Стыковая сварка является разновидностью контактной сварки, при которой соединение осуществляется по всей поверхности соприкосновения свариваемого изделия (рис. 229, а). Для стыковой сварки свариваемые детали закрепляются в зажимах стыковой машины. Зажим 3 установлен на подвижной плите 4, перемещающейся в направляющих. Зажим 2 укреплен на неподвижной плите 1. Сварочный трансформатор соединен с плитами гибкими шинами и питается от сети переменного тока через включающее устройство. Перемещение плит и сжатие свариваемых деталей осуществляется под воздействием усилия Р, развиваемого механизмом осадки. Стыковая сварка с разогревом кромок до пластического состояния и последующей осадкой называется сваркой сопротивлением, а при разогреве кромок до оплавления — сваркой оплавлением.
При первом способе (рис. 229, б) детали, зажатые в машине, сжимаются небольшим усилием, обеспечивающим контакт свариваемых поверхностей. Затем включается ток, металл разогревается до пластического состояния, производится осадка и сварка. Место сварки имеет усиление (высадку) металла. Сварка сопротивлением применяется главным образом для деталей малого сечения (диаметр до 20 мм), так как при сварке стержней больших сечений нагрев по сечению будет неравномерным. Сечения соединяемых, деталей должны быть близкими. Сечение участка сварки должно быть несложным с мало развитым периметром (круг, квадрат, прямоугольник с малым отношением сторон). Более сложные сечения (лист, тонкостенная труба, двутавр, угольник) этим методом не свариваются. Типы сварных соединений, выполняемых методом сопротивления, представлены на рис. 229, в.
Рис. 229. а — схема стыковой сварки; б — схема цикла сварки по методу сопротивления; в — типы сварных соединений, выполняемых методом сопротивления; г — схема цикла сварки по методу оплавления; д — типы сварных соединений, выполняемых методом оплавления.
Сваркой оплавлением могут свариваться как элементы с малоразвитым сечением (круг, квадрат), так и элементы с развитым сечением (тонкостенные трубы, листы, угольники и т. д.). При этом способе сварки различают сварку с прерывистым и непрерывным оплавлением. При прерывистом оплавлении зажатые детали сводятся под током, приводятся в кратковременное соприкосновение и вновь разводятся на небольшое расстояние. При разведении деталей между их торцами возбуждается несколько дуг. Повторяя быстро следующие одно за другим замыкания и размыкания, производят оплавление всего сечения. Затем дается осадка, в процессе которой выключают ток. Под давлением часть расплавленного металла вместе с окислами выдавливается из зоны сварки, образуя грат.
При непрерывном оплавлении установленные в зажимах машины детали равномерно сводятся при включенном напряжении во вторичной цепи. Соприкосновение происходит вначале по отдельным небольшим площадкам, через которые протекает ток высокой плотности. Расплавленный и кипящий металл выбрасывается наружу действием магнитного поля. После достижения равномерного оплавления всей поверхности стыка производится осадка. Цикл сварки непрерывным оплавлением показан на рис. 229, г. Этот процесс осуществляется на машинах с механизированным электромоторным приводом осадки. Способ непрерывного оплавления удобен главным образом для массового производства однотипных деталей.
Метод оплавления имеет ряд преимуществ перед сваркой сопротивлением, основные из которых следующие: поверхность стыка не требует особойподготовки; свариваются детали с сечением сложной формы и сильно развитым периметром, а также детали с различными сечениями; легко свариваются разнородные металлы (быстрорежущая и углеродистая сталь, медь и алюминий и т. п.). Типы сварных соединений при сварке оплавлением приведены на рис. 229, д. Недостатком сварки оплавлением является то, что несколько увеличивается расход материала. Это особенно ощущается при использовании дорогих металлов.
Стыковые сварочные машины разделяются на две группы: малой и средней мощности, в которых зажим изделий и осадка производятся при помощи механических приспособлений вручную, и машины большой мощности, в которых зажим изделий и осадка при сварке производятся автоматически с помощью пневматических и гидравлических устройств. К первой группе серийных машин относятся маломощные стыковые машины настольного типа для сварки мелких заготовок методом сопротивления и машины полуавтоматические с пружинной подачей. Наиболее распространенными являются машины мощностью от 5 до 75 ква.
Стыковые машины для сварки больших сечений выше 2000 мм3 предназначены в основном для сварки методом оплавления с подогревом. Эти машины снабжаются электромоторными или гидравлическими механизмами осадки, а их мощность достигает 500 ква.
