Рельефная, шовная и точечная контактная сварка

При точечной контактной сварке локализация эффекта Джоуля и эффективность проковки определяются формой наконечников электродов и