Что такое контактная сварка
Elton-zoloto.ru

Драгоценные металлы

Что такое контактная сварка

Что такое контактная сварка

Контактная (или электроконтактная) сварка – один из распространенных типов сварки, чаще всего применяемый для скрепления тонких металлических листов или небольших однотипных деталей. При этом способе происходит кратковременный нагрев соединяемых поверхностей током высокого напряжения, и одновременное придавливание их друг к другу в зоне контакта, в результате чего образуется сварной шов. Благодаря своей простоте, высокой производительности и малым затратам на расходные материалы такой метод часто используется на производстве.

Принцип работы аппаратов контактной сварки

Сущность метода контактной сварки состоит в том, что скрепляемые поверхности одновременно нагреваются до пластичного состояния и подвергаются механической деформации. Поэтому основных блоков в сварочном аппарате два:

1. Механический, включающий в себя:

  • сами электроды (в машинах точечной сварки они выполняются в виде зажимных клещей, в машинах шовной сварки – в виде роликов);
  • привод сжатия;
  • привод вращения (для роликовых электродов);
  • привод зажатия и осадки (для стыковой сварки).

2. Электрический. Данный блок состоит из:

  • сварочного силового трансформатора;
  • регулятора выходного напряжения, который переключает число витков в первичной обмотке трансформатора;
  • вторичного контура, через который ток подводится к деталям;
  • прерывателя первичной цепи для включения и выключения тока;
  • регулятора цикла – устройства, задающего последовательность сварочных операций, их длительность, и регулирующего другие необходимые параметры.
  • Пневмогидравлический – содержит фильтры, устройства для смазки движущихся частей, систему, подводящую воздух к приводу сжатия (штуцера, воздушные клапаны, вентили) и систему регулировки давления;
  • Блок водяного охлаждения аппарата.

Принцип работы заключается в том, что область контактной сварки сжимается или прокатывается между двумя медными электродами, к которым подведен ток малого напряжения и большой силы. В некоторых аппаратах сила тока может достигать десятков тысяч ампер. Напряжение во вторичной обмотке низкое, и составляет менее 15 В. Сила сжатия между электродами варьируется от сотой доли ньютона до 100 килоньютонов.

Основными преимуществами этого метода являются:

  • быстрота – обработка одного точечного или стыкового соединения занимает доли секунды;
  • экономичность – не требуется кислород, защитный газ, присадка, почти не расходуются вода и воздух, медленно изнашиваются электроды;
  • простота – возможность получить прочный и надежный шов при малом числе контролируемых параметров, что под силу даже неопытным сварщикам;
  • безопасность – воздух не загрязняется вредным дымом, риск возгорания сведен к минимуму;
  • возможность легко автоматизировать процесс и поставить его на поток.

К недостаткам способа относят:

  • дорогостоящее оборудование;
  • необходимость применения тока большой силы (свыше 1000 А);
  • сложную технологию многоточечной сварки или сварки нескольких швов одновременно.

Кроме того, этот метод не всегда подходит для соединения поверхностей из разных металлов или сплавов, а также для металлов с малым переходным сопротивлением (таких, как медь).

Виды контактной сварки

Существует несколько видов контактной сварки – точечная, рельефная, шовная и стыковая, каждый из которых имеет свою область применения.

Точечная сварка

Точечная контактная сварка – наиболее популярный метод, который применяется как на производстве, так и в домашних условиях, для соединения небольших деталей или металлических листов толщиной менее 4-5 мм. При этом методе скрепляемые поверхности располагают немного внахлест, зажав их между двумя конусообразными медными электродами. Металл размягчается лишь непосредственно в месте соприкосновения с электродами, образуя сварную точку, диаметр которой составляет несколько миллиметров.

Точечная сварка бывает одно- и двусторонней, причем прочность соединения у одностороннего способа ниже, однако он дает возможность создавать сразу несколько сварных точек. По такому принципу работают многоточечные аппараты.

Есть два режима для обработки металла таким способом: мягкий и жесткий. Мягкий режим удобен для соединения изделий из закаленной стали. При нем через обрабатываемые детали пропускается электрический импульс относительно малой силы тока и большой продолжительности (от 0,5 секунды до нескольких секунд). Нагрев при этом более плавный, а мощность – ниже. Такой аппарат удобно использовать на дому.

При обработке в жестком режиме сила тока, как и сила сжатия сварочных клещей – больше, чем в предыдущем случае, длительность импульса составляет десятые или сотые доли секунд (в зависимости от толщины соединяемых поверхностей). Подобный режим чаще применяется на производстве, ввиду высокой производительности (затраты времени на обработку одной сварочной точки очень малы). С его помощью соединяют заготовки из сплавов с цветными металлами (медью, алюминием), из высоколегированной стали, а также металлические листы разной толщины.

Рельефная сварка

Рельефной контактной сваркой называют разновидность точечного метода, при которой на соединяемых деталях предварительно штампуют выступы, или рельефы. Форма рельефов может быть различной, и от нее зависит как размер, так и прочность сварочной точки.

