Сварочные работы: современное оборудование н техноло­гия работ

Технология проведения контактной сварки

Сущность контактной сварки

Контактной сваркой называется сварка с применением дав - лепил, при которой нагрев производится теплотой, выделяющей­ся при прохождении электрического тока через находящиеся в контакте соединяемые части.

Количество выделяющейся теплоты (Дж) может быть определено по формуле:

Q = 0,24 • / • Rt,

где / — ток, А;

R — сопротивление участка цепи в месте контакта дета­лей, Ом; ^

t — продолжительность действия тока, с.

Из формулы видно, что количество теплоты зависит от тока в сварочной цепи. Поэтому для быстрого нагрева свариваемых кромок применяют большие токи, достигающие нескольких де­сятков тысяч ампер. Так как электрическое сопротивление про­хождению тока в месте контакта свариваемых деталей велико, на этом малом участке выделяется большое количество теплоты, которое вызывает быстрый нагрев металла. G повышением тем­

пературы металла в зоне контакта его сопротивление возрастает, следовательно, еще более возрастает количество выделяющейся теплоты и ускоряется процесс нагрева металла. Таким образом, применение больших сварочных токов позволяет осуществить быстрый нагрев металла и выполнить сварку за десятые и даже сотые доли секунды.

Режим контактной сварки характеризуется совместным действием основных параметров: тока и времени его протекания, силы сжатия и времени ее действия. По основным параметрам контактной сварки — тока и времени его действия — различают два режима процесса сварки: жесткий и мягкий.

Жесткий режим характеризуется применением больших токов и малым временем процесса сварки. Такой режим приме­няется для сталей, чувствительных к нагреву и склонных к обра­зованию закалочных структур, а также при сварке легкоплавких цветных металлов и их сплавов.

Мягкий режим характеризуется большей продолжительно­стью процесса и постепенным нагревом свариваемого металла. Таким режимом пользуются при сварке углеродистьіх сталей, об­ладающих низкой чувствительностью к тепловому воздействию.

Машина контактной сварки состоит из двух основных час­тей: электрической и механической (рис. 94).

Электрическая часть машины состоит из трансформатора, переключателя ступеней (или регулятора тока), регулятора вре­мени, прерывателя тока и токоподводящих проводов и устройств.

Трансформатор используется однофазный с секционирован­ной первичной обмоткой, позволяющей с помощью переключа­теля ступеней изменять значение напряжения во вторичной об­мотке. При первичном (220 или 380 В) и вторичном (1-20 В) напряжениях сварочный ток достигает нескольких десятков ки­лоампер. Вторичная обмотка трансформатора у машин малой мощности состоит из отдельных гибких медных полос, охлажда­емых воздухом, у машин средней и большой мощности “ из пус­тотелых медных витков, охлаждаемых проточной водой.

График изменения сварочного тока и усилия сжатия, сов­мещенные во времени, называют циклограммой. Для управления циклом работы машины применяют устройство, называемое регулятором времени. В практике применяют четырехпозицион­ный регулятор времени типа РВЭ-7, имеющий четыре последов вательные выдержки времени для каждого элемента цикла свар­ки: сжатие, сварка, проковка и пауза. Регулятор имеет металлический корпус с выведенными наружу регулировочны­ми ручками. Длительность времени всех элементов плавно регу­лируется: три диапазона Ь пределах 0,03-1,35 с и один для пери­ода сварки в пределах от 0,03-6,75 с. Включение и выключение машин контактной сварки производится со стороны первичной обмотки сварочного трансформатора.

В процессе сварки необходимо включать и выключать боль­шой ток десятки раз в секунду. Для этой цели машины оборудова­ны прерывателями. Машины небольшой мощности и неавтомати­ческого действия имеют простые механические или электро­магнитные контакторы. При больших мощностях такие контак­торы имели бы большие габариты и низкую производительность. Они конструктивно не смогли бы обеспечить точное дозирование и стабильность подачи энергии. Поэтому в машинах средней и боль­шой мощности устанавливают игнитронные и тиристорные пре­рыватели, выполняющие синхронное включение и выключение тока с определенной продолжительностью импульсов тока.

Механическая часть состоит из станины, механизмов и уз­лов, обеспечивающих точную фиксацию и необходимое давление для сжатия свариваемых деталей.

Контактная сварка является высокопроизводительным процессом и легко поддается механизации и автоматизации. Это способствует широкому применению контактной сварки в строи­тельстве и промышленности для сварки стыковых и крестообраз­ных соединений арматуры железобетонных конструкций, эле­ментов листовых конструкций из углеродистой стали или алюминиевых сплавов, для соединения элементов стальных кон­струкций, для сварки труб, а также при электромонтажных ра­ботах для сварки медных и алюминиевых проводов.