СВАРКА, ПАЙКА, СКЛЕЙКА И РЕЗКА МЕТАЛЛОВ И ПЛАСТМАСС
ТОЧЕЧНАЯ КОНТАКТНАЯ СВАРКА (WP-)
Принцип сварки (рис. 1.46).
Границы применимости
Размеры: толщина s = 0,4^4 (8) мм, диаметр D = 3-МО (20) мм.
Группы материалов: низколегированные и легированные стал ь
цветные металлы, тугоплавкие металлы (рис. 1.47, 1.48).
Область использования: транспортное машиностроение; вагоностроение; серийная продукция листообрабатывающей сферы производства; строительная промышленность; приборостроение.
гг я о а метры: сварочный ток /s = l-f-100 кА, напряжение дуги Us —
о 5-^10 В; время сварки G = 0,04-=-2 с; усилие Fe = 500-F10000 Н.
ОборФование
|
Рис. 1.46. Принцип сварки: а — принцип (/, 4 — электроды; 2-, 3 — заготовки); б схема (1 «=• гидравлический цилиндр с блоком управления; 2 — сварочный трансформатор; 3 — электронное управление; 4 — гидравлическая система для обеспечения прижатия) |
л - очники п ит а н и я: трансформаторы, рассчитанные на большую силу II EMW5/6,3 (2) Н, EMW5/10 (2) Н, EMW6,3/12,5 (2) Н, EMW20/I0-5 (произ - водяво LEW)-см. табл. 1.121.
Св ар о чные м а ш и н ы: машины для точечной сварки с педальным
управлением (см. табл. 1.122), машины для точечной сварки с пневматическим управлением (см. табл. 1.123), машины для точечной сварки с гидравлическим управлением (см. табл. 1.124), многоточечные машины МР 4/50, МР 6/50, МР 10/50.
|
Рис. .1. 47, Сочетания сталей для точечной контактной сварки: |
|
Рис. 1. 18. Сочетания нежелезных металлов для точечной контактной сварки И 1: |
|
1 — свариваются хорошо; 2 — свариваются при определенных условиях; 3 —• свариваются плохо или нет данных |
|
Fe Нетслен,(о,2%с} Травленая(0,2% Су Отожжен, в ящике Черновой жесть Высокопрочн. легир. ' Столь с к о Лолы ом Оцинкованной Луженая Хромированная FeCr(70/30j FSeCrNiY7ЧІ18І8} FeNi/ед FeNi (50150} FeNi Со/54j25117) |
|
Ад А1 А1 - сплавы Аи Cd Си Си А1 (96 ы) СиВе;Ґ97,5!25) cuSn mfsf CuZn Mo Латинь никелир. Г Ni f Нейзильсер(65І12і W |
|
Юте я |
|
свариваются |
|
свариваются хорошо; 2 — сварива - при определенных условиях; 3 — |
|
плохо или нет данных |
Инструменты для точечной сварки; переносные сварочные клещи PSZ 10; стационарные (подвесные) клещи для точечной сварки GS 300 1, *S 150/11, HIV, ZIS 581, ZIS 582, сварочные клещи со встроенным трансформатором TZ 10—ZIS 877, TZ 20—ZIS 800.
Управление: аналоговая система управления ES 15 для клещей PSZ 10; Цифровые системы управления, разработанные Центральным институтом сварки ® Галле «Eltros I» с вставляемым блоком управления мощностью ESL 1, ESL 2 и Цотавляемым блоком регулирования времени ESZ 4, ESZ 5, а также «Eliros II* с вставляемым блоком управления; комбинации см. далее в табл. 1.129.
|
ТАБЛИЦА рб9 МАТЕРИАЛ ЭЛЕКТРОДОВ ДЛЯ ТОЧЕЧНОЙ СВАРКИ
|
Техника сварки
Подготовка свариваемых деталей. Свариваемые детали должны быть очищены от ржавчины, окалины, оксидов, краски и жира, поверхность их должна быть по возможности гладкой. Царапины при зачистке и поверхностные риски создают неблагоприятные условия для сварки.
Способы подготовки свариваемых деталей. Для обезжиривающей обработки рекомендуются трихлорэтилен, РЗ, мультон.
|
Рис. 1.-19. Соединения,- получаемые точечной сваркой |
Механическое удаление пленки оксидов: стальные щетки, кварцевый песок.
Химическое удаление пленки оксидов: соляная, серная, фосфорная кислоіьі.
Поверхность стальных деталей во избежание попадания частиц ржавчины может быть защищена специальным лаком для точечной сварки (например, форгалоном).
Если условия точечной сварки очень жесткие, то на свариваемые поверхности наносят пасты для точечной сварки (например, циринопласт) с помощью шпателя, кисточки или пневмораспылителя. При использовании способов сварки плавлением основная часть этой пасты сгорает под действием пламени или дуги.
Формы сварочных конструкций (рис. 1.49). Соотношение толщин изделий при точечной сварке должно быть менее 3 : 1. В других случаях следует применять двухточечную сварку.
Параметры для управления аппаратами: при вьк е параметров следует учитывать факторы, обусловленные способом сварки и г машины. Такие параметры, как сварочный ток, продолжительность сварки, у на электродах, должны соответствовать материалам и размерам изделия су ^ факторов, зависящих от типа аппарата.
Выбор параметров для стали и алюминия — по приближенным форму яМ (табл. 1.70) или по данным изготовителей машин в соответствии с требования и? предъявляемыми к качеству (табл. 1.71 —1.78),
|
ТАБЛИЦА 1.70 |
|
ТОЧЕЧНАЯ СВАРКА НЕЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ, СОДЕРЖАЩИХ С <0,2%, ГРУППА КАЧЕСТВА 1 |
|
97 |
|
ПРИБЛИЖЕННЫЕ ФОРМУЛЫ ДЛЯ РАСЧЕТА ОРИЕНТИРОВОЧНЫХ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМА ТОЧЕЧНОЙ СВАРКИ
|
|
Примечание, s — толщина свариваемых материалов. |
|
Толщин a S, MM |
Диаметр d, мм |
Усилие Fe> KH |
Время ts, периоды |
Сварочный ток I, кА |
Длин а hr мм |
|
0,4 |
4 |
1,0 |
4 |
5 |
8 |
|
0,6 |
5 |
1,5 |
6 |
7 |
10 |
|
0,8 |
6 |
2,0 |
7 |
8 |
11 |
|
1,0 |
6 |
2,5 |
8 |
9 |
13 |
|
1,6 |
8 |
4,0 |
12 |
12 |
16 |
|
2,0 |
8 |
5,0 |
15 |
14 |
18 |
|
2,6 |
10 |
6,5 |
18 |
17 |
20 |
|
3,0 |
10 |
7,5 |
21 |
19 |
22 |
|
ТАБЛИЦА 1.71 |
|
Толщина S, мм |
Диаметр d, мм |
Усилие Ре к н |
Продолжи* тельн ость сварки tg, периоды |
Сварочный ток Is, кА |
Катет шва а, мм |
Длина /, мм |
|
0,55 |
4,8 |
1,4 |
7 |
8,8 |
10 |
11 |
|
0,75 |
4,8 |
1,8 |
8 |
10,5 |
13 |
11 |
|
0,88 |
4,3 |
2,8 |
10 |
11,0 |
— |
15 |
|
1,00 |
4,8 |
2,8 |
12 |
12,5 |
— |
15 |
|
1,25 |
5,6 |
3,8 |
15 |
14,0 |
— |
15 |
|
1,50 |
6,3 |
5,0 |
19 |
15,5 |
— |
19 |
|
2,00 |
8 |
6,2 |
27 |
13,8 |
— |
24 |
|
2,25 |
8 |
5,9 |
20 |
20,0 |
— |
— |
|
2,75 |
8,8 |
9,9 |
46 |
18,0 |
46 |
21 |
|
3,10 |
10,3 |
11,3 |
52 |
20,4 |
51 |
22 |
|
ТАБЛИЦА 1.72 |
|
ТОЧЕЧНАЯ СВАРКА ОЦИНКОВАННЫХ СТАЛЬНЫХ ЛИСТОВ |
|
4 П/р Ноймана А., Рихтера Е. |
ИМПУЛЬСНАЯ ТОЧЕЧНАЯ СВАРКА ТОЛСТЫХ ЛИСТОВ ИЗ СТАЛИ, СОДЕРЖАЩЕЙ С < 0,2 %
|
Усилие КН |
|
Диаметр й, мм |
|
Толщина S, мм |
|
25— 50 |
|
Число импульсов * для формирования сварной точки |
|
Количество точек на длине, мм |
|
50—100 |
|
5 5 5 5 15 15 15 15 20 20 20 20 24 24 24 30 |
|
3 3 3 3 5 5 5 5 5 6 6 6 12 12 12 15 |
|
4 4 4 4 10 10 10 10 14 14 14 14 18 18 18 23 |
|
8,0 8,0 8,0 8,0 8.5 8.5 8.5 8.5 9.0 9.0 9.0 9.0 10.0 10,0 10,0 11,0 |
|
3+3 3+4 3+5 3+6 4+4 4+5 4+6 4+7 5+5 5+6 5+7 5+8 6+6 6+7 6+8 6+8 |
|
11 11 11 И 12 12 12 12 14 14 14 14 14 14 14 16 |
|
ТОЧЕЧНАЯ СВАРКА НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ (С < 0,2 %) |
* 17 периодов подтоком и 4 периода без тока.
|
Толщина S, мм |
Диаметр d, мм |
Усилие /%, кН |
Продолжительность сварки t$, периоды |
Сварочный ток I к А, при о, МПа |
|
|
<100, |
| >100 |
||||
|
0,4 |
3 |
1,6 |
4 |
2,8 |
2,5 |
|
0,6 |
4 |
2,4 |
5 |
4,1 |
3,6 |
|
0,8 |
4 |
3,2 |
6 |
5,2 |
4,7 |
|
1,0 |
6 |
4,0 |
7 |
6,6 |
5,7 |
|
1,6 |
6 |
6,4 |
10 |
10,1 |
8,6 |
|
2,0 |
8 |
8,0 |
12 |
12,4 |
10,4 |
|
2,6 |
10 |
10,4 |
15 |
16,0 |
13,1 |
|
3,0 |
10 |
12,0 |
17 |
18,0 |
15,0 |
|
ТАБЛИЦА 1.74 |
|
ИМПУЛЬСНАЯ ТОЧЕЧНАЯ СВАРКА НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ (С < 0,2 %)
|
|
* 12 периодов под током и 5 без тока. |
|
ТАБЛИЦА 1.76 СВАРКА ВКРЕСТ ПРОВОЛОК ИЗ УГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ (С < 0,2 %)
|
|
ТАБЛИЦА 1.77 ТОЧЕЧНАЯ СВАРКА АЛЮМИНИЯ, ГРУППА КАЧЕСТВА 1
|
|
ТАБЛИЦА ішТ8 СОЧЕТАНИЯ ОСНОВНОГО МАТЕРИАЛА И ЭЛЕКТРОДА
|
Для листов g поверхностным покрытием требуется специальная технологи, сварки.
Оцинкованные листы следует сваривать методом точечной сварки при силе сварочного тока 30—50 % и при более коротком времени сварки по сравнению со свад кой листов с неокисленной поверхностью.
Продолжительность длительного воздействия составляет более 10 периодов При точечной импульсной сварке достигается прогрев в середине соединения. Необходимо добиваться очень хорошего охлаждения электродов. В качестве материала для электродов наиболее подходят CuCr 1 и CuCrTi.
Листы с кадмиевым покрытием следует сваривать способом точечной сварка при повышенной (на 20 %) силе сварочного тока и более продолжительной (на 70 % ) сварке. Материал для электродов CuCrl.
На листах с фосфатным покрытием последнее не должно превышать 0,05 мм, Покрытие толщиной 0,13 мм создает полную изоляцию; такой слой следует удалить, Необходимо подготовить выпуклые электроды.
Листы, покрытые пастой, сваривают способом точечной сварки по специальной технологии.
Такие параметры, как сварочный ток, усилие на электродах и продолжительность сварки, подбирают по ориентировочным значениям, определенным на листовых образцах. Эти параметры варьируют вплоть до исчезновения капель между листами, до обеспечения удовлетворительного качества сварки последовательными пробами на выборочных образцах и до подбора усилия сжатия электродов в требуемых пределах. Не всегда можно использовать измерительные приборы для обеспечения заданной величины тока, усилия и времени сварки.
Дефекты точечной сварки: несвариваемоеть, плохое соединение; слишком большое сварное ядро; слишком сильное сжатие электродов; наличие поверхностных дефектов вследствие изменения химического состава и наличия брызг; выкрашивание сварного ядра; капли между листами.
Надежное качество при точечной сварке обеспечивают подбором минимального усилия среза сварной точки в зависимости от толщины листа, диаметра электродов и размеров сварной точки. При дополнительных требованиях к оборудованию для точечной сварки, к местам контроля и к квалификации сварщика (ZIS-P-308-73) определяют условия изготовления и контроля в целом для трех классов гю качеству исполнения (TGL 11776/02).
.^2 8.1. Прецизионная точечная контактная сварка
Принцип сварки (рис. 1.50), рраницы применимости
размеры: толщина s = 0,005™0,5 мм; диаметр d — 0,006™ 1,5 мм. Группа материалов: металлы.
Область использования: микроминиатюрная техника, электротехника, электроника.
|
Рис. 1.50. Принцип сварки: а **- серийная сварка; б — шаговая сварка; в — пинцетная сварка; г — сварка в разделку} $ —- трехэлектродная сварка; е — сварка изолированной проволокой с нагревательным элементом: 1,2 — электроды; 3,4 — изделие; 5 — место стыка; 6 — изолятор, несущий ііатериал, обмотка нагревателя; 7 — вспомогательный электрод; изоляция а |
Параметры: сварочный ток 1Я = до 100 кА, напряжение сварки Us = до 4 В, продолжительность сварки t8 — 0,001-5-2 с; усилие Fe~ 1 кН.
Оборудование
Сварочная машина FP 5-20 (для шовной сварки и сварки с противолежащим электродом).
Сварочная машина FSK 3101 (для сварки с противолежащим электродом, для сварки с параллельным зазором ка постоянном и переменном токе). Оба типа машин производятся в ГДР.
Контакт III А (для сварки с параллельным зазором проволоки диаметром 100 мкм). Производство СССР.
Материал электродов — см. табл. 1.69.
Техника сварки
Вводимое в свариваемые материалы тепло, необходимое для выполнения соединения, зависит от теплофизических свойств соединяемых изделий (эффект Пельтье), а также от времени подачи теплового потока (продолжительности сварки), т. е. в целом термическим к. п. д. На практике согласование этих параметров осуществляется путем выбора соответствующего типа тока и варьирования продолжительности сварки.
|
t |
|
f/n/nt I, U' |
|
\ |
|
6 |
|
Fmin [ f |
|
2 |
|
№ |
|
д |
а
Рис. 1.51. Краткая характеристика типов тока:
а — синусоидальный переменный ток (50 Гц), диаграмма тока или напряжения; 6 — синусоидальный переменный ток с усеченной фазой (50 Гц), диаграмма напряжения; в — переменный ток повышенной частоты (250 Ги), диаграмма тока или напряжения; г — импульсный постоянный ток, диаграмма тока или напряжения; д — импульсный постоянный *ок при разрядке конденсатора, диаграмма тока или напряжения
Рис. 1.52. Примеры использования точечной свари мелких деталей:
а лист—лист; 6 — короткая проволока; 9 — проволока — фольга; г — проволока — лист; д — фигурный электрод; е — прок - лаДка; ж — спиральный сердечник
Краткая характеристика типов тока представлена на рис. 1,51,
Принцип использования точечной сварки для соединения мелких деталей — см. рис. 1.52.
