Режимы сварки контактной сварки

Обновлено: 10.01.2025

Точечная

Этот вид, в свою очередь, подразделяется на такие виды:

Процесс происходит между плотно зажатыми между электродами элементами, диаметр точки соединения равен диаметру электрода. Нагревание металла с последующим его плавлением происходит только в месте касания с электродом. После получения неразъемного стыка детали охлаждают.

Данный вид работ применяется во время обработки сеток, каркасов, арматур. Также возможно скрепление деталей электроники, которые размером не превышают 0.02 мм. Точечная сварка применяется в том числе и для сваривания изделий из листовой стали с толщиной листа не более 20 мм, а также на предприятиях, выпускающих технику для производства.

На качество выполнения влияют такие факторы, как:

размер электрода;
сила тока;
форма электрода;
сила, с которой происходит давление на свариваемые элементы;
длительность процесса;
насколько очищены свариваемые поверхности деталей.

Современные аппараты могут выполнять до 600 соединений в минуту, что позволяет быстро и качественно скреплять большое количество элементов, тем самым повышая объемы производства на предприятии.

Рельефная

В отличие от предыдущего вида соединение между деталями фиксируется формой их поверхности, в то время как в точечной – формой рабочей части применяемых электродов.

Такой тип работ применяется при креплении опорных элементов к листовым деталям, для скрепляющих деталей. Также рельефную сварку можно встретить в радиотехнике.

Это оптимальный вид в случае, когда необходимо присоединить деталь неправильной формы к плоской поверхности или скрепить два рельефных элемента. Может применяться в сочетании с точечной и самостоятельно.

Стыковая

Во время данного вида работ в отличие от рельефной и точечной детали свариваются по всей поверхности их соприкосновения. Стыковая сварка имеет две разновидности:

сопротивлением, при котором соединение нагретых практически до температуры плавления стыков деталей производится путем сильного сжатия деталей, в результате которого элементы соединяются в твердой фазе;
оплавлением, которое, в свою очередь, имеет тоже два вида:
- непрерывное оплавление, при котором сближение деталей происходит во время работы сварочного трансформатора. При сжатии элементов возникает контакт, и происходит нагрев стыка протекающим электрическим током. При снижении силы сжатия контактное сопротивление увеличивается, и за счет этого происходит снижение сварочного тока. Сплошное касание деталей заменяет точечное соприкосновение. При этом участки соединения выступают и оплавляются за счет повышения эффективности нагрева в них. Процесс оплавления продолжается до появления прослойки из жидкого металла, который образует сплошное соединение, а его излишки выдавливаются из пространства между деталями;
- стыковая сварка оплавлением с подогревом представляет собой процесс, при котором нагрев соединяемых элементов происходит путем кратковременных замыканий торцов деталей, после чего они оплавляются. Преимущества данного вида заключаются в более прочном соединении элементов, экономии электроэнергии, в возможности сваривать различные по составу детали, её часто можно встретить в кораблестроении. не требует большой механической обработки.
Шовная

В процессе элементы соединяются при помощи вращающихся роликов. При этом ток пропускается через место, где происходит сварка. Принцип действия аналогичен точечной. Этот вид соединения имеет следующие режимы:
- постоянное движение роликов с постоянной подачей тока;
- непрерывное кручение роликов с переменной подачей;
- периодические движение роликов с периодической подачей тока.
Режим непрерывного действия применяется при скреплении листов, суммарная толщина которых не превышает 1,5 мм. Выбор более толстых элементов может привести к их расслоению. Минус этого метода заключается в том, что в процессе листы могут покоробиться.

Из трех режимов наиболее популярный второй. При таком воздействии возникает меньше дефектов поверхности и экономится электроэнергия.

Шовную сварку можно встретить в производстве сосудов с тонкими стенками, сварных трубах и других похожих изделиях.

Электрооборудование для контактной сварки

Аппараты, используемые в сварочных работах, подразделяются на оборудование общего пользования и специализированное, выпускаемое под конкретный вид изделий.

Эти агрегаты, в свою очередь, по виду преобразования, накопления и роду электрического тока подразделяются:

Таким образом, контактная сварка обладает рядом преимуществ: при правильном выборе оборудования и типа соединения сварные работы не приведут к большому расходу электроэнергии и позволят при этом получать качественные изделия.

Режимы контактной сварки

Сварочный режим представляет собой совокупность параметров сварочного процесса, устанавливаемых при помощи панели управления аппарата контактной сварки перед началом работы. Выбор оптимального режима помогает получить соединение высокого качества. Сварка с неправильно подобранными параметрами может стать причиной непрочного и неаккуратного шва, который со временем может потрескаться.

К основным параметрам сварочных режимов относят:
- время протекания сварочного тока,
- усилие прижима соединяемых деталей,
- силу сварочного тока.
Выбор значений вышеперечисленных параметров во многом зависит от свойств материала заготовок. Также на них оказывают влияние такие факторы, как: тип сварочного аппарата, конструкция деталей, опыт сварщика.

Классификация режимов контактной сварки

Режимы контактной сварки подразделяют на два типа: жесткие и мягкие. Друг от друга они отличаются по длительности воздействия сварочного тока и его величине. Так, при жестком режиме устанавливается короткое время протекания электрического тока через детали и большая его величина. Мягкие режимы характеризуются более продолжительным нагревом свариваемых деталей малым током.

Жесткость режима также определяется толщиной свариваемых деталей и их теплопроводностью. При одинаковом времени протекания тока сварка изделия из низкоуглеродистой стали будет осуществляться на более жестких режимах, чем деталей из алюминиевого сплава, также как и жестче будет режим сварки материалов большей толщины.

Мягкие режимы применяют при работе с металлами и сплавами, имеющими низкую теплопроводность, так как в этом случае постепенный продолжительный нагрев будет более эффективным. При сварке материалов, склонных к закалке, следует задавать длительное время протекания сварочного тока и малую величину тока. Такие параметры позволят получить более качественный и прочный шов, снизив число закалочных структур и трещин.

Сварка на жестких режимах применяется для соединения деталей из чувствительных к нагреву материалов (сплавы магния, алюминия, меди), которые не допускают перегрева зоны вокруг шва, и очень тонких деталей толщиной 0,1 мм. Также кратковременное тепловое воздействие способствует сохранению коррозионной стойкости высоколегированных сталей, в то время как длительное воздействие электрического тока провоцирует выпадение карбидов хрома, снижая антикоррозионные свойства.

От выбора параметров сварочного процесса также зависят расположение и форма зоны расплава. При кратковременной подаче тока теплоотвод не оказывает воздействия на формирование литого ядра, поэтому жесткие режимы дают большую глубину расплавления. Зона расплава при такой сварке будет находиться симметрично относительно обеих деталей.

На мягких режимах контактной сварки зона термического воздействия имеет значительно большую площадь из-за длительного нагрева. При сварке материалов различной толщины литое ядро будет смещено в сторону той, которая имеет большую толщину. Это связано с теплоотводом в электроды и сами детали.

Какими физическими параметрами определяются режимы контактной сварки? Краткая характеристика режимов, их влияние на свариваемость металлов

На выбор режима сварки влияют такие факторы, как тип используемого сварочного оборудования, свойства материалов, из которых изготовлен объект, и его форма. При этом неправильный выбор может привести к деформации металла, нарушению конструкции всего изделия и ухудшению качества.

Основные физические параметры для контактной сварки

Главные параметры режимов контактной сварки – сила тока, длительность протекания и усилие, с которым сжимаются соединяемые детали:
1. Сила сварочного тока. Измерения этого параметра проводятся в Амперах или кило-Амперах, замеры производятся с помощью специальных приборов.
2. Усилие сжатия для свариваемых деталей. Измеряется в декаНьютонах. Замеры также производятся с помощью специального оборудования.
3. Длительность протекания сварочного тока. Измеряется секундами, засекается таймером.
4. В редких случаях с целью уплотнения ядра сварки может быть применено также ковочное усилие.
Режимы контактной сварки, их краткие характеристики и влияние на свариваемость металлов

Режимы контактной сварки имеют два основных вида, главное отличие которых в длительности воздействия проводимого в металле тока на соединяемые сваркой детали:
1. Мягкие режимы. Отличаются большой длительностью воздействия электрического тока. При таком режиме форма свариваемой зоны будет зависеть от электрода и свойств материала, из которого изготовлены свариваемые детали. В результате образующиеся неровности будут свариваться в ту деталь, толщина которой больше. Такое возможно при сварке элементов с различной толщиной. Также стоит обратить внимание на то, что при мягком режиме зона воздействия высоких температур будет намного больше, чем при жестких.
2. Жесткие режимы. Отличаются малым временем воздействия на свариваемые поверхности электрическим током. Часто такой режим можно встретить при сварке металлов большой толщины, но в то же время обладающих малой теплопроводностью. При таком режиме ядро сварки в отличие от мягкого режима будет находиться симметрично относительно обоих свариваемых поверхностей. При этом такой режим позволяет получить большую зону проплавления.
При выборе режима также стоит учитывать свариваемость материалов. Это свойство металла, определяющееся несколькими параметрами. И чем больше параметров подходит под сварку, тем выше показатель свариваемости у выбранного материала.

Хорошая свариваемость металлов позволяет оптимально подобрать подходящий режим сразу по нескольким параметрам, что снижает вероятность погрешностей и дефектов при выполнении работ. Низкая свариваемость требует большего опыта в работе, так как параметров для необходимых настроек меньше.

Качество сварных соединений

Качество полученных в результате сварки соединений, выполненных при различных режимах работ, оценивают по следующим параметрам:
- в месте соединения свариваемых материалов не должно быть значительного разупрочнения;
- не допускается наличие хрупких соединений непосредственно в зоне сварки, так как они впоследствии могут привести к разрушению всей конструкции. Особенно тщательно стоит проверять переходную зону шва, которая подвергается непосредственному воздействию;
- зона соединения должна быть однородной и плотной по всей площади стыка деталей, литая и переходная зоны не должны иметь видимых нарушений во избежание разрушения материала и всей конструкции;
- соединение должно быть достаточно прочным для заявленных на конструкцию параметров оказываемого внутреннего и внешнего давления в процессе эксплуатации;
- сварочные работы не должны снизить коррозионную стойкость металлоизделия. Если это требование будет нарушено, то ржавчина может разрушить конструкцию и привести к деформации и аварийной ситуации, что недопустимо;
- деформация деталей допускается в пределах нормы и не должна влиять на конструктивные особенности детали. Особенно это касается деталей сложной формы.
Соблюдение всех необходимых условий зависит не только от имеющегося оборудования, его возможностей, свариваемого материала, но и от опыта сварщика. Выбор металла с хорошими показателями свариваемости позволит в итоге получить наиболее качественный результат соединения, так как подбор режима будет осуществляться сразу по нескольким параметрам.

Для контроля за качеством соединения деталей используются методы разрушающего и неразрушающего контроля. К первому виду относятся: контроль аммиаком, керосином, воздушным или гидравлическим давлением, вакуумный контроль, люминесцентный контроль или, как его еще называют, контроль методом красок, магнитный контроль, контроль газоэлектрическими течеискателями, а также ультразвуковой контроль. Ко второму виду можно отнести макроструктурный и микроструктурный анализы.

Данные виды контроля позволяют выявить даже небольшие дефекты, которые не визуализируются невооруженным глазом. Но в случае отсутствия контроля даже минимальные трещины и повреждения под воздействием высокого давления могут привести к огромным разрушениям, трагическим последствиям, а также нанесению экологического вреда и материальным потерям.

Технологический процесс точечной сварки, сфера применения и специфика работы сварочным оборудованием

Точечная сварка – один из видов контактной сварки, представляющий собой термомеханический процесс. Принцип работы состоит в том, что электрический ток проходит между электродами через металл, разогревает его и доводит до плавления. В результате две металлические детали соединяются в конкретной точке. В точке сварки образуется маленькая круглая отметина – ядро сварной точки.

Сферы применения

В производстве такая сварка применяется для соединения заготовок разной и одинаковой толщины: это могут быть пересекающиеся стержни, стальные листы, цветные сплавы, двутавры, уголки и иные профильные заготовки. Такой способ эффективен при сварке автомобильных и тракторных деталей и железнодорожных вагонов.

Нашлось применение точечной сварки и в домашних условиях. С помощью купленных или самодельных сварочных аппаратов проводят ремонт электрических кабелей, деталей микроэлектроники, бытовой техники и многого другого.

Режимы точечной сварки

Точечная сварки применяется в двух режимах: мягком и жёстком.

Мягкий режим

Мягкий режим проводится с применением умеренной силы тока (до 100 ампер), из-за этого место соединения деталей нагревается более плавно. Однако данный режим занимает больше времени по сравнению с жёстким.

Благодаря невысокой мощности сварочного аппарата, не возникает высокой нагрузки на электрическую сеть, а сам агрегат будет стоить не так дорого.

На этом режиме рекомендуется сваривать легированную сталь и сталь с высоким содержанием углерода.

Примерная стоимость аппаратов для точечной сварки на Яндекс.маркет

Жесткий режим

Жёсткий режим осуществляется при помощи мощного оборудования и с применением сильного давления на электроды. Это обеспечивает высокую скорость и производительность сварки.

Однако для использования такого режима необходимо дорогое мощное оборудование, электрические сети подвергаются существенным нагрузкам.

Жёсткий режим применяется при сварке заготовок большой толщины, алюминиевых листов, медных сплавов и стойкими к коррозии сталями.

Необходимое оборудование

В зависимости от режима, в котором планируется вести работу, выбирается соответствующее оборудование. Сегодня в магазинах имеется большой ассортимент аппаратов для точечной сварки.

На крупных предприятиях устанавливаются дорогостоящие станки для данного типа сварки. Такой станок имеет высокую функциональность и может работать с самым разным металлом. Цена может меняться в зависимости от типа установленного на станке трансформатора.

Существуют легкие компактные аппараты для использования в быту. В их комплект входят трансформатор невысокой мощности, а также клещи.

Самым популярным аппаратом считается споттер. Он имеет самую низкую цену, но в комплекте отсутствуют специальные клещи. При этом ток передаётся через вывод, который присоединён к детали и электроду.

Примерная стоимость споттеров на Яндекс.маркет

Споттер имеет достаточно простую схему работы, а качество работы соответствует всем требованиям.

Применяемые электроды

Выбор вида электродов имеет большое влияние на качество сварочного шва. Электроды являются сменными, поэтому необходимо подбирать наилучшее решение для каждого конкретного случая.

Важнейшими параметрами являются высокая тепло- и электропроводимость. Медные электроды полностью соответствую этим требованиям. Также часто применяются бронзовые сплавы. Иногда вместо электрода используется электролитическая медь.

Ещё одним важным параметром является толщина электрода. Нужно помнить, что диаметр электрода в 2-3 раза должен превышать толщину свариваемых изделий.

Примерная стоимость электродов на Яндекс.маркет

Технологический процесс

Процесс точечной сварки проводится по следующим этапам:
1. Свариваемые элементы складываются внахлёст.
2. В месте будущего соединения элементы зажимают между двумя электродами. Эти электроды, будучи подключёнными к трансформатору, проводят ток к месту сварки.
3. С подачей тока происходит нагрев свариваемых деталей в точке, которая зажата между электродами.
4. Необходимо подождать, пока внутренние слои металла достигнут пластичности.
5. После выключения тока нужно некоторое время осуществлять давление на электроды. Это делается для того, чтобы расплавленный метал нормально кристаллизировался.
После проведения работы на месте сварки можно увидеть литую точку сварного соединения.

Преимущества и недостатки

Как и любой другой способ, точечная сварка имеет свои преимущества и недостатки.

Качество точечной сварки зависит в основном от силы сварочного тока, времени прохождения тока и давления на электрод.

При большой величине сварочного тока получаются глубокие вмятины в местах сварки, выплески между деталями, прожоги. При недостаточном токе уменьшается литое ядро точки и возможен непровар.

Увеличение времени протекания тока также дает глубокую вмятину, выплески и прожоги. Получить провар при увеличении времени протекания тока можно не всегда, так как при недостаточной мощности машины могут быть случаи, когда выделяемое при прохождении тока тепло окажется равным теплоотдаче при температуре, значительно меньшей температуры сварки.

Тонкости точечной сварки

При недостаточном времени прохождения тока диаметр ядра точки уменьшается и возникает опасность получения непровара. Качество сварки резко снижается, если поверхности деталей неровны и плохо прилегают друг к другу, из-за чего а отдельных местах при сборке получаются зазоры.

На ликвидацию зазора нужно затратить дополнительное усилие, но так как давление «а электроды машины устанавливается постоянным, то на долю контакта приходится меньшее, чем необходимо, давление.

Кроме того, на ликвидацию зазора затрачивается некоторое время, которое снижает время прохождения тока, что также ведет к некачественной сварке.

В этих случаях три -подборе режима необходимо увеличивать давление на электрод и одновременно силу сварочного то¬ка. Рекомендуемые режимы точечной сварки приведены в табл. 5—8.

Настройка режимов

При подборе режима сварки тонких, но жестких деталей, например при сварке по отбортовке штампованных детален, особенно, когда отбортовка невелика, а сопряжение ее происходит в разных плоскостях, следует учитывать эту жесткость и соответственно увеличивать давление.

При слишком большом давлении На электродах сопротивление контакта уменьшается, что ведет за собой уменьшение количества тепла, выделяющегося при прохождении тока, снижение диаметра ядра точки и уменьшение ее прочности. При пониженном давлении появляются прожоги, выплески и глубокие вмятины, а слишком низкое давление ведет к подгоранию электродов.

Значение сварочного тока:

При точечной сварке назначение величины сварочного тока ведется с учетом его шунтирования, заключающегося в том, что при сварке второй точки часть сварочного тока будет проходить через уже сваренную первую точку, и поэтому доля тока, участвующая в образовании сварной точки, уменьшится. Прочность второй и последующих точек будет меньше.

С уменьшением шага точек разность между прочностью первой и последующей точек усиливается. При малом шаге точек следует работать на режиме, подобранном для второй точки.

При сварке деталей разной толщины для компенсации теплоотвода в деталь большей толщины необходимо несколько повысить силу тока (-на 15—20% выше, чем это требуется для более тонкой детали). Вполне удовлетворительная сварка получается при отношении толщин не более 1:3.

Советуем подписаться на наши страницы в социальных сетях: Facebook | Вконтакте | Twitter | Google+ | Одноклассники

Читайте также: