Сварка металла: ручная, дуговая, холодная, контактная, точечная

Точечные сварные работы являются подвидом контактной сварки. При этом виде сварных работ металлические элементы скрепляются в одной или нескольких местах.

Сварка металла: ручная, дуговая, холодная, контактная, точечная

Этот метод сварки поверхностей обладает высокой технологией производства и разнообразием применения в различных областях промышленности и может применяться как при производстве электронных приборов, так и автомобилей, морских и воздушных судов и в других областях промышленного производства.

Сварка металла: ручная, дуговая, холодная, контактная, точечная

При использовании этого вида сварки, достигается очень высокая прочность соединения деталей конструкции между собой. Степень прочности в месте соединения определяется усилиями по стискиванию поверхностей скрепляемых элементов и физических силы электротока устройства.

Сварка металла: ручная, дуговая, холодная, контактная, точечная Сварка металла: ручная, дуговая, холодная, контактная, точечная Сварка металла: ручная, дуговая, холодная, контактная, точечная Сварка металла: ручная, дуговая, холодная, контактная, точечная Сварка металла: ручная, дуговая, холодная, контактная, точечная Сварка металла: ручная, дуговая, холодная, контактная, точечная

В современном производстве используются разные варианты этих приборов от стационарных станков до легко транспортируемых аппаратов. В качестве примера на картинке представлено фото ручного аппарата точечной сварки.

Сварка металла: ручная, дуговая, холодная, контактная, точечная

Особенности аппаратуры

В основу этого вида сварки положен способ разогрева металлической детали (пластины) импульсом электротока. Для обеспечения эффекта сваривания детали (элементы) сильно прижимаются между собой.

Сварка металла: ручная, дуговая, холодная, контактная, точечная

В месте наибольшего сжатия производится точечное сваривание деталей путем прохождения электрического заряда между электродами прибора. На месте соприкосновения образуется расплавленная точка металла размером не более двенадцати мм.

Методы точечного сваривания

Это вид сварки условно подразделяются на два метода: мягкий и жесткий.

Мягкий режим. В этом режиме при сваривании происходит постепенный разогрев деталей с использованием тока небольшой силы. На сваривание металлических поверхностей в этом режиме необходимо около трех секунд времени.

В этом режиме мощность потребления тока станком (прибором) уменьшается. Режим, как правило, используется при сваривании металлов обладающих свойствами закаливания.

Жесткий режим. Определяется кратковременной длительностью большой силы электротока и мощным стискиванием свариваемых элементов в точке сваривания. Плотность потребляемого электротока в этом режиме достигает 300А на 1мм2. На производство процесса сваривания затрачивается до полутора секунд.

Главный недостаток этого метода – большая потребность электроэнергии (станков) и большие перегрузки промышленной сети. Преимущество – минимальное время сваривание поверхностей.

Этот режим, как правило, используют при сваривании поверхностей с хорошей теплопроводностью, высоколегированной стали или скреплении поверхностей разной толщины.

Варианты сварочных работ

Виды точечной сварки определяются количеством единовременно образуемых пикселей соединения. В производстве используются: одноточечный, двухточечный и многоточечный виды.

Одноточечный вид используют при соединении нескольких листов, при этом качество сваривания уменьшается с каждым слоем листов (деталей). Двухточечный вид сваривания применяют при соединении деталей обладающих широкими поверхностями.

Многоточечный вид используют для скрепления различных штампованных конструкций. Он может быть двусторонним и односторонним, все зависит от размещения электродов по отношению к скрепляемым узлам.

Этот вид сварки может различаться и циклами прохождения электроимпульсов. Цикличность зависит от толщины свариваемых деталей.

При толщине металлической поверхности до пяти миллиметров достаточно и одного импульса электротока, а при большой толщине необходимо несколько кратковременных электрических импульсов. При сваривании металлических элементов большой толщины и твердости применяются циклы с повышенным стискиванием.

Способы сваривания

Существует несколько способов точечного сваривания:

Точечный – сваривание элементов происходит в одном или многих местах. Применяется в приборостроении, автомобилестроении постройке морских, речных и авиационных судов.

  • Обеспечивает сварку стальных листов до двадцати миллиметров толщиной.

Рельефный способ – элементы конструкции свариваются в одном или нескольких подготовленных местах. Отличие между этого способа от предыдущего обусловлена формой скрепляемых элементов в месте сваривания.

Шовный способ – свариваемые элементы скрепляются рядом сварочных швов. Шов может состоять из отдельных пикселей сварки или перекрывающих друг друга. Используется для изготовления различных резервуаров нуждающихся в обеспечении высокой степени герметичности.

Стыковочный – элементы свариваются по прилегающей площади соприкосновения под воздействием высокой температуры. Применяются при прокладке трубопроводов, изготовлении якорные цепи кораблей.

Особенности конструкции

Большие возможности точечной сварки востребованы в промышленном производстве. Для их реализации созданы производственные станки и ручные переносимые агрегаты.

  1. Решая задачи сваривания металлических элементов нужно помнить, что этот процесс зависит от металла из которого изготовлено изделие и его плотности.
  2. Требования к технологии выполнения этого вида работ:
  • обеспечение низкого напряжения, не более 10Вт;
  • обеспечения короткого времени прохождения электрического импульса в точке сваривания;
  • обеспечения большой силы электротока в месте сваривания;
  • обеспечение min области расплава в местах скрепления конструкции;
  • обеспечение высокого качества прочности сварочного шва.

