ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Машины стыковой сварки (Д.М. Шашин) из "Сварка Резка Контроль Справочник Том1 " Оптимальными считаются такие значения параметров режима, которые позволяют достаточно полно удовлетворить все требования, предъявляемые к качеству сварного соединения и процессу его осуществления. [c.317] Основными параметрами режима точечной (рельефной) сварки являются сила сварочного тока /св, время его действия св, сила сжатия деталей Fob. Кроме параметров режима существенное влияние на показатели качества соединений оказывают форма и размеры рабочей поверхности электрода и его материал. Благодаря электродам при сварке происходят сжатие деталей, подвод сварочного тока и отвод теплоты, выделяющейся в зоне сварки. [c.317] При точечной и шовной сварке рабочая поверхность электродов нагревается до высоких температур [(0,3...0,5)Гпл металла] и подвергается воздействию значительных динамических сил при сварке и смыкании электродов при приложении сил сжатия к деталям. Поэтому исходная форма и размеры рабочей поверхности электродов искажаются, исходный размер площадок касания электрод - деталь и деталь - деталь увеличивается. Это приводит при неизменных значениях параметров режима (Лв, св, F b) к снижению тепловыделения в зоне сварки и, следовательно, к уменьшению размеров литого ядра и прочности сварного соединения. [c.317] Электроды с плоской рабочей поверхностью используют для сварки металлов с повышенным сопротивлением деформации, не склонных к массопереносу (стали, никелевые, титановые сплавы), когда допустимы увеличение вмятины и отдельные выплески. Конструкции электродов, электродные материалы и условия эксплуатации будут приведены в разд. 5.13. [c.318] При точечной (рельефной) сварке применяются различные циклограммы приложения силы сжатия электродов и включения сварочного тока (табл. 5.6), позволяющие реализовать необходимый термодеформационный процесс с учетом свойств и толщин свариваемых металлов. Основным технологическим вариантом точечной сварки является одноим-пульсная сварка с постоянной силой сжатия (табл. 5.6, п. 1). В соответствии с циклограммой процесс точечной (рельефной) сварки состоит из трех стадий. На стадии / детали сжимаются предварительной силой сжатия без пропускания тока. Во время стадии II на металл междуэлектродной области одновременно воздействуют сварочный ток и сила сжатия. На стадии III процесса формирования соединения происходит охлаждение и кристаллизация металла под действием силы проковки. [c.318] Чаще всего нагрев свариваемых деталей 0с5тцествляют одним импульсом сварочного тока, который на циклограммах (см. табл. 5.6, пп. 1-3) условно показан в виде прямоугольника. Регулирование силы сварочного тока, времени его действия, числа импульсов тока в сочетании с рассмотренными циклами сжатия позволяет эффективно управлять температурными и деформационными полями в зоне сварки. Так, при сварке горячекатаной стали толщиной 5 мм целесообразно использовать многоимпульсную сварку с приложением ковочной силы (см. табл. 5.6, п. 4), что позволяет снизить максимальную температуру нагрева металла в зоне сварки и увеличить объем разогреваемого металла. Такой цикл сварки снижает вероятность образования выплесков, способствует лучшему уплотнению металла, улучшает охлаждение электродов и уменьшает их изнашивание. [c.318] В некоторых случаях при сварке особо жаропрочных сплавов, для устранения сборочных зазоров при сварке жестких конструкций или для разрушения и удаления из стыка окалины и других загрязнений используют цикл сварки с предварительным подогревным импульсом тока (см. табл. 5.6, п. 5). Циклограмма силы при этом может быть различной (см. табл. 5.6, пп. 1-3). [c.318] Для обеспечения высокой прочности и пластичности соединения при сварке закаливающихся сталей и борьбы с выплесками и дефектами усадочного характера при сварке дисперсионно-твердеющих жаропрочных сплавов применяют последующий дополнительный импульс тока (см. табл. 5.6, п. 6) в сочетании с любой циклограммой силы. [c.318] В особо трудных случаях при сварке металла большой толщины используют трехим-пульсную программу тока с предварительным подогревом и последующим после сварочного дополнительным импульсом термообработки. [c.318] Энергетические возможности любого импульса сварочного тока определяются как где / - действующий ток за время сварки СВ длительность сварочного тока. Поэтому если известен режим сварки какого-нибудь материала на машине переменного тока, то, приравняв энергетические параметры импульсов и задавшись, например, временем сварки, можно определить ориентировочное значение силы тока для низкочастотной, конденсаторной или для машины с выпрямлением тока в сварочном контуре. [c.320] При сварке на жестком режиме литое ядро расположено более симметрично относительно плоскости стыка соединяемых деталей. Особенно важно это использовать для улучшения соединения при сварке деталей с большим отношением толщин и для металлов с очень разными теплофизическими свойствами. Из-за незначительного теплоотвода в электроды при сварке на жестких режимах растет высота литого ядра, уменьшается вмятина на поверхности деталей и повышается стойкость электродов. [c.321] Мягкие режимы характеризуются значительной длительностью протекания тока относительно малой силы. При этом происходит значительный теплообмен в зоне сварки, и потери теплоты в электроды и массу деталей могут превышать 80 % от бээ. При сварке на мягких режимах деталей неравной толщины с отношением толщин до 1 3 литое ядро смещено в толстую деталь и располагается симметрично относительно плоскости, равноудаленной от стоков теплоты (электродов). Чем мягче режим сварки, тем больше зона термического влияния и, следовательно, больше тепловые деформации и коробление. [c.321] Выбор жесткости режима сварки, формы тока, циклограммы процесса и значений основных параметров режима (/св, св и / сж) зависит от толщины и теплофизических свойств металла, его прочности при высоких температурах и реакции на термомеханический цикл сварки. Связь некоторых свойств металлов с параметрами режима сварки показана на рис. 5.20. Очевидно, что с увеличением толщины металла растет диаметр ядра и, соответственно, значения всех параметров режима. [c.321] Сила сварочного тока в значительной степени определяется удельным электросопротивлением р (см. рис. 5.20). С уменьшением р увеличивается необходимый ток /св, поэтому для алюминиевых, магниевых и медных сплавов требуются ббльшие сварочные токи, чем для сталей. Силу сварочного тока можно рассчитать по уравнению теплового баланса или в результате решения обратной электротермоде-формационной задачи, предварительно задавшись необходимыми размерами литого ядра и временем сварки. [c.321] Статистическая обработка опытных данных позволяет представить зависимость F b от толщины металла для диапазона толщин 0,5...3,0 мм в виде линейной функции Fob = KpS, где Кр - коэффициент, зависящий от материала и жесткости режима сварки, даН/м. Обычно на стадии сварка для исходной циклограммы процесса (см. табл. 5.6, п. 1) Кр для низкоуглеродистых сталей (100... 350)10 низколегированных и углеродистых (400...500)10 коррозионно-стойких (300... 500)10 жаропрочных сплавов (650...1000)10 алюминиевых (типа АМгАМ) и магниевых сплавов (220...250)10 титана и его сплавов (200...300)10 латуней (100...350)10 Большие значения Кр следует выбирать для жестких режимов и для металла меньшей толщины. [c.323] Учет основных закономерностей формирования литого ядра и реакции металла на электротермомеханический цикл контактной сварки позволяет определить принципы построения режимов сварки основных групп конструкционных материалов (см. рис. 5.20). [c.323] Крупногабаритные конструкции из горячекатаной стали толщиной 10 мм целесообразно сваривать импульсами тока низкой частоты или постоянного тока (см. рис. 5.19, в, г) соответственно на машинах типа МТВ и МТН. Эти машины мало реагируют на введение в контур ферромагнитных масс, потребляют из сети меньшую мощность по сравнению с машинами переменного тока. Плавное нарастание тока в каждом импульсе уменьшает перегрев и изнашивание электродов. На таком оборудовании можно получить необходимую при сварке стали большой толщины циклограмму с повышенной силой сварки, предварительным сжатием и проковкой. [c.323] В промышленности широко используют низкоуглеродистые стали с защитными покрытиями различного типа (например, оцинкованную, освинцованную, алитированную и хромированную стали, а также сталь с фосфатными покрытиями). Основная трудность сварки таких материалов заключается в активном взаимодействии свариваемого и электродного металлов в контактах электрод - деталь, что приводит к снижению коррозионной стойкости соединения в местах постановки точек и повышению изнашивания электродов. Для сварки таких материалов необходимо корректировать параметры режима по отношению к режимам сварки непокрытых сталей (см. табл. 5.7). [c.324] Вернуться к основной статье