Машины контактной точечной сварки



Машина контактной сваркиМашина контактной сварки – это аппарат, использующий для соединения металлических деталей путем  бездиффузионного объединения их кристаллических решеток. Проще говоря, «контактная» машина построена на принципах обычной сварки давлением.

И в данной статье мы предложим нашим читателем обзор таких механизмов, в котором принципы функционирования подобных аппаратов дополнены экскурсом в конструкцию агрегатов для контактной сварки. Но вначале мы дадим немного теории, объясняющей суть процесса контактной сварки.

Сварка давлением: способы реализации процесса

Суть процесса сварки давлением заключается в провоцировании образования «мостов» между кристаллическими решетками двух стыкуемых деталей.

И процесс формирования таких «мостов» можно активировать с помощью следующих технологических приемов:

  • Ультразвукового воздействия на детали, трансформируемого в механические колебания, завершающиеся сдавливающим усилием.
  • Трения деталей друг о друга и сдавливания заготовок после разогрева зоны контакта заготовок.
  • Сдавливания деталей, провоцирующего пластическую деформацию, перетекающую в объединение кристаллических решеток.
  • Сдавливания деталей, разогретых газовой горелкой пластического состояния.
  • Сплавление кромок путем введения в зону стыка особого порошка, в состав которого входит оксид железа, заполняющий (в восстановленном виде) промежуток между деталями.
  • Разогрева электрическим током места контакта двух деталей, с последующим сдавливанием заготовок.

Причем рассчитанные на контактную технологию сварки машины работают именно по последнему принципу – разогреву деталей током и последующей опрессовке заготовок. И далее мы будем рассматривать только этот способ сварки давлением.

Контактная сварка: разновидности технологических приемов

Точечная контактная сваркаСуть процесса контактной сварки заключается в разогревании электрическим током места соприкосновения стыкуемых деталей. Из-за высокого сопротивления металл раскаляется до достаточной температуры, а после сдавливания между кристаллическими решетками заготовок возникает достаточное количество «мостиков», способных удержать стыкуемые изделия.

Разновидности технологических приемов, используемых в контактной сварке, зависят от площади и формы разогреваемого стыка.

И согласно этому критерию контактная сварка может быть:

  • Точечного типа, когда изделия соединяются «в точке» — круглом, одинарном «пятне» небольших габаритов, формируемом на месте контакта электрода и детали. Иногда таких «точек» может быть несколько. И прочность стыковочного шва от этого только выигрывает. Однако, чем больше число точек, формируемых за один проход, тем выше цена машины контактной сварки. Поэтому большинство «многоточечных» швов формируют с помощью машины, проплавляющей одну «точку» за один раз.
  • Рельефного типа, когда детали соединяются только в специальных точках-выступах, возвышающихся над поверхностью. Форма и габариты сварочного шва определяются аналогичными характеристиками рельефного выступа. Ну а сами выступы формируются на стадии производства заготовки, с помощью штамповки.
  • Шовного типа, когда на месте стыковки формируется литой шов, состоящий из множества разъединенных или наплывающих друг на друга «точек». В принципе, такая технология практически не отличается от точечной сварки. Вот только электроды для машин контактной сварки шовного типа принимают форму доскообразных вальцов, между которыми прокатывают стыкуемые заготовки.
  • Стыкового типа, когда все сопрягаемые плоскости деталей образуют одну большую «точку». То есть заготовки стыкуются по всей площади соприкосновения. Однако подобный процесс допустим только в том случае, если стыкуемые площади не будут больше 200 мм2. То есть, стыковочная сварка практикуется при соединении проволочных или трубных конструкций.

Машины для контактной сварки давлением строят на основе одной из вышеперечисленных технологий. И далее по тексту мы разберем типичные конструкции таких агрегатов, функционирующих по «точечному», «стыковому» или «шовному» принципу.

Машина контактной точечной сварки

Машина для точечной сварки может быть ручной или стационарной, подвесной или специализированной, рассчитанной на однократный контакт или «многоточие». Сам аппарат состоит из генератора тока (сварочного трансформатора), стержневых электродов и пневматического или гидравлического привода, генерирующего прижимное усилие.

Ключевая характеристика сварочного трансформатора в случае точечной сварки – это сила тока. От нее зависит главный рабочий параметр процесса плотность тока (соотношение силы с площадью стыкуемых поверхностей), которая может изменяться в пределах от 100 А/мм2 (мягкий режим) до 300 А/мм2 (жесткий режим).

Контактные машины формируют не только одну стыковочную точку. Однако многоточечная машина контактной сварки должна генерировать достаточно ощутимую плотность тока. Поэтому такое оборудование может быть только стационарным.

Продолжительность процесса стыковки колеблется в пределах от 0,5 до 3 секунд. Прижимное усилие, генерируемое машиной, не превышает 8-10 килограмм на квадратный миллиметр. Поэтому большинство «одноточечных» машин выполнено в формате ручных «клещей».

Машина контактной стыковой сварки

Стыковая сварка возможна только в случае стыковки деталей с общей площадью контактного шва не более 200 мм2. Такая машина всегда стационарна. И ее конструкция состоит из следующих узлов: фиксаторов стыкуемых поверхностей, снабженных блоком центрирования Машина контактной стыковой сваркипо осям деталей, генератора сварочного тока, винтового или гидравлического пресса, формирующего прижимное усилие.

Плотность тока, достаточного для стыковки изделий, в данном случае аналогична точечной сварки. Но поскольку площадь контакта изделий в случае стыковой сварки достаточно велика, то сварочный трансформатор должен выдавать просто гигантскую силу тока в тысячи Ампер.

Собственно поэтому подвесные машины для контактной сварки попросту отсутствуют в природе. Не смотря на то, что прижимное усилие в этом случае аналогично точечной технологии и равно 5-10 кг/мм2. Ведь такой трансформатор имеет очень значительный вес.

Машина шовной контактной сварки

В случае контактной сварки шов это просто совокупность точек. Причем такую совокупность генерируют дисковыми электродами, соприкасающимися с заготовкой только в одной точке.

Стыкуемые детали просто протягивают сквозь такие «вальцы», получая непрерывную полосу стыковочного шва. Комплектация такой машины и ее рабочие параметры аналогичны точечному аппарату. Только вместо стержневых электродов в конструкции  шовного устройства присутствуют охлаждаемые диски, прогревающие и сжимающие заготовку.

И, разумеется, шовные аппараты могут быть только стационарными. Поэтому непрерывный шов контактного типа  генерируется только в крупносерийном производстве.





Комментарии запрещены.

Похожие статьи