Контактная сварка проволоки внахлест
Один из методов сварки, применяемый в серийном производстве и бытовых условиях, называется контактным. Сущность контактной сварки заключается в сочетании нагрева места будущего сварного соединения сильным электротоком с оказываемым на металлические поверхности механическим давлением.
Метод применяют в таких сферах, как машиностроение, самолетостроение, создание микросхем. Разумеется, в промышленных условиях используют мощные и большие сварочные машины.
Однако ручная контактная сварка тоже возможна, аппараты, в том числе и самодельные, для таких работ можно встретить в автомобильных мастерских и на стройплощадках.
Отличительные черты
Промышленные машины для контактной сварки – сложные системы, состоящие из множества компонентов. И важнейшими из них являются электроды. Именно они непосредственно взаимодействуют со свариваемыми металлическими поверхностями.
Как показывает реальная практика, для контактного метода лучше всего подходят медные электроды. В этом заключается особенность процесса.
Обязательной составляющей машин и аппаратов для контактного сваривания является регулятор. Именно с его помощью обеспечивают соблюдение последовательности операций, устанавливают их продолжительность, плавно регулируют фазы сварочного тока.
Также нельзя представить современные сварочные машины без реле и трансформаторов — преобразователей электричества. Преобразование принципиально важно, так как здесь требуется ток с большой силой, но низким напряжением – от 1 до 16 Вольт.
Его понижение до нужных параметров происходит как раз при помощи сварочного трансформатора. Уточнить заранее оптимальное напряжение и силу электротока для конкретной толщины металла можно в инструкции к сварочному аппарату – там обязательно должны быть эти данные.
В современных сварочных машинах плюс ко всему довольно много электроники, автоматизирующей определенные рабочие процессы. Это делает управление ими максимально удобным и простым.
Плюсы и минусы
Контактная сварка имеет немало преимуществ, которые предопределили ее распространенность. Прежде всего, стоит отметить большую скорость, которую обеспечивает использование этого метода.
Одна сварная точка может создаваться буквально за одну десятую долю секунды. Сделав нехитрый расчет, легко убедиться, что за минуту профессиональный сварщик, использующий данный метод, может создать до 600 соединений.
Контактные электроды изнашиваются медленно и обладают достаточно долгим сроком службы. Процесс сваривания контактным методом достаточно прост — даже новички, исполнители с невысокой квалификацией, могут осуществлять подобные работы, устанавливать нужный режим сварки и контролировать его исполнение.
Для описываемого метода сварки не требуется никаких расходных материалов: ни инертного газа, ни флюса, ни присадок. В том числе и поэтому риск возгорания при работах контактным методом минимален.
Контактная сварка не оказывает негативного влияния на человеческое здоровье и окружающую среду. И такая характеристика дает право называть эту сварку экологически чистой.
Контактные методы, безусловно, имеют и минусы. Например, таким минусом является высокая стоимость оборудования. Кроме того, для контактных сварочных работ требуется ток большой силы (от 1000 Ампер). А значит, питание от электрических станций или других источников электроэнергии должно быть мощным.
Несмотря на то, что этот стандарт был введен еще в Советском Союзе, он действует и поныне и распространяется на все контактные сварные соединения, полученные путем расплавления металла.
Разновидности современного метода
Выделяется четыре актуальных разновидности соединения, происходящего при плотном контакте деталей:
- точечное;
- в стык (стыковое);
- шовное;
- рельефное.
В каких-то конкретных случаях возможны и комбинированные методы сваривания металлических частей – шовно-стыковой, рельефно-точечный и другие.
Кроме того, контактная сварка бывает двусторонней и односторонней. При первом варианте электроды подводят к двум поверхностям изделия, например, сверху и снизу.
Однако в труднодоступных и неудобных местах осуществить подсоединение сразу двух электродов проблематично, в связи с этим используется односторонняя контактная сварка. Она считается менее эффективной, чем двухсторонняя, но все же обеспечивает приемлемое соединение.
Соединение в точке
Контактная точечная сварка – самая популярная и распространенная в этом списке. Она предполагает соединение металлоизделий в одной или нескольких небольших точках.
Беспокоиться о разрушении такого соединения не стоит. При надлежащем исполнении оно действительно очень надежно. Точечный метод используется мастерами как для соединения очень тонких деталей (до 0,02 микрометра) электроприборов, так и для сварки металлических листов толщиной до 20 мм.
Качество работы здесь определяется структурой и величиной получившихся точек. А эти параметры напрямую зависят от формы и габаритов контактной поверхности выбранных для работы электродов.
Рельефный метод
Рельефная сварка нередко применяется в автомобильной промышленности для соединения кронштейнов с листовыми элементами (в частности, рельефным способом крепятся скобы к автомобильному капоту и дверные петли к кабине), а также для фиксации стандартных крепежных изделий — шпилек, болтиков, гаек.
Вне зависимости от типа сварки, поверхности заготовок необходимо очищать от грязи, коррозии, горюче-смазочных материалов. Однако рельефная сварка требует дополнительной подготовки изделий. На них должны быть сделаны с помощью спецоборудования достаточно сложные по форме (допустим, круглые или продолговатые) выступы.
Шовный метод
При шовной сварке на месте соединения деталей создается шов, состоящий из сварных зон, перекрывающих друг друга. Все необходимые операции в данном случае должны осуществляться на специализированных аппаратах с одним или несколькими роликами-электродами, которые будут прижимать, прокатывать и варить металлоизделия.
Приемлемая толщина свариваемых листов – в диапазоне от 0,2 до 3 мм. При создании объектов и предметов, для которых важна герметичность соединений (бочки, водопроводные трубы, баки для бензина) специалисты рекомендуют пользоваться именно шовной технологией.
Стыковка
Стыковая контактная сварка, как и рельефная, предполагает предварительную обработку свариваемых краев (торцов).
Интересно, что существует целых три варианта стыкового метода — с сопротивлением, с непрерывным и с прерывающимся оплавлением. Сварка сопротивлением предполагает, что детали заранее стыкуются и сжимаются, после чего к ним подводят электричество, которое нагревает металл до пластичного состояния.
При двух последних способах детали сначала сильно нагревают, а потом соединяют. Разница же состоит в следующем. При непрерывном оплавлении металлоизделие стабильно нагревают в течение всей процедуры сварки, а при прерывистом – деталь то нагревают, то дают ей остыть.
Это делается в целях экономии ресурсов оборудования. Интересно, что под воздействием электродинамических сил жидкий металл, а также окислы и загрязнения выбрасываются из зоны стыка – в результате получается очень чистое соединение.
Обозначение на чертежах
В некоторых ситуациях может понадобиться профессиональная схема или чертеж с правильным обозначением контактной сварки.
По действующим стандартам таких обозначений может быть несколько. Если речь идет о видимом сплошном шве, то его помечают основной линией, а прочие подобные элементы – тонкой линией. Что касается сплошного скрытого шва, то он должен обозначаться штриховой линией.
Видимые сварные точки на чертеже отмечаются значком «+», а скрытые не отмечаются никак. От всех видимых и скрытых сплошных швов или сварной точки могут идти линии с выноской.
Только на этих линиях или под ними можно писать условные общепринятые обозначения, цифры и литеры, указывать номера госстандартов. К примеру, обозначение точечной контактной сварки на выносной линии обязательно должно содержать большую букву «К» (она указывает на тип сварки – контактная) и маленькую буква «т» (буква указывает на конкретный метод работы – точечный).
Всю ключевую информацию о соединениях, необходимую для чертежей и схем, можно взять из ГОСТа или других надежных источников.
Cтыковка арматуры в нахлест
Сваривание внахлест чаще всего применяют при точечной контактной сварке. В других случаях получается слишком большой расход материалов и рабочего времени, требуется проваривать шов с двух сторон.
При соединении внахлест разделка кромок не требуется, но сами кромки должны быть аккуратно обрезаны, без заусенцев от механической обрезки или наплывов от газового резака.
Торцы кромок и прилегающие области в пределах двух сантиметров должны быть зачищены до металлического блеска, при необходимости обезжирены.
Электродуговой метод
В зависимости от положения нахлесточного соединения в пространстве, сварка должна производиться по технологиям, разработанным для конкретного вида сварочного соединения. Чтобы предотвратить появление ржавчины требуется проварить нахлестовое соединение с одной и другой стороны.
Сварку внахлест электродуговым методом обычно применяют при монтажных и сборочных работах стальных конструкций. Для сварщика технология внахлест не представляет трудностей, если имеется возможность кантовать свариваемое изделие.
Естественно, если необходимо приварить внахлест листовую заготовку к металлическому потолку, то возникнут трудности с потолочным швом.
При сварке внахлест, в зависимости от конкретных требований, соединение заготовок производится одним или двумя швами.
Шов проходит по краю одной или другой поверхности свариваемого изделия. Технология практически исключает прожоги. Требования к краям изделия не такие жесткие, как при сварке встык.
При сборке деталей допускается некоторая нестыковка, неточности в размерах. Главное, чтобы внешние габариты соответствовали требованиям.
Простота сварки внахлест имеет и свою отрицательную сторону:
- некоторый перерасход материалов из-за того, что листы металла накладываются друг на друга, а не стыкуются;
- перерасход электродов, из-за необходимости в некоторых случаях проводить сваривание с двух сторон;
- нахлесточное соединение по прочности уступает стыковому.
При сварке внахлест шов формируется в углу, образованном торцом одной детали и боковой поверхностью другой детали. Это, по сути, соответствует угловому соединению. Поэтому к нахлесточному соединению применяют техники, использующиеся при угловых соединениях.
Что представляют собой сварочные стыки, их разновидности
Сварочные процессы относятся к технологическим операциям, в результате проведения которых образуются монолитные соединения. Сварной шов представляет собой зону, в которой происходит плавка и застывание материалов скрепляемых деталей.
Особенности устройства сварочных креплений оказывают влияние на физико-механическое характеристики конструкции и расход материала электрода. При выполнении выпуклых швов практически во всех случаях необходима их дополнительная обработка в виде снятия неровности, которая производится механическим методом. Исходя из формы поверхности, различают сварочные швы и их дефекты.
Действующими стандартными определяется несколько видов стыков, для распознавания которых используются буквенные обозначения швов сварных соединений.
Стыковой вид
Для маркировки швов применяется буква «С». С помощью такого метода производится сварка деталей, расположенных в одной плоскости, стыкованием смежных торцов. Эти типы относятся к наиболее прочным и долговечным, они нашли широкое применение при изготовлении конструкций из металла, относящихся к категории ответственных. Для выполнения крепления необходимо провести тщательную подготовку поверхности.
Читать также: Изготовить станок для холодной ковки своими руками
Торцевое крепление
И они обозначаются буквой «С». Формирование этих соединений производится по торцам заготовок. Торцевой стык часто применяется для сварки изделий из тонкого металла. При помощи такого крепления обеспечивается надежная фиксация деталей.
Нахлесточный вид
Стыки маркируются литерой «Н». При проведении сварочных работ с использованием таких приемов к качеству работы предъявляются менее строгие требования. Но прочностные характеристики и нагрузочная способность стыков гораздо хуже, чем у двух предыдущих вариантов. Для проведения крепления детали располагаются параллельно, со смещением относительно друг друга и частичным перекрытием.
Тавровое крепление
Для обозначения швов сварных соединений используется буква «Т». Стыковка при помощи таврового метода относится к категории наиболее долговечных и жестких, но она плохо переносит нагрузку на изгиб. Для проведения работ одна из деталей располагается в горизонтальной плоскости, а вторая – вертикально, и сваривается торцом.
Угловой вид
Стыки обозначаются литерой «У». Эти виды применяются реже остальных. Они надежны и долговечны. В зависимости от необходимости, детали располагаются относительно друг друга под разными углами.
Сварочные соединения всех типов могут выполняться односторонними, когда сварка производится только с одной стороны заготовки (обозначающимися «SS»), и двусторонними, маркирующимися «BS». В последнем случае детали свариваются с двух сторон.
Обработка кромок
При проведении сварочных работ необходимо выполнить раздел кромок. Правильная их подгонка позволяет добиться:
- минимального расхода материалов;
- оптимального времени для сварки, выполняемой за один проход;
- прочности стыка, не уступающего по своим характеристикам основному металлу.
Применяется множество вариантов, различающихся углами, величиной зазора и т. д. Форма разделки выбирается в зависимости от способа сварки и толщины металлической заготовки. Чтобы качественно провести крепление, следует между кромками оставить зазор размером 4 мм.
Разделка кромок может быть выполнена:
Такой вариант используется при проведении односторонней сварки металла толщиной не более 3 мм, двустороннего крепления металла, имеющего толщину не более 8 мм, и для стыковки стали толщиной 4…8 мм.
- В V-образной форме (односторонний скос). Толщина металла может быть 4…26 мм.
- В X-образной форме (двусторонний скос). Эта разделка применяется при креплении деталей толщиной 12…40 мм.
- Под углом 45 градусов. Такой вариант используется для металлов толщиной от 2 см.
Контактный метод
Самым распространенным методом сваривания листовых материалов является соединение их внахлест. Его осуществляют с помощью рельефов (специальных выступов). Обычно применяют рельефы сферической формы. Рельефная сварка относится к разновидностям контактного метода.
При сварочном процессе внахлест рельефы формуют с применением холодной штамповки, что вызывает образование лунки. Если использовать материалы с высокой пластичностью, то можно получить рельефы любой сложности. Если рельефы получить затруднительно по каким-либо причинам, то можно использовать специальные вставки.
По сравнению с контактным сварочным процессом рельефный метод имеет некоторые отличия. Так, сварное соединение получается не за счет плавления металла, а за счет пластической деформации.
Данный вид сваривания используется при массовом производстве. Соединения получаются красивыми, без следов от электродов. Сваривание происходит по самому краю кромок, при этом не требуется предварительная подготовка поверхностей.
Контактная сварка в этом плане более требовательная, в ней сварочные точки не могут располагаться слишком близко к краю стыка. Между собой они тоже на должны находиться близко из-за шунтирующих токов.
Несмотря на это, контактная сварка внахлест очень распространена в автомобилестроении и приборостроении, широко применяется в изготовлении бытовой техники. Сам принцип действия контактной сварки предполагает нахлесточное соединение.
Вспомогательные знаки
Помимо стрелок и букв могут использоваться вспомогательные знаки для обозначения сварных швов. Ниже вы можете видеть стандартную структуру условного обозначения, его «скелет», на котором затем должны появиться «мышцы» в виде букв или иных знаков.
К вспомогательным знакам относятся буквенно-числовые комбинации, которые содержат в себе информацию о типе шва и виде соединения. Звучит довольно запутанно, но вот небольшой пример: у нас есть обозначение С1 и оно обозначает «стыковой шов односторонний». С — буква, обозначающая тип шва, а 1 — цифра, указывающая на строну сварки. Двусторонняя сварка обозначается цифрой 2.
Ниже вы можете видеть условные обозначения швов и соединений для некоторых способов сварки.
Также свое условное обозначение есть и у способов сварки. Они тоже маркируются буквой, это указывается в нормативных документах. Опираясь на нормативы как раз и выполняется указанный на сборочном чертеже процесс сварки.
Ниже вы можете видеть основные способы сварки и их обозначение:
- Автоматическая сварка под флюсом, без использования флюсовых подушек и подкладок во время работы (обозначается буквой «А»).
- Автоматическая сварка под флюсом с применением флюсовой подушки («Аф»).
- Сварка в среде защитного газа с использованием вольфрамовых стержней и без проволоки («ИН»).
- Сварка в среде защитного газа с использованием вольфрамовых стержней и с использованием проволоки (ИНп).
- Сварка в среде защитного газа с использованием плавящихся стержней («ИП»).
- Сварка плавящимися стержнями в среде углекислого газа («УП»).
Читать также: Расход воздуха на пескоструйном аппарате
Применение к арматуре
При любом строительстве требуется армирование бетона для получения прочных конструкций. Чтобы обеспечить прочность, необходимо создавать каркасы из арматуры. Для этого проводят соединение арматуры с помощью вязальной проволоки или сварки.
Получение прочного каркаса из отдельных стержней арматуры является сложной задачей. Необходимо соблюдать технологию и множество правил.
Например, сварку арматуры внахлест используют, когда требуется все нагрузки равномерно распределить по поверхности. При этом необходимо учитывать, что нахлест применяется в местах наименьшего напряжения. Желательно брать арматурные стержни одного диаметра, при этом толщина арматуры не должна быть больше 20 мм.
Технология внахлест производится с учетом двух рельефов и швов. Сварочный процесс осуществляется аппаратом ручной электродуговой сварки.
Сварное соединение типа тавр должно иметь инвентарную форму, в ванне применяется только один электрод. Если сварка осуществляется под флюсом, то применять присадочную проволоку не нужно.
Нахлест арматуры в строительстве в случае применения сварки разрешается только при использовании стержней марок А400С и А500С. Арматура этого класса хорошо сваривается.
Недостатком является высокая стоимость этих марок. Наибольшее применение получила арматура марки А400, но она при нагревании теряет свои прочностные свойства и устойчивость к коррозии.
Контактная сварка
Довольно большое распространение получила технология контактной сварки. Она может использоваться для получения изделий самого различного предназначения. Для проведения сварочных работ требуется определенное оборудование и навыки. Стоит учитывать, что при отсутствии требуемых навыков получить качественное изделие будет довольно сложно. В некоторых случаях изготовить оборудование для контактной сварки можно своими руками. Рассмотрим особенности подобного процесса подробнее.
Технология контактной сварки
Современная контактная сварка предусматривает использование электрического тока, за счет которого проводится соединение металла между собой. Рассматриваемый метод контактной сварки предусматривает формирование электрической дуги, которая расплавляет металл. При повышении температуры в зоне воздействия металл становится пластичным, за счет чего молекулы начинают соединяться между собой. К особенностям метода соединения контактной сваркой можно отнести нижеприведенные моменты:
- На мощность образующейся дуги оказывает влияние величина тока. Именно поэтому технология применяется при соединении самых различных деталей. При повышении показателя силы тока появляется возможность работать с металлам большой толщины.
- Время воздействия и сила сжатия металлов также оказывает влияние на полученный результат. Стоит учитывать, что преимущества контактной сварки заключается именно в фиксации соединяемых элементов. За счет этого существенно повышается качество получаемого шва.
В целом можно сказать, что за счет применения специального оборудования создаются точки сварки.
На сегодняшний день выделяют различные виды контактной сварки. Наибольшее распространение получили следующие:
- Шовная.
- Точечная.
- Рельефная.
- Стыковая.
Контактная шовная сварка
Управление контактной сваркой можно провести при применении специального оборудования, которое можно изготовить самостоятельно или приобрести в специализированном магазине. Стоит учитывать, что обычный сварочный аппарат в подобном случае не подходит.
Сущность процесса
Процесс контактной сварки основан на кратковременном воздействии тока различной силы. При его прохождении через металл он нагревается, за счет чего существенно повышается степень пластичности. Главными положительными особенностями можно назвать следующие моменты:
- При применении рассматриваемой технологии тепло формируется в самом теле заготовки. Для того чтобы исключить вероятность распространения тепла по всему материалу, скорость его подачи должна быть высокой. Именно поэтому применяется специальное сварочное оборудование.
- Подаваемая сила тока должна быть высокой, а время нагрева незначительным. Как показывает практика, мощность при рассматриваемой обработке составляет несколько сотен и даже тысяч Ампер. При этом время воздействия составляет всего несколько долей секунд. Подобного результата можно достигнуть только при внутреннем выделении тепла в материале.
- Применяемое оборудование позволяет существенно повысить производительность. Этот момент многие называют преимуществом контактной сварки. Сегодня проводится создание роботизированной техники, которая путем подачи тока проводят сваривание большого количества металла.
- Обработка проходит без применения присадочного металла. Именно поэтому технология считается более экономичным в плане количества расходуемой энергии.
- Нагрев происходит непосредственно в зоне воздействия. Именно поэтому не наблюдаются тепловые потери, если сравнить с технологией дуговой ручной сварки или других технологий.
- Применяемое оборудование существенно облегчает процесс. При этом можно применять оборудование, которое автоматизирует обработку. На момент воздействия тока не образуется яркая вспышка, поэтому снижаются расходы на оборудование зоны обработки.
Точечная сварка на производстве
Сегодня контактная сварка применяется в случае конвейерного производства. Роботы могут проводить соединение металла практически без прерывно.
Не стоит забывать и о некоторых недостатках контактной сварки. Она также определяет особенности рассматриваемой технологии. Недостатки выглядят следующим образом:
- Для того чтобы обеспечить высокое качество соединения должно применяться оборудование, которое может оказывать давление на заготовку.
- Соединение может проводится только в случае, когда заготовки могут размещаться в специальной машине. Другими словами, есть определенные ограничения по размеру изделий.
- Если шов должен быть большим, то существенно возрастает механическая мощность и сила подаваемого тока. Кроме этого, есть определенные ограничения, касающиеся толщины соединяемых элементов.
- Технология не характеризуется универсальностью и маневренностью. Другими словами, провести работу на месте размещения изделий достаточно сложно, для этого зачастую создают самодельные конструкции.
- Получаемый шов характеризуется низкой герметичностью.
Точечная контактная сварка
Кроме этого, покупное оборудование характеризуется высокой стоимостью. При обслуживании могут возникнуть серьезные проблемы. При желании можно создать самодельную конструкцию, которая характеризуется высокой эффективностью.
Подготовка поверхностей
Сама технология контактной сварки предусматривает использование специального оборудования. Для того чтобы получить качественный шов следует провести подготовку соединяемых поверхностей. Среди особенностей проводимой процедуры отметим следующие моменты:
- Для начала нужно провести очистку поверхности от различных загрязнений. Использовать для этого можно абразивные материалы и специальные жидкости.
- После очистки поверхности нужно проверить, чтобы не было механических дефектов.
Как правило, на конвейере размещаются заготовки, которые не требуют подготовки. Уделять внимание состоянию металлу следует только в случае самостоятельного проведения сварочных работ.
Машины для контактной сварки
Для того чтобы повысить производительность труда следует применять специальные машины для контактной сварки. Они бывают самого различного типа, при этом стоимость предложения может существенно отличаться. Машины контактные характеризуются следующими особенностями:
- Высокая производительность.
- Есть возможность автоматизировать процесс.
- Высокий показатель качества получаемого соединения.
- Бесшумность работы.
- Высокая безопасность.
Самодельная машина для сварки
Классификация подобных устройств проводится по самым различным признакам. Примером можно назвать размеры корпуса и компоновку, диапазон мощности подаваемого тока. Установка контактной сварки может проводится в самых различных помещениях, однако должна учитываться техника безопасности. Примером можно назвать то, что устройство должно быть хорошо заземленным. Некоторые модели предусматривают питание от стандартной сети, другие нужно подключать к трехфазной.
Электроды для контактной сварки
Слабым местом рассматриваемой технологии можно назвать применение определенных электродов. Многие начинающие сварщики уделяют внимание тому, что стоимость подобных электродов относительно невысокая. К особенностям подобного стержня можно отнести нижеприведенные моменты:
- На стержень оказывается высокое механическое воздействие. Именно поэтому основа должна быть прочной.
- Применяемые материалы при изготовлении электродов должны обладать высокой электропроводностью.
- Высокая термическая стойкость достигается только при применении специальных материалов.
- Малый коэффициент теплоемкости.
- Повышенный показатель прочности на сжатие.
Подобными свойствами обладает, к примеру, медь и некоторые другие сплавы на основе подобного металла.
Сварочный аппарат с медными электродами
Все расходные материалы можно разделить на несколько основных групп:
- При контактной обработке в жестких условиях. Применять их можно для работы с хромистыми и цинковыми сплавами, а также бронзой. В состав может включаться титан и бериллий.
- Электроды, которые применяются для работы при температуре нагрева около 300 градусов Цельсия. Подходят подобные варианты исполнения для работы с медными и алюминиевыми сплавами, а также углеродистыми и низколегированными сплавами. При производстве применяются различные медные сплавы.
- Можно также встретить электроды для легких режимов эксплуатации. Примером можно назвать воздействие температуры 200 градусов Цельсия. При изготовлении основы применяется хромистая и кадмиевая бронза. Подобные варианты исполнения чаще всего применяются при роликовой контактной электрической сварке.
Подобные электроды поставляются с соответствующей маркировкой.
Дефекты сварки и контроль качества
На сегодняшний день рассматриваемая технология применяется чаще других по причине получения качественного шва и высокой производительности труда. Однако, применение неправильного оборудования и допущение ошибок может привести к появлению дефектов. Примером назовем нижеприведенные моменты:
- Металл может прожигаться насквозь.
- Появляются вмятины по причине сильного механического воздействия.
- Герметичность шва небольшая.
Контроль качества в случае конвейерного производства предусматривает применение специального оборудования. При самостоятельном проведении работы зачастую проводится лишь визуальный контроль качества, сварщик на основе своего опыта ставит вывод, касающийся прочности соединения.
Разновидности контактной сварки
Контактная электрическая сварка классифицируется по различным признакам. Наибольшее распространение получили следующие разновидности технологии:
- Точечная характеризуется тем, что после завершения процедуры не образуются трещины.
- Рельефная считается разновидностью точечной.
- Шовная также получила довольно большое распространение за счет существенного повышения качества соединения.
- Конденсаторная характеризуется высокой эффективностью.
Контактная сварка определение указывает на то, что при соединении отдельных элементов должно оказываться давление. Сварка сопротивлением может применяться только при использовании определенного оборудования.
Точечная контактная сварка
на сегодняшний день подобная технология получила широкое распространение. Самодельная контактная сварка сегодня применяется часто при проведении работы в домашних условиях. Данный метод хорош тем, что после завершения сварки не появляются трещины. К другим особенностям технологии отнесем следующие моменты:
- Принцип работы предусматривает оказание давления на поверхность. При этом оно постоянное.
- Соединение отдельных элементов проводится внахлест. Для сварки провода подобная технология не подходит.
- Перед проведением работы следует провести подготовку поверхности. Незначительные дефекты могут привести к снижению качества соединения.
Применение рассматриваемой технологии позволяет получить хорошее соединение в минимальные сроки. Бесконтактный метод предусматривает применение ручного оборудования, к примеру, инвертора.
Проводимая технология характеризуется довольно большим количеством. Последовательность действий следующая:
- Для начала проводится подготовка поверхности к проводимой работы. Стоит учитывать, что в рассматриваемом случае она должна быть не просто очищена от загрязнения и окислений, но и не иметь существенных дефектов. В противном случае формирующееся поле будет неравномерным, что существенно снизит качество соединения.
- Как правило, для прижима применяется ручное или механическое приспособление. За счет оказания давления существенно повышается интенсивность диффузии и прочность оказываемого шва.
- При локальном воздействии электрического тока формируется сварочное соединение. За счет оказания сильного давления не образуется брызг, за счет чего повышается качество шва.
После соединения металла ток отключается. Для остывания шва требуется определенное количество времени. Как правило, давление оказывается электродами. Именно поэтому уделяется больше всего внимания именно выбору подобного расходного материала.
Рельефная сварка
Как ранее было отмечено, рельефная сварка напоминает точечную. Однако, рельефно точечная технология характеризуется следующими особенностями:
- Листы помещаются с выступами между электродами, которые имеют плоскую форму.
- Для соединения отдельных элементов применяется ток с высоким показателем.
За счет применения подобной технологии качество получаемого соединения существенно повышается.
Шовная сварка
Довольно большое распространение получила технология шовной обработки. Особенностями, которыми обладает шовный метод, можно назвать нижеприведенные моменты:
- Соединение листов проводится внахлест.
- Перед проведением работы требуется подготовка поверхности. Для этого проводится очистка поверхности при применении абразива и некоторых других химических веществ. Если поверхность имеет дефекты, то проводить подобную работу не нужно.
- Для работы применяются электроды в форме роликов. Они, как правило, являются частью применяемого оборудования.
- При проведении сварочной работы электроды постоянно вращаются. За счет этого обеспечивается недлительное воздействие на поверхность, но при этом шов равномерный.
- Проводимый процесс непрерывный, за счет чего повышается качество получаемого соединения.
Шовная сварка алюминия
Рассматриваемая технология встречается сегодня крайне часто. Это связано с тем, что она позволяет получить герметичный шов, который будет характеризоваться высокой прочностью и надежностью.
Стыковая сварка
Для получения качественного соединения может применяться и стыковая технология термического воздействия. Она подходит для случая, когда соединяемые элементы имеют небольшую толщину. К особенностям этой технологии отнесем следующие моменты:
- Используется меньший показатель силы тока.
- Прочность соединения снижается.
- На момент работы соединяемые элементы должны находится в неподвижном состоянии.
Для проведения рассматриваемой работы требуется специальное оборудование. Кроме этого, требуется и специальные электроды, которые подходят для стыковой сварки.
Обозначение контактной сварки на чертеже
Рассматриваемый тип соединения применяется крайне часто в последнее время, что связано с высокой производительностью технологии. Для упрощения работы инженеров на чертежах также проводится указание рассматриваемого соединения. Как правило, отображается обычная линия, к которой подводится полка с соответствующим обозначением.
В заключение отметим, что при самостоятельном проведении точечной обработки достаточно сложно добиться высокого качества. Это связано с тем, что для работы требуется специальное оборудование. При применении автоматизированного оборудования качество соединения весьма высокое. Однако, обходится оно достаточно дорого, целесообразно проводить установку в случае массового производства.
Стыковая сварка
Подавляющее количество различных металлических конструкций получается при применении технологии сварки. За длительный период применения подобной технологии было разработано несколько ее разновидностей, некоторые характеризуются высокой эффективностью, другие подходят для работы с труднообрабатываемыми материалами. Среди всех технологий отметим стыковую сварку. Она характеризуется большим количеством особенностей, о которых поговорим подробнее.
Технология стыковой электросварки металлов
Следует учитывать, что стыковая сварка является частным случаем контактной. Именно поэтому обе технологии предусматривают применение практически одной и той же аппаратуры. Применяемый сварочный аппарат характеризуется следующими особенностями:
- Генерация электрического тока проводится за счет установки трансформатора повышенной мощности.
- Передача электрического тока проводится за счет неподвижного электрода.
- Конструкция также имеет подвижный электрод, за счет которого проводится подача энергии.
- Для передвижения основного элемента может проводится установка различного привода.
- Есть и система управления технологическим процессом.
Особенности конструкции определены тем, как именно проводится стыковая сварка. Стоит учитывать, что схема стыковой сварки характеризуется следующими особенностями:
- Нет необходимости генерировать большой ток. Это связано с тем, что используемый расходный материал обеспечивает поддержание стабильной дуги.
- Метод предусматривает лишь локальный нагрев поверхности. За счет этого существенно повышается эффективность процесса и снижаются затраты на количестве затрачиваемого тока.
Схема контактной стыковой сварки
В целом можно сказать, что технология характеризуется довольно большим количеством особенностей, которые должны учитываться. Силовой сварочный трансформатор генерирует напряжение от 2 до 10 вольт.
Процесс осуществления ручной сварки
Сегодня выполняется сварка при применении рассматриваемой технологии для получения качественных изделий. К особенностям процесса можно отнести следующие моменты:
- Перед началом проведения работы заготовки размещаются в специальных креплениях. В качестве подобных элементов выступают электроды.
- Применяемые зажимы максимально повторяют форму будущего изделия. За счет этого можно получить качественное изделие.
- В качестве электродов применяются специальные расходные материалы, которые характеризуются хорошей устойчивостью к механическому воздействию.
- За счет специального привода обе заготовки подводятся друг к другу. Передаваемое усилие может быть достаточно большим, за счет чего повышается качество соединения.
После прочного зажатия соединяемых заготовок трансформатор включается. Через электроды ток подается на обрабатываемую часть заготовки. Высокий показатель тока обеспечивает локальный нагрев металла.
Ручная гидравлическая машина для стыковой сварки
Приведенная выше информация указывает на то, что стыковая контактная сварка может проводится при применении специального оборудования. За счет их особенностей можно автоматизировать процесс и повысить качество получаемых изделий.
Преимущества
У рассматриваемой технологии есть довольно большое количество преимуществ, что определило ее распространение. Примером назовем нижеприведенную информацию:
- Нет необходимости в проведении тщательной подготовки обрабатываемых кромок.
- При обычной сварке в некоторых случаях приходится выполнять термическую подготовку поверхности. Это связано с тем, что локальное воздействие высокой температуры позволяет достигнуть наилучшего результата.
- Получаемое соединение характеризуется вповышенной надежностью и прочностью. Как показывает практика, если при проведении работы соблюдались все рекомендации, то соединение может прослужить в течение длительного периода.
- Рассматриваемый метод характеризуется простотой и легкостью в исполнении. Именно поэтому мастер не должен обладать особыми навыками.
- Оказываемое тепловое и механическое воздействие обеспечивает получение однородного металла. Именно поэтому можно получить металл с высокой прочностью.
- В определенных условиях можно автоматизировать процесс.
- Высокое значение производительности.
Сварка труб для ливневой канализации
Довольно большое количество преимуществ контактной сварки определяет ее распространение. Однако, нужно учитывать и некоторые недостатки технологии, о которых далее поговорим подробнее.
Недостатки
Есть и несколько существенных недостатков, которые нужно учитывать при рассмотрении процедуры контактной сварки. Они следующие:
- Довольно большие электрические затраты. Это связано с тем, что нужно подавать ток с высоким напряжением для плавления материала.
- Предъявляются высокие требования к размерам соединяемых элементов.
- Применяемое оборудование характеризуется большой стоимостью. Поэтому в домашних условиях провести рассматриваемую работу практически не возможно.
Подобные недостатки определяют то, что технология получила широкое распространение.
Методы стыковой сварки
Стоит учитывать, что выделяют несколько различных методов стыковой сварки. Наибольшее распространение получили:
- Сварка оплавлением.
- Метод сопротивления.
Все технологии характеризуются своими определенными особенностями, которые нужно учитывать.
Стыковая сварка методом сопротивления
Распространенная стыковая сварка сопротивлением характеризуется довольно большим количеством особенностей. Они следующие:
- Заготовки исключительно прижимают специальными губками к электродами. За счет этого обеспечивается быстрое прохождение тока через обрабатываемые материалы.
- Применение специальных губок позволяет исключить вероятность проскальзывания деталей между используемыми электродами, через которые подается напряжение на обрабатываемые поверхности.
- Следующий шаг заключается в подаче электрического тока. За счет этого происходит нагрев металла в обрабатываемой зоне.
- После этого прикладывается осадок, за счет которого уменьшается наплав. Следующий шаг заключается в подаче сильного тока для максимального нагрева поверхности.
При электрическом сопротивлении можно провести обработку деталей с небольшим сечением. Максимальный показатель толщины поперечного сечения составляет 40 миллиметров. При этом формируется прочное соединение в стыке без расплавления металла.
Стыковая сварка методом оплавления
Рассматриваемая технология также получила широкое распространение. Для нагрева торцов деталей применяется специальное оборудование, которое позволяет получить качественный шов. Среди особенностей контактной сварки можно отметить следующие моменты:
- Соединяемые элементы подводятся на небольшой скорости друг к другу.
- На протяжении всего процесса напряжение остается неизменным.
- За счет равномерной подачи соединяемых элементом происходит выравнивание всех микронеровностей.
- Происходит оплавление поверхности для обеспечения максимальной площади контакта.
- Нет необходимости в проведении тщательной подготовки поверхности.
Сварка методом оплавления
Воздействие высокой температуры приводит к появлению качественного соединения, которое характеризуется прочностью и надежностью.
Стыковая сварка пластиковых труб
Рассматриваемая технология применяется для соединения пластиковых труб. Среди особенностей стыковой сварки отметим следующие моменты:
- Стоит учитывать, что пластик не пропускает ток. Именно поэтому приходится использовать специальное оборудование с контактным нагревателем.
- Оба соединяемых элемента должно прилегать плотно друг к другу. Именно поэтому диаметр труб должен идеально подходит друг к другу.
- Для того чтобы равномерно нагреть поверхность применяется специальная насадка, которая повторяет форму трубы.
- На момент воздействия тепла насадку немного сжимают. При воздействии давления образуется качественное соединение.
Сварка полиэтиленовых труб
После того как поверхность была оплавлена требуется некоторое время для ее остывания. В продаже встречается просто огромное количество различных специальных инструментов для получения качественного соединения труб из ПВХ.
Свойства шва
Распространение технологии можно прежде всего связать с высоким качеством получаемого шва. Он характеризуется следующими свойствами:
- Повышенные декоративные качества. При обычной сварке может образовываться широкий вал, который приходится дополнительно обрабатывать для получения ровной поверхности.
- Надежность и прочность соединения. Шов может выдерживать самое различное воздействие, в том числе и переменную нагрузку.
- В зоне расположения шва металл не теряет свои свойства, так как происходит локальный нагрев металла.
Как правило, качество получаемого шва проверяется визуально. На высокопроизводительной линии для этого может применяться специальное оборудование.
Устройства для осуществления процесса
Оборудование для контактной сварки может применяться для полной автоматизации проводимого процесса. В большинстве случаев достаточно лишь правильно разместить заготовки и нажать на одну клавишу. К другим особенностям аппаратов стыковой сварки можно отнести следующие моменты:
- Хорошая производительность.
- Возможность автоматизации процесса.
- Высокая стоимость оборудования.
- При проведении работы исключается вероятность допущения ошибки.
Аппарат для стыковой сварки
В продаже можно встретить оборудование самых различных производителей. Рекомендуется уделять внимание продукции лишь известных компаний.
Виды сварочной проволоки
При проведении стыковой сварки следует правильно выбрать наиболее подходящую проволоку. Она может применяться для получения качественного изделия. Специалисты должны различать разновидности проволоки и уметь подбирать наиболее подходящую. Сегодня в продаже встречается следующая проволока:
- Медная получила большое распространение при соединении низкоуглеродистых сталей.
- Из нержавеющей стали подходит для работы с хромированными и другими легированными сталями
- Алюминиевая чаще всего выбирается при работе с сулиминами или дюралюминием.
Медная сварочная проволока
Кроме этого, уделяется довольно много внимания выбору поперечного сечения. Он подбирается в зависимости от того, какая будет площадь контакта соединяемых элементов.
Области применения стыковой сварки
Распространение подобного метода можно связать с различными их достоинствами. Стыковая сварка используется:
- В строительстве при изготовлении монолитных конструкций. Они должны быть рассчитаны на воздействие большой нагрузки.
- В металлургии метод используется для соединения листового и проволочного проката. Стыковая сварка позволяет получить сплошную поверхность высокого качества.
- В железнодорожной сфере проводится создание рельс без стыков. Они позволяют технике развивать довольно высокую скорость. Для соединения отдельных секций уходит относительно небольшое количество времени.
- В автомобильной сфере технология стыковой сварки применяется для получения корпусных изделий. Особенности применяемого оборудования позволяют получать изделия сложной формы.
- При создании режущей части из легированной стали также применяется контактная сварка. Именно поэтому при работе режущая кромка не цепляется за обрабатываемую поверхность. Прочность соединения довольно высокая, поэтому инструмент выдерживает оказываемую нагрузку.
- Соединение стальных и пластиковых труб также проводится при применении рассматриваемого способа. За счет применения специального инструмента можно получить равномерный шов высокого качества.
Трубопроводы для подачи газа и нефтепродуктов также создаются при контактной сварке. Технология позволяет соединять трубы диаметром до 1420 мм. Высокая производительность позволяет сделать герметичное соединение в течение 5 минут.
В заключение отметим, что контактная сварка в большинстве случаев может заменить распространенную технологию, связанную с подачей тока высокого напряжения на обрабатываемую деталь. При этом не происходит расплавка металла и изменения основных эксплуатационных качеств.
Читайте также: