Андрей Смирнов
Время чтения: ~21 мин.
Просмотров: 0

Скрепление рельсов: промежуточные крепления на жд пути, виды и назначения соединения со шпалами

Методы стыковой сварки

Стоит учитывать, что выделяют несколько различных методов стыковой сварки. Наибольшее распространение получили:

  1. Сварка оплавлением.
  2. Метод сопротивления.

https://youtube.com/watch?v=RHaIWxYtUHg

Все технологии характеризуются своими определенными особенностями, которые нужно учитывать.

Стыковая сварка методом сопротивления

Распространенная стыковая сварка сопротивлением характеризуется довольно большим количеством особенностей. Они следующие:

  1. Заготовки исключительно прижимают специальными губками к электродами. За счет этого обеспечивается быстрое прохождение тока через обрабатываемые материалы.
  2. Применение специальных губок позволяет исключить вероятность проскальзывания деталей между используемыми электродами, через которые подается напряжение на обрабатываемые поверхности.
  3. Следующий шаг заключается в подаче электрического тока. За счет этого происходит нагрев металла в обрабатываемой зоне.
  4. 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:

  1. Соединяемые элементы подводятся на небольшой скорости друг к другу.
  2. На протяжении всего процесса напряжение остается неизменным.
  3. За счет равномерной подачи соединяемых элементом происходит выравнивание всех микронеровностей.
  4. Происходит оплавление поверхности для обеспечения максимальной площади контакта.
  5. Нет необходимости в проведении тщательной подготовки поверхности.

Сварка методом оплавления

Воздействие высокой температуры приводит к появлению качественного соединения, которое характеризуется прочностью и надежностью.

Особенности сварного процесса

При точечном сваривании к месту соединения металлических деталей применяется кратковременный импульс электрического тока, длительность которого меняется в пределах 0,01-0,1 секунды.

При этом в зоне наложения электродов кромки изделий расплавляются, приобретают общее ядро. После подачи тока детали остывают под давлением для кристаллизации этого ядра, а также его полного остывания.


Технические данные машин контактной сварки.

Основные способы контактной сварки:

  • точечный метод;
  • шовный или роликовый способ;
  • стыковая контактная сварка.

Особенности такого вида сварки заключаются в том, что он не требует повышенных мер безопасности. Прижатие деталей друг к другу приводит к образованию уплотняющего пояска между ними без выплеска расплавленного металла.

Но давление с деталей стоит снимать с некоторой отсрочкой, чтобы обеспечить им лучшую кристаллизацию, проковывание и добиться устранения неоднородностей.

Достоинства точечной сварки ‒ экономичность, высокая механическая прочность швов, возможность автоматизировать рабочие процессы. Недостатки контактной сварки заключаются в отсутствии герметичности созданных сварочных швов.

Сборку перед сваркой важно выполнить таким образом, чтобы она обеспечила точное и плотное прилегание металлических изделий друг к другу. В противном случае, зазор между деталями уменьшит и поглотит часть давления на них, осадочное давление снизится, появится разброс прочности сварных точек

В целом, это снизит прочностные характеристики сварного шва, сделает его уязвимым для негативных факторов извне

В противном случае, зазор между деталями уменьшит и поглотит часть давления на них, осадочное давление снизится, появится разброс прочности сварных точек. В целом, это снизит прочностные характеристики сварного шва, сделает его уязвимым для негативных факторов извне.

Особенности использования

Применение полуавтомата при сваривании способствует быстрому накладыванию швов, потому что порошковый тип изделий подаётся без перерывов. Так как шланг с газом не всегда может быть доступен к работе, данный способ позволяет сваривать металлы в среде защитных газов

Правильно варить без газа сможет практический каждый желающий, при этом особое внимание стоит уделить наплавке и настройке. При механизированной сварке нужно обязательно учитывать параметры тока, полярность, а также правильность техники выполнения. В работе с данным металлическим приспособлением есть свои нюансы, о которых нельзя забывать мастеру

Для того чтобы успешно вести дугу и формировать шов, стоит подготовить ровную поверхность. При работе с полуавтоматами этого можно достичь путём переключения контактов во внутренней части агрегата

В работе с данным металлическим приспособлением есть свои нюансы, о которых нельзя забывать мастеру. Для того чтобы успешно вести дугу и формировать шов, стоит подготовить ровную поверхность. При работе с полуавтоматами этого можно достичь путём переключения контактов во внутренней части агрегата.

Важным моментом в работе является установка роликов, полностью соответствующих диаметру используемой проволоки. В боковой части ролика имеется информация о диаметровом диапазоне. Ролик с подвижным типом не стоит затягивать туго, так как проволоке характерна полая структура, и данное мероприятие может повлечь за собой её деформацию либо возникновение затора в кабельном канале.

Для того чтобы протяжка проволоки была беспрепятственной, понадобится снять наконечник, расположенный на выходе прижимного элемента. Его накручивание проводят после того, как появится расходный элемент от окончания данного канала. Диаметр наконечника также должен быть подобран в соответствии с габаритами проволоки, так как большое отверстие может стать причиной возникновения трудностей при управлении дугой. Во время проведения данной процедуры не применяется газ, поэтому надевание сопла не является обязательным. Для того чтобы брызги не прилипали к наконечнику, его стоит опрыскивать специально предназначенным для этого средством.

Так как порошковый атрибут сварки не имеет механической крепости и жёсткости, специалисты рекомендуют применять специальный механизм, что обеспечивает непрерывность автоматической подачи элемента.

В процессе сварки происходит интенсивное образование шлака, его необходимо быстро ликвидировать при помощи металлической щёточки. В противном случае шлак может попасть в рабочую зону, что повлечёт за собой образование дефектов и уменьшение механической прочности.

Порошковая проволока может быть изготовлена полностью из металла или иметь флюсовое наполнение, благодаря чему выполняет задачи газа. При использовании данного атрибута сварки шов может получиться менее качественным, чем обычно, однако в некоторых случаях без порошковой присадки обойтись невозможно.

Транспортировка газовых балоннов не всегда уместна, поэтому мастер может использовать порошковую проволоку, например, на высоте или в неудобном месте. Как показывает практика, для домашнего применения с небольшим объёмом работы этот вариант сварки получается дорогим. А вот на производстве при использовании порошковых трубочек быстрая и качественная сварка может проводиться даже неопытными специалистами. Также было замечено, что такая сварка способна себя оправдать при накладывании длинного шва, в противном случае получается много отходов.

О сварке порошковой проволокой рассказано в следующем видео.

Виды стыковой сварки

Сварка пластин и других металлических изделий встык может проводиться несколькими способами — оплавлением и сопротивлением. Каждый метод имеет характерные особенности и нюансы, которые обязательно нужно соблюдать при проведении сварочных работ.

Сварка оплавлением

Стыковая сварка оплавлением является популярной технологией, которую используют в разных сферах промышленности. Ее суть состоит в том, что определенный объем напряжения, который подается на область обмоток трансформатора, прекращается, как только два свариваемых изделия соприкоснутся. Если говорить простыми словами, напряжение повышается и в момент наивысшей точки сразу же прекращается его подача. Но при этом сохраняется достаточный объем тепловой энергии для расплавления металлической основы.

На поверхности стыков двух изделий имеются небольшие неровности, именно они обеспечивают хороший контакт между изделиями. Но все же если вы хотите получить отличный результат, то лучше торцевые части сдавить и полностью их выровнять. Это улучшит площадь соприкосновения. Данные условия обеспечат быстрое разогревание и расплавление металла, он в прямом смысле закипит всего за несколько секунд.

Сварка оплавлением характеризуется тем, что при ее проведении могут появляться дополнительные неровности, в которых могут концентрироваться паровые смеси от расплавленных металлов. Но данные пары приносят пользу сварочному процессу, они оказывают защитное воздействие, а именно защищают сварочную зону от негативного воздействия кислорода.

Важно! Контактная стыковая сварка оплавлением проводится с использованием усилия или давления. Его прикладывать необходимо тогда, когда стыки свариваемых изделий уже немного расплавились

В момент, когда происходит сжатие двух изделий, лишний жидкий металл выходит за пределы. Как раз в это время происходит соединение двух элементов. В результате получается прочный и качественный шов, При его осмотре практически не обнаруживается видимых и скрытых дефектов. Дело в том, что продукты разложения, оксидная пленка удаляются вместе с излишками расплавленной металлической массы.

Контактная сварка оплавлением не требует предварительно подготовки и особой обработки металлических поверхностей. Для проведения не нужно подготавливать торцевые части изделий, это существенно экономит время. Если необходимо сварить элементы, которые имеют разное сечение, то заранее можно сделать противоположные скосы. Это намного улучшит контакт между заготовками, увеличит их площадь соприкосновения.

Сварка сопротивлением

Стыковая сварка сопротивлением существенно отличается от сварочного процесса оплавлением. Во время проведения этой технологии изделия прижимаются губками к поверхности электродов. Именно это позволяет получить хороший контакт, а губки отлично удерживают элементы, предотвращают их скольжение.

Затем элементы с усилием прижимают друг к другу, и после подается электрический ток. Именно он начинает постепенно разогревать металлическую структуру. Разогревание металла должно проводиться до той степени, когда он приобретает пластичные свойства. Под сильным давлением изделия соединяются друг с другом. Лишняя расплавленная металлическая масса выходит, вместе с ней удаляется оксидная пленка.

Обратите внимание! Сварка сопротивлением проводится с постоянным давлением, его подача не должна прекращаться пока металлическая структура полностью не остынет и не образуется прочное соединение. Если соблюдать все правила и принципы, то шов выйдет ровным, без изъянов, дефектов с хорошей износостойкостью

Контактная стыковая сварка сопротивлением машины и других изделий требует предварительно подготовки и обработки свариваемых изделий. Их необходимо хорошо зачистить. Кроме этого стоит учитывать, что детали, которые сваренные при помощи сварочного процесса сопротивлением имеют меньшую устойчивость к окислению, поэтому этот метод редко применяется. Также сварка подходит только для деталей с небольшим сечением.

Общие сведения

Стыковая сварка, это один из процессов сварки давлением. Она является разновидностью контактной сварки, поэтому в основу её технологии заложены тепловое воздействие электрического тока по закону Джоуля — Ленца и усилие сжатия свариваемых деталей. Частным случаем стыковой сварки является стыковая конденсаторная сварка.

Основные способы контактной стыковой сварки разработаны в конце XIX века. В 1877 году в США Э. Томсон предложил стыковую сварку сопротивлением. В 1887 году русский изобретатель Н.Н.Бенардос запатентовал способы точечной и позднее шовной контактной сварки между угольными электродами. Позднее эти способы, усовершенствованные применением электродов из меди и её сплавов, стали наиболее широко распространёнными способами контактной сварки. Современные способы контактной сварки весьма разнообразны. Основными из них являются: точечная, рельефная, шовная, стыковая сварка сопротивлением и стыковая сварка оплавлением.
Контактная сварка — термомеханический процесс образования неразъемного соединения металлов вследствие сцепления их атомов, при котором локальный нагрев свариваемых деталей протекающим электрическим током в зоне соединения сопровождается пластической деформацией, развивающейся под действием сжимающего усилия. Межатомные связи при этом возникают в твердой фазе или через жидкую прослойку расплавленного металла и сохраняются после охлаждения и кристаллизации.
Стыковая сварка – способ контактной сварки, когда детали соединяются в процессе совместной пластической деформации нагретых электрическим током торцов деталей при осадке по всей площади сечения. Детали 1 (рис.1) устанавливают в токоподводящих зажимах 2 и 3, один из которых, например, зажим 3 подвижный и соединен с приводом усилия сжатия машины. Сварка состоит из двух этапов – нагрева торцов деталей и их осадки.

Нагрев деталей при стыковой сварке происходит благодаря тому, что через них проходит электрический ток Iсв и на общем электрическом сопротивлении деталей R выделяется тепло Q (закон Джоуля – Ленца):
Q = Iсв2R/t , (1)
где: t – время сварки.
Общее сопротивление деталей определяется выражением:
R = 2Rд+Rк, (2)
где: Rд – сопротивление деталей (вылетов деталей из электродов машины);
Rk — контактное сопротивление между деталями (при сварке оплавлением Rk – электрическое сопротивление искрового зазора).
Сопротивление деталей 2Rд зависит от удельного электрического сопротивления металла ρ, длины их вылетов из электродов машины (установочной длины под сварку) Lсв и площади поперечного сечения деталей S:
2Rд = Kп ρLсв/S , (3)
где: Кп – коэффициент поверхностного эффекта (заметно растет до температуры ферромагнитного превращения).
По методу нагрева различают два способа сварки — контактная стыковая сварка сопротивлением и контактная стыковая сварка оплавлением. По состоянию металла в зоне сварки они относятся к сварке в твердой фазе, хотя в отдельных случаях, особенно при сварке оплавлением, сварное соединение формируется в твердо – жидком состоянии.

Вид свариваемых деталей

При сварке различают следующие виды свариваемых деталей лист — Л (Р),  труба — Т (Т),  стрежень — (С) и их сочетания между собой лист с трубой (Л + Т), трубы с отводом (Т + О), трубы с трубой через муфту (Т + М + Т),  лист со стержнем (Л+С).

Под понятием «труба» подразумеваются также детали замкнутого полого профиля, таких как: штуцер, патрубок, обечайка, корпус коллектора и пр. Под понятием «стержень » подразумеваются детали круглого и многогранного сплошного сечения, гладкие и с периодическим профилем.

Виды свариваемых деталей Л -лист, Т — Труба, Л+Т Лист +Труба, С — Стержень

Виды соединений

Стыковое соединение — сварное соединение двух элементов, примыкающих друг к другу торцовыми поверхностями и расположенных в одной плоскости или на одной поверхности (рис. 2). Поверхности элементов могут быть несколько смещены при соединении листов разной толщины (см. рис.2, б).

Рис. 2. Стыковые соединения

Угловое соединение — сварное соединение двух элементов, расположенных под углом и сваренных в месте примыкания их краев (рис. 3).

Рис. 3. Угловые соединения

Тавровое соединение — сварное соединение, в котором торец одного элемента примыкает под углом и приварен к боковой поверхности другого элемента (рис. 4).

Рис. 4. Тавровое соединение

Нахлесточное соединение — сварное соединение, в котором сваренные элементы расположены параллельно и частично перекрывают друг друга (рис. 5, а, б). Отсутствие опасности прожогов при сварке облегчает применение высокопроизводительных режимов сварки. Применение нахлесточных соединений облегчает сборку и сварку швов, выполняемых при монтаже конструкций (монтажных швов).

Торцовое соединение — сварное соединение, в котором боковые поверхности сваренных элементов примыкают друг к другу (рис. 5, е).

Рис. 5. Нахлесточные (а, б) и торцовое соединения (в)

Сварные швы подразделяют по разным признакам: по типу шва, по протяженности, по способу выполнения, по пространственному положению и по форме разделки кромок.

Разновидности контактной сварки

Точечная контактная сварка

Точечная контактная сварка

Точечная контактная сварка — сварочный процесс, при котором детали соединяются в одной или одновременно в нескольких точках. Прочность соединения определяется размером и структурой сварной точки, которые зависят от формы и размеров контактной поверхности электродов, силы сварочного тока, времени его протекания через заготовки, усилия сжатия и состояния поверхностей свариваемых деталей. С помощью точечной сварки можно создавать до 600 соединений за 1 минуту. Применяется для соединения тончайших деталей (до 0,02 мкм) электронных приборов, для сварки стальных конструкций из листов толщиной до 20 мм в автомобиле-, самолёто- и судостроении, в сельскохозяйственном машиностроении и других отраслях промышленности.

Рельефная сварка

Рельефная сварка — сварочный процесс, при котором детали соединяются в одной или одновременно нескольких точках, имеющих специально подготовленные выступы-рельефы. Этот способ аналогичен точечной контактной сварке. Главное отличие: контакт между деталями определяется формой их поверхности в месте соединения, а не формой рабочей части электродов, как при точечной сварке. Выступы-рельефы заранее подготавливаются штамповкой или иным способом и могут присутствовать на одной или обеих свариваемых деталях.

Рельефная сварка применяется в автомобилестроении для крепления кронштейнов к листовым деталям (например, для крепления скоб к капоту автомобиля, для крепления петель для навески дверей к кабине); для соединения крепежных деталей — болтов, гаек и шпилек. В радиоэлектронике применяется для присоединения проволоки к тонким деталям.

Шовная контактная сварка

Шовная сварка — сварочный процесс, при котором детали соединяются швом, состоящим из ряда отдельных сварных точек (литых зон), частично перекрывающих или не перекрывающих одна другую. В первом случае шов будет герметичным. Во втором случае шовная сварка выполненная отдельными точками без перекрытия практически не будет отличаться от ряда точек, полученных при точечной сварке. Процесс шовной сварки осуществляется на специальных сварочных станках с двумя (или одним) вращающимися дисковыми роликами-электродами, которые плотно сжимают, прокатывают и сваривают соединяемые детали. Толщина свариваемых листов колеблется в пределах 0,2—3 мм. Применяется при изготовлении различных емкостей, где требуются герметичные швы — бензобаки, трубы, бочки, сильфоны и др.

Стыковая сварка

Стыковая сварка — сварочный процесс, при котором детали соединяются по всей плоскости их касания, в результате нагрева. В зависимости от марки металла, площади сечения соединяемых деталей и требований к качеству соединения стыковую сварку можно выполнять несколькими способами: сопротивлением, непрерывным оплавлением и оплавлением с подогревом.

Сварка сопротивлением используется для соединения деталей с площадью сечения до 200 мм². Применяется в основном при сварке проволоки, стержней и труб из низкоуглеродистой стали относительно малых сечений.

Пример сварного шва выполненного на разных ленточных пилах на машине контактно-стыковой сварки оплавлением FBWM-60

Сварка оплавлением используется для соединения деталей с площадью сечения до 100000 мм², таких как трубопроводы, арматура железобетонных изделий, стыковые соединения профильной стали, ленточные пилы. Применяется для соединения железнодорожных рельсов на бесстыковых путях, для производства длинноразмерных заготовок из сталей, сплавов и цветных металлов. В судостроении используется для изготовления якорных цепей, змеевиков холодильников рефрижераторных судов. Также сварка оплавлением используется в производстве режущего инструмента (например, для сварки рабочей части сверла из инструментальной стали с хвостовой частью из обычной стали).

Прочие процессы контактной сварки

Одной из разновидностей контактной сварки является импульсная сварка, при которой дуга горит и в паузах между подаваемыми импульсами тока, не оказывая существенного влияния на глубину расплавления металла. На основной сварочный ток с частотой в несколько десятков герц накладываются дополнительные импульсы тока. Разработана также технология двойного импульса с модуляцией импульсов тока. Модуляция позволяет изменять формы импульса, углы наклона их фронта волны, что позволяет управлять мелкокапельным переносом металла при сварке.

Импульсная сварка применяется при сварке как разных марок сталей, так и алюминиевых, медных, никелевых сплавов и титана с толщинами заготовок от 1 до 50 мм.

Преимущества

У рассматриваемой технологии есть довольно большое количество преимуществ, что определило ее распространение. Примером назовем нижеприведенную информацию:

  1. Нет необходимости в проведении тщательной подготовки обрабатываемых кромок.
  2. При обычной сварке в некоторых случаях приходится выполнять термическую подготовку поверхности. Это связано с тем, что локальное воздействие высокой температуры позволяет достигнуть наилучшего результата.
  3. 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.
  4. Рассматриваемый метод характеризуется простотой и легкостью в исполнении. Именно поэтому мастер не должен обладать особыми навыками.
  5. Оказываемое тепловое и механическое воздействие обеспечивает получение однородного металла. Именно поэтому можно получить металл с высокой прочностью.
  6. В определенных условиях можно автоматизировать процесс.
  7. 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.

Технология контактной сварки

Технология контактной сварки подразумевает нагрев металлических поверхностей до температуры плавления металла за счет тепла, образующегося в процессе прохождении мощного электрического тока от одной детали к другой сквозь точку их контакта.

В то же время, соединяемые детали сжимаются друг с другом, что приводит к взаимному проникновению и сплавлению нагретых участков металла. В итоге, создается ядро сварной точки в форме чечевицы, имеющие диаметр 4-12 мм.

Особенности точечной контактной сварки инвертором заключаются в:

  • незначительной продолжительности сваривания: 0,1-2 секунды;
  • мощном сварном токе: более 1000А;
  • низком напряжении в сварочной цепи: 1-10В, обычно 2-3В;
  • значительном усилии сжимающего места соединения: 20-200 кг;
  • небольшой зоне расплавления.

Согласно общей классификации, технологию контактной сварки относят к классу термомеханических процессов.

Разновидности контактной сварки.

Все операции в процессе работы можно разделить на несколько последовательных этапов:

  • детали из металла совмещают в нужном положении, размещают между парой электродов и крепко сжимают друг к другу;
  • детали нагревают с помощью электрического тока, приводящего их в состояние актуальной пластичности, деформируют, добиваясь плотного соединения металлических кромок.

В условиях промышленного предприятия частота сваривания достигает сварных 600 точек в минуту, самодельная сварка точечным методом в домашних условиях осуществляется медленнее.

При осуществлении точечной сварки своими силами в домашней мастерской важно придерживаться постоянства следующих параметров:

  • скорости перемещения сварочных электродов;
  • уровня величины давления на детали до достижения полной контактности свариваемых деталей.

Не менее важно соблюдать технику безопасности при выполнении сварочных работ точечным методом:

  • все электрические и соединительные провода должны быть надежно изолированы;
  • сварщик обязательно должен носить специальные защитные рукавицы, предохраняющие руки от возможных ожогов;
  • лицо мастера должно быть защищено от попадания искр или брызг металла при помощи маски;
  • сварные работы должны проводиться на площади без легковоспламеняющихся либо огнеопасных предметов, материалов, расположенных поблизости;
  • если в помещении присутствуют деревянные полы, их стоит защитить от риска возгорания при помощи изоляционного материала в рулонах;
  • стоит подготовить средства для тушения возгораний перед началом сварки своими силами, дабы при возгорании максимально быстро устранить проблему;
  • комнату, где проводится работа, потребуется хорошенько проветривать время от времени во избежание отравления мастера вредными газами, выделяемыми в процессе проведения операции.

Области применения стыковой сварки

Распространение подобного метода можно связать с различными их достоинствами. Стыковая сварка используется:

  1. В строительстве при изготовлении монолитных конструкций. Они должны быть рассчитаны на воздействие большой нагрузки.
  2. В металлургии метод используется для соединения листового и проволочного проката. Стыковая сварка позволяет получить сплошную поверхность высокого качества.
  3. В железнодорожной сфере проводится создание рельс без стыков. Они позволяют технике развивать довольно высокую скорость. Для соединения отдельных секций уходит относительно небольшое количество времени.
  4. В автомобильной сфере технология стыковой сварки применяется для получения корпусных изделий. Особенности применяемого оборудования позволяют получать изделия сложной формы.
  5. 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.
  6. Соединение стальных и пластиковых труб также проводится при применении рассматриваемого способа. За счет применения специального инструмента можно получить равномерный шов высокого качества.

https://youtube.com/watch?v=mvw9Ga9XdXA

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.

Сущность процесса контактной стыковой сварки

Главными процессами при стыковой сварке являются нагрев и пластическая деформация
свариваемых кромок. Благодаря этим процессам происходит удаление оксидных плёнок,
образование физического контакта и формирование соединения с требуемыми механическими
свойствами.

Нагрев свариваемого металла

Нагрев осуществляют с целью достичь заданной температуры в месте стыка и прогреть
зону
термического влияния на определённую глубину для достижения требуемой степени
на стадии осадка. При сварке сопротивлением основная доля тепловой энергии,
порядка 85-90% расходуется на сопротивление деталей, тепловое поле получается
равномерным. В случае применения длительных импульсов тока прогрев околошовной
зоны увеличивается.

При стыковой сварке оплавлением температурное поле определяется уровнем сопротивления
перемычек, который зависит от их количества и размеров. Поэтому тепловое поле
получается неравномерным по длине деталей, а в некоторых случаях и по сечению.

Одним из важных параметров режима сварки является скорость оплавления. В большинстве
случаев скорость оплавления увеличивают в процессе сварки для того, чтобы процесс
протекал более устойчиво. При сварке сечений с площадью до 100 см2 рекомендуется
выполнять предварительный подогрев деталей. Это способствует более равномерному
нагреву кромок и ускоряет начало оплавления кромок.

Сварку больших сечений рекомендуется сваривать с программным регулированием
тока и скорости оплавления или применять импульсное оплавление. При импульсном
наплавлении на основное поступательное движение плиты машины накладываются определённые
колебания с частотой 3-45 Гц и амплитудой 0,1-0,8 мм. Под воздействием этих
колебаний зазор между деталями периодически изменяется, а температура в зоне
термического влияния повышается на 10-15%. При этом время оплавления и расход
электроэнергии уменьшается в 3-4 раза.

Пластическая деформация металла

Целью этой операции является создание электрического контакта на начальном
этапе. Деформация обеспечивается под воздействием давления 5-10 МПа при контактной
стыковой сварке сопротивлением и около 1 кПа при сварке оплавлением. Также в
процессе этой операции происходит удаление оксидных плёнок и формируется физический
контакт на достаточно большой плоскости на стадии за счёт движения тонких слоёв
расплавленного металла вдоль стыка. При этом в центре соединения напряжённое
состояние близко к всестороннему сжатию, а ближе к поверхности, наоборот, действуют
растягивающие напряжения.

Технологические возможности стыковой контактной сварки

Стыковая контактная сварка позволяет сваривать между собой все известные конструкционные
металлы как однородные, так и разнородные. Диапазон соединяемых сечений составляет
от 1 мм2 до 20 дм2. Также соединяемые детали могут быть различного сортамента:
проволока, полосы, различные профили и др.

При контактной стыковой сварке сопротивлением сечение деталей ограничено 500
мм2 для сталей, 200 мм2 для сварки алюминия и сварки меди.

Наибольшее распространение на практике получила стыковая сварка оплавлением.
Непрерывным оплавлением можно сваривать детали компактного сечения (прутки до
10 см2 и т.п.) из малоуглеродистой стали и несколько большего сечения листовые
детали и трубы. Сварка оплавлением с подогревом применяется для деталей сечением
5-100см2, для больших деталей рекомендуется сварка оплавлением с программным
управлением током и скоростью перемещения зажимов, а импульсное оплавление позволяет
сваривать детали из стали сечением до 20 дм2 или из алюминия сечением до 2,2
дм2.

Механические свойства сварных соединений, полученных при помощи контактной
стыковой сварки оплавлением, сопоставимы с механическими свойствами основного
металла.

Вертикальный шов полуавтоматом

От качества сварочного шва зависит то, насколько прочной будет получаема конструкция и на какую нагрузку она будет рассчитана

Кроме этого, в некоторых случаях важно сохранить привлекательный эстетический вид. Больше всего проблем возникает с созданием вертикального сварочного шва, так как металл вытекает из ванны

Довольно распространенным вопросом можно назвать то, как варить вертикальный шов. Среди особенностей отметим нижеприведенные моменты:

  1. Проводится подготовка материала в зависимости от того, какие именно работы будут проводится. Учитывается толщина материала и степень обрабатываемости.
  2. Выбирается короткая дуга со средним показателем рабочего тока.
  3. Стержень со специальной обмазкой располагается под углом 80 градусов относительно обрабатываемой поверхности.
  4. Создавая вертикальный шов рекомендуется манипулировать стержнем по всей ширине формируемого валика.

Сварка полуавтоматом

Качественный вертикальный шов можно получить при сварке с отрывом дуги от поверхности. Для начинающих сварщиков подобный метод подходит в большей степени, так как проще в исполнении. Это связано с тем, что на момент отрыва дуги металл может остыть. Однако, есть и существенный недостаток – снижается показатель производительности.Среди особенностей применения этого метода, связанного с отрывом стержня от поверхности, назовем нижеприведенные моменты:

  1. При сварке наконечник можно опирать на полочку сварного кратера.
  2. Схема движения рабочей части из сторону в сторону, за счет чего охватывается весь вертикальный шов. Кроме этого, можно применять схему петель или короткого валика при движении рабочей части сверху вниз.
  3. Устанавливаемая сила тока во многом определяет форму шва и его основные параметры. В общем случае рекомендуется снизить показатель на 5 А от обычного значения для конкретной толщины сплава

Стоит учитывать, что основные параметры проводимой работы практически во всех случаях выбираются экспериментально. Именно поэтому умения сварщика во многом определяют качество соединения и его надежность.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации