Точечная сварка

При точечной сварке детали собираются внахлестку и зажимаются с некоторым усилием Р между двумя медными электродами, подводящими ток к месту сварки.

Соприкасающиеся с медным электродом поверхности свариваемых деталей нагреваются медленнее их внутренних слоев. Нагрев продолжается до пластического состояния или частично до расплавления внутренних слоев детали, затем выключается ток и снижается давление. В результате образуется литая сварная точка.

Точечная сварка в зависимости от расположения электродов по отношению к свариваемым деталям может быть двухсторонней и односторонней.

При двухсторонней сварке (рис. 227, а) две или более деталей 1 сжимаются между электродами 2 точечной машины.

Рис. 227. Точечная сварка: а — схема двусторонней точечной сварки; б — схема односторонней точечной сварки; в — схема цикла точечной сварки; г — типы сварных соединений.

При односторонней сварке ток (рис. 227, б) распределяется между верхним и нижним листами 1 и 2, причем нагрев осуществляется частью тока, протекающей через нижний лист. Для того чтобы увеличить ток, проходящий через нижний лист, применяется медная подкладка 3.

Односторонней точечной сваркой можно соединять детали одновременно двумя точками. По принципу односторонней точечной сварки работают многоточечные машины, которые могут иметь до 50 пар электродов.

Для получения соединения хорошего качества необходимо строго выдерживать заданные параметры режима: давление, ток и время его протекания. Сварка в простейшем случае производится по циклу, изображенному на рис. 227, в.

Весь цикл сварки состоит из четырех стадий: сжатие свариваемых деталей между электродами; включение тока и разогрев места контакта до температурыплавления, сопровождающееся образованием литого ядра точки; выключение тока и проковка; снятие усилия с электродов. Перед сваркой свариваемые поверхности очищают наждачным кругом, опескоструиванием или травлением.

Точечная сварка может производиться на мягких и жестких режимах. Мягкие режимы характеризуются большой продолжительностью времени сварки, плавным нагревом, уменьшенной мощностью. Эти режимы применяются для сварки углеродистых, конструкционных, низколегированных сталей и сталей, склонных к закалке. Значения основных параметров мягких режимов могут изменяться в следующих диапазонах: плотность тока j от 80 до 160 а/мм², давление р от 1,5 до 4 кГ/мм² и время протекания тока t от 0,5 до 2—3 сек.

Жесткие режимы характеризуются уменьшенным временем сварки, увеличенным удельным давлением и повышенной производительностью. Эти режимы применяются:

• для сварки мягких нержавеющих сталей, так как при сварке на мягких режимах возможно выпадение карбидов в околошовной зоне. Кроме того, при сварке этих сталей желателен концентрированный нагрев, так как вследствие высокого коэффициента линейного расширения при большой зоне разогрева возникают весьма значительные сварочные деформации;
• для сварки алюминия, меди и медных сплавов, при сварке которых недопустим перегрев околошовной зоны;
• для сварки ультратонкого металла толщиной до 0,1 мм. Диапазоны значений параметров жестких режимов: j от 120 до 360 а/мм²; р от 4 до 10 кГ/мм²; t от 0,001 до 0,1 сек. Типы соединений, выполняемых точечной сваркой, показаны на рис. 227, г.

Точечная сварка применяется при изготовлении изделий из малоуглеродистых, углеродистых, низколегированных конструкционных сталей, нержавеющих сталей, алюминия, меди и их сплавов. Пределы толщин свариваемых металлов в среднем 0,5 — 5 мм.

Точечная сварка широко используется для изготовления штампо-сварных соединений, когда отдельные штампованные детали соединяются сварными точками. В этом случае упрощается технология изготовления сварных узлов и повышается производительность.В зависимости от толщины свариваемого металла и характера производства для сварки используют автоматические или неавтоматические точечные машины. Серийные точечные машины мощностью от 0,1 до 600 ква делятся на машины малой, средней и большой мощности. По устройству механизма давления машины могут быть с педальным (ножным) управлением, моторно-кулачковым и с пневматическим или пневмогидравлическим приводом. Для регулирования времени протекания тока используются механические контакторы (с произвольной выдержкой времени протекания тока), электромагнитные контакторы и электронные прерыватели. Машины мощностью до 10 ква рассчитаны на сварку деталей из малоуглеродистой стали суммарной толщины до 2 мм. Механизм давления педальный, время протекания тока произвольное.

Для автоматической точечной сварки металла небольших толщин применяются машины мощностью до 75 ква. При сварке металла средней толщины эти машины используются как полуавтоматические, с механизированным приводом давления. Машины имеют полностью автоматизированное управление, осуществляемое системой электронно-конденсаторных регуляторов времени. Система давления пневматическая, обеспечивающая автоматизацию процесса сварки по любому циклу: повышение давления в конце сварки, пульсация давления, изменение хода верхнего электрода. Для сварки металла толщиной более 8 мм выпускаются точечные машины мощностью 300 и 400 ква, имеющие пневматические механизмы сжатия, и электронные регуляторы времени.