Контактно заваряване - Здравей студент!
Съпротивителното заваряване е вид електрическо заваряване, при което металът се нагрява от топлина, която се развива в частите за заваряване, когато те влязат в контакт и през тях преминава електрически ток, и се прилага налягане за свързване на частите.
Същността на този метод на електрическо заваряване се състои в това, че когато силен ток преминава през метални части, които са в контакт на малка равнина, в точката на контакт на тези части има максимално съпротивление на преминаващия ток в сравнение с цялата част и следователно се отделя максимално количество топлина. При достатъчна сила на тока, отделената топлина бързо загрява метала до такова състояние, че лесно се деформира от приложената върху него сила; когато токът спре, металът се охлажда и частите се заваряват.
Количеството топлина, отделено в контактната точка на частите, които ще бъдат заварени, ще бъде
където Q е количеството топлина в cal;
I - сила на тока в a;
R е съпротивлението на веригата в точката на контакт на частите в ома;
t е продължителността на тока в сек.
Тъй като количеството генерирана топлина е пропорционално на квадрата на силата на тока, препоръчително е да се използват големи токове; следователно при контактно заваряване се използват токове от 100 до 100 000 a; за да се получи висок ток, се монтират трансформатори, които намаляват мрежовото напрежение до 10-1 волта.
Постоянният ток за контактно заваряване няма практическо приложение.
Челно заваряване.ФИГ. 385 показва диаграма на челно съпротивително заваряване. Мрежовият ток влиза в първичната намотка. 3 трансформатора. От вторичната намотка 4 към медните скоби 1 се подава преобразуван ток с ниско напрежение и висока мощност; на кръстовището на частите, които ще бъдат заварени 2, токът среща голямо съпротивление изагрява метала.
Има следните основни видове контактно заваряване: 1) челно, 2) точково, 3) ролково или шевно и 4) релефно.
Челното съпротивително заваряване се подразделя на заваряване без заваряване на заваряваните части, заваряване с непрекъснато заваряване и заваряване с периодично заваряване.
Заваряване без фрезоване. Челното заваряване без заваряване на частите, които трябва да бъдат заварени, понякога се нарича съпротивително заваряване. При заваряване без заваряване контактът между заваряваните части трябва да се поддържа до края на процеса на заваряване. Частите за заваряване, захванати от скобите (гъбите), се привеждат в контакт; след това се включва заваръчният ток, подаден към скобите. На кръстовището металът се нагрява доста бързо до топлината на заваряване, т.е. до температура, при която нагретият метал може лесно да се деформира; след това токът се изключва и се упражнява натиск върху частите, които ще бъдат заварени, в резултат на което леко деформираните краища на частите ще бъдат заварени.
Плавно заваряване. При този метод на контактно заваряване заваряваните части се въвеждат в контакт с включен ток. Между близките части възниква силна искра, повърхностният слой на метала на кръстовището се разтопява. Чрез последващ натиск разтопените краища се свързват в едно цяло с образуването на така наречената "грата" на повърхността, която представлява екструдиран разтопен метал.
Процесът на светкавично заваряване е по-бърз от процеса без пламък; в допълнение, този метод може лесно да заварява материали, които не са способни на добра пластична деформация.
При заваряване с прошивка винаги има загуба на известно количество метал за прошивка и отпадъци.
Прекъснато флаш заваряване. Този метод е междиненмежду методите на електросъпротивително заваряване без леене и с леене. Процесът се извършва последователно при плътен и хлабав контакт и завършва с разтопяване на заваряваните повърхности, след което се прилага натиск върху заваряваните части и те се свързват в здраво цяло. Предимството на този метод пред метода на флаш заваряване е намаляването на загубите в метала поради отпадъци и флеш.
Стойността на краищата, стърчащи от скобите (на фиг. 385) m, n на частите, които трябва да бъдат заварени, зависи от размера на частта и свойствата на материала, от който са направени: тя е 0,6-0,7 d за всяка издатина (фиг. 385). В случай на заваряване на материали с различна електропроводимост, издатината трябва да бъде по-голяма за материал с по-висока електропроводимост.
Частта от частта, която трябва да бъде заварена, стърчаща от скобите, намалява в процеса на заваряване и огъване; това трябва да се предвиди чрез предоставяне на необходимите квоти. Средната надбавка за топене е 0,65-0,75 от дължината на издатината, а за тягата 0,25-0,35 от тази дължина.
Челният метод може да се използва за заваряване на части от мека стомана с диаметър до 190-200 mm (релси, тръби и др.) И мед, поради високата електропроводимост на медта, до 50 mm.
Заварените краища на части от хомогенен материал трябва да имат еднакво напречно сечение; ако е необходимо, за заваряване на краищата на неравни секции, по-голяма секция трябва да бъде намалена или разстроена от по-малка. Ако е невъзможно да се направи това по конструктивни причини, понякога те прибягват до нагряване на по-дебела част.
При избора на машини за челно заваряване те изхождат от изчислението на 6-12 kva на 1 cm 2 от напречното сечение на частта, която ще бъде заварена. При заваряване на джанти и пръстени поради шунтиране на тока, необходимата мощност се взема с 30-50% повече. Заваръчно напрежение без миганее 5-6 in, при заваряване със заваряване поради наличието на въздушна междина между частите за заваряване 12-15 in.
Плътността на тока, необходима за флаш челно заваряване, зависи от електрическата проводимост на заварявания материал и времето за заваряване: колкото по-ниска е електрическата проводимост, толкова по-ниска е необходимата плътност на тока. Минималната плътност на тока при заваряване на стомани е около 20 A / mm 2.
Като илюстрация на зависимостта на плътността на тока от продължителността на процеса на заваряване на фиг. 386 показва графика, съставена за процеса на заваряване на стоманени пръти с диаметър 10 mm. Натискът в ставата е
при заваряване без мигане 1,5-3,5 kg / mm 2 и при заваряване с мигане 2,5-5,0 kg / mm 2.
Процесът на челно заваряване може да бъде напълно механизиран; при частична механизация автоматично се извършва само включването и изключването на тока.
Челното заваряване се използва за заваряване на режещите части на инструмента към държачи, за заваряване на валове, оси, армировка на стоманобетонни конструкции, при производството на части за автомобили, трактори, селскостопански машини и др.
Производителността на електросъпротивителното заваряване е по-висока от производителността на газовото и електродъговото заваряване.
На фиг. 387, и като пример за приложение на челно заваряване са показани заготовки за челно заваряване, а на ФИГ. 387, b - завършена част (диференциална ос).
Точково заваряване.Точковото заваряване е вид електрическо заваряване, при което метални продукти, насложени един върху друг, се заваряват в отделни точки (припокриване).
Точковото заваряване е извършено за първи път през 1887 г. от Бенардос, който използва въглеродни електроди за него. Впоследствие въглеродните електроди са заменени с медни електроди, които се използват и до днес.
Същността на точковия процесзаваряването е както следва: 1) листовете, които трябва да бъдат заварени, се наслагват един върху друг (припокриват се); 2) листовете се компресират в местата на заваряване с електроди; 3) поради механично въздействие от страната на електродите, листовете, които ще бъдат заварени, влизат в близък контакт върху малка площ (точка), разположена под самите електроди; 3) през електродите преминава силен ток, който среща съпротивление в точката на контакт на заваряваните листове и ги нагрява; 5) нагряването разтопява повърхностния тънък слой листове в точката на контакта им и привежда съседните метални слоеве в пластично състояние; 6) след това токът се изключва и върху електродите се прилага натиск, под въздействието на който материалът на листовете влиза в близък контакт и в точката на нагряване на метала до пластично състояние листовете се заваряват.
Времето за преминаване на тока при заваряване на стоманени листове е приблизително 0,1 - 1 сек. за 1 mm дебелина на заварения лист. Дебелината на така заварените с модерно оборудване листове не надвишава общо 30 мм.
Мощността на машините за точково заваряване достига 400 kVA; Смята се, че за 1 mm от общата дебелина на заваряваните листове са необходими 3-5 kva мощност.
Плътността на тока върху контактната повърхност на медните електроди трябва да бъде най-малко 50 A/mm2, тъй като при по-ниска плътност не се постига достатъчно нагряване на листовете в контактната точка.
На фиг. 388 е показана диаграма на точково съпротивително заваряване, а на фиг. 388, b - машинно устройство за точково заваряване с трансформатор, поставен в тялото на машината.
Разновидност на точковото заваряване е релефното заваряване; при този метод частите се заваряват по протежение на предварително подготвени издатини, щамповани върху една от частите за заваряване. Плочите тук служат като електроди.с плоски повърхности. По време на преминаването на тока издатините се нагряват и след изключване на тока те се подлагат на натиск. Схемата за релефно заваряване е показана на фиг. 389, а.
Ако е невъзможно да се използват електроди от двете страни на заваряваните части по време на точково заваряване, може да се използва едностранно точково заваряване с два електрода. Схемата на такова заваряване е показана на фиг. 389b; електродите тук са разположени от едната страна на заваряваните части.
Налягането, необходимо за точково заваряване, трябва да осигурява добър контакт между електродите и заваряваните части. Тя варира в зависимост от дебелината на листовете и химичния състав на метала; стойността му варира в рамките на 2-12 kg / mm 2. Диаметърът на върха на електрода определя диаметъра на точката на заваряване; диаметърът на последното, за да се осигури добро заваряване, трябва да бъде приблизително 3 пъти дебелината на най-тънкия от листовете, които трябва да бъдат заварени.
Точковото заваряване може да се използва при заваряване на листове за обшивка на автомобили, можете също да заварявате ъглови и канални профилни части (фиг. 390)
Ролково заваряванеРолковото или шевното заваряване е вид контактно заваряване, същността на което е, че заваряваните части (листове) се притискат между две ролки, които са електроди, и се заваряват по линията на валцоване. Схемата на ролково заваряване е показана на фиг. 391, а и на фиг. 391, b показва общ изглед на машината за ролково заваряване AT-50.
Ролковото заваряване може да бъде непрекъснато, периодично и стъпаловидно.
При непрекъснато ролково заваряване захранването с ток и валцуването на ролките се извършват непрекъснато през цялото време на шева, шевът е непрекъснат. При периодично заваряване токът се подава периодично и търкалянето на ролките не се прекъсва;шевът е прекъсващ, с интервали, определени от прекъсвания в подаването на ток.
При стъпаловидно заваряване както въртенето на ролките, така и подаването на ток се извършват на интервали, като токът се включва, когато ролките спрат да се въртят и се изключва, когато започнат да се въртят. Предимството на стъпаловидно заваряване е възможността за получаване на добър шев с по-малко чистота на заваряваните повърхности, отколкото при периодично и непрекъснато заваряване.
Скоростта на заваряване на валяк може да достигне 3m/min; дебелината на заварените листове с използваното оборудване не надвишава 2 + 2 mm.
За да се получи добър шев, е необходимо цялостно почистване на заваряваните повърхности.
Диаметърът на ролките зависи от кривината на заваряваните повърхности; варира от 40 до 350 mm. Колкото по-голям е диаметърът на ролките, толкова по-добре се охлажда, по-малко се износва и като цяло е по-стабилна при работа. Широчината на ролката в контактната част със заваряваната част е 4-6 mm. Натискът върху ролките в някои съвременни машини достига 700 кг, въпреки че при такива налягания има голямо износване на ролките. По време на работа ролките се охлаждат с вода. Охлаждането може да бъде вътрешно и външно; външното подаване на охлаждаща вода към ролката не влияе върху нормалното протичане на заваръчния процес.
Изтегляне на резюме: Нямате достъп за изтегляне на файлове от нашия сървър КАК ДА ИЗТЕГЛЯТЕ ТУК