Современный аппарат для точечной сварки может иметь различную конструкцию. В современном производстве применяются трансформаторные или конденсаторные станки точечной сварки.

Трансформаторные станки должны осуществлять высокую температуры подогрева свариваемых поверхностей. Работоспособность сварочного оборудование в быту может обеспечиваться силой электротока до 5 кило ампер, а промышленного от трехсот до пятисот кило ампер.

В станках промышленного производства применяются мощные трансформаторы. Основным недостатком таких приборов является отсутствие однородной нагрузки, что приводит к большим перегрузкам промышленной сети и частым поломкам.

Конденсаторные станки электрические сети нагружают размеренно. Использование конденсаторов в станках позволяет избежать резких перегрузок промышленной электросети.

Конденсаторные аппараты ручной сварки имеет min габариты и широко применяются для решения бытовых вопросов. Их преимущества – малые габариты и работоспособность при подключении к бытовой электросети.

Достоинства:

  • нет необходимости приобретать сварочные материалы;
  • простота в изготовлении;
  • удобство при управлении;
  • чистота и опрятность швов или сварных точек;
  • соблюдение требований экологии;
  • min расход электроэнергии;
  • высокая производительность.

Изготавливаем сварку сами

Инструмент этого вида сварки не является дешевым инструментом. Практичнее сделать аппарат точечной сварки своими руками.

Главный элемент такого аппарата – трансформатор (применяется в различных бытовых приборах). Для обеспечения необходимого электрического тока для этого вида работ нужно осуществить перемотку его обмоток. Во время создании 1-й обмотки подготавливаются и промежуточные выводы. Провод на обмотках обязательно пропитывается лаком и обматывается специальной бумагой.

Составные части прибора подбираются под параметры трансформатора. Его конструкция зависит от деталей (поверхностей) над которыми предстоит работать. Электрические элементы должны быть исполнены с высокой степенью надежности.

Клещи могут быть двух типов: стационарные и выносные. Стационарные – более просты при изготовлении, они прочно скрепляются между собой и надежно изолируются. Выносные – более приспособлены для использования при выполнении различных работ. Они свободно устанавливаются и снимаются. Их удобно поднести к месту непосредственного сваривания.

При использовании выносных клещей необходимо обеспечить их надежное соединении с самим аппаратом и их гидроизоляцию. Для изготовления электродов, возможно использование медных прутьев, бронзы или старого жала паяльника.

  • Электрическую схему подключения такого устройства можно с легкостью найти в интернете.

Техника безопасности

Для обеспечения собственной безопасности работнику необходимо знать и соблюдать требования инструкции по технике безопасности для точечной сварки:

  • для недопущения удара электрическим током производить заземление агрегата;
  • до начала работы обязательно осуществлять проверку его исправности;
  • использовать индивидуальные средства защиты для рук, глаз и тела;
  • исключить подачу высокого напряжения к элементам управления аппаратом
  • применять в приборе только провода установленного сечения;
  • работы производить в помещении с хорошо оборудованной вентиляцией или использовать специальные маски для защиты органов дыхания.
  • блокировки и тумблера (кнопки) включения или отключения должны быть исправны, хорошо видимыми и легко доступными;
  • при производстве работ область зажимных механизмов должна быть закрыта щитком.
  1. Соблюдение этих мер безопасности обеспечит сохранение здоровья работника и окружающих, позволит выполнить необходимый объем работы точно и в срок.

Фото-инструкция, как сделать аппарат точечной сварки

  • Также рекомендуем просмотреть:

Помогите сайту, поделитесь в соцсетях 😉

Источник: https://instrumentgid.ru/instrukciya-kak-sdelat-apparat-tochechnoj-svarki/

Общая информация о точечной сварке

Контактная точечная сварка — один из самых популярных методов сварки. Он позволяет быстро и качественно соединить тонкие металлы. В этой статье мы расскажем, что такое точечная сварка, какова технология контактной точечной сварки и какие дефекты могут получиться, если выполнить сварку неправильно.

Сварка металла: ручная, дуговая, холодная, контактная, точечная

Общая информация

Точечная контактная сварка — это одна из разновидностей контактной сварки.

Помимо точечной есть еще стыковая, шовная и прочие типы контактной сварки, но именно точечная получила наибольшее распространение, так что о ней и поговорим в этой статье.

Точечная контактная сварка применяется во многих сферах: от строительства до авиастроения. Так, например, при конструировании современных лайнеров на корпусе располагаются миллионы точек, образующих прочный шов.

Сварка металла: ручная, дуговая, холодная, контактная, точечная

Принцип работы прост: с помощью электрического разряда металл нагревается в определенной точке до температуры своего плавления. Одновременно с этим две детали прижимаются друг к другу с определенной силой. Под действием температуры и механической нагрузки детали соединяются между собой. Образуется очень эстетичный и надежный шов.

Многоточечная сварка отличается от других видов контактной сварки некоторыми особенностями.

Прежде всего, точечный метод позволяет существенно сократить время сварки (одна «точка» шва формируется за долю секунды), при этом в работе используют большие значения сварочного тока (более 1000 ампер), также устанавливают маленькое напряжение (не более 10 ватт), зона плавления небольшая (от нескольких мм до 1-2 сантиметров), используется значительная механическая нагрузка, которая может доходить до нескольких сотен килограмм.

Сварка металла: ручная, дуговая, холодная, контактная, точечная

В большинстве случаев точечная сварка применяется, когда нужно внахлест соединить тонкий листовой металл или стержневые материалы. Точечная сварка способна соединить металл толщиной от 1 миллиметра до 3 сантиметров, но такие показатели избыточны и на практике вам не придется сваривать детали толще 5-7 миллиметров. По этой причине точечная сварка отлично подходит для кузовных работ.

Читайте также:  Травление нержавеющей стали: кислотами, пастами, хлорным железом

Достоинства и недостатки

Большая популярность точечной сварки своими руками обуславливается множеством достоинств. Для работы вам не нужны электроды, проволока, флюсы и так далее. А это экономит не только время, но и финансы.

Также деформация металла незначительная и то лишь в местах «точек», аппаратом для точечной сварки очень удобно работать, с этой задачей справится даже новичок. Сам шов получается очень аккуратным, рабочий процесс дешевле аналогов, его можно легко автоматизировать.

Именно многоточечная сварка способна выполнять огромный объем работы, формируя до нескольких сотен сварных «точек» в минуту.

Сварка металла: ручная, дуговая, холодная, контактная, точечная

Недостатки незначительные и их немного. Швы, выполненные методом точечной сварки, не обладают такой хорошей герметичность, как соединения, выполненные с помощью электродов, например. Также в зоне формирования «точки» может быть избыточное напряжение, за этим нужно следить.

Технология сварки

Технология контактной точечной сварки состоит из трех этапов, которые мы подробно опишем. Сначала детали подготавливают (об этом мы поговорим далее более подробно). Затем детали располагаются под жалом сварочного аппарата и подвергаются сжатию, в итоге поверхность металла деформируется, образуется небольшое углубление — точка.

Затем подается электрический ток, металл нагревается, плавится и в «точке» образуется так называемое жидкое ядро. Постепенно ток проникает через все ядро, и оно увеличивается в размерах. «Точка» становится частью сварного шва.

А благодаря предварительной деформации деталей металл не разбрызгивается при плавлении и шов получается аккуратным, его не нужно зачищать.

Сварка металла: ручная, дуговая, холодная, контактная, точечная

Затем подача тока приостанавливается, металл охлаждается и кристаллизируется. Жидкое ядро становится литым. Но есть нюанс: при охлаждении ядро может несколько уменьшиться в размере и образуется остаточное напряжение.

Оно нежелательно, с ним можно бороться разными методами. Мы рекомендуем перед завершением процесса сварки прижать детали посильнее друг к другу, чтобы как следует их прокалить и сделать шов более однородным.

В остальном точечная сварка своими руками очень проста и не требует от сварщика высокой квалификации.

Подготовка металла

Точечная сварка своими руками, как и любой другой метод сварки, требует предварительной подготовки металла. Для этого нужно зачистить места будущего шва от загрязнений, коррозии и окисной пленки (если имеется).

Если этого не сделать, то мощность будет утеряна при сварке и увеличится степень износа сварочного аппарата. Чтобы зачистить металл используйте метод пескоструйной очистки, болгарку с металлической щеткой или наждачкой.

Также можно деталь небольшого размера травить в специальном растворе.

Отдельно обратите внимание на подготовку алюминия и его сплавов. На поверхности этого металла есть толстая оксидная пленка, которая препятствует полного прогреву и провару детали. Так что тщательно удалите ее перед началом работ. Это особенно важно, если предстоит сварка особо важных конструкций.

Оборудование для сварки

Для точечной сварки своими рукамивам понадобится оборудование. Можно использовать аппарат, работающий на постоянном или переменном токе, аппарат конденсаторного типа или оборудование, работающее на низкой частоте.

Все эти типы отличаются силовым электрическим контуром и формой сварочного тока. Также у каждого типа есть свои плюсы и минусы, не слушайте тех, кто говорит вам о превосходстве того или иного оборудования.

Мы в своей практике используем аппарат, работающий на переменном токе, это самый распространенный вариант. Вы можете выбрать и другой тип оборудования.

Обратите внимание на современную сварку TIG LORCH, она очень технологична. 

Возможные дефекты сварки

При должном опыте и наличии знаний в голове точечная контактная сварка не должна получиться плохой. Тем более, она не так сложна и ее основам можно довольно быстро обучиться. Но если были допущены ошибки или работу поручили неопытному мастеру, то возможны различные дефекты. При этом они образуются не в месте точек, а по основному металлу.

Сварка металла: ручная, дуговая, холодная, контактная, точечная

Дефекты могут быть различных типов. Зачастую литое ядро получается слишком большим или маленьким, или же оно смещается в сторону от центра стыка. Также расстояния между точками бывают слишком большими и шов получается не сплошным. Иногда во время работы новички могут неправильно настроить аппарат, что приводит к избыточной деформации металла.

Но самый опасный дефект — это не проваренное литое ядро или вовсе его отсутствие. Такая деталь, конечно, сможет выдержать небольшие нагрузки, но вскоре просто сломается в месте стыка. При этом дефект может обнаружиться при самых необычных условиях, например, при перепадах температур (деталь вынесли из теплого цеха зимой на улицу).

Если была допущена ошибка, но деталь не сломалась, то не думайте, что вам повезло. Скорее всего, в месте непровара или любого другого типа дефектов уже начала образовываться коррозия. Так что разрушение детали — это лишь дело времени.

Чтобы выполнить сварку правильно, придерживайтесь наших рекомендаций: точка должна располагаться посередине стыка, литое ядро не должно быть слишком большим или слишком маленьким, не должно быть пористым и не должно содержать шлаковых включений, нет трещин, нет слишком большого напряжения в зоне сварки. Не спешите, больше практикуйтесь. Только с опытом вы сможете понять все особенности точечной сварки.

Вместо заключения

Контактная сварка — очень удобная технология. Она не требует применения проволоки и флюса, также существует ручная и автоматическая контактная сварка, вы можете выбрать оборудование для своих потребностей и бюджета. На видео ниже самодельная точечная сварка для сварки авто.

Чтобы ее сделать вам не нужны знания в электротехнике и схема точечной сварки, достаточно 15 минут свободного времени и ваш аппарат будет готов. Оставляйте комментарии, делитесь статьей в социальных сетях. Желаем удачи! 

Источник: https://svarkaed.ru/svarka/vidy-i-sposoby-svarki/obshhaya-informatsiya-o-tochechnoj-svarke.html

Режимы точечной сварки, параметры

Сварка металла: ручная, дуговая, холодная, контактная, точечная

Точечная сварка на производстве

Режим точечной сварки устанавливается следующими основными параметрами: силой или плотностью тока, временем нагрева, давлением, диаметром рабочей части электрода.

Кроме того, часто задается время предварительного сжатия электродов tсж, время проковки tnp форма рабочей части электрода и материал для его изготовления.

Режимы специальных видов точечной сварки имеют еще некоторые дополнительные параметры.

Мягкие режимы характеризуются малой силой тока и большим временем нагрева, для жестких режимов сила тока большая, время нагрева — с варианта режима должен производиться с учетом конкретных условий производства и требований к сварочному соединению.

Сварка металла: ручная, дуговая, холодная, контактная, точечная

Сваривание точечной сваркой

Сварка на мягких режимах сопровождается образованием широкой зоны разогрева, что облегчает деформирование металла и позволяет ограничиться не очень высокими требованиями к точности правки заготовок, как при жестких режимах.

Сварка металла: ручная, дуговая, холодная, контактная, точечная

Точ. сварка

Жесткие режимы обеспечивают более высокую производительность и меньший расход энергии. Ввиду того, что поверхность деталей под электродами при жестких режимах нагревается сравнительно меньше, электроды нагреваются слабее в, несмотря на рост давления, расход их снижается.

Заметно уменьшается глубин2 вмятая в месте сварки и коробление изделия.

В целом жесткие режимы целесообразны, прежде всего, в массовом производстве, где выигрыш в производительности и расходе энергии полностью окупит дополнительные расходы, связанные с приобретением, эксплуатацией и питанием более мощного оборудования.

Сила и плотность тока

  • С увеличением толщины свариваемых листов сила тока должна повышаться. Для сварки низкоуглеродистых сталей средней толщины на серийных машинах ориентировочный выбор силы тока l может осуществляться по следующему соотношению:
  • l=6500qa,
  • Где q толщина свариваемых листов в мм.

При сварке листов различной толщины выбор параметро производится во условию достаточности нагрева и деформации более тонкого листа. Потому а приведенном соотношении и в последующих величина q отнесена к более тонкому листу.

Плотность тока I для жестких режимов выбирается в пределах 120 — 360 д/Лм*, для мягких 80— 160 а мм2.

С увеличением толщины листов плотность то/? снижается. Когда металл свариваемых деталей обладает повышенной тепло- и электропроводностью, плотность тока должна увеличиваться.

Так, при сварке алюминия или его сплавов плотность тока иногда достигает 1000 а/мм2 и выше.

Как упоминалось ранее, плотность тока должна выбираться большей, когда по каким-нибудь соображениям давление принимается повышенным.

Сварка металла: ручная, дуговая, холодная, контактная, точечная

Контактная точечная сварка

Время нагрева

Как и сила тока, время нагрева (tcs) возрастает с увеличением толщины деталей. Ориентировочно для сварки малоуглеродистой стали на жестких режимах время нагрева может выбираться по соотношению

tce — (0,1 -f-0.2) q сек.,

где q — толщина более тонкого листа в мм.

Меньшее время нагрева брать не рекомендуется, так как случайные, даже незначительные погрешности в работе регулятора времени могут вызвать серьезные отклонения от требуемого нагрева и качества сварки.

Для сварки листов толщиной до 3 мм на мягких режимах подбор времени нагрева может производиться пo соотношению.

I = (0.8×1) q сек.

Слишком длительный нагрев может вызвать перегрев металла в зоне сварки.

Для сварки металлов с высокой теплопроводностью время сварки принимается малым (при большой силе тока), при сварке закаливающихся сталей, наоборот, во избежание образования закалочных трещин при быстром охлаждения время нагрева часто приходится увеличивать (при соответствующем снижении тока).

Читайте также:  Фрезы для станков по металлу

Сварка металла: ручная, дуговая, холодная, контактная, точечная

Ход точечной сварки

Давление

  1. Выбор давления (P) производится в зависимости от толщины, состояния и материала заготовок, а также от характера принятого режима нагрева.
  2. Для сварки малоуглеродистой стали давление в зависимости от толщины выбирается do формуле
  3. P=(60×200)q кг.
  4. где q —толщина в мм.

  5. Удельное давление имеет предел Зх10 кг/мм2.
  6. Сварка металла: ручная, дуговая, холодная, контактная, точечная

Мягкую горячекатаную сталь возможно спаривать при меньших давлениях. Холоднокатаная сталь, получившую  повышенную твердость наклепа, требует некоторого повышения давления (на 20—30%). Когда заготовки плохо выправлены и имеют коробления, то, прежде чем плотно сдавить листы на участке сиамки, приходится произвести правку под электродами. Общее требуемое усилие а этом случае должно быть увеличено, особенно при больших толщинах. Так, для листов толщиной 3—6 мм только это дополнительное усилие составляет 100—400 ке. По этой же причине усилие должно возрастать и тогда, когда точки располагаются о тех местах свариваемого узла, где сдавливание листов затруднено (вблизи ребер и других элементов жесткости, а местах сопряжения деталей но радиусу и т. д.).

Удельное давление возрастает вместе с прочностью свариваемого металла. При сварке низколегированных сталей оно может составить 120—160% к удельному давлению для малоуглеродистой стали, при сварке аустенитно и жаропрочных сталей и сплавов но повышается в 2—3 раза.

  • Диаметр электрода. Диаметр электрода (d) определяет плотность тока, удельное давление и степень интенсивности охлаждения поверхности детали.
  • На элек­трическое сопротивление зоны сварки диаметр электрода влияет относительно мало, лишь в конечной стадии на- грела, когда достигается полное соприкосновению поверхностей электрода и детали.
  • Поэтому яри длительном нагреве влияние диаметра электрода сказывается сильнее. Диаметр электрода возрастает с толщиной деталей.
  • Для толщины до 3 мм диаметр электрода рассчитывается но следующей формуле:
  • D=2q+3мм,
  • где q — толщина более топкого листа.
  • Для деталей с большей толщиной расчет ведется по формуле
  • Изменением диаметра электрода часто пользуются для выравнивания нагрева отри сварке деталей, неодина­ковых по толщине или по роду металла.

В ходе процесса сварки под влиянием сильного нагрева и большой механической нагрузки рабочая часть электрода меняется с образованием грибовидною утолщения, а поверхность загрязняется окислами металла.

Увеличение фактического диаметру электрода при неизменных силе тока и усилии сжатия означает снижение плотности тока и удельного давления.

Вследствие этого интенсивность нагрева в сварочном контакте сильно уменьшается, а уплотнение металла затрудняется и сварка может оказаться некачественной.

Кроме того, загрязнение поверхности электродов может вызвать увеличение переходного сопротивления, перегрев и даже оплавление поверхности листов. Обычно считают, что связанное с износом возрастание диаметра более чем на 10% уже недопустимо. Такие электроды должны зачищаться напильником, специальным приспособлением или перетачиваться.

Время предварительного сжатия

Пол временем предварительного сжатия понимается от начала приложения давления до начала нагрева.

Оно должно быть достаточным, чтобы механизм сжатия успел свести электроды и развить давление до заданной величины. Этот параметр непосредственного влияния на тепловые процессы при сварке не имеет.

Для повышения производительности данный параметр следует сокращать, насколько позволяет скорость работы механизма сжатия.

Время проковки

Время проковки (tnp) определяется длительностью нахождения уже сваренной точки под сжимающим воздействием электродов. Этот параметр влияет на скорость охлаждения металла после сварки, так как после нагрева, в условиях плотного соприкосновения электродов и детали, тепло от зоны сварки особенно быстро отводится в электроды.

При сварке закаливающихся сталей ускоренное охлаждение может вызвать появление трещин и время проковки поэтому следует уменьшать.

Однако во всех случаях давление не должно сниматься ранее некоторого времени, необходимого для полного затвердевания и упрочнения ядра. В противном случае деформированные при сварке листы, стремясь упруго возвратиться в начальное положение, могут разрушить еще не остывшее ядро, С повышением толщины время проковки возрастает, так как объем нагретого металла и время охлаждения увеличиваются.

Также рекомендуем ознакомиться с:

Параметры режима стыковой сварки оплавлением.

Источник: http://svarak.ru/kontaktnaya-svarka/rezhimyi-tochechnoy-svarki-parametryi/

Все о ручной сварке: виды, возможности и варианты применения

Сваркой металла называется технологический процесс создания неразъемного соединения деталей посредством образования прочной межатомной связи. Возникновение такой устойчивой связи может происходить вследствие разных физических процессов. Эти процессы образуют три основных класса сварки, в соответствии с ГОСТ 19521-74:

  • термическую (сварка плавлением без приложения давления)
  • термомеханическую (плавление с приложением давления)
  • давлением.

В настоящее время существует множество видов сварки. Число их постоянно растет. Разделяют виды сварки по таким техническим признакам:

  • по непрерывности процесса
  • по методу и характеру защиты металла в сварочной зоне
  • по типу защитного газа
  • по степени механизации

По типу механизации сварку делят на:

  • автоматическую
  • автоматизированную
  • механизированную
  • ручную.

Развитие автоматизированных методов сварочных работ привело к значительному увеличению скорости и качества процесса. При этом, у ручной сварки есть свои преимущества, которые делают ее незаменимой в ряде случаев:

Сварка металла: ручная, дуговая, холодная, контактная, точечная

  •  возможность применения в труднодоступных местах;
  • доступность для работы в различных пространственных положениях;
  • быстрота перехода от одного свариваемого материала к другому;
  • широкий выбор марок электродов, позволяющий проведение сварки различных типов стали;
  • удобство транспортировки и простота обслуживания сварочного оборудования.

При помощи ручной сварки решаются многочисленные задачи в строительстве, производстве, сфере обслуживания и быту.

Ручная электродуговая сварка металла может производиться при помощи двух типов электродов. Электродами называются специальные стержни с защитным покрытием, изготовленные из сварочной проволоки. Наиболее распространенная технология — сварка плавящимися электродами.

Кромки электрода и изделия, соприкасаясь, образуют электрическую дугу, которая расплавляет металл, образуя сварочную ванну. При смешивании металла электрода и изделия образуется сварной шов. Расплавленный шлак поднимается на поверхность.

Окончательная обработка при последующем затвердении, необходима для работы со швами, покрытыми шлаками.

Пространственное положение, величина и форма кромок свариваемых поверхностей, скорость перемещения дуги — эти факторы влияют на размеры сварочной ванны. Постепенное плавление электрода вынуждает сварщика производить плавное движение вниз для сохранения длины дуги. Перемещение вдоль оси шва необходимо для заполнения разделки. Ширина шва формируется вследствие поперечного движения руки.

Положение швов в пространстве разделяют на нижнее (до 60º), вертикальное (60-120º) и потолочное (120-180º). Наиболее простым для работы является нижнее положение шва. Удержание сварочной ванны необходимо для исключения непроваров и прожогов при дуговой сварке. Достигается оно использованием подкладки (съемной медной или несъемной стальной) и наложением дополнительного подварочного шва.

Вертикальное положение затрудняет формирование шва вследствие стекания расплавленного металла. Производительность сварки в этом случае падает. Особенно трудоемким становится создание горизонтальных швов.

Для качественного выполнения сварки в потолочном положении необходимо максимально уменьшить размеры сварочной ванны. Это достигается применением электродов малого диаметра, снижением силы тока и созданием коротких замыканий.

Технология ручной дуговой сварки с применением плавящихся электродов отличается большей производительностью, но требует удаления шлака, который образуется поверх шва, по мере выполнения работ.

Ручная аргонодуговая сварка происходит с использованием неплавящегося электрода. Сварщик держит в одной руке аргоновую горелку, а в другой — присадочную проволоку.

Горелка представляет собой цилиндрическую ручку, внутри которой при помощи специального держателя крепится вольфрамовый электрод. Через сопло на свариваемое изделие подается защитный газ.

Аргон является инертным элементом, он вытесняет воздух из сварочной зоны и препятствует химической реакции расплавленного металла.

Дуга создается бесконтактным способом. Для этого используется специальное устройство, называемое осциллятором. Предназначение осциллятора — создание высоковольтных высокочастотных импульсов. Под действием импульсов происходит ионизация дугового промежутка и зажигается дуга.

Технология ручной аргонодуговой сварки требует более высокой квалификации сварщика. При этом, количество видов свариваемых материалов и качество швов значительно выше, чем у электродуговой сварки, выполняемой своими руками. Электродами, покрытыми загрязнениями, невозможно качественное проведение дуговой сварки.

Чистота кромки электрода нарушается при соприкосновении со свариваемым металлом.

Полуавтоматическая сварка является одним из видов ручной сварки. Подача электрода (сварочной проволоки) производится автоматически. Ручным процессом является перемещение дуги по линии сваривания. Полуавтоматическая сварка отличается наименьшей трудоемкостью и высокой производительностью. Используется, главным образом, для сварки нержавеющих, низколегированных и низкоуглеродистых сталей.

Основное применение контактной сварки происходит в промышленных масштабах. Точечная сварка своими руками — единственный вид контактной сварки, доступный в домашних условиях.

Технология процесса предусматривает размещение свариваемых деталей между электродами. Затем происходит нагревание поверхности, вследствие прохождения сварочного тока, и последующая пластическая деформация.

Ручная точечная сварка отличается высокой экономичностью и прочностью образующихся швов.

Самодельный сварочный аппарат для точечной сварки можно сделать в домашних условиях своими силами. Настольный вариант применяется наиболее часто. Основные компоненты: сварочный трансформатор, полупроводниковый тиристор и реле времени.

Электроды изготавливаются, в основном, из меди с примесью хрома и цинка. Реже применяются сварочные стержни, созданные на основе бронзы и вольфрама. Диаметр точек соединения должен быть в 2-3 раза больше, чем толщина детали соединения.

Своими руками производят контактную сварку при ремонте бытовой техники, кухонных приборов.

Читайте также:  Паяльная кислота ортофосфорная: состав, назначение, чем заменить

Газовая сварка

Еще один вид сварочных работ. Технология газовой сварки заключается в газопламенной обработке металла специальной горелкой. Горючим газом для газовой сварки выступает ацетилен. Реже используются водород, метан, пропан, пары керосина. Сжигание происходит в парах кислорода для эффективного достижения высокой температуры.

Сварка металла: ручная, дуговая, холодная, контактная, точечная

Особое значение при газовой сварке придается соблюдению правил противопожарной безопасности. Все виды горючих газов являются взрывоопасными. Детонация может быть вызвана превышением допустимого давления и быстрым нагреванием до температуры 500ºC.

Основным инструментом в работе газосварщика является горелка. Она служит для образования горючей смеси ацетилена и кислорода. Газовые горелки бывают инжекторного и безинжекторного типа. Сварочные горелки комплектуются сменными наконечниками для работ с деталями разной толщины.

Газовая сварка используется при обработке легированной и углеродистой стали, чугуна и цветных металлов. Дефекты отливок, сколы, трещины труб исправляются при помощи ручной газовой сварки.

  • Процессы сварочных работ, применяемое оборудование, техника безопасности, контроль и качество строго регламентированы ГОСТами. Вот некоторые из них:
  • ГОСТ Р ИСО 17659-2009 определяет многоязычные термины для сварочных соединений
  • ГОСТ 5264-80 и ГОСТ 11534-75 разработаны для ручной дуговой сварки
  • ГОСТ 14771-76 и ГОСТ 23518-79 устанавливают основные требования для дуговой сварки в защитном газе
  • ГОСТ 10157-79 регламентирует технические условия для Аргона
  • ГОСТ 5583-78 предусматривает технические условия для Кислорода.

Источник: http://GoodSvarka.ru/metalov/vse-o-ruchnoj/

Холодная точечная сварка

Точечная холодная сварка применяется для соединения внахлестку листовых материалов. Сварное соединение (сварная точка) получается в результате вдавливания пуансонов в заготовки. Сварная точка образуется в результате значительной деформации металла, поэтому она упрочнена по отношению к основному металлу заготовок.

В практике чаще всего применяется холодная сварка:

  • без предварительного зажатия заготовок
  • с односторонним деформированием
  • с предварительным зажатием

При точечной сварке без предварительного зажатия заготовок, подготовленные к сварке заготовки 1 устанавливают между соосно расположенными пуансонами 2,4. Под воздействием усилия осадки, рабочие выступы 3 пуансонов вдавливаются в металл заготовок, обеспечивая необходимую для сварки пластическую деформацию.

Полученный сварной шов представляет собой дискретную последовательность сварных точек. 1 – свариваемые детали; 2 – пуансоны; 3 – рабочий выступ; 4 – опорная ограничивающая поверхность

  • Рисунок 1 — Двусторонняя холодная сварка без предварительного зажатия заготовок
  • Для получения прочного соединения минимальная глубина внедрения пуансонов рассчитывается по формуле: (h1+h2)min = ε(S1 + S2)/100, где: h1+h2 — глубина внедрения пуансонов, в мм; S1 и S2 — толщины свариваемых листов, в мм; ε — степень деформации материала заготовок.
  • Прочность сварной точки составляет 0,75 — 0,9 прочности основного металла.

Точечную сварку с односторонним деформированием применяют при необходимости получения ровной поверхности сварного соединения с какой — либо одной стороны. Соединяемые в нахлестку заготовки 1 размещают на плоском основании. Пуансоны заданной формы вдавливаются в заготовки. 1 – свариваемые детали; 2 – пуансоны; 3 – рабочий выступ; 4 – опорная ограничивающая поверхность

Рисунок 2 — Односторонняя холодная сварка без предварительного зажатия заготовок

Недостатком данного способа является коробление заготовок (особенно при толщине заготовок более 4 мм) изготовленных из сплавов с малой пластичностью (алюминиевые сплавы). Вследствие коробления сварка каждой последующей точки или ослабляет предыдущую точку или разрушает ее.

Точечная сварка с предварительным зажатием заготовок, позволяет устранить коробление заготовок 1 за счет использования прижимов 5.

Прижатие заготовок рабочими поверхностями прижимов (напряжения прижима 29 — 49 МПа, площадь прижима должна превышать площадь пуансонов в 15 — 20 раз) производится или одновременно с вдавливанием пуансонов 2, или до вдавливания.

Необходимость приложения дополнительного усилия прижатия Р3 не позволяет использовать этот способ при сварке нежестких заготовок. 1 – свариваемые детали; 2 – пуансоны; 5 – прижимы

Рисунок 3 – Холодная точечная сварка с предварительным зажатием заготовок

Точечная холодная сварка характеризуется степенью деформации ε (процентное отношение глубины вдавливания пуансонов к суммарной толщине соединяемых заготовок). В таблице приведена наименьшая величина степени деформации, необходимая для точечной холодной сварки.

Металл Минимальная величина ε, необходимая для образования надежного соединения при холодной точечной сварке %
Индий (In) 10 — 15
Золото (Au) 30 — 35
Серебро (Ag) 50 — 86
Свинец (Pb) 55 — 85
Алюминий (Al) 60 — 70
Титан (Ti) 70 — 75
Алюминиевые сплавы 75 — 90
Кадмий (Cd) 80 — 86
Медь (Cu) 85 — 90
Никель (Ni) 85 — 90
Железо (Fe) 85 — 92
Олово (Sn) 86 — 88

При оптимальной ε разрушается основной металл, а у сварной точки — максимальное сопротивление срезу. Если ε завышена, то разрушение произойдет в наиболее слабом поперечном сечении, если ε занижена — в месте сварки.

При холодной точечной сварке в основном применяют пуансоны с прямоугольными и круглыми рабочими выступами.

Рисунок 4 – Формы рабочих выступов пуансонов Ширина рабочих выступов пуансонов прямоугольной формы В = (1 — 3) Δ; длина L = (5 — 7)В. При сварке очень тонких листов фольги В>3δ. Диаметр рабочего выступа пуансонов круглой формы d = (2 — 3,5)δ.

Металл Давление при холодной точечной сваре в конце деформации, МПа
Отожженный алюминий 300 — 600
Нагартованный алюминий 1100 — 1175
Отожженная медь 1150 — 1170
Нагартованная медь 1400 — 2500

Холодная точечная сварка применяется:

  • при оконцевании алюминиевых токопроводящих элементов медными флажками или кабельными наконечниками;
  • при армировании алюминиевых токопроводящих шин медью;
  • при сварке алюминиевых ребер с радиаторами полупроводниковых приборов;
  • при изготовлении электрических конденсаторов;
  • при изготовлении алюминиевой посуды и емкостей.

Источник: https://weldering.com/holodnaya-tochechnaya-svarka

1. Точечная контактная сварка. Область применения

Точечная контактная сварка — сварочный
процесс, при котором детали соединяются
в одной или одновременно в нескольких
точках.

Прочность соединения определяется
размером и структурой сварной точки,
которые зависят от формы и размеров
контактной поверхности электродов.Точечная сварка— это сварка, при
которой заготовки соединяют в отдельных
местах.

Точечная сварка в зависимости
от расположения электродов по отношению
к свариваемым заготовкам может быть
двусторонней и односторонней.

Область применения.

Точечная сварка
получила широкое распространение в
промышленности, особенно при массовом
производстве штампосварных конструкций
в автомобиле- и авиастроении, космической
технике, сельскохозяйственном и
транспортном машиностроении, строительстве,
а также в приборостроении при создании
миниатюрных и прецизионных узлов и
изделий электронной техники , средств
связи и управления.

2. Стыковая контактная сварка (сопротивлением и оплавлением)

Стыковая сварка— разновидность
контактной сварки, при которой детали
соединяются по поверхности стыкуемых
торцов в результате подвода тока и
применения усилия сжатия.

При сварке сопротивлениемдетали
вначале сжимают осевым усилием для
образования плотного соприкосновения
свариваемых торцов.

Затем подается
электрический ток, при прохождении
которого стыкуемые поверхности
нагреваются до пластического состояния.

Далее выполняется осадка (сжатие
нарастающим усилием) заготовок с
образованием соединения в твердой фазе.
При этом ток отключают до окончания
осадки.

При стыковой сварке непрерывным
оплавлением
детали постепенно сближают
при включенном источнике тока. Касание
торцов происходит по отдельным выступам.
Поскольку площадь образующихся
контактов-перемычек очень мала, то из-за
высокой плотности протекающего через
них тока они быстро нагреваются и
расплавляются. Часть металла взрывается
и в виде искр вылетает из стыка.

Для соединения заготовок с большой
площадью сечения с целью уменьшения
мощности оборудования применяют стыковую
сварку прерывистым оплавлением.
Детали при включенном токе поочередно
сжимают с небольшим усилием и вновь
разводят.

При сжатии стыкуемые поверхности
разогреваются протекающим током. При
размыкании между торцами образуется
электрический разряд, оплавляющий их
поверхности. После нескольких повторных
действий поверхности заготовок
покрываются слоем жидкого металла, и
выполняется осадка.

Жидкий металл
выдавливается из стыка, а торцы соединяются
с получением сварного соединения.

3. Ручная дуговая сварка покрытым электродом. Схема способа. Роль покрытия

Ручная дуговая сварка (ММА) — это процесс
дуговой сварки, при котором используется
дуга, горящая между покрытым электродом
и сварочной ванной. Покрытый электрод
представляет собой металлический
стержень, на который нанесено покрытие.

Схема
способа

При
ручной дуговой сварке покрытыми
металлическими электродами, сварочная
дуга горит с электрода на изделие,
оплавляя кромки свариваемого изделия
и расплавляя металл электродного стержня
и покрытие электрода (рисунок 1).
Кристаллизация основного металла и
металла электродного стержня образует
сварной шов.

Рисунок
1. Схема сварки покрытым металлическим
электродом

Роль покрытия.

Для
ручной дуговой сварки плавящимся
электродом применяют электроды,
представляющие собой стержни из сварочной
проволоки с электродным покрытием.

Покрытие наносят с целью: поддержания
устойчивого горения дуги, защиты зоны
сварочной дуги от кислорода воздуха;
образования на поверхности сварочной
ванны и металла шва слоя шлака, защищающего
ванну от доступа воздуха и замедляющего
охлаждение шлака; раскисления металла
шва и его легирования.

Для
изготовления электрода применяют
проволоку из стали и цветных Ме.

В
зависимости от типа покрытия электроды
разделяют на виды: А (кислое покрытие),
Б (основное покрытие), Ц (целлюлозное ),
Р (рутиловое), П (покрытия прочих видов).П

Источник: https://studfile.net/preview/6152775/

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector