединения. Они называются методами сопротивления и оплавления.

Сварка сопротивлением

При сварке сопротивлением кране важным фактором является точность подгонки кромок. Даже незначительные зазоры существенно снижают качество шва.

После того как обработанные заготовки закрепляются в аппарате и соединяются с контактами трансформатора, они сжимаются друг с другом, после чего включается сварочный ток. Происходит локальный нагрев стыка, который продолжается до тех пор, пока металл не приобретет пластичность.

Как только это произойдет, ток отключается, а давление нарастает. В результате происходит осадка заготовок, то есть сжатие с формированием общих кристаллических решеток.

Данный метод чаще всего применяется для сваривания относительно тонких деталей (площадь соединения до 200 кв. мм) из низкоуглеродистой стали, например, проволоки, стержней, труб. Кроме того, сваркой сопротивлением соединяют медь, латунь, бронзу, приваривают изделия из этих металлов к стальным заготовкам.

Читайте также:  Пескоструйный пистолет для компрессора: как работает, выбор, устройство

Сварка оплавлением

В отличие от сварки сопротивлением метод оплавления предполагает сближение заготовок, на которые уже подается сварочный ток. Соприкосновение поверхностей ввиду естественной шероховатости материала происходит не одновременно по всей поверхности, а в ряде хаотично расположенных точек.

Это приводит к большой плотности тока и, следовательно, мгновенному оплавлению металла в зонах стыка с его последующим взрывообразным вытеснением наружу вместе с окислами и загрязнениями. Нарастание давления приводит к появлению новых точек стыка, в которых происходит то же самое.

Когда стыкуемые поверхности полностью оплавятся, происходит их осадка с формированием грата.

Именно сварка оплавлением получила наибольшую популярность, так как гарантирует стабильно высокое качество стыка в отличие от технологии сварки сопротивлением, при которой качество может значительно разниться от образца к образцу. Метод оплавления не требует тщательной подгонки поверхностей, практически не ограничен в материалах заготовок и площади сечения стыка (условно указывается граничное значение в 100 000 кв. мм, то есть 0,1 кв. м).

Допуски при стыковке тоже достаточно велики – допустимо отклонение на 8-15% в зависимости от типа заготовок. Основная сфера применения – сварка крупных ответственных конструкций, например, магистральных трубопроводов или железнодорожных рельсов.

Технология стыковой сварки

Вне зависимости от разновидности контактной стыковой сварки для ее осуществления используются особые аппараты, а алгоритм действий строится по одному и тому же принципу.

Необходимое оборудование

Роль основного производственного оборудования играет аппарат стыковой сварки. Он состоит из двух модулей: стыковочной машины и сварочного трансформатора. Стыковочная машина служит для создания необходимого осевого давления в зоне сварки и включает в себя:

  • станину, то есть корпусы с опорной поверхностью;
  • плиты и направляющие – обеспечивают соосность заготовок;
  • фиксаторы – перемещаются по направляющим, удерживая заготовки;
  • механизм привода – служит для создания необходимого давления и передачи его фиксаторам.

Механизм привода, в свою очередь, состоит из блока электродвигателя с редуктором и насосом, а также пневмо- или гидроблока, непосредственно воздействующего на рабочие органы устройства.

Сварочный трансформатор служит для подачи тока на заготовки через специальные зажимы, которые должны обеспечивать минимальное сопротивление и плотно прилегать к свариваемому металлу. В противном случае, велик риск возникновения нежелательных процессов подгорания и плавления в местах контакта.

Подготовка поверхностей к сварке

Свариваемые поверхности очищают от загрязнений и оксидных пленок, шлифуют и обезжиривают. В случае сварки оплавлением этого достаточно.

Если выбран метод сварки сопротивлением, потребуются дополнительные шлифовально-полировальные операции, направленные на минимизацию шероховатостей, устранение поверхностных дефектов и сведение к минимуму любых возможных зазоров.

Кромкование деталей не выполняется, так как в условиях перемещения избытка металла не внутрь, а наружу стыка оно не имеет смысла. Присадочные материалы также не используются.

Процесс сварки

Стыковая сварка заготовок проводится механизированным или автоматизированным методом. Ниже приводится последовательность действий для механизированной сварки, автоматизированная отличается от нее лишь компьютеризацией управления:

  1. Подготовленные к сварке изделия закрепляются в фиксирующих устройствах на станине сварочного аппарата.
  2. К заготовкам подключаются зажимы сварочного трансформатора, на его первичную обмотку подается электрический ток.
  3. В заданной последовательности проводятся нагрев и сжимание стыка. Величина сварочного тока, сила давления и время воздействия определяются из расчетных параметров.
  4. После кристаллизации стыка отсоединяются зажимы трансформатора, раскрываются фиксаторы. Деталь снимается с устройства.
  5. Образовавшийся на поверхности стыка грат механически удаляется.

Простота и эффективность данного алгоритма обеспечивают высокую производительность работ при надлежащем качестве стыка.

Источник: https://elsvarkin.ru/texnologiya/kontaktnaya-stykovaya-svarka/

Контактная стыковая сварка сопротивлением и оплавлением: что это, технология, где применяется

Иногда сварщикам выпадает работа с арматурой, рельсами или деталями сложной формы (колёсами, рычагами, обручами). И если в арсенале мастера только дуговая сварка это не всегда пойдёт на пользу производству.

Нужно будет убить кучу времени и сил для того, чтобы выполнить работу. А когда такой работы много и вовсе справиться будет невозможно. Это явно не обрадует начальство.

Избавиться от проблемы можно простым путём: нанять дополнительную рабочую силу в лице добротных сварщиков, знающих своё дело. Вот только официальное оформление каждого влетит предприятию в копеечку. Но есть ещё один выход.

Купить новое сварочное оборудование всего в одном комплекте для своего производства и всё станет намного лучше. Какой аппарат лучше приобрести?

Думаю, покупка стыковой сварочной машины для контактной сварки подойдёт. Она поможет выполнять большие объёмы работ и при этом не терять качественный уровень. Контактная стыковая сварка – наша тема на сегодня.

Основная информация

Равномерный нагрев стыка обеих деталей это суть такого метода соединения металлов, как контактная стыковая сварка. Неразъёмное слияние деталей образуется тем, что сразу после нагревания они стыкуются друг с другом.

Существует несколько типов такой сварки. Но о них чуть позже.

Скорость образования такого слияния напрямую связана с высокой производительностью выполненной работы. Плавка происходит быстро и равномерно, поэтому и швы создаются быстрее.

Также сам рабочий процесс может быть автоматизирован и встроен конвейер. Поэтому контактную стыковую сварку в основном используют при серийном производстве. Например, если нужно стыковать сварку труб.

Прочность и долговечность – это основные отличия контактной стыковой сварки. Она используется даже для изготовления автомобилей, самолётов и нефтепроводов.

А сам шов и уровень его качества не будут зависеть от опытности работника, что значительно сократит расходы на более профессиональных сварщиков.

Технология

Контактная стыковая сварка также помогает варить множество типов деталей. Вы можете варить стальные трубы, пластины, ПНД трубы и т.д. Но для хорошего результата необходимо в точности соблюдать инструкцию.

Вот мы и подошли к типам контактной сварки. А если точнее то их два: оплавление и сопротивление. Для того, чтобы рассказать о каждом виде подробнее, мы выделили под каждый отдельную часть в статье.

Там и будет описание процесса сварки и основные отличия каждого типа.

Оплавление

Такой вид работы очень известен, а особенность его в том, что при прикосновении деталей, всё напряжение, которое подаётся на обмотки трансформатора, прекращается.

Если говорить просто, оно растёт ровно до своего пика, а затем его подача резко идёт к нулю. Тепловая энергия при этом на уровне, при котором металл может начинать плавиться.

Необходимый контакт происходит из-за неровностей небольшого размера, которые всегда существуют на линии стыка двух деталей. Ещё большего качества вы можете добиться, если сдавите концы, тем самым полностью выравнивая их.

При этом типе контактной стыковой сварки металл может закипеть за небольшой промежуток времени.

При работе со сваркой могут образоваться дополнительные неровности. В них скапливаются пары нагретых металлов. Пары способны оказывать защитное действие, защищать от воздействия кислорода, которое влияет на сварочную зону негативно.

Когда концы деталей начинают немного плавиться, необходимо приложить усилие и давление.

Слияние рабочих материалов происходит, когда обе детали начинают сдавливаться, а за границей остаются остатки жидкого металла. Шов выходит сильным, долговечным.

Окисная плёнка, а также все продукты разложения выходят с лишним жидким металлом, поэтому в итоге мы получаем минимальное количество дефектов. Этот тип сварки часто используют на предприятиях, где необходимо производить большие партии продукции.

Также при оплавлении не нужно особой обработки, или как-то подготавливать металл, как при сопротивлении. Подготовка концов не нужна. Поэтому тратить время можно на что-нибудь другое.

Например, изготовить ещё несколько штук готового материала. Ещё один плюс при работе на крупносерийное производство.

Если вам попались заготовки с разным сечением, есть один совет для вас. Сделайте противоположенные скосы заранее. Связь заготовок друг с другом станет лучше, а площадь соприкосновения увеличится.

А когда заготовки начнут нагреваться, они станут нормальной формы.

Предварительно нагревать детали не всегда хорошо, скажем сразу. При постоянной работе это только отнимет ваше время, а продуктивности никакой. Если запчасти имеют большой размер можно нагреть заранее. Например, когда работайте с рельсами.

Существует несколько советов по тому, как лучше и быстрее выполнять сварку оплавлением. Для начала соединить материалы, не торопясь, чтобы стык произошёл постепенно.

Металл начнёт нагреваться и выделять пары. После этого разведите заготовки. Температура начнёт заполнять всю поверхность деталей.

Следующим шагом опять состыкуйте заготовки. Ждите, когда обе заготовки нагреются полностью. Вот добротная сцепка деталей готова. Перерывы между каждым действием должны быть минимальные.

Сопротивление

Этот вид контактной стыковой сварки имеет максимальное количество отличий от предыдущего. Рабочий материал зажимается губками к электродам.

Таким образом можно создать электрическую связь между изделиями. Материалы не скользят, потому что этому противостоят губки, которые сильно сцепляют заготовки.

После этого необходимо прижать их между собой и запитать сварочный ток, который в свою очередь должен нагреть металл.

Когда металл станет обладать пластичными свойствами, нужно соединить заготовки, чтобы жидкий металл, который нам не нужен, вышел вместе с прочими вредоносными веществами.

Важно не прекращать давить до тех пор, когда материал не войдёт в устойчивое состояние. При подобном типе работы требуется заранее подготовить материалы, почистить, провести обработку.

Рабочие материалы, которые сварили таким способом, не всегда такие же стойкие, как при работе с оплавлением. Они могут окисляться при использовании, поэтому функциональность снижается.

Также такой метод контактной стыковой сварки желательно использовать в работе с материалами, у которых маленькие разрезы. Если оплавление подходит в основном для изготовления широкого перечня продукции, большими тиражами. То сопротивление наоборот лучше подходит для работы на маленьких предприятиях.

Подведем итог

Стыковая контактная сварка очень результативна и качественна. Она не нуждается в обязательном присутствии сварщиков с большим опытом, подойдёт обычный новичок. Этот момент позволит сэкономить расходы на производстве.

Тем не менее, после работы нужно проводить проверку швов, для большего уровня качества. Ведь даже когда работу выполняет машина, всё равно возможны огрехи. А что вы можете рассказать по теме?

Делитесь своим опытом в х, это поможет тем, кто в начале пути. Продуктивности в работе!

Источник: https://prosvarku.info/tehnika-svarki/kontaktnaya-stykovaya-svarka

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector