0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Из чего сделать электроды для точечной сварки?

Электроды для контактной сварки: как выбрать?

Содержание:

  • Изготовление электродов: что применяется?
  • Особенности электродов для контактной сварки.

Аппараты точечной сварки широко распространены в различных отраслях промышленности. А инверторы для домашнего использования уже давно есть в продаже. Поэтому, в этой статье мы ознакомим Вас с принципом работы контактной сварки, а также с разновидностями электродов.

Прежде, чем выбирать электроды для контактной сварки, нужно понять, для чего они нужны.

Электроды данного типа применяются в сварочных процессах, производимых аппаратами точечной контактной сварки. Они прижимают детали, пропускают сквозь них сварочный ток и отводят теплоту. При сварке деталей точечной контактной сваркой они соединяются в определенной точке, и прочность этого соединения напрямую зависит от формы и размера контактной поверхности электрода. Особенностью такого типа сварки является надежное соединение деталей при минимальных их деформациях — проплавление соединяемого металла около 5% от всей его толщины. Толщина же соединяемых деталей может достигать 0.02 мкм.

Изготовление электродов: что применяется?

Электроды для контактной сварки должны сохранять форму и свойства рабочей поверхности при нагреве до высоких температур в течение заданного времени работы и обладать высокой электропроводностью сварки.

Они изготавливаются из металлов, обладающих низким сопротивлением. В зависимости от электротеплопроводимости соединяемых деталей, при изготовлении электродов используются разные металлы и сплавы. При сварке металлов с низкой электротеплопроводимостью, используются электроды, изготовленные из нескольких частей: основание выполняется из медного сплава, а рабочая часть из металла, обладающего соответствующими свойствами для получения качественного соединения.

Удобно, когда рабочая часть реализуется сменной — ее можно менять в соответствии с поставленной задачей (рис. 1 а — сменная часть фиксируется гайкой 2 на основании 1). Однако их можно применять только при условии хорошего доступа к свариваемым частям, а длительное использование на тяжелых режимах невозможно ввиду плохого охлаждения.

Наконечник электрода может быть припаян или запрессован к основанию. Он выполняется из вольфрама, молибдена или из сплава меди с этими металлами.

Применение фигурных электродов (рис. 3) имеет место только тогда, когда сварка прямым электродом невозможна. Они более сложны в изготовлении и гораздо быстрее изнашиваются.

Особенности электродов для контактной сварки.

Электроды для контактной сварки должны иметь тонкий наконечник. Его можно подтачивать, но делать это нужно на токарном станке с применением фасонных резцов — неровности на контактной поверхности приводят к некачественным соединениям материалов. В процессе работы электродам может понадобиться зачистка. Её производят напильником или абразивным полотном.

Электроды для контактной сварки должны иметь надлежащее охлаждение — водяное. Со стороны посадочной части у электродов отверстие, в которое через трубку, имеющую срез на конце под углом 45 , подается вода. Она проходит к дну электрода, охлаждая его вместе со стенками, и выходит с него при помощи другой трубки, которая находится в электрододержателе. Чем больше износ электрода, тем ближе дно охлаждающего канала и, соответственно, электрод более стойкий. Однако уменьшается количество возможных переточек. Для более эффективного охлаждения применяется непосредственное охлаждение места сварки, для чего воду подводят к соединяемым деталям через трубки наружного охлаждения. В системе охлаждения возможно применение жидкостей, температура которых ниже 0 градусов по Цельсию, а также сжатого воздуха. Явным плюсом будет установка прозрачных шлангов для подвода воды — благодаря ним процесс охлаждения будет контролироваться визуально и поможет исключить возможность перегрева электрода из-за неполадок в подаче воды.

Для обеспечения длительной работоспособности электродов не рекомендуется использовать мелкие наконечники для тяжелых работ.

Сборка точечной сваки из подручных деталей

Процесс точечной сварки

Как сделать сварочный аппарат?

Самодельная точечная сварка вполне допустима при необходимости выполнения сварочных работ непосредственно в домашних условиях. Сделать аппарат относительно несложно, довольно простым и доступным будет и ремонт прибора. Примечательно, что даже самодельные аппараты для точечной сварки могут быть весьма разнообразны: так, есть схемы по созданию небольших переносных приборов, а есть и предназначенные для габаритных аппаратов. Но в большинстве случаев применяются переносные, т.е. настольные вариации, причем используются такие приборы в целях сварки цветных, черных металлов. К тому же ремонт таких аппаратов значительно проще.

Для самостоятельного конструирования аппарата точечной сварки очень важно быть осведомленным обо всех необходимых элементах прибора.

Прежде всего, понадобится основа, т.е. ключевая конструктивная деталь. Один из доступных вариантов создания аппарата точечной сварки предполагает, что в качестве основы используется базисный трансформатор. И наилучшим вариантом в таком случае будет трансформатор серийного производства (таким является, к примеру, ОСМ-1) либо трансформатор от микроволновой печи. Действительно, подобный трансформатор (от микроволновки) считается достаточно мощным (если говорить о средней по показателям СВЧ-печи). Впрочем, трансформатор можно и не применять. В таком случае требуется использование инвертора. Но заменить трансформатор можно, если имеются достаточные навыки, а также знания для выбора хорошего инвертора.

Далее необходимо поработать над самим трансформатором. Так, его первичную обмотку можно оставить без изменений (учитывайте при этом, что в ней не должно быть менее двухсот витков). А вот вторичная обмотка подлежит замене на более мощную (иначе вскоре потребуется ремонт аппарата).

Ваша конструкция, может выглядеть, так

Вовсе не обязательно наличие в аппарате точечной сварки регулировки значения величины тока, достаточно лишь ориентироваться в ходе сварки по продолжительности нагрева, а также осуществлять визуальный контроль по окраске.

Держатели электродов можно изготовить с использованием дюралюминиевого прута, диаметр которого составляет 30 мм (это хороший материал, и в ближайшем времени ремонт держателей не потребуется). Что касается самих электродов, то нижний должен быть неподвижным и обязательно изолированным от щечек, а также крепежных болтов. Для изоляции используется клейкая лента, реже – шайбы.

Чтобы закрепить электроды в держателях, допустимо применение двух болтов либо латунных шайб. После этого следует взять какие-либо пружины. Подойдут, например, те, что от раскладушки. Тогда держатели вместе с электродами нужно развести посредством пружины в исходное положение.

Сам аппарат для точечной сварки включается в сеть посредством автоматического выключателя (который при этом рассчитан на ток не меньше, чем 20 А).

Как же управлять собранным аппаратом?

Управление осуществляется посредством магнитного пускателя. Существующие в свободном доступе схемы по созданию прибора точечной сварки предусматривают возможность включения пускателя вследствие нажатия педали.

Очень важно, чтобы трансформатор (корпус), а также его вторичная обмотка были заземлены.

О самом процессе

Технология точечной сварки предполагает наличие сразу нескольких этапов.

Первый из них заключается в том, чтобы сначала совместить в нужном положении соединяемые детали и поместить их между электродами аппарата в прижатом друг к другу состоянии.

Затем соединяемые детали нагреваются и достигают состояния пластичности, при этом совместно подвергаясь дальнейшему пластическому деформированию.

Корпус вашей сварки, может быть, даже из дерева

Для максимально качественной сварки, осуществляемой самостоятельно, очень важно, чтобы скорость перемещения двух электродов сохранялась неизменной, а также чтобы обеспечивалась требуемая величина давления и полностью контактировали соединяемые детали.

Следует учитывать, что при точечной сварке детали, благодаря прохождению тока в качестве кратковременного импульса (длительность такого импульса составляет порядка 0,01-0,1 с), довольно быстро нагреваются.

Отметим, что указанный импульс обеспечивает расплавление металла в зоне непосредственного воздействия электродов и формирование общего для соединяемых деталей жидкого ядра. По окончании импульсивного воздействия детали еще некоторое время удерживаются под давлением для того, чтобы ядро могло остыть и кристаллизоваться.

Обратим теперь внимание на то, что длительность импульса может быть разной. И она определяет необходимые режимы точечной сварки.

От чего же зависит импульсивность?

Учитывать необходимо, во-первых, условия сварки, а во-вторых, мощность аппарата.

Так, при осуществлении точечной сварки таких деталей, которые изготовлены из склонных к закалке видов стали, следует время нагрева увеличить. Это позволит замедлить последующее охлаждение металла. Если же происходит точечная сварка деталей, выполненных из нержавеющих сталей, то нагрев, наоборот, должен быть минимальным по продолжительности. В данном случае это необходимый шаг, поскольку в противном случае нагревание может быть сильным настолько, что повлечет за собой структурные превращения. В конечном итоге, наружные слои металла могут потерять свои антикоррозионные свойства. И тогда ремонт металлического изделия будет не за горами.

Еще нужно понимать, что определенное значение имеет и показатель давления между электродами. Давление должно быть таким, чтобы им обеспечивался надежный контакт соединяемых деталей.

О мерах предосторожности

Все мероприятия, касающиеся техники безопасности при осуществлении точечной сварки, направлены на защиту от поражения электрическим током, от ожогов и различного рода травм.

Читать еще:  Типы электродов для инверторной сварки

В этой связи при самостоятельном изготовлении машины для точечной сварки важно уделить должное внимание заземлению. Особую опасность представляет трансформатор (его первичная обмотка). Впрочем, и вторичная обмотка является небезопасной. Касается все это и инвертора, который также должен быть безопасным.

Очень важно, чтобы был обеспечен доступ к любого вида отключающим устройствам (рубильникам, кнопкам и др.). Пол непосредственно перед аппаратом точечной сварки обязательно должен быть сухим. Необходим также и резиновый коврик. Это касается напольных аппаратов.

Если осуществляется зачистка либо смена электродов, устанавливаются отдельные узлы аппарата, производится его ремонт, то нужно быть предельно осторожным и не допустить возможного перемещения электрода.

К обязательным элементам относится также и спецодежда. Наконец, необходимо обеспечить хорошую проветриваемость помещения.

Как видим, точечная сварка может быть выполнена и своими силами, включая изготовление сварочного аппарата. И нередко небольшой ремонт осуществляется и таким способом. Разумеется, для осуществления сварки нужно иметь достаточные навыки и знания. Важно и соблюдение всех мер предосторожности.

Электроды для контактной сварки. Характеристики рекомендуемых сплавов

Точечная сварка, благодаря появлению компактных ручных аппаратов типа BlueWeldPlus, становится популярной не только при промышленных масштабах применения, но и в быту. Слабым местом такой технологии являются электроды для контактной сварки: их низкая стойкость во многих случаях отпугивает потребителя.

Причины недолговечности электродов контактной электросварки

Процесс контактной сварки состоит из следующих стадий:

  1. Предварительной подготовки поверхности соединяемых деталей – она должна быть непросто очищена от загрязнений и окислов, но и очень ровной, чтобы исключить неравномерность возникающего напряжения электрического поля.
  2. Ручного или механического прижима свариваемых изделий – с увеличением усилия прижима растут интенсивность диффузии и механическая прочность сварного шва.
  3. Локального расплавления металлов в зоне прижима теплом электрического тока, в результате чего формируется сварочное соединение. Прижим электродов на этой стадии препятствует образованию сварочных брызг.
  4. Отключения тока и постепенного остывания сварного шва.

Таким образом, материал электродов для контактной сварки претерпевает не только значительные термические напряжения, но и механические нагрузки. Поэтому к нему предъявляется ряд требований – высокая электропроводность, высокая термическая стойкость (в том числе – и от постоянных колебаний температуры), повышенные значения предела прочности на сжатие, малый коэффициент теплоёмкости. Таким комплексом свойств обладает ограниченное число металлов. В первую очередь – это медь, и сплавы на её основе, однако и они не всегда удовлетворяют производственным требованиям.

В связи с постоянным повышением энергетических характеристик производимых сварочными клещями для точечной сварки многие торговые марки ориентируют потребителя на применение только «своих», фирменных электродов, что не всегда соблюдается. В результате снижается качество сварных швов, получаемых по такой технологии, подрывается доверие к самому процессу контактной электросварки.

Преодоление указанных проблем производится двумя путями: совершенствованием видов и конструкций сварочных электродов для точечной сварки, и разработкой новых материалов, используемых для изготовления таких электродов. Для частных пользователей имеет значение также и цена вопроса.

Материалы электродов

Согласно ГОСТ 2601, критерием качества готового шва является его прочность на разрыв или сдвиг. Она зависит от интенсивности тепловой мощности в зоне электрического разряда, а потому связывается в первую очередь с теплофизическими характеристиками материала электродов.

Использование медных электродов малоэффективно по двум причинам. Во-первых, медь, являясь высокопластичным металлом, не обладает достаточной упругостью, чтобы в период между рабочими циклами полностью восстановить геометрическую форму электродов. Во-вторых, медь весьма дефицитна, а частая замена электродов обуславливает и высокие финансовые затраты.

Попытки использовать более твёрдую, упрочнённую медь успеха не имеют: для нагартованного материала параллельно с повышением твёрдости снижается температура рекристаллизации, поэтому с каждым рабочим циклом износ рабочего торца электрода для контактной сварки будет возрастать. Поэтому практическое применение получили медные сплавы с добавлением ряда других металлов. В частности, введение в медный сплав кадмия, бериллия, магния, цинка и алюминия мало изменяет показатель теплопроводности, зато улучшает твёрдость при нагреве. Стойкость электрода от динамических тепловых нагрузок увеличивают железо, никель, хром и кремний.

При подборе оптимального материала сварочных электродов для контактной сварки ориентируются на показатель удельной электропроводности сплава. Чем меньше он будет отличаться (в меньшую сторону) от электропроводности чистой меди – 0,0172 Ом·мм 2 /м, тем лучше.

Наиболее эффективную стойкость против износа и деформации показывают сплавы, в состав которых входят кадмий (0,9…1,2%), магний (0,1…0,9%) и бор (0,02…0,03%).

Выбор материала для электродов точечной сварки зависит также и от конкретных задач процесса. Можно выделить три группы:

  1. Электроды, предназначенные для проведения контактной сварки в жёстких условиях (непрерывное чередование циклов, поверхностные температуры до 450…500ºС). Их изготавливают из бронз, содержащих хром и цирконий (Бр.Х, Бр.ХЦр 0,6-0,05. В эту же группу включают никель- кремнистые бронзы (Бр.КН1-4), а также бронзы, дополнительно легированные титаном и бериллием (Бр.НТБ), используемые для точечной сварки нержавеющих и жаропрочных сталей и сплавов.
  2. Электроды, применяемые при контактных температурах на поверхности до 250…300ºС (сварка обычных углеродистых и низколегированных сталей, медных и алюминиевых изделий). Их производят из медных сплавов марок МС и МК.
  3. Электроды для относительно лёгких режимов эксплуатации (поверхностные температуры до 120…200ºС). В качестве материалов применяется кадмиевая бронза Бр.Кд1, хромистая бронза Бр.Х08, кремненикелевая бронза Бр.НК и др. Такие электроды могут использоваться также и для роликовой контактной электросварки.

Следует отметить, что по убыванию удельной электропроводности (по отношению к чистой меди) эти материалы располагаются в следующей последовательности: Бр.ХЦр 0,6-0,05→МС→МК→Бр.Х→Бр.Х08→Бр.НТБ→Бр.НК →Бр.Кд1→Бр.КН1-4. В частности, разогрев до требуемой температуры электрода, изготовленного из бронзы Бр.ХЦр 0,6-0,05 произойдёт примерно вдвое быстрее, чем полученного из бронзы Бр.КН1-4.

Конструкции электродов

Наименее стойким местом электрода является его сферическая рабочая часть. Электрод бракуется, если увеличение размеров торца превышает 20% от первичных размеров. Конструкция электродов определяется конфигурацией свариваемой поверхности. Различают следующие исполнения инструмента

  1. С цилиндрической рабочей частью и конической посадочной частью.
  2. С коническими посадочной и рабочей частью, и переходным цилиндрическим участком.
  3. Со сферическим рабочим торцом.
  4. Со скошенным рабочим торцом.

Кроме того, электроды могут быть сплошными и составными.

При самостоятельном изготовлении (либо перезаточке) рекомендуется выдерживать следующие соотношения размеров, при которых инструмент будет обладать максимальной стойкостью:

  • Для расчёта диаметра электрода d пользуются зависимостью Р = (3…4)d 2 , где Р – фактически необходимое сжатие электродов при проведении процесса контактной электросварки. В свою очередь, рекомендуемые значения давления осадки, при котором получаются наиболее качественные соединения, составляет 2,5…4,0 кг/мм 2 площади получаемого сварного шва;
  • Для электродов с конической рабочей частью оптимальный угол конусности варьируется от 1:10 (для инструмента с диаметром рабочей части до 30…32 мм) до 1:5 – в противоположном случае;
  • Выбор угла конуса определяется также и наибольшим усилием сжатия: при максимальных усилиях рекомендуется принимать конусность 1:10, как обеспечивающую повышенную продольную стойкость электрода.

Основные формы электродов для контактной сварки устанавливает ГОСТ 14111, поэтому, применяя те или иные соотношения размеров, следует учитывать размеры посадочного пространства под инструмент для конкретной модели машины контактной сварки.

Значительную экономию материала даёт применение составных конструкций. При этом для изготовления корпуса применяют материалы с высокими значениями электропроводности, а съёмную рабочую часть изготавливают из сплавов с высокой твёрдостью и износостойкостью (в том числе и термической). В частности, подобным сочетанием свойств обладают металлокерамические сплавы от швейцарской фирмы АМРСО марок A1W или A1WC, содержащие 56% вольфрама и 44% меди. Их электропроводность достигает 60% от электропроводности чистой меди, что определяет малые потери на нагрев при выполнении сварки. Рекомендуемым материалом могут быть и бронзовые сплавы с добавками хрома и циркония, а также вольфрам.

Электроды для контактной сварки лёгких сплавов, где не требуется значительного усилия прижима, выполняют со сферической рабочей частью, а для контактных губок аппаратов точечной электросварки целесообразно применять кремнистые бронзы.

Механические характеристики электродов должны находиться в следующих пределах:

  • Твёрдость по Бринеллю, НВ – 1400…2600;
  • Модуль Юнга, ГПа – 80…140;
  • Предельный изгибающий момент, кгсм – не ниже 750…800.

Конструкции электродов всегда должны быть полыми, для обеспечения эффективного охлаждения.

Уход за электродами

Данная таблица наглядно показывает важность обслуживания электродов. Это важно не только для сохранения качества сварного соединения, которое имеет первостепенное значение, но и для снижения лишней нагрузки на сварочное оборудование. После изучения табличных данных вы сможете сделать собственные выводы.

Читать еще:  Как варить алюминиевыми электродами?

ТРЕБУЕМАЯ СИЛА ТОКА, А

ПРАВИЛЬНОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ ЭЛЕКТРОДОВ ДЛЯ КОНТАКТНОЙ ТОЧЕЧНОЙ И РЕЛЬЕФНОЙ СВАРКИ

Электроды для рельефной сварки

Для обеспечения точного выравнивания, необходимого для хорошего контакта и качества сварных соединений, электроды для рельефной сварки должны быть расположены прямо на центральной линии приложения давления. В дополнение к появлению некачественных сварных соединений недостаточная центровка электродов может привести к повреждению их поверхностей [рис. 1].

Другой серьёзной причиной плохой сварки является непараллельность поверхностей электродов. Она влечёт за собой неравномерное давление на электродах, что приводит к выплёскиванию расплавленного металла из области сварки во время сварочного цикла. В том случае, если сварка пошла через несущую часть электрода, повреждаются рельефы, и может сгореть изоляция. Кроме того, непараллельность приводит к закусыванию наконечников электродов их несущими частями во время сварки, в результате чего возникает ожог на заготовке в месте контакта со смещёнными рельефами, и возможен сдвиг относительно ответных частей сварочной оснастки [рис. 2].

Рекомендации по обслуживанию

СЛЕДУЕТ
. держать запас электродов на станке, чтобы минимизировать простои из-за замены электрода,
. подтачивать электроды на токарном станке,
. использовать специальный 3 класс меди для наконечников электродов.
НЕ СЛЕДУЕТ
. подпиливать электроды (неровная поверхность приведет либо к частичной сварке, либо к выплеску металла из сварочной зоны),
. хранить электроды в местах, где возможно повреждение их поверхностей,
. использовать разводной ключ для снятия электродов.

Электроды для точечной сварки

При контактной точечной сварке тепловая концентрация зависит от размеров и формы наконечников электродов. Сварка осуществляется по всей площади под наконечником электрода, через который проходит ток. Наконечники небольших диаметров электродов для точечной сварки разрушаются или стачиваются гораздо быстрее своих собратьев по рельефной сварке, и, следовательно, их необходимо регулярно подтачивать, чтобы поддерживать правильный контакт [рис. 3].

Рекомендации по обслуживанию

СЛЕДУЕТ
. держать запас электродов на станке,
. периодически подтачивать электроды на специализированном станке,
. менять диаметра наконечников при работе с разными толщинами свариваемого металла.
НЕ СЛЕДУЕТ
. подпиливать электроды (неровная поверхность приведет к непроварам),
. хранить электроды в местах, где возможно повреждение их поверхностей,
. использовать разводной ключ для снятия электродов.

1. Для обеспечения идеального выравнивания, поверхности и оси электродов должны быть параллельны. Это может быть проверено путем вставки между электродами куска угля и листа чистой белой бумаги и запуска электродов в тестовом режиме. Получившийся на бумаге отпечаток покажет размер и однородность плоскости контакта между двумя поверхностями.

2. Используйте водяную рубашку в случае необходимости и располагайте её как можно ближе к сварочной поверхности.

3. Держите свариваемый материал чистым: без масла, пленки, грязи и других посторонних веществ.

4. Следуйте предписанной технологической процедуре сварки.

СВАРОЧНЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ И ДЕРЖАТЕЛИ

2. Используйте стандартные электроды везде, где это возможно.

3. Используйте наконечники оптимального диаметра для заданной толщины свариваемых материалов.

4. Использование прозрачные шланги, чтобы постоянно контролировать ток воды через электроды.

5. Подключите шланг подачи воды к соответствующему входу на держателе для того, чтобы вода сначала поступала в центральную охлаждающую трубу.

6. Охлаждайте электроды водой, текущей со скоростью не менее 7 литров в минуту через каждый наконечник.

7. Убедитесь, что внутренняя трубка системы охлаждения держателя вставлена в отверстие для воды на наконечнике на глубину до 6мм.

8. Отрегулируйте внутреннюю трубку системы охлаждения держателя по высоте при переходе на наконечник другой длины.

9. Убедитесь, что верхний конец трубки системы охлаждения держателя обрезан под углом, не вызывающим заедание наконечника и перекрытие подачи воды.

10. Нанесите тонким слоем специальную смазку на стержень наконечника до вставки в держатель, чтобы легче было его вытаскивать.

11. Используйте держатели эжекторного типа для легкого извлечения наконечников и чтобы избежать повреждений стержней наконечников.

12. Держите наконечник и держатель чистыми, гладкими и свободными от посторонних субстанций.

13. Подтачивайте электроды точечной сварки достаточно часто для сохранения качества сварки.

14. Подтачивайте электроды на токарном станке до первоначальной формы по мере возможности.

15. Используйте кусок кожи или резиновый молоток при выравнивании держателя или наконечника.

16. Подавайте охлаждающую жидкость с обеих сторон диска при шовной сварке.

2. Избегайте специальных, офсетных или нестандартных наконечников, когда работу можно выполнить с помощью стандартного прямого наконечника.

3. Не используйте маленькие наконечники для сварочных работ с тяжёлыми большими заготовками и наоборот.

4. Не забудьте включить подачу охлаждающей воды на полную мощность прежде, чем начать сварку.

5. Никогда не используйте шланг, который неплотно садится на сосок подачи воды на держателе.

6. Не допускайте протечек, засорения или повреждения водяной оснастки.

7. Избегайте использования держателей с текущими или деформированными трубками.

8. Никогда не используйте держатели электродов, которые не имеют регулируемых внутренних трубок системы охлаждения.

9. Не давайте трубке закупориться из-за накопления примесей. Несколько капель масла с разумной периодичностью помогут сохранить трубку рабочей.

10. Не позволяйте электродам оставаться без дела в держателях на длительные промежутки времени.

11. Не используйте разводные ключи или аналогичные инструменты для извлечения электродов.

12. Избегайте использования свинцовых белил или подобных соединений для герметизации протечки переходников.

13. Никогда не позволяйте наконечнику электрода точечной сварки сплющиться до такой степени, что подточка станет затруднительной.

14. Никогда не используйте грубые диски для подточки электродов.

15. Не бейте по держателю или наконечнику стальным молотком при выравнивании оснастки.

16. Избегайте в шовной сварке использования дисков слишком тонких для данной тепловой или физической нагрузки.

Технология точечной сварки и ответы на вопрос

Точечная сварка наиболее распространена на промышленных производствах, благодаря высокому качеству сварных точек или швов. С её помощью можно делать очень много сварочных соединений за короткий промежуток времени. Чаще всего применяется в автомобильном, самолётном и судостроении. Нередко используют для сборки сельскохозяйственных машин и агрегатов для них. Собирают батареи аккумуляторов. Именно в производстве аккумуляторов точечная сварка показывает свою незаменимость.

  1. Для чего нужна сварка
  2. Подготавливаемся к работе
  3. Этапы сварочных работ
  4. Существующие ошибки и дефекты
  5. Что такое полярность

Немного про сварочные работы

При правильно построенному процессу сварки и полном соответствии техническим нормам и требованиям, точечные соединения получаются невероятно крепкими, а качественными. Благодаря сильному разогреву металла и давлению, которое создаёт точечная сварка, соединения, может обретать крепость, приближенную к основному металлу, который сваривает аппарат.

В этой статье мы вам поможем разобраться с технологией контактной сварки и ответим на вопрос как сделать точечную сварку, расскажем о подготовке поверхности, выборе аппарата, электродов и прочих составляющих. Пошагово опишем схему сварочного процесса и укажем на возможные ошибки и дефекты, которые могут возникать. Объясним, что такое полярность и какая она бывает, а так же расскажем, как работать с тонкими материалами.

Подготовительные работы

Начнём с выбора подходящего аппарата. Тут следует учесть то, какой тип материала мы будем сваривать и насколько прочным должно быть соединение. Если вы используете тугоплавкий материал, с довольно большой толщиной тогда следует выбрать сварочный аппарат с более высокой мощностью.

Если необходимо очень крепкое соединение, тогда к высокой мощности необходимо ещё и довольно большое давление во время процесса. Для увеличения крепости сварной точки, давление после нагревания должно ещё больше возрастать. Таким образом, точечная сварка получится практически той же прочности что и металл.

Подготовка поверхности перед работой один из важнейших этапов сварочного процесса. Благодаря правильно подготовленной рабочей поверхности металла точечная сварка получится максимально крепкой и качественной. Если поверхность будет сделана правильно, тогда риск появления дефектов крайне низок.

Итак, что же следует сделать:

  • Обезжирить, так качество сцепления будет максимальным.
  • Удалить ржавчину и прочие эффекты коррозии или окисления.
  • Пассивирование поверхности.
  • Очистить от пыли и налёта. В случае если присутствует окалина на металле, её также следует удалить.
  • Убедитесь, что детали плотно прилегают.
  • После удаления излишних слоёв налёта и прочего, детали омываются и сушатся.
  • Последняя стадия подготовки – контроль. Детали проверяются на остатки недопустимых элементов на поверхности, если всё нормально тогда можно приступать к работе.

Выбор электрода для сварочного аппарата, является ключевым фактором, который влияет на окончательное качество контактной сверки. Подобрав правильно электрод, точечная сварка своими руками получится максимально крепкой и долговечной.

Первое на что необходимо обратить внимание, это теплоэлектропроводность металла. Чтобы материал, из которого сделан электрод, не должен смешиваться с материалом, который сваривается. Поэтому теплоэлектропроводность электрода должна быть выше, чем у металла, и между ними не должно возникать никаких реакций. Если сварочный период нагревания уменьшается, тогда соотношение величин теплопроводности также должно возрастать.

Читать еще:  Чем лучше варить электродом или проволокой?

Каждая группа металлов соответствует определённому типу электродов, с которыми они могут совмещаться. Это особенно важно при работе с тонколистовыми и легкоплавкими металлами, которые легко поддаются воздействию температур. Это алюминиевые и магниевые сплавы, выбор электродов для них должен быть особенно тщательным

Так как сварочные работы связаны с большими температурами, и присутствует риск попадания раскалённых частиц на поверхность человеческого тела необходимо придерживаться правил безопасности при работе.

Экипировка сварщика – это элемент защиты от механических повреждений. Без чего процесс сварки не может проходить это без защитной маски, которая защитит ваше лицо и глаза от яркого света и частиц металла.

Сварочные перчатки обязательный атрибут для комфортной и безопасной работы, они защитят вас от ожогов и помогут работать без какого-либо дискомфорта от высоких температур. Для дополнительно защиты лучше носить специальный костюм для сварочных работ, он не поддаётся горению, и ткань не будет плавиться при попадании на неё раскалённых частиц металла.

Этапы работы

Условно точечная сварка разделяется на три шага, пройдя которые вы получаете готовую контактную самодельную точку, скрепляющую две заготовки. Для создания последующих точек процесс повторяется в том же порядке.

Давайте приступим к работе по следующей схеме:

  1. Фиксирование детали в зажиме между электродами аппарата. На деталь сразу производится определённое заданное давление, которое деформацию на микронеровностях .
  2. После плотной фиксации и необходимого сжатия происходит подача электрического импульса. Впоследствии чего металл разогревается до предельных температур и в месте соприкосновения электродов начинает плавиться, и заготовки соединяются. Жидкая фаза металла связывается, образуя цельное соединение, которое стаёт максимально приближённым к прочности самого материала.
  3. Подача импульса прекращается. Место сваривания охлаждается и происходит окончательный процесс кристаллизации. Убирать усилил сжатия необходимо через определённый промежуток времени, так как в процессе остывания металл при сжатии набирает более мелкозернистой структуры. Ещё лучше сжатие увеличить, так эффект будет ещё сильнее и соединение получится более однородным.

При необходимости создания множества сварочных соединений повторяем весь цикл. Если же есть потребность сделать очень много таких точек, тогда можно использовать аппарат, у которого контактная сварка происходит сразу в нескольких указанных точках. Так, вы сэкономите время и будете работать более продуктивно.

Дефекты и ошибки контактной сварки

Точечная сварка довольно сложная схема, в котором есть множество нюансов и особенностей. Очень часто у новичков возникают следующие ошибки:

  • Неправильно подобранная мощность.
  • Недостаточный либо слишком большой период давления на заготовку.
  • Электрод не подходит к свариваемому металлу.
  • Схема работы самого сварочного аппарата не подходит к условиям необходимого сварочного процесса.
  • Поверхность для контактной сварки подготовлена неправильно.

Дефекты, возникающие при неправильной контактной сварке:

  • Недостаточная степень расплавления, что способствует неправильному формированию ядра точки.
  • Слишком глубокое образование вмятин при контактном давлении.
  • Кромки нахлёстки могут разорваться при очень близком нахождении контактной сварной точки.
  • Изменение свойства металла впоследствии слишком большого разогрева. Например, ухудшение рабочих качеств аккумуляторов.
  • Сквозное прожигание металла.
  • Образование внутренних трещин либо пустот.

Работая с тонкими металлами, или при сборке аккумуляторов следует тщательно подбирать мощность и силу давления на них. Так как при слишком большой мощности есть риск сквозного прожига и тогда такая заготовка стаёт непригодной. При слишком большом давлении могут образовываться вмятины и различные дефекты поверхности.

Работая с алюминиевыми заготовками нельзя перегревать их слишком долгое время, так как это потянет за собой смену их антикоррозийных свойств и повышается риск деформации поверхности.

Полярность при сварке

Полярность может быть прямой или обратной. Используя прямую полярность, к электроду подсоединяется минус, а на заготовку направляют плюс. Если же использовать обратную, тогда плюс и минус меняются местами. От схемы подключения полярности к аппарату зависит процесс возникновения катодного и анодного пята. Анод возникает на плюсовых полярностях, а катод, наоборот, на минусе.

Подведём итог

Точечная сварка технически сложный процесс, который требует тщательно подготовки. Вам следует знать все тонкости такой сварки, от выбора сварочного аппарата до необходимого давления, которое производится на заготовку. Тогда ваша работу будет выполнена качественно и надолго. Придерживаясь всех правил, с помощью контактного сварочного аппарата вы сделаете все ваши задумки связанные с металлом и его соединением.

Электроды из вольфрама и молибдена для контактной электросварки.

В процессе контактной электросварки части, подлежащие соединению, плотно прижимаются друг к другу и нагреваются электрическим током, пока в определенных точках между ними не образуются ванны расплавленного материала. Эта процедура требует высоких токов и больших усилий сжатия.

В процессе сварки толстых листов силы, действующие между электродом и частями, подлежащими соединению, могут создавать давление до 450 МПа. Это создает серьезную нагрузку на сварочные электроды, которым приходится ее выдерживать.

Сварочные электроды из наших тугоплавких металлов и их сплавов обладают относительно высоким уровнем электропроводности и, вместе с тем, отличной стабильностью при высокой температуре. Поэтому они отличаются заметно более долгим сроком службы по сравнению с традиционными материалами, такими как медь и медные сплавы. Убедитесь сами и используйте наши материалы для повышения срока службы ваших электродов.

Наши сварочные электроды из вольфрама, молибдена и их сплавов особенно подходят для сварки материалов высокой проводимости, таких как медь. Они используются в следующих технологиях: точечная сварка, шовная контактная сварка, рельефная сварка, стыковая сварка.

Когда речь идет о точечной сварке, мы готовы предложить вам продукт, идеально подходящий для решения ваших задач: от твердых электродов до литых электродов (со вставкой).

Мы изготавливаем твердые электроды из следующих материалов:

  • W, WL10, WL20
  • Mo, TZM
  • WCu70/30, WCu75/25, WCu80/20, WCu90/10
  • Сплав тяжелых металлов на вольфрамовой основе (DENSIMET®)

Мы изготавливаем литые электроды (со вставкой) из следующих материалов:

  • Стержень из CuCrZr со вставкой из W, WL10, WL20, Mo или TZM
  • Стержень из Cu со вставкой из W, WL10, WL20, Mo или TZM

Что необходимо для изготовления идеального электрода?

Мы рассматриваем следующие факторы как ключевые:
1. Свойства материалов твердого электрода и электродных вставок.
2. 100-процентное соединение литого электрода
3. Обработка электрода в соответствии с вашими техническими требованиями.

1. Свойства материала

Наш материал характеризуется структурой с высокой степенью однородности и наличием большого числа частиц оксида лантана вытянутой формы. Мелкозернистая однородная структура позволяет достичь особенно высокой плотности по всему сечению с оптимальной твердостью.

Далее приведено сравнение структур материала Plansee и материалов других производителей. Неоднородная крупнозернистая структура материалов других производителей говорит о недостаточной формовке, что создает риск увеличения пористости. Это приводит к скалыванию и менее качественной машинной обработке, а также негативно сказывается на качестве сварки.

Материал Plansee показан в продольном сечении (слева) и в поперечном сечении (справа).

Материал для сравнения показан в продольном сечении (слева) и в поперечном сечении (справа).

2. Технологии соединения для литых электродов

Чем качественнее соединение между электродной вставкой из вольфрама (W, WL10, WL20) или молибдена (Mo или TZM) и электродным стержнем из меди (Cu) или сплава меди, хрома и циркония (CuCrZr), тем лучше и более воспроизводимы результаты сварки, а срок службы изделия — дольше.

В чем же причина? Благодаря нашей технологии производства мы можем получить безупречное соединение между вставкой и стержнем электрода. Это приводит к чрезвычайно низкому контактному сопротивлению между вставкой и стержнем, благодаря чему достигается отличная электропроводность и высокая теплопроводность, что, в свою очередь, обеспечивает эффективное остывание рабочего конца электрода.

И напротив, электроды, изготовленные путем пайки, имеют полости, которые вызваны особенностями производственного процесса. Поскольку эти полости не всегда однородны по своей природе, контактное сопротивление электродов, изготовленных таким способом, может варьироваться, а их характеристики остывания не являются постоянными, что приводит к сокращению срока их службы.

Кроме того, наша технология соединения обеспечивает стабильное производство с низким потреблением ресурсов: опыт показал, что наши клиенты могут значительно сократить затраты благодаря оптимальному соединению и, следовательно, более низкому потреблению энергии. Это также сокращает вредное воздействие на окружающую среду!

Ниже для сравнения представлен поперечный микропрофиль спаянной электродной вставки (слева) и поперечный профиль наших литых электродов (справа):

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×