Способ заключается в том, что детали зажимают между двумя плоскими электродами, на которые затем подают ток. Металл нагревается только в местах соприкосновения заготовок, а именно – на выступах. Так как рельефы можно подготовить заранее, это обеспечит высокую производительность: за короткое время будет обработано большое количество сварных точек.

Другое достоинство метода – долгий срок службы электродов, которые медленно изнашиваются благодаря своей форме, имеющей большую контактную поверхность. Основной недостаток – то, что для рельефной контактной сварки требуются аппараты большой мощности.

Шовная сварка

Шовная контактная сварка, называемая также роликовой – метод, при котором соединяемые металлические листы прокатываются между двумя электродами, имеющими форму диска. В результате образуется шов, состоящий из множества отдельных сварных точек. Такой шов может быть как непрерывным, так и прерывистым. Все зависит от того, как именно подается ток на электроды – постоянно или короткими импульсами.

При непрерывной шовной сварке ролики быстро изнашиваются, так как подача тока на них идет без перерыва. Заготовки могут перегреваться в месте соединения. Если поверхности плохо зачищены, имеют неодинаковую толщину или изготовлены из разных сплавов, шов получится непрочным. Такой метод сварки используется только для изделий из малоуглеродистой стали, толщиной до миллиметра.

Отличие прерывистой шовной сварки от предыдущего способа в том, что на ролики подаются электрические импульсы, создающие отдельные сварные точки. Как и при непрерывной сварке, заготовки прокатываются плавно, давление в области шва – постоянно, что обеспечивает меньший износ электродов.

Для сплавов с алюминием применяют третий способ – пошаговую шовную сварку, которая сочетает импульсную подачу тока с прерывистым перемещением заготовок. Ток на электроды подается только тогда, когда они останавливаются.

Среди всех способов соединения заготовок именно роликовая сварка дает наиболее герметичный шов. Ввиду этого ее применяют для изготовления различных труб, резервуаров или баков.

Стыковая сварка

В отличие от точечной, стыковая контактная сварка – способ, при котором нагревается вся область соприкосновения деталей, зажатая между электродами. Существуют две разновидности этого способа – сварка сопротивлением и сварка оплавлением.

При сварке сопротивлением детали сначала плотно прижимают друг к другу, а затем через место их контакта пропускают ток. Когда область шва нагревается до размягчения, ток выключают и продолжают сжимать заготовки, осуществляя таким образом их осадку. Обработка прекращается тогда, когда шов затвердеет. Свариваемые поверхности должны быть идеально подогнаны и зачищены, не иметь неровностей, зазоров – это сделает шов непрочным, и трудно будет обеспечить его высокое качество. Сварку сопротивлением применяют для изделий из медных и алюминиевых сплавов, а также из низкоуглеродистой стали.

При сварке оплавлением область стыковки деталей разогревают электрическим током, после чего медленно сближают заготовки до полного их соединения и производят осадку. Такой метод хорош, если необходима сварка металлических листов из разных сплавов. Его плюс – быстрота и высокая производительность, минус – потери металла, который может частично разбрызгиваться или сгорать, будучи расплавленным.

Машины для контактной сварки

Сварочные аппараты разделяют на группы по следующим критериям:

  • Назначение: узкоспециальные машины, рассчитанные на работу с большими партиями однотипных деталей, или универсальные, которые обрабатывают малое количество заготовок, но легко поддаются перенастройке;
  • Тип механического блока, осуществляющего сжатие и усадку деталей. По этому признаку аппараты делятся на гидравлические, пневматические, пневмогидравлические, механические и другие;
  • По мобильности – передвижные, переносные, стационарные;
  • По способу сварки;
  • По типу блока питания: машины с выпрямителем или машины, работающие от переменного тока (однофазного, трехфазного).

Конкретный вид машины выбирается в зависимости от выполняемой задачи.

Расходные материалы

Наибольшему износу в сварочных аппаратах подвергаются электроды, которые постоянно испытывают механические и термические нагрузки. Изготавливаются они из чистой меди, либо из медных сплавов с алюминием, цинком, кадмием и другими металлами, повышающими прочность и упругость изделия. Подобные сплавы делятся на несколько типов:

  • Для работы при высокой температуре (около 500 градусов по Цельсию) и непрерывной подаче тока – такие электроды изготавливают из бронзы с добавлением никеля, кремния, циркония или хрома;
  • Для работы при температуре до 300 градусов, сварки цветных сплавов, низколегированных сталей применяются сплавы МС (легированные серебром) и МК;
  • Для работы при малых (до 200 градусов по Цельсию) температурах подходят сплавы бронзы с хромом и кадмием.

Быстрее всего изнашиваются электроды конической и цилиндрической формы, медленнее всего – плоские и широкие, применяемые в машинах для рельефной сварки.

Технология контактной сварки

Технология контактной сварки включает в себя нагрев стыковочной кромки деталей в сочетании с механическим давлением. Для нагрева на электроды подается ток – непрерывно или импульсами.

Меры предосторожности

При работе с контактными сварочными аппаратами опасность представляет как раскаленный металл в области шва, так и движущиеся части, соприкосновение с которыми – прямая дорога к травмам. Опасно и напряжение, подаваемое на первичную обмотку трансформатора – оно составляет 220 или 380 В. Поэтому нельзя работать на машинах, у которых не заземлен корпус, плохо изолированы провода, или неисправна система жидкостного охлаждения. Категорически запрещено переключать ступени первичной обмотки, если аппарат не отключен от сети.

Читать еще:  Как быстро покрыть ржавчиной

Все сварочные работы необходимо производить в защитных очках, во избежание попадания в глаза капель раскаленного металла. Для защиты от ожогов нужно носить спецодежду, брезентовые рукавицы и головной убор.

При контактной сварке обрабатываемая поверхность выделяет ядовитые пары – особенно, если детали имеют свинцовое или иное антикоррозионное покрытие. Требования техники безопасности предписывают, чтобы рабочее место было оборудовано вытяжкой – это предотвратит попадание паров металла, масел, угарного газа в дыхательные пути.

Подготовка поверхностей

Перед сваркой необходимо подготовить соединяемые поверхности. Подготовка заключается прежде всего в их зачистке от коррозии, грязи, машинного масла и других нежелательных наслоений. Для этого подойдет напильник, или насадка на дрель в виде щетки. Если места сваривания имеют неровности, их нужно выровнять и подогнать друг к другу. Особенно это важно для стыковой контактной сварки, где любой зазор может испортить шов, сделав его непрочным. При подгонке отрезков трубы для их выравнивания применяется фреза.

Дефекты сварки и контроль качества

Дефекты, возникающие в процессе контактной сварки, бывают двух типов:

  • Бракованные сварные узлы. Причин тому может быть несколько: чрезмерный нагрев стыковочной области, избыточное механическое давление, сбои в работе самого аппарата. Размеры сварной точки контролируют с помощью специальных шаблонов и измерительных приборов;
  • Брак сварного шва. Такое случается, если область стыковки деталей слишком узкая, или наоборот – широкая, если она содержит неровности, заусенцы, зазоры. Подобные дефекты можно определить путем визуального осмотра – невооруженным глазом, через лупу, с помощью проверки щупом или пробником. В случае необходимости шов просвечивают рентгеном.

Профилактика брака – грамотная работа не только во время сварки, но и перед ней, что включает выравнивание и зачистку контактной кромки.

Обозначение контактной сварки на чертеже

Обозначение на чертеже видимого сварного шва, вне зависимости от способа сварки, выполняется сплошной основной линией, невидимого – штриховой линией. Видимая сварная точка отмечается знаком «+», выполненным сплошными основными линиями, невидимая – не отмечается никак. От изображения шва или точки, если они видимы, проводят выносную линию, которая заканчивается односторонней стрелкой.

Контактная сварка. Виды, устройство, принцип работы.

Контактная сварка, считается экономичной в силу малой стоимости расходных материалов, их долговечности и простоте производства. Контактную сварку, называют так же точечной сваркой, электроконтактной. Применяется, как правило, для сварки тонкого металла. Её не редко можно встретить на крупных производствах, где есть необходимость сваривать тонкий металл. В основном это машиностроение и авиационное производство.

Контактная сварка относится к механическому виду сварки давлением. Принцип её работы заключается в оказание на место сварки температурного воздействия одновременно с давлением. За счет температуры происходит расплавление металла в месте сварки, а за счет давления — неразъемное соединение.

Не забудьте прочитать статью о том, что же такое сварка в общем… Написали простыми словами!

Еще в древние времена люди уже пользовались подобным способом сварки. Они нагревали до температуры плавления две свариваемые детали, затем колотили по ним молотом, за счет чего получали неразъемное соединение

Виды контактной сварки

Контактная сварка разделяется на 4 основных вида. Все они схожи лишь в одном, в принципе( нагрев+ давление), но различаются процессом, оборудованием, возможностями и видом соединения.

  • Рельефное
  • Стыковое
  • Точечное
  • Шовное

Обратите внимание!

Контактная сварка может выполняться двумя способами — односторонний и двухсторонний. Самое надежное соединение получается при двухсторонней сварке, менее при односторонней контактной сварке. Но и без односторонней не обойтись, так как бывают случаи, когда нет возможности подвести электроды с двух сторон, приходится использовать тот вид, который возможен.

Так же, хочется отметить, что во время контактной сварки возможно совмещать методы. То есть, использовать шовный метод вместе с точечным или точечный со стыковым…

В 1856 году была произведена первая в мире стыковая, контактная сварка английским физиком Уильямом Томсоном

Рельефная контактная сварка

Рельефную контактную сварку чаще всего применяют в автомобильной промышленности. Таким способом соединяют мелкие детали с плоской, листовой поверхностью. Данный метод относится к двухсторонней контактной сварке и требует предварительной подготовки поверхностей свариваемых деталей.

Приведенные факты делает данный вид контактной сварки узкоспециализированной. Как и при основных других видах сварки, поверхности следует отчистить от загрязнений, таких как грязь, масло, коррозия и другие загрязнений.

Стыковая контактная сварка

Стыковая контактная сварка разделяется на три вида. Эти виды различаются по способу нагрева и последовательности действий.

  1. Сопротивлением
  2. Сплошное оплавление
  3. Прерывное оплавление

Самый распространенный — стыковая контактная сварка сопротивлением. При сварке данным способом детали надежно закрепляются и плотно подводятся друг к другу. После чего в место соединения подается электрический ток, за счет чего кромки деталей нагреваются и оплавляются…

Сплошное и прерывное оплавление, менее распространенные методы. Суть этих методов в том, что детали, прежде чем плотно соединить друг с другом, нагреваются до температуры плавления, затем соединяются. В случае с прерывистым оплавлением, детали так же, предварительно нагреваются, но делается это не сплошным процессом, а с прерыванием, с целью экономии ресурсов сварочного оборудования.

В 1877 году, наш соотечественник Николай Николаевич Бенардос предложил несколько видов контактной сварки для внедрения в промышленный сектор страны. Шовный и точечный виды…

Точечная контактная сварка

Контактная точечная сварка считается самой распространенной и востребованной. Более того, является более чем надежной. И это действительно так. Ведь смысл данной сварки заключается в соединении металлов от самых тонкостенных, до 20 мм. Происходит такое соединение в одной или множестве точек.

Тонкий металл, в плоть до 1 мм допустимо сваривать односторонним способом подвода электродов. Соответственно более толстый металл сваривается с подводом электродов с двух сторон, то есть двухсторонним методом.

Для обеспечения качественного, надежного соединения в точках сварки следует подбирать правильно электроды. Кстати, так сказать по теме, я сам лично пользовался таким методом сварки, когда работал на предприятии производившем глушители для автомобилей. Таким методом мы сваривали, точнее приваривали кронштейны к металлическим пластинам. Использовался односторонний способ сварки.

Значит, был так называемый станок контактной сварки, где в специальное место укладывалась металлическая пластина, на этой пластине размещался кронштейн. Простым нажатием ноги на специальную педаль, приводилась в действие установка с электродом, опускавшаяся к деталям и плотно прижимая их пропускала в точке соприкосновения электрический ток… Так и получалось соединение кронштейна с пластиной.

Не пропустите полезную статью о средствах индивидуальной защиты сварщика. Здоровье — наше всё! Не пренебрегайте им!

Шовная контактная сварка

При шовной контактной сварке детали размещаются в нахлесточном положении. В месте нахлеста пропускают ролики( парой или одним) прижимающие и пропускающие через детали ток нагревающий их. Таким образом образуется надежное, и, обратите внимание, герметичное соединение.

Таким методом контактной сварки обычно сваривают металл толщиной от 0.2 до 3-х миллиметров включительно. Как правило это трубы, баки и другие детали и изделия требующие герметичного сварного соединения.

Пока есть возможность, сообщу, что и таким методом сварки я тоже пользовался все на том же производстве глушителей. Во время процесса сварки, ролики постоянно охлаждались водой. Это действительно не лишнее, так как в процессе они не плохо нагреваются…

В 1886 году Элиу Томсон, занимавшийся исследованиями и разработками в области контактной сварки, подал заявку на патент, защищающий принципиально новый способ электрической сварки, описываемый следующим образом: «свариваемые предметы приводятся в соприкосновение местами, которые должны быть сварены, и через них пропускается ток громадной силы — до 200 000 ампер при низком напряжении — 1-2 вольт. Место соприкосновения представит току наибольшее сопротивление и потому сильно нагреется. Если в этот момент начать сжимать свариваемые части и проковывать место сварки, то после охлаждения предметы окажутся хорошо сваренными»

Устройство внутренних частей аппаратов для сварки

Как правило, контактная сварки используется в промышленных масштабах, на крупных производствах. Очень распространена в машиностроении и авиастроении. Это связанно с высокой стоимостью сварочных аппаратов, специфичным процессом подготовки свариваемых деталей. Существуют конечно и небольшие версии, более простые, устройств для контактной сварки. Такие можно встретить, к примеру в автосервиса, для ремонта кузовов, но это редкость.

Устройство

внешнее устройство оборудование контактной сварки

  1. Механическая или подвижная составляющая машин для контактной сварки, служит, как правило, для прижима двух деталей друг к другу. Прижим осуществляется электродом или электродами с двух сторон, а так же роликами или специальными прижимными механизмами. На промышленных машинах такие механизмы приводятся в движении гидравлическими устройствами. В аппаратах, используемых в автосервисах прижим осуществляется в ручную.
  2. Электрической частью как правило служат трансформатор и прерыватель, используются так же и другие части. Все эти элементы необходимы для подачи тока в место сварки, для нагрева. Осуществляется подача как постоянного так и переменного тока.
  3. Другие части служат как для управлением режимами сварки, так и другими областями процесса.

Принцип работы контактной сварки

Принцип работы контактной сварки довольно просто. Заключается он в том, что бы нагреть места сварки до температуры плавления и прижать их друг к другу. За счет этих действий и получается неразъемное сварное соединение.

Читать еще:  Kak пoдoбpaть kameнь пo дaтe poждeния? - пoдхoдящиe тaлиcmaны

Для шовных машин контактной сварки принцип работы заключается в прокатывании деталей между двумя роликами. Применяется так же вариант, когда изделие пропускается под одним роликом, прижимающего изделие к неподвижной поверхности.

фотография шовной контактной сварки

Во время прокатывания детали прижимаются друг к другу высоким давлением пропуская через себя ток большой силы и низкого напряжения. Нагреваются за счет высокого сопротивления во время пропуска тока. Нагреваются до температуры плавления, а за счет сжатия образуется сварочный шов.

Подобным образом происходит сварка точечным способом. Только детали не прокатываются между двумя роликами, а прижимаются двумя или одним электродом друг к другу. Сварочное соединение образуется в точке контакта электрода.

Уважаемые читатели, специально для вас мы подготовили материал о сварочном бизнесе в гараже. Поговорим об идеях, вариантах и прочем.

Заключение

Контактная сварка довольно простой процесс, я считаю, что данная сварка не требует специальных навыков, а освоить её может каждый нуждающийся. Я для себя это доказал. Единственное, необходимо знание теории. Теория в плане знания процесса, дефектов, рассходников и устройства оборудования.

Кстати, если кому-то нужно, можете прочитать о дефектах контактной сварки и методах контроля по этой ссылке(Википедия).

Если у вас имеются какие либо вопросы, мы с радостью ответим на них. Задавайте свои вопросы смелее, используйте для этого форму для комментариев под статьёй. И не забывайте делиться статьей с помощью кнопок социальных сетей.

Контактная точечная сварка: общая информация

Контактная сварка – это одна из разновидностей сварочных работ, где происходит расплавление металла под высоким нагревом с применением прижимающего пресса. В основном, такой способ используется в промышленных серийных производствах, на заводах по производству самолетов, автомобилей, при создании микросхем, но не исключена возможность освоить данный метод в домашних условиях.

Особенности сварки

Техника для контактной сварки на производстве представляет собой сложную машину с множеством функций. Важной составляющей является электрод, с помощью которого и осуществляется точечное соединение. Для сварки контактным способом лучше брать электроды из меди.

Второй главной составляющей считается регулятор. Благодаря ему, выполняется очередность операций, контролируется их время действия, сварочный ток регулируется без резких скачков.

Контактная сварка не представляется без преобразователя и коммутационного устройства, которые трансформируют электрический ток. Для точечной сварки необходима большая сила тока при низком напряжении от 1В до 16В. Такое понижение осуществляется с помощью трансформатора. Настройки параметров указаны в инструкции по эксплуатации к сварочному аппарату, в зависимости от толщины стенок металла.

Современные сварочные аппараты оснащены большим количеством электроники, упрощающей работу сварщика. Многие процессы автоматизированы.

Достоинства и недостатки контактной сварки

Данный вид сварки получил широкое признание, и вот почему:

  • высокая производительность, единичное соединение металлов происходит за доли секунды, нетрудно посчитать, что за минуту работы сварщик может выполнить до шестисот скреплений;
  • электроды долговечные, не требующие частой замены;
  • сварка проста в исполнении, новички быстро освоят этот способ при правильных настройках аппарата;
  • не требуется приобретение расходников. Не нужен защитный газ, флюсовые средства, присадочные материалы;
  • экологически чистая сварка, она не является пагубной для здоровья людей.

Но такие преимущества не обходятся без минусов, к ним относятся:

  • большая стоимость оборудования;
  • источник питания должен быть стабильным без проседаний, так как применяется ток до 1000 ампер;
  • к контактной сварке применяются государственные нормы, без соответствия с которыми соединение считается бракованным.

Несмотря на то, что ГЛСТы к точечной сварке были введены еще в прошлом веке, они до сих пор существуют и согласно их требованиям контролируются соединения.

Какие бывают виды контактной сварки

Выделяют четыре основных разновидности сваривания поверхностей:

  • точечно – наиболее распространенный метод, применяемый во всех сферах деятельности. Прочное соединение может получиться в одной или нескольких точках при соответствующих настройках режима сварки. Позволяет соединять очень тонкие листы от нескольких микрометров до двух миллиметров;
  • стык в стык – в этом виде контактной сварки известны 3 способа стыкового соединения:
  • с сопротивлением, детали совмещают друг с другом и сильно сжимают, после этого подают электрический ток, который нагревает металл и расплавляет его, в результате получается прочное соединение;
  • с непрерывным нагревом, в этом варианте детали оплавляют и только потом совмещают, температурный нагрев поддерживается на всем процессе сварки;
  • с прерывным оплавлением, как и в предыдущем случае, детали подвергаются нагреванию и стыковке, но нагрев и охлаждение выполняются поочередно. Такой способ более экономичен для больших предприятий.

При таком способе, соединения получаются чистыми, так как под воздействием физических свойств из зоны контакта устраняются все окисления и посторонние вещества.

  • шовный метод, создает герметичные соединения. Применение электродов-роликов заваривает полностью сварочный шов от попадания мельчайших частиц. Используется в производстве тары для бензина, водоснабжения. Может сварить металл от 0,2 мм до 3 мм;
  • рельефно. Такая сварка используется в автомобилестроении. Требует некоторой дополнительной подготовки элементов сваривания. Мало очистить и обезжирить поверхность, необходимо еще специальным инструментом выполнить рельефные углубления, после чего осуществляется сама сварка.

Контактная сварка делится на одностороннюю, когда электрод подводят только к одной детали ( например, нет технической возможности захватить вторую точку) и двухстороннюю, когда электроды находятся с двух сторон от свариваемых поверхностей. Второй способ более надежный и долговечный.

Условные обозначения

При чтении чертежей вам могут пригодиться знания, как обозначается контактная сварка. Применяются следующие схематичные знаки при существующих стандартах:

  • сплошной линией обозначают видимый шов;
  • скрытые сплошные соединения начерчены пунктиром;
  • все другие соединения изображены как тонкая линия;
  • видимая точечная сварка обозначается плюсом;
  • невидимая точечная сварка никак не отображается.

Если требуется сообщить дополнительную информацию, на чертежах предусмотрены сноски. Они могут содержать данные о скрытых и видимых швах. Контактную сварку принято обозначать большой буквой К, а вид сварки указывать маленькой буквой рядом. Например, обозначение Кт говорит о том, что сварка выполнена контактным точечным методом.

Общая информация о точечной сварке

Контактная точечная сварка — один из самых популярных методов сварки. Он позволяет быстро и качественно соединить тонкие металлы. В этой статье мы расскажем, что такое точечная сварка, какова технология контактной точечной сварки и какие дефекты могут получиться, если выполнить сварку неправильно.

Общая информация

Точечная контактная сварка — это одна из разновидностей контактной сварки. Помимо точечной есть еще стыковая, шовная и прочие типы контактной сварки, но именно точечная получила наибольшее распространение, так что о ней и поговорим в этой статье. Точечная контактная сварка применяется во многих сферах: от строительства до авиастроения. Так, например, при конструировании современных лайнеров на корпусе располагаются миллионы точек, образующих прочный шов.

Принцип работы прост: с помощью электрического разряда металл нагревается в определенной точке до температуры своего плавления. Одновременно с этим две детали прижимаются друг к другу с определенной силой. Под действием температуры и механической нагрузки детали соединяются между собой. Образуется очень эстетичный и надежный шов.

Многоточечная сварка отличается от других видов контактной сварки некоторыми особенностями. Прежде всего, точечный метод позволяет существенно сократить время сварки (одна «точка» шва формируется за долю секунды), при этом в работе используют большие значения сварочного тока (более 1000 ампер), также устанавливают маленькое напряжение (не более 10 ватт), зона плавления небольшая (от нескольких мм до 1-2 сантиметров), используется значительная механическая нагрузка, которая может доходить до нескольких сотен килограмм.

В большинстве случаев точечная сварка применяется, когда нужно внахлест соединить тонкий листовой металл или стержневые материалы. Точечная сварка способна соединить металл толщиной от 1 миллиметра до 3 сантиметров, но такие показатели избыточны и на практике вам не придется сваривать детали толще 5-7 миллиметров. По этой причине точечная сварка отлично подходит для кузовных работ.

Достоинства и недостатки

Большая популярность точечной сварки своими руками обуславливается множеством достоинств. Для работы вам не нужны электроды, проволока, флюсы и так далее. А это экономит не только время, но и финансы. Также деформация металла незначительная и то лишь в местах «точек», аппаратом для точечной сварки очень удобно работать, с этой задачей справится даже новичок. Сам шов получается очень аккуратным, рабочий процесс дешевле аналогов, его можно легко автоматизировать. Именно многоточечная сварка способна выполнять огромный объем работы, формируя до нескольких сотен сварных «точек» в минуту.

Недостатки незначительные и их немного. Швы, выполненные методом точечной сварки, не обладают такой хорошей герметичность, как соединения, выполненные с помощью электродов, например. Также в зоне формирования «точки» может быть избыточное напряжение, за этим нужно следить.

Технология сварки

Технология контактной точечной сварки состоит из трех этапов, которые мы подробно опишем. Сначала детали подготавливают (об этом мы поговорим далее более подробно). Затем детали располагаются под жалом сварочного аппарата и подвергаются сжатию, в итоге поверхность металла деформируется, образуется небольшое углубление — точка. Затем подается электрический ток, металл нагревается, плавится и в «точке» образуется так называемое жидкое ядро. Постепенно ток проникает через все ядро, и оно увеличивается в размерах. «Точка» становится частью сварного шва. А благодаря предварительной деформации деталей металл не разбрызгивается при плавлении и шов получается аккуратным, его не нужно зачищать.

Читать еще:  Как вырезать круг из металла болгаркой

Затем подача тока приостанавливается, металл охлаждается и кристаллизируется. Жидкое ядро становится литым. Но есть нюанс: при охлаждении ядро может несколько уменьшиться в размере и образуется остаточное напряжение. Оно нежелательно, с ним можно бороться разными методами. Мы рекомендуем перед завершением процесса сварки прижать детали посильнее друг к другу, чтобы как следует их прокалить и сделать шов более однородным. В остальном точечная сварка своими руками очень проста и не требует от сварщика высокой квалификации.

Подготовка металла

Точечная сварка своими руками, как и любой другой метод сварки, требует предварительной подготовки металла. Для этого нужно зачистить места будущего шва от загрязнений, коррозии и окисной пленки (если имеется). Если этого не сделать, то мощность будет утеряна при сварке и увеличится степень износа сварочного аппарата. Чтобы зачистить металл используйте метод пескоструйной очистки, болгарку с металлической щеткой или наждачкой. Также можно деталь небольшого размера травить в специальном растворе.

Отдельно обратите внимание на подготовку алюминия и его сплавов. На поверхности этого металла есть толстая оксидная пленка, которая препятствует полного прогреву и провару детали. Так что тщательно удалите ее перед началом работ. Это особенно важно, если предстоит сварка особо важных конструкций.

Оборудование для сварки

Для точечной сварки своими рукамивам понадобится оборудование. Можно использовать аппарат, работающий на постоянном или переменном токе, аппарат конденсаторного типа или оборудование, работающее на низкой частоте. Все эти типы отличаются силовым электрическим контуром и формой сварочного тока. Также у каждого типа есть свои плюсы и минусы, не слушайте тех, кто говорит вам о превосходстве того или иного оборудования. Мы в своей практике используем аппарат, работающий на переменном токе, это самый распространенный вариант. Вы можете выбрать и другой тип оборудования.

Обратите внимание на современную сварку TIG LORCH, она очень технологична.

Виды и особенности контактной сварки

Один из методов сварки, применяемый в серийном производстве и бытовых условиях, называется контактным. Сущность контактной сварки заключается в сочетании нагрева места будущего сварного соединения сильным электротоком с оказываемым на металлические поверхности механическим давлением.

Метод применяют в таких сферах, как машиностроение, самолетостроение, создание микросхем. Разумеется, в промышленных условиях используют мощные и большие сварочные машины.

Однако ручная контактная сварка тоже возможна, аппараты, в том числе и самодельные, для таких работ можно встретить в автомобильных мастерских и на стройплощадках.

Отличительные черты

Промышленные машины для контактной сварки – сложные системы, состоящие из множества компонентов. И важнейшими из них являются электроды. Именно они непосредственно взаимодействуют со свариваемыми металлическими поверхностями.

Как показывает реальная практика, для контактного метода лучше всего подходят медные электроды. В этом заключается особенность процесса.

Обязательной составляющей машин и аппаратов для контактного сваривания является регулятор. Именно с его помощью обеспечивают соблюдение последовательности операций, устанавливают их продолжительность, плавно регулируют фазы сварочного тока.

Также нельзя представить современные сварочные машины без реле и трансформаторов — преобразователей электричества. Преобразование принципиально важно, так как здесь требуется ток с большой силой, но низким напряжением – от 1 до 16 Вольт.

Его понижение до нужных параметров происходит как раз при помощи сварочного трансформатора. Уточнить заранее оптимальное напряжение и силу электротока для конкретной толщины металла можно в инструкции к сварочному аппарату – там обязательно должны быть эти данные.

В современных сварочных машинах плюс ко всему довольно много электроники, автоматизирующей определенные рабочие процессы. Это делает управление ими максимально удобным и простым.

Плюсы и минусы

Контактная сварка имеет немало преимуществ, которые предопределили ее распространенность. Прежде всего, стоит отметить большую скорость, которую обеспечивает использование этого метода.

Одна сварная точка может создаваться буквально за одну десятую долю секунды. Сделав нехитрый расчет, легко убедиться, что за минуту профессиональный сварщик, использующий данный метод, может создать до 600 соединений.

Контактные электроды изнашиваются медленно и обладают достаточно долгим сроком службы. Процесс сваривания контактным методом достаточно прост — даже новички, исполнители с невысокой квалификацией, могут осуществлять подобные работы, устанавливать нужный режим сварки и контролировать его исполнение.

Для описываемого метода сварки не требуется никаких расходных материалов: ни инертного газа, ни флюса, ни присадок. В том числе и поэтому риск возгорания при работах контактным методом минимален.

Контактная сварка не оказывает негативного влияния на человеческое здоровье и окружающую среду. И такая характеристика дает право называть эту сварку экологически чистой.

Контактные методы, безусловно, имеют и минусы. Например, таким минусом является высокая стоимость оборудования. Кроме того, для контактных сварочных работ требуется ток большой силы (от 1000 Ампер). А значит, питание от электрических станций или других источников электроэнергии должно быть мощным.

Говоря про недостатки контактной сварки, многие отмечают, что к ее результатам предъявляются достаточно строгие официальные требования. Такая сварка считается качественной только тогда, когда габариты сварного соединения — диаметр ядра, глубина вмятины и проплавки, величина нахлеста, расстояние между сварными точками — подпадают под ГОСТ 15878-79.

Несмотря на то, что этот стандарт был введен еще в Советском Союзе, он действует и поныне и распространяется на все контактные сварные соединения, полученные путем расплавления металла.

Разновидности современного метода

Выделяется четыре актуальных разновидности соединения, происходящего при плотном контакте деталей:

В каких-то конкретных случаях возможны и комбинированные методы сваривания металлических частей – шовно-стыковой, рельефно-точечный и другие.

Кроме того, контактная сварка бывает двусторонней и односторонней. При первом варианте электроды подводят к двум поверхностям изделия, например, сверху и снизу.

Однако в труднодоступных и неудобных местах осуществить подсоединение сразу двух электродов проблематично, в связи с этим используется односторонняя контактная сварка. Она считается менее эффективной, чем двухсторонняя, но все же обеспечивает приемлемое соединение.

Соединение в точке

Контактная точечная сварка – самая популярная и распространенная в этом списке. Она предполагает соединение металлоизделий в одной или нескольких небольших точках.

Беспокоиться о разрушении такого соединения не стоит. При надлежащем исполнении оно действительно очень надежно. Точечный метод используется мастерами как для соединения очень тонких деталей (до 0,02 микрометра) электроприборов, так и для сварки металлических листов толщиной до 20 мм.

Качество работы здесь определяется структурой и величиной получившихся точек. А эти параметры напрямую зависят от формы и габаритов контактной поверхности выбранных для работы электродов.

Рельефный метод

Рельефная сварка нередко применяется в автомобильной промышленности для соединения кронштейнов с листовыми элементами (в частности, рельефным способом крепятся скобы к автомобильному капоту и дверные петли к кабине), а также для фиксации стандартных крепежных изделий — шпилек, болтиков, гаек.

Вне зависимости от типа сварки, поверхности заготовок необходимо очищать от грязи, коррозии, горюче-смазочных материалов. Однако рельефная сварка требует дополнительной подготовки изделий. На них должны быть сделаны с помощью спецоборудования достаточно сложные по форме (допустим, круглые или продолговатые) выступы.

Шовный метод

При шовной сварке на месте соединения деталей создается шов, состоящий из сварных зон, перекрывающих друг друга. Все необходимые операции в данном случае должны осуществляться на специализированных аппаратах с одним или несколькими роликами-электродами, которые будут прижимать, прокатывать и варить металлоизделия.

Приемлемая толщина свариваемых листов – в диапазоне от 0,2 до 3 мм. При создании объектов и предметов, для которых важна герметичность соединений (бочки, водопроводные трубы, баки для бензина) специалисты рекомендуют пользоваться именно шовной технологией.

Стыковка

Стыковая контактная сварка, как и рельефная, предполагает предварительную обработку свариваемых краев (торцов).

Интересно, что существует целых три варианта стыкового метода — с сопротивлением, с непрерывным и с прерывающимся оплавлением. Сварка сопротивлением предполагает, что детали заранее стыкуются и сжимаются, после чего к ним подводят электричество, которое нагревает металл до пластичного состояния.

При двух последних способах детали сначала сильно нагревают, а потом соединяют. Разница же состоит в следующем. При непрерывном оплавлении металлоизделие стабильно нагревают в течение всей процедуры сварки, а при прерывистом – деталь то нагревают, то дают ей остыть.

Это делается в целях экономии ресурсов оборудования. Интересно, что под воздействием электродинамических сил жидкий металл, а также окислы и загрязнения выбрасываются из зоны стыка – в результате получается очень чистое соединение.

Обозначение на чертежах

В некоторых ситуациях может понадобиться профессиональная схема или чертеж с правильным обозначением контактной сварки.

По действующим стандартам таких обозначений может быть несколько. Если речь идет о видимом сплошном шве, то его помечают основной линией, а прочие подобные элементы – тонкой линией. Что касается сплошного скрытого шва, то он должен обозначаться штриховой линией.

Видимые сварные точки на чертеже отмечаются значком «+», а скрытые не отмечаются никак. От всех видимых и скрытых сплошных швов или сварной точки могут идти линии с выноской.

Только на этих линиях или под ними можно писать условные общепринятые обозначения, цифры и литеры, указывать номера госстандартов. К примеру, обозначение точечной контактной сварки на выносной линии обязательно должно содержать большую букву «К» (она указывает на тип сварки – контактная) и маленькую буква «т» (буква указывает на конкретный метод работы – точечный).

Всю ключевую информацию о соединениях, необходимую для чертежей и схем, можно взять из ГОСТа или других надежных источников.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector