Зачем нужна контактная сварка
Самым распространённым видом контактной сварки – точечная сварка (ТС).
С ее помощью оперативно и качественно соединяют листовой металл небольших толщин.
В данной статье опишем, что такое ТС, методы и изъяны таких работ при неверном выполнении.
Вступление
ТС один из видов контактной сварки, также существуют стыковочная, шовная и их производные. Однако широкого применения заслуживает именно точечное сваривание, о нем пойдет речь далее.
Точечная сварка применима везде. К примеру, при сборке современных кораблей, корпус имеет неисчислимое количество точек, формирующих собой надежный шов.
Ее принцип состоит в прогревании и сваривании изделия путем наложения элементов. Далее электродами последние прижимаются и пропускают через них большую силу тока.
Это означает, что электрический разряд в точке нагревает металл до температуры плавления. Тем самым детали сливаются воедино. В результате шов имеет приемлемый внешний вид и высокую надежность.
Точечная сварка имеет свои отличия от других методов контактного сваривания. Во-первых, такой метод варки ощутимо экономит время сварки (нужна малая доля секунды для создания одной точки). Для работы с ТС:
- Используют довольно большую силу тока от 1000А;
- Устанавливают низкое напряжение до 10 Вт;
- Ореол плавления от пары миллиметров до одного-двух сантиметров;
- Применяется механическая нагрузка, достигающая показателя 100 кг.
Зачастую к точечному свариванию прибегают в задачах по соединению стержневых элементов либо листов из тонкого металла. Этому виду сварки свойственно объединение как миллиметровых металлов, так и сантиметровых, но не более 3 см.
На практике, связывать приходится заготовки не толще 5-7мм. ТС широко используется для конструирования кузовов.
Плюсы и минусы
Популярность варки самостоятельно точечным методом обусловлена плюсами ТС. Она не требует электродов, проволоки и т. д. Это позволяет увеличить время на другую работу и бережет ваши деньги.
К следующим положительным особенностям относится:
- несущественная деформация;
- удобство использования сварочного агрегата.
Даже человеку делающий впервые ТС все под силу. Результат вас порадует - аккуратный и крепкий шов, дешевый рабочий процесс, практически полностью автоматизирован.
А возможный объём работ ошеломит, ведь за одну лишь минуту можно создать несколько сотен сварных точек.
Минусов незначительное количество, а именно: невысокая герметичность в сравнение со швами, созданными с использованием электродов.
И еще один недостаток, необходимость постоянного контроля напряжения в зоне точки сваривания.
Процесс ТС
Перейдем теперь к процессу точечной сварки, который состоит всего из 3-х этапов. Первый, подготовительный (рассмотрим отдельно ниже в статье).
Второй, свариваемый: после того как детали подготовлены, их располагают под остриём сварочной машины, затем сжимают. В результате деформации металла получаем углубление в виде точки.
Подаем ток, деталь нагревается, затем плавится, в углублении образуется жидкий центр. С течением времени ток проходит через весь центр и увеличивает точку в размере.
Эта точка формирует свариваемое место. Так как ранее была произведена деформация металла, процесс не формирует брызг метала, а шов в итоге выглядит естественно без зачистки.
Третий этап - завершающий. Прекращаем подачу тока, нагрев металла останавливается, точка кристаллизируется. Жидкий центр теперь часть детали.
Обратите внимание, при остывании центр немного уменьшает свой размер и тем самым создает остаточное напряжение.
Его необходимо убрать для этого есть несколько способов. Рекомендуем сдавить элементы сильнее перед окончанием сваривания, тогда шов становится более единородный. ТС своими руками проста и выполнима человеком без высокой квалификации.
Подготовительный этап
Разные способы сваривания металла, в т.ч. и ТС, предусматривают поначалу подготовку металла. Для начала очистите место сваривания:
- от загрязнений;
- от коррозии;
- от окисной пленки.
Без очистки мощность теряется и приводит к большему износу сварочного агрегата. Рекомендуем применять следующие методы очищения:
- пескоструйная очистка;
- болгарка с металлической щеткой;
- наждачная бумага;
- спецрастворы (для небольших элементов).
Особое внимание надо уделить подготовке алюминия и его производных. На поверхности существуют плотная пленка оксида. Она служит барьером для качественного прогрева и сварки деталей. Поэтом требуется обязательно удалять планку перед началом сваривания.
Важность заключается в том, что конструкция созданная без удаления пленки, не будет иметь достаточную прочность.
Сварочные агрегаты
Для точечной сварки необходимо иметь прежде всего сварочный аппарат. Можно работать оборудованием как с постоянным, так и с переменным током; конденсаторного типа или на низкой частоте.
Все виды сварочных машин рознятся формой свариваемого тока и силовым электрическим контуром. У них существуют свои позитивные и негативные стороны. Нет конкретного аппарата, который устроит каждого сварщика.
Мы рекомендуем работать аппаратом с переменным током, по статистике это более используемый вариант. В зависимости от необходимых работ - выбирайте тип агрегатов.
Дефекты ТС
При наличии знаний и опыта ТС получиться хорошего качества. Учитывая простоту работы с ней - освоить азы достаточно легко.
Но если допускать ошибки или работу человеку, не имеющему хотя бы небольшого опыта, возможен брак. Он образуются на самих заготовках, а не в сварочном месте.
Есть несколько типов дефектов. К примеру:
- центр в итоге огромный;
- центр в итоге очень маленький;
- центр смещен в право или лево от стыка.
Также когда интервал между точками большой, шов не получается сплошным. А в случае неверно подобранным параметров на агрегате детали сильно деформируются. Самый страшный брак - не проваренный центр, а и отсутствие такового.
Малые нагрузки деталь может выдержать, но через некоторое время все равно сломается. Такой дефект не сразу заметен, а проявиться он может, например, при перепадах температур (теплый цех – холодная улица).
Можно допустить ошибки и это не спровоцирует поломку, но это не везение. В том самом месте непроверенного центра или другой деформации уже образуется коррозия, пока не видна на первый взгляд. Все дело во времени до полного разрушения конструкции.
Для правильного выполнения ТС рекомендуем:
- точку сваривания размещать посередине стыка;
- контролируйте размер литого центра;
- убедитесь в отсутствие шлака, трещин;
- не давайте большого напряжения.
Больше практики и вы справитесь. Только опыт поможет понять тонкости точечной сварки.
Подытожим
Точечная сварка - удобная и простая в работе. Не предусматривает использование проволоки или флюса. Существует широкий выбор аппаратов для сварки.
Как для ручной, так и для автоматической работы еще и разного бюджета. В интернете вы можете найти детальное видео о создании ТС своими руками.
Для ее конструирования не понадобятся особые знания, хватит минут 15 вашего времени и агрегат будет готов. Удачи!
Особенности аппаратов для выполнения точечной сварки, их достоинства и недостатки
Начинающие сварщики имеют приблизительное представление о разнообразии сварочных аппаратов. Они считают, что инверторы небольшие, их легко самостоятельно перевозить с места на место.
Но сейчас выбор устройств большой. Кроме дуговой и полуавтоматической сварки есть еще точечная.
Чтобы практиковать такой вид сварки, надо знать, где она востребована, какой аппарат для этого нужен (с его плюсами и минусами) и можно ли его создать самостоятельно.
Особенности технологии
Точечная сварка – это процесс сваривания с применением высокочастотного тока, один из видов контактной сварки. Шов при такой работе состоит из нескольких сварочных точек. Точка получается, когда части свариваемого объекта зажимают между электродами.
Электроды закрепляют над и под металлом, в момент сжатия подают ток. От него плавится металл, электроды сдавливают его, в итоге получается точка. Такая работа возможна только с использованием особого оборудования. Иногда, в качестве вспомогательного элемента может применяться резиновая крошка.
Существуют небольшие аппараты для точечной сварки и большие агрегаты, используемые в промышленных масштабах. Сфера применения широкая, от машиностроения до бытовых нужд.
Разновидности сварочных аппаратов
Есть три подвида инверторов. Промышленные работают на производствах, где варят в больших объемах множество деталей часто из толстого металла. Такие аппараты большие, их не перемещают с места на место. Один из примеров – машина МТ 1928.
Профессиональные сварочные аппараты меньше промышленных, их можно брать с собой на выезд. Актуальны они для работы на стройке или в автосервисе.
Точечная сварка применяется в быту. Для этого покупают слабомощные модели или делают аппараты самостоятельно. Для мелкого ремонта такие самоделки вполне годятся.
Плюсы и минусы точечной сварки
Самое большое преимущество – скорость сварки. Самое простое устройство может создать больше сотни сварочных точек за минуту. Человек не сможет сварить с такой скоростью, как варит аппарат.
Работа проходит быстро и точно даже с толстым металлом (около двух сантиметров). За это эти аппараты часто используют при изготовлении и ремонте автомобилей.
Еще один плюс – дешевая сварка. Большие аппараты (промышленный и профессиональный) дорогие, но чтобы они работали, нужен только электрический ток и несколько электродов, которые служат долго.
Контактная сварка – несложный процесс, с ней справится и самоучка. Не надо учитывать расход инструмента, следить за ровностью шва, зажигать дугу.
По этой причине точечная сварка применяется на конвейере. С ее помощью можно не тратить много денег на производство и получать большой КПД от сварки.
В вопросе потребления электричества этот тип инвертора радует – такие аппараты экономичны за счет быстрой работы.
К преимуществам также относится простота исполнения и возможность применить ее ко всем сферам. Сварить точками можно любой металл, даже цветной, толщиной до 20 мм. Чтобы получить хороший результат, надо грамотно выставить настройки.
Есть у точечной сварки и минусы. Хотя это довольно производительный процесс, она не подходит для работы с очень толстыми деталями. Потолок – толщина 20 миллиметров. Если варить более толстые металлы, точка будет непрочная и быстро сломается.
Иногда устройства для точечной сварки бывают очень большими. Обычно это устройства на производстве. Но это относится только к стационарному оборудованию, аппараты для бытового пользования небольшие.
Шов, получаемый при такой сварке, неаккуратный. Такая работа не подойдет для художественной ковки. Так варят только детали, которые не будут стоять на виду, например, кузов машины изнутри. Незаменима точечная сварка при создании временных швов.
Главный недостаток – опасность для работающего. Большинство тех, кто видел процесс точечной сварки, думает, что это безопасно, чем варить дугой или с помощью газами.
Во время работы сварщик манипулирует током с высоким напряжением, а это крайне опасно для жизни. Новичок может отдавить себе пальцы устройством, лишиться зрения или заработать ожог.
Так что во время работы следует не забывать о безопасности и надевать спецовку.
Когда следует прибегать к точечной сварке
Это одна из самых популярных разновидностей. С ее помощью получаются прочные швы без использования обычных электродов и других материалов.
Для работы нужен только аппарат, выдающий ток с высокой частотой. Это расплавляет металл и формирует сварочные точки.
Аппарат для такой сварки можно сделать самостоятельно из старого аппарата (из него в принципе можно сделать множество видов сварочников).
Чтобы получить точечный аппарат, нужно купить контроллер. Так можно получить работающее устройство, которое выручит дома.
Описание технологии контактной точечной сварки
Точечная сварка
Точечная сварка чаще всего используется в бытовых условиях. С ее помощью можно надежно и быстро соединить металлические элементы. Для этого не нужно быть профессиональным сварщиком, а само оборудование можно сделать своими руками.
Описание технологии точечной сварки
Техника соединения деталей различается в зависимости от вида металла, толщины заготовок, но общий порядок выполнения работ одинаковый.
Основные этапы сварочного процесса:
- Подготовительные мероприятия. Поверхности соединяемых элементов конструкции очищаются от лакокрасочных покрытий, которые не пропускают ток.
- Сжимание деталей. Поверхности соединяемых заготовок берут клещами для образования участков проведения тока непосредственно между контактами.
- Прогрев заготовок электрическим импульсом (постоянным или переменным). Дольше нагреваются более толстые элементы.
- Ослабление давления на соединяемые детали (для автоматических сварочных агрегатов). Эта процедура предупреждает выдавливание расплавленного материала.
- Отключение тока при покраснении материала на участке размещения электродов.
- Завершающий этап – проковка (прижим) деталей в период остывания материала. Эта процедура выполняется для создания прочного шва.
Настройка оборудования осуществляется в зависимости от типа металла. Качество соединения деталей зависит от применяемой сварочной технологии, импульса и режимов сжимания элементов конструкции.
Обозначения по ГОСТу на чертежах
Сфера применения и как это работает
Основные отличия контактной точечной сварки:
- кратковременное воздействие на соединяемые элементы;
- малая площадь расплавления материала;
- напряжение – 1-3 В;
- ток – от 2000 А;
- усилие в точке соединения – 10-100 кг.
Благодаря таким особенностям этот вид сварки применяют для спайки металлических изделий, толщина которых не превышает 3 см.
Трансформаторы для выполнения точечной сварки используются в автомастерских (устранение вмятин). По этой технологии также осуществляется пайка литиевых батарей ноутбуков.
Разновидности контактной сварки в общем
Контактные соединения подразделяют на 4 группы:
- точечные;
- стыковые;
- шовные;
- рельефные.
Каждый вид сварки имеет свои характеристики, область применения.
Точечный метод
Соединение деталей выполняется точками в одном или нескольких местах. Под воздействием импульсного тока и давлением электродов осуществляется нагревание поверхностей материалов, расплавление и соединение металла.
Сварка рельефная
Этот вариант спаивания напоминает предыдущий. В этом случае предварительно готовят выпуклые места для соединения. А форма точки зависит не от электрода, а от самой выпуклости.
Рельефная сварка используется при производстве электротехнического оборудования, автомобильной техники.
Создание шва
Шовные соединения получают нанесением в ряд одновременно двух и более точек. Если их наносить внахлест, получаются герметичные швы. Сварка выполняется с использованием одного или нескольких аппаратов.
Такая техника спаивания позволяет получать качественные швы при соединении изделий толщиной до 3 мм. Ее используют для производства стальных и алюминиевых емкостей (канистр, бочек и пр.).
Стык встык
Контактное сваривание встык осуществляется по всей площади соединяемых компонентов.
Работы выполняются одним из 3 способов:
- сопротивлением;
- непрерывным оплавлением места спайки;
- оплавлением с параллельным нагреванием участка соединения.
Первый способ используется для сваривания элементов малого сечения – до 2 см², труб, изготовленных из металлов с малым процентом содержания углерода.
Техника оплавления применяется для деталей с площадью сечения до 10 тыс. см².
Какие плюсы и минусы имеет
Благодаря высокой производительности и простоте эксплуатации оборудования точечная технология сварки получила широкое применение.
- при малом расходе электрической энергии агрегат обеспечивает более 100 спаиваний в минуту;
- возможна автоматизация рабочего процесса;
- отсутствует необходимость в применении флюсов, присадок и проволоки;
- получаются прочные соединения без остаточных деформаций.
Недостаток: негерметичные швы. Агрегат работает прерывисто, спайка материалов осуществляется в нескольких отдельных точках.
Требуемое оборудование и электроды
Точечные сварочные агрегаты подразделяют на 2 группы:
Агрегаты переносного типа отличаются небольшими габаритами и малым весом. Их чаще используют для возведения крупногабаритных металлоконструкций и кузовного ремонта. С помощью такой сварки можно соединять детали толщиной до 5 мм.
Стационарное оборудование используется на производственных предприятиях для изготовления металлических изделий, которые мастер может держать в руках. При серийном производстве с их помощью быстро создаются однотипные соединения. Такие установки достаточно тяжелые и занимают много места, но наличие мощного источника питания позволяет спаивать заготовки толщиной до 8 мм.
Характеристика используемых электродов для сварных точечных соединений:
- повышенная температурная стойкость – более 600º;
- высокая плотность материала, позволяющая удерживать форму при сжатиях до 6 кг/мм²;
- повышенная электро- и теплопроводность без потери импульсного тока.
Плоские электроды применяют для одно- и двухсторонней сварки. В остальных случаях используют элементы бочкообразной формы.
Техника безопасности при работах
При эксплуатации агрегатов точечного типа нужно соблюдать правила техники безопасности:
- не должно быть повреждений изоляции электрических кабелей, оголенных контактов;
- агрегат следует заземлить;
- при подсоединении к электросети оборудования контакты должны соответствовать номинальным значениям;
- необходимо использовать дифавтоматы;
- настройка и обслуживание аппарата в процессе эксплуатации осуществляется только после отсоединения от электросети.
Сварщик должен быть в плотной робе, специальной маске или очках, диэлектрических перчатках. При этом надежно изолируется рукоять клещей. Работать в помещении нужно в респираторе, должна присутствовать вытяжка.
Типы используемых аппаратов
При контактной точечной сварке агрегат способен выдавать разный ток.
По этим признакам оборудование делится на категории:
- с постоянным и переменным током;
- низкочастотное;
- конденсаторное.
Для сваривания стальных сеток на предприятиях используют многоточечные агрегаты, которые позволяют делать соединения одновременно в нескольких местах.
Но самыми востребованными являются одноточечные модели, для которых используется переменный ток.
По каким характеристикам выбирать устройство
При выборе оборудования нужно учитывать следующие параметры: рабочие режимы аппарата, мощность, толщину материла, потребление электричества.
Режимы работы аппарата
В зависимости от свойств тока режим функционирования агрегата может быть жестким или мягким.
В первом случае используют ток большой плотности, сварочный цикл меньше 1.5 с. В таком режиме увеличивается производительность, но соединяемые детали нужно сильно сдавливать. Для работы используют электроды, диаметр которых превышает суммарное сечение спаиваемых элементов в несколько раз.
Во втором случае применяют ток меньшей плотности, цикл сварки увеличивается до 5 с. Это позволяет снизить давление клещей на заготовки и работать электродами, диаметр которых равен толщине деталей.
Мощность напряжения
Сварочный аппарат можно подсоединять к однофазной линии на 220 В и трехфазной на 380 В. Мощность потребления в зависимости от модели может составлять от 3 до 12 кВт. К стандартной электросети не рекомендуется подключать оборудование, работающее с мощностью выше 5 кВт, т.к. проводка может расплавиться.
Толщина свариваемых листов
Этот параметр определяет максимальное сечение деталей, которые можно проварить агрегатом. При спаивании более толстых заготовок получаются некачественные швы.
Обозначение параметра может быть общим или раздельным. Например, в первом случае – «5 мм», во втором – «2,5+2,5 мм», но значение этих параметров одинаковое.
Промышленные модели, способные сваривать одновременно 3 стальных листа обозначают – «3+3+3 мм».
Экономичность потребления
Дешевые агрегаты предназначены для ручного управления. Некоторые модели работают только на максимальной силе тока, т.к. его регулировка не предусмотрена. Сварщик самостоятельно сжимает клещи, следит за периодом соприкосновения электродов, пока не будет выполнен нужный провар.
Чтобы шов получился качественным, предварительно трансформатор опробуется на черновых заготовках того же сечения, что и основные элементы. Это делается для определения времени прижима. После этого можно переходить к чистовой работе.
Выпускаются модели, на которых сила тока регулируется – синергетическое (микропроцессорное) управление. Это существенно упрощает выполнение сварочных работ. Оператор указывает на панели прибора тип соединения и толщину заготовок. Механизм управления самостоятельно выбирает оптимальные параметры для работы, включает/отключает подачу тока. Задача мастера – только подносить электроды к месту соединения деталей. Но это дорогое оборудование.
Какие дефекты возможны при точечной сварке
В производстве и бытовых условиях востребована многоточечная технология сваривания стальных изделий. Ее используют для соединения тонких деталей. Швы получаются качественными и прочными.
Но не исключены и дефекты:
- Прожог. В изделиях в процессе перегрева материала и стекания стали образуются отверстия и легко отрываются сплавленные кромки. Это происходит при высокой силе тока, избыточной силе сжатия, продолжительном импульсе. Для предупреждения прожогов рекомендуется уменьшить прижим клещей и ток.
- Стекание расплавленного металла. Расплавленный материал способен выйти из ядра из-за продолжительного применения слабого импульса или сильного сжимания клещей. При выполнении сварочных работ сталь выплескивается из точек в виде искр. А при таком продолжительном факторе прочность соединения существенно снижается.
- Непровар. Причиной того, что слабо нагревается ядро, может быть недостаточная сила сжатия и слабый импульс. Непровар возникает при близких точках сварки, т.к. соседняя точка является шунтом, который пропускает через себя часть энергии.
Также из-за короткого импульса или плотного прилегания соединяемых деталей может получаться недостаточная площадь расплава. В подобных случаях в одной сварной точке образуется несколько микросплавов, которые суммарно дают более слабое соединение, чем цельная точка.
Исправление ошибок
Точечная бесконтактная или контактная сварка осуществляется согласно разработанной технологии. Но в этой методике есть сложности, способные вызвать различные дефекты. А достаточно сложная диагностика точную картину о виде и качестве шва не дает.
Для устранения дефектов рекомендуется выполнить следующие действия:
- высверлить соединение, повторить спаивание полуавтоматом;
- проварить точечный шов еще раз;
- зачистить наружные выплески материала;
- установить вытяжную или сварную заклепку;
- проковку разогретой точки.
Чтобы не приходилось исправлять недочеты, рекомендуется перед выполнением работ потренироваться на черновых заготовках.
Самоделка или заводской аппарат
Станок для точечной сварки, сделанный своими руками, позволяет сэкономить на кузовном ремонте и спаивании металлических конструкций. Профессиональное оборудование достаточно дорогое. Оно окупается только при выполнении больших объемов работ, т.е. на производстве.
Но для сооружения аппарата своими руками нужно знать его конструкцию, последовательность сборки. Для этого предварительно придется изучать техническую документацию, схемы и инструкции по сборке.
Самодельный агрегат для сварки стальных деталей – это незаменимый инструмент в гараже. С его помощью при необходимости можно подварить собственный автомобиль, собирать металлические конструкции (например, стеллажи), ремонтировать радиотехническое оборудование и т.д.
Для частых работ рекомендуется приобретать заводские аппараты с регулировкой тока для соединения деталей разной толщины, из разных металлических сплавов.
Контактная точечная сварка
Полтора века человек применяет технологию точечной сварки. Благодаря ей стало возможно производство автомашин и другой всевозможной техники, которой люди пользуются сегодня в привычном режиме. Со временем данный способ перекочевал в гаражи и мастерские любителей. Контактная точечная сварка приходит на помощь непрофессионалам, потому что не требует никаких особых предварительных работ, при этом обеспечивая высокую прочность шва.
Далее расскажем о принципах и сферах применения этого способа сварки. Перечислим его виды, часто встречающие ошибки мастеров и дадим пошаговую инструкцию по применению. Масса полезной информации и практические советы ждут вас.
Принцип работы контактной точечной сварки
Технология контактной точечной сварки – это процесс, при котором через кратчайшее расстояние производится подача сильного электрического импульса на плотно сжатые детали. При этом возникает сильное разогревание металлических поверхностей с образованием в точке их соприкосновения расплавленного ядра. При этом плотное сжатие деталей способствует формированию процесса диффузии металлов. При выключении тока и остывании нагретой точки происходит кристаллизация металла.
Прочность точки сваривания настолько высока, что при попытке разрушения соединения металл лопается не в самой точке, а рядом с ней. Принципом работы машины контактной точечной сварки является генерирование импульса при плотном сжатии деталей.
Получить хороший разогрев импульсом металлической поверхности можно только при наличии большой силы тока и низкого напряжения. Промышленные установки контактной точечной сварки обладают такими необходимыми характеристиками: при контактном напряжении порядка 1–3 В, они могут выдавать силу тока 10–15 кА.
Плюсы и минусы контактной точечной сварки
Как и для любой технологической операции, контактная точечная сварка металла обладает как своими преимуществами, так и ограничениями. Сначала перечислим плюсы:
- Cварку можно выполнить тремя способами, которые повышают ее функциональность: точечным, шовным (можно выполнить как контактную стыковую сварку) и рельефным.
- Дает возможность соединять элементы разной толщины.
- Позволяет соединять сплавы, имеющие различный химический состав.
- Есть возможность изменять параметры временных режимов контактной сварки и ее мощность.
- Качественно выполненное соединение с помощью точечной контактной шовной сварки выдерживает высокие нагрузки при давлении (в паровых котлах, стыках рельс), а также динамические и на разрыв.
- Достаточно высокая производительность точечной сварки (1 точка за время от 0,02 до 1 сек) позволяет широко использовать ее в технологических линиях на производствах.
- Автоматизация производственного процесса минимизирует появление погрешностей, возникающих по вине человеческого фактора.
- Имеет многовариантность исполнения: существуют стационарные, подвесные (при контактной точечной сварке клещами), агрегаты передвижного типа.
- Отсутствует необходимость проведения предварительных работ: нагревания заготовок, погружения в защитную среду и т. д.
- Налицо безвредность процесса для окружающей среды.
Но все же у контактной точечной сварки имеются и некоторые минусы, которые выражаются в основном в стоимости выполнения технологической операции и организации проведения работ. Перечислим ее недостатки:
- повышенные требования на допуски (диаметр, толщина стенок);
- высокомощное питание электрических станций;
- узкая специализация оборудования;
- большая стоимость оборудования;
- для выполнения контактной точечной сварки деталей используются ограниченные площади.
Области применения точечной контактной сварки
Применение точечной сварки чаще всего происходит в бытовых условиях. Ею пользуются при необходимости быстро получить надежное соединение металлических элементов. Для этого необязательно быть профессионалом, оборудование можно изготовить самостоятельно.
Чаще всего контактная шовная точечная сварка нашла применение для соединения:
- деталей из профлиста (при проведении декоративных и строительных кровельных работ);
- труб, способных выдерживать любое сильное давление, предназначенных для эксплуатации в агрессивных средах и т. д.;
- меди (например, в автотранспорте, железнодорожных рельсах, узлах автомобилей).
Устройство аппарата контактной точечной сварки
Любой аппарат точечной контактной сварки состоит из следующих двух блоков:
Рекомендуем статьи:
Получить мощный разряд тока при маленьком напряжении можно с помощью трансформатора индукционного типа. Соотношение обмоток (первичной и вторичной) может выдать электрический импульс такой силы, при котором начнется расплавление металла.
В устройство зажимных клещей контактно-точечной сварки входят прижимной механизм и два контакта из графита или меди, размещенные на разных рычагах. Приводы прижимов могут быть:
- Механическими, состоящими из рычага и мощной пружины. Сжатие металлических поверхностей происходит за счет физической силы сварщика. Такие приводы находят применение в бытовых или самодельных установках для обработки контактной точечной сваркой. Являются малопроизводительными и не позволяют должным образом проконтролировать степень сжатия деталей при сварке.
- Пневматическими. Наиболее часто используются в переносных ручных аппаратах, простота регулировки заключается в изменении давления воздушной магистрали. Имеют минус – являются относительно малопроизводительными, так как отсутствует возможность менять давление при сваривании.
- Гидравлическими. Из-за низкой производительности довольно редко применяются в производстве, но зато оснащенность регулируемыми перепускными клапанами обеспечивает им расширенный спектр настроек.
- Электромагнитными. Обладают самыми скоростными характеристиками, могут применяться не только в больших стационарных аппаратах, но и в ручных моделях. Отрегулировать сжатие металлов можно прямо в процессе сварки, что позволяет получить качественный провар соединения и избежать «выплескивания» металла.
Усложнить конструкцию можно с помощью роботизации движения электродов, применив в ней различные системы управления прижимами и током или же оснастив ее контурами жидкостного охлаждения на нагруженных аппаратах.
Машины контактной точечной сварки можно использовать одновременно для точечных, стыковочных и шовных соединений. Каждый тип выбранных электродов для контактной точечной сварки, имеющихся в различных вариантах, воспроизводит определенный по форме шов. По назначению и мощности сварочные агрегаты бывают:
1. Стационарными.
Это тяжелые агрегаты, оснащенные конденсатором и встроенным трансформатором, предназначенные для контактной точечной варки и использованием большого давления. Обладают сверхскоростной производительностью, но ограничены функционально. Наиболее часто их можно увидеть на предприятиях в различных технологических поточных линиях контактной стыковой, точечной или шовной сварки.
2. Вариантом ручных полуавтоматов, применяемых для проведения штучных работ контактной точечной сварки с использованием прижимного усилия клещей.
Оснащение полуавтоматикой позволяет ее эффективно использовать для бытовых нужд или в частных мастерских, а также в тех случаях, когда повышенный функционал стоит на первом месте после производительности. Вес таких конструкций составляет не более 15 кг. Толщина свариваемого слоя ограничена трансформаторной мощностью.
Конструктивно машины контактно-точечной сварки бывают:
специализированными;
подвесными, которые в свою очередь подразделяются на:
Помимо этого, по типу вырабатываемой электроэнергии установки контактной точечной сварки разделяются на устройства:
- с переменным током;
- низкочастотные;
- конденсаторного типа;
- с постоянным током.
К самым распространенным моделям относятся агрегаты конденсаторного типа и переменного тока.
Параметры контактной точечной сварки по ГОСТу
Параметры приведены в таблице:
Толщина детали | Размеры электродов (ММ) | Ток | t тока | F эл-ов | ||
---|---|---|---|---|---|---|
(мм) | D | d3 | R | кА | сек | кг*с |
0,5 | 12 | 4 | 25–50 | 5,5–6 | 0,08–0,1 | 120–180 |
1 | 12 | 5 | 75–100 | 7,5–8 | 0,12–0,16 | 250–300 |
1,5 | 16 | 7 | 100–150 | 10,5–11,5 | 0,16–0,22 | 400–500 |
2 | 20 | 8 | 100–150 | 13–15 | 0,18–0,24 | 600–700 |
3 | 35 | 10 | 100–200 | 20–22 | 0,24–0,3 | 900–1000 |
4 | 25 | 12 | 200–250 | 23–25 | 0,4–0,56 | 1300–1500 |
Помимо всего, сфера применения контактной точечной сварки не ограничивается ни способами ее проведения, ни маркой стали.
Виды контактной точечной сварки
По характеру сварного шва и ведению технологической операции электро-контактная сварка разделяется на следующие виды:
1. Рельефный способ контактной точечной сварки.
Технология отличается от контактной сварки по конфигурации рабочих кромок. Процесс предусматривает подготовку выступов, размер и форма которых и определяют вид сварного соединения.
VT-metall предлагает услуги:
Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы
2. Роликовая (точечная контактная шовная сварка).
По сути, является цельным швом, представляющим собой множество отдельных точек. Сварные плоскости проходят через валки, которые и обеспечивают их силу сжатия. Периодичность подачи тока и скорость прохождения заготовок через валки подразделяют швы на шаговые, прерывистые и непрерывные.
3. Стыковая контактная точечная сварка.
Предназначена для соединения легированных сплавов и заготовок с большим сечением, которые плохо поддаются свариванию. Процесс представляет собой соединение при нагреве и осевом смещении заготовок, зажатых в электродах-держателях. При сваривании таких поверхностей можно добавить использование процесса трения.
Разновидности выбора контактной точечной сварки определяются ее узкой специализацией и, следовательно, конструкцией используемого сварочного агрегата. Сварка выполняется согласно методу сопротивления и оплавления (с нагревом и без него). Методика сопротивления применяется для малогабаритных изделий с площадью сечения до 200 мм². Метод оплавления позволяет получить прочное соединение более крупных изделий. Наиболее востребованным является контактный способ сварки.
6 этапов контактно-точечной сваркой
Выбор техники соединения деталей зависит от вида используемого металла и его толщины, однако общая последовательность проведения этапов остается неизменной.
Основные операции при выполнении контактной точечной сварки:
- Подготовка заготовок. Этап подразумевает зачистку предназначенных для соединения поверхностей элементов конструкции от лакокрасочных покрытий, которые препятствуют прохождению тока.
- Сжатие заготовок. Контактная точечная сварка деталей клещами производится с целью появления участков, проводящих ток непосредственно между контактами.
- Прогревание заготовок электрическим импульсом (переменным или постоянным). Чем толще стенки элементов, тем дольше по времени происходит их нагрев.
- Снижение давления на соединяемые элементы (касается только машин автоматической контактной точечной сварки). Такая процедура используется для предотвращения выдавливания расплавленного материала.
- При появлении покраснения металла на участке размещения электродов производится отключение тока.
- На заключительном этапе производится прижим (проковка) деталей на период остывания материала. Такая процедура необходима для формирования прочного сварного соединения.
Параметры настройки оборудования контактной точечной сварки зависят от типа обрабатываемого металла. Качественные характеристики сварного соединения деталей неразрывно связаны с используемой технологией, режимами сжимания элементов конструкции и импульсом.
7 часто встречающихся дефектов при контактной точечной сварке
Во время выполнения контактной точечной сварки деталей, как и при любой другой технологии, могут возникать некоторые дефекты. Для того чтобы их минимизировать и свести к нулю, необходимо обладать определенной информацией и особенно обращать внимание на места их возможного появления. Самыми распространенными видами дефектов являются:
- Частичное или полное непроваривание сварного соединения. В большинстве случаев причиной непровара служит использование электродов низкого качества, заниженная сила тока или чрезмерное сжатие деталей. Такие дефекты в большинстве случаев обнаруживаются при визуальном осмотре, а использование при этом специальных приборов позволяет оценить уровень качества сварного соединения. Такие устройства помогают выявить непровары даже в тех случаях, когда при визуальном осмотре шов кажется идеальным.
- Трещины в зоне сварного соединения. Относятся к довольно распространенным видам сварных дефектов, причиной появления которых является установка завышенных параметров тока либо использование деталей без предварительной операции по зачистке.
- Кромочные разрывы. Такой вид дефекта происходит довольно редко, хотя иногда и встречается. При расчете места размещения сварочной точки следует учитывать расстояние, достаточное для формирования качественного сварного соединения. Каждой толщине металла соответствует определенное расстояние.
- Внутренние выплески. Визуально после завершения сварки такой вид дефекта не всегда определяется. Причина появления дефекта в том, что в процессе сварки расплавленный металл выходит за пределы ядра, что приводит к появлению зазора между деталями. Основная причина появления такого дефекта заключается в следующем: подача длительного импульса на большом токе может привести к чрезмерному расплавлению ядра. Если у вас оборудование совершенно новое, то для наладки инструмента следует сделать несколько сварочных точек на другом материале.
- При появлении покраснения металла на участке размещения электродов производится отключение тока.Наружные выплески. Дефект такого типа можно увидеть невооруженным глазом, возникает он при плохом сжатии металлических заготовок. Отсутствие момента ковки лишает возможности соединения заготовок, и это является причиной появления расплавленной массы снаружи металлического элемента.
- Вмятины. Такой дефект образуется из-за чрезмерного сжатия заготовки либо в случае использования электродов меньшего диаметра. Кроме этого, такие факторы могут способствовать увеличению зоны плавки, а это может привести к появлению дефектов готового шва.
- Прожиги. Являются самым частым видом дефектов. Несмотря на то, что причин их возникновения может быть несколько, наиболее часто они появляются по причине неудовлетворительной зачистки поверхностей и проводниковых наконечников перед контактно-точечной сваркой.
В заключение необходимо отметить, что машины контактной точечной сварки оснащаются безопасным закрытым корпусом, и в таком же виде они должны эксплуатироваться. Перед началом сварочных работ необходимо всегда проверять работоспособность аварийных выключателей и блокировочных кнопок, целостность обмотки проводов и правильность подсоединения электродов.
Выполнять сварочные работы необходимо в защитных очках, в специальной обуви, перчатках, используя при этом диэлектрические коврики. Любая сварочная мастерская должна быть оснащена аптечкой, укомплектованной такими медицинскими препаратами, как глазные капли и пантенол.
Почему следует обращаться именно к нам
Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.
Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:
- цветные металлы;
- чугун;
- нержавеющую сталь.
При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.
Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.
Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.
Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.
Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.
Читайте также: