Студопедия — КЛАССИФИКАЦИЯ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

КЛАССИФИКАЦИЯ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ






Контактная сварка

Ч.1

 

Нижний Новгород

 

 

Содержание

 

  стр
1. Введение 2. Классификация контактной сварки 3. Образование сварных соединений 4. Нагрев металла сварочным током 5. Электрическое сопротивление контакта 6. Общее сопротивление в зоне сварки 7. Тепловой баланс при контактной сварке 8. Нагрев деталей при стыковой сварке 9. Плавление и кристаллизация металла при точечной, рельефной и шовной сварке 10. Термопластические деформации при точечной, рельефной и шовной сварке 11. Процесс оплавления при стыковой сварке 12. Околошовная зона при стыковой сварке 13. Термопластические деформации при стыковой сварке 14. Свариваемость различных металлов и сплавов        

 

 

1 ВВЕДЕНИЕ

Контактная сварка - термомеханический (ТМ) 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 контактной сварке различными способами возникают в твердой фазе или через жидкую прослойку расплавленного металла и сохраняются после охлаждения и кристаллизации. Соединения при этом образуются в условиях сложных быстро меняющихся электрических и температурных полей при высоких скоростях нагрева (более 10000 оС/с) и пластических деформаций. Термин «контактная сварка» подчеркивает существование и определенное значение для нагрева контактных (переходных) сопротивлений.

Основные способы контактной сварки разработаны в конце XIX столетия. В 1877 г. в США Э. Томсон предложил стыковую сварку сопротивлением. В 1887 г. 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 ее сплавов, стали наиболее широко распространенными способами контактной сварки.

Особенность контактной сварки - значительная скорость нагрева, для чего необходимы сварочные машины большой электрической мощности. Развитие контактной сварки в значительной степени зависит от развития электротехнического машиностроения. Современная машина для контактной сварки представляет собой сложный агрегат, сочетающий механические, пневматические, электротехнические и электронно-ионные узлы и аппаратуру.

В настоящий момент промышленность выпускает универсальное и специализированное оборудование различного назначения, которое может использоваться для сварки легированных сталей и сплавов. Созданы мощные машины для рельефной, шовной и стыковой сварки.

Контактная сварка - самый распространенный механизированный способ сварки. Контактную сварку используют для сварки широкой номенклатуры сталей, различных алюминиевых и магниевых сплавов и сплавов на основе других металлов. Область применения контактной сварки очень широкая:

1. Автомобилестроение. Контактная сварка - основной способ соединения тонколистовых штампованных конструкций. Кузов современного легкового автомобиля сварен более чем в 10 тыс. точках [1].

2. Самолетостроение. При производстве современных авиационных лайнеров число сварных точек уже достигает нескольких миллионов.

3. Железнодорожный транспорт. Современный железнодорожный пассажирский вагон - цельносварная конструкция, сваренная в 30 тыс. точках. Стыки железнодорожных рельсов на основных магистралях сваривают стыковой контактной сваркой.

4. Стыковая сварка поперечных швов магистральных трубопроводов различного назначения на мощных стыковых машинах.

5. В строительной индустрии контактную сварку применяют для сварки арматурной сетки.

6. В радиотехнической и электронной промышленности и приборостроении широко распространена контактная микросварка.

Контактная сварка характеризуется высокой производительностью, позволяет уменьшать остаточные деформации, в ряде случаев снижает расход энергии, не требует применения присадочных материалов и флюсов. Кроме того, отсутствует необходимость в специальных вентиляционных устройствах. Контактные машины можно размещать в производственных потоках вместе с оборудованием другого типа, они имеют высокий уровень механизации и автоматизации.

 

 

КЛАССИФИКАЦИЯ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ

 

Современные способы контактной сварки весьма разнообразны и их можно классифицировать по следующим признакам: технологическому (точечная, рельефная, шовная, стыковая сопротивлением и оплавлением и др.); конструкции соединения (нахлесточное, стыковое и др.); числу одновременно выполняемых соединений (одноточечная, многоточечная, многошовная и др.); характеру перемещения деталей или электродов во время пропускания импульса тока (непрерывная и шаговая шовная); способу подвода тока и форме импульса тока (контактный и индукционный токоподвод, сварка переменным током различной частоты, постоянный ток и др.) (см. рис. 1).

Кроме того, различают способы контактной микросварки, при которой сваривают детали малой толщины (до нескольких микрометров) и небольших сечений. В последнее время стали применять контактную наплавку. При этом способе к изношенной поверхности приваривают тонкую ленту или проволоку с одновременной ее деформацией.

Способами контактной сварки соединения выполняются в жидкой (точечная, рельефная и шовная) или твердой (стыковая, некоторые разновидности рельефной) фазе.

Обычно контактную сварку осуществляют в воздушной среде, но в некоторых случаях место сварки защищают различными газами, флюсами и др.

 

НС - нахлесточные соединения; СС - стыковые соединения; Т - Т-образные соединения; ОТД - одноточечная сварка с двусторонним подводом тока; ОТК - одноточечная сварка с косвенным подводом тока; МТ - многоточечная сварка; МТД - многоточечная сварка с двусторонним подводом тока; МТО - многоточечная сварка с односторонним подводом тока; МТДС - многоточечная сварка с двусторонним подводом тока от спаренных трансформаторов; ПРЧ, ПЧ, ВЧ - соответственно ток промышленной, повышенной и высокой частоты; ПТ - постоянный ток, или униполярный импульс; РШВ - рельефные соединения со штампованными или высаженными рельефами; РОГ - рельефные соединения острой гранью; РКО - рельефные крестообразные соединения; РСВ - рельефные соединения со вставками; ОШД - однотонная сварка с двусторонним подводом тока; МШ - шовная сварка одним и несколькими швами; МШД, МШО - многошовная сварка с двусторонним и односторонним подводом тока; НШС, ШШС - непрерывная и шаговая шовная сварка; ШСР, ШСС, ШСП - шовная стыковая сварка раздавливанием, шовная стыковая сварка, шовная стыковая сварка с присадочным материалом; СОТ - стыковая сварка с односторонним токоподводом; СДТ - стыковая сварка с двусторонним подводом тока; ПСС - продольно-стыковая сварка

 

 


 
 

 

 


НС ОТД, ОТК ПРЧ ПЧ ПТ
МТ МТД МТО МТДС
       
НС РШВ МТ НШ ПРЧ ПТ
Т РОГ РКО РСВ
НС ОШД ПРЧ ПЧ ПТ
МШ МШД МШО
СТ ШСР, ШСС, ШСП
       

 

 
 

 

 


СС СОТ СДТ ПСС ПРЧ ПЧ ПТ
СС СОТ СДТ ПРЧ ПЧ ПТ

 

 

Рис. 1. Классификационная схема контактной сварки

 


 

 

Точечная сварка - способ, при котором детали, образующие нахлесточные соединения, свариваются в месте соприкосновения в отдельных точках. Свариваемые детали (рис. 2) сжимаются электродами усилием Рсв и нагреваются проходящим электрическим током Iсв до появления в зоне сварки расплавленного ядра необходимого размера.

Рис. 2. Схема точечной двусторонней сварки

 

Расплавленный металл этой зоны удерживается от выплеска и защищается от окружающей атмосферы уплотняющим пояском нагретого и пластически деформированного металла. По способу подвода тока точечная сварка может быть двусторонней (рис. 2)или односторонней (рис. 3). При односторонней сварке ток подводится к детали с одной стороны. Для лучшего ее расплавления в целях нагрева места сварки при этой схеме используют шунтирующий токоподвод.

Сварочный ток

 

Iсв = Iн + Iм,

 

где Iн – ток, проходящий через нижний лист; Iм – ток, проходящий через нижний медный шунт.

Рис. 3. Схема точечной односторонней сварки

 

Рельефная сварка - способ контактной сварки, при котором необходимая высокая плотность тока создается не электродами, а формой детали в месте сварки (рис. 4). Обычно рельеф - это выступ, предварительно выполненный в одной из деталей. Во время сварки детали в месте рельефа подвергают более концентрированному нагреву. Сварка в зависимости от разновидности способа происходит в расплавленном состоянии или в твердой фазе.

 

Рис. 4. Схема рельефной сварки

 

Шовная сварка - способ, при котором соединяемые детали свариваются в месте соприкосновения точками, частично перекрывающими друг друга (рис. 5), что позволяет получить герметичный шов. Сжатие детали и подвод тока осуществляются электродами в виде вращающихся дисков. При нахлесточном соединении каждая сварная точка имеет расплавленное литое ядро. Можно получить стыковые соединения со сваркой в жидкой или твердой фазе. Шовную сварку можно разделить на разновидности по способу подвода тока, числу роликов и одновременно свариваемых швов.

 

Рис. 5. Схема шовной сварки

 

Стыковая сварка - способ, при котором детали свариваются по всей поверхности их соприкосновения (рис. 6). Существуют два основных способа стыковой сварки: сопротивлением и оплавлением.

 

Рис. 6. Схема стыковой сварки

 

При стыковой сварке сопротивлением детали зажимают в электродах машины и сжимают усилием Рсв, после чего включают сварочный ток и нагревают детали до пластического состояния [температура (0,8 - 0,9).Тпл]. Соединение образуется в твердой фазе. В заключительной стадии иногда быстро повышают усилие сжатия, производя осадку.

При стыковой сварке оплавлением торцы свариваемых деталей нагревают до расплавления, а затем под влиянием усилия осадки расплавленный металл выжимается из зоны стыка и сварка происходит в основном в твердой фазе. В начале детали сближают при незначительном усилии сжатия и включенном сварочном трансформаторе.

Разновидностью стыковой сварки является продольно-стыковая сварка, при которой детали нагреваются электрическим током, проходящим параллельно плоскости соединения (рис. 7). Свариваемые детали сжимаются пуансоном. Сварочный ток, проходя по деталям, нагревает их. При достижении температуры, необходимой для сварки в твердой фазе, детали сжимаются осадочным усилием. При этом способе происходит медленный нагрев, поэтому места соединения необходимо защищать от воздуха флюсом или средой защитных газов. Можно выполнять и непрерывную сварку при прохождении двух полос между двумя парами роликов, через которые и подводится сварочный ток.

Рис. 7. Схема продольно-стыковой сварки

 

Для нагрева при различных способах контактной сварки обычно используют переменный ток частотой 50 Гц, а иногда токи более низкой или высокой частоты. Применяют для нагрева и импульсы униполярного тока, полученные с помощью выпрямителей или конденсаторов. Число и форма импульсов, действующая сила тока в каждом из них существенно влияют на характер нагрева.

 







Дата добавления: 2015-08-12; просмотров: 1535. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...

Логические цифровые микросхемы Более сложные элементы цифровой схемотехники (триггеры, мультиплексоры, декодеры и т.д.) не имеют...

Ваготомия. Дренирующие операции Ваготомия – денервация зон желудка, секретирующих соляную кислоту, путем пересечения блуждающих нервов или их ветвей...

Билиодигестивные анастомозы Показания для наложения билиодигестивных анастомозов: 1. нарушения проходимости терминального отдела холедоха при доброкачественной патологии (стенозы и стриктуры холедоха) 2. опухоли большого дуоденального сосочка...

Сосудистый шов (ручной Карреля, механический шов). Операции при ранениях крупных сосудов 1912 г., Каррель – впервые предложил методику сосудистого шва. Сосудистый шов применяется для восстановления магистрального кровотока при лечении...

Шов первичный, первично отсроченный, вторичный (показания) В зависимости от времени и условий наложения выделяют швы: 1) первичные...

Предпосылки, условия и движущие силы психического развития Предпосылки –это факторы. Факторы психического развития –это ведущие детерминанты развития чел. К ним относят: среду...

Анализ микросреды предприятия Анализ микросреды направлен на анализ состояния тех со­ставляющих внешней среды, с которыми предприятие нахо­дится в непосредственном взаимодействии...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.01 сек.) русская версия | украинская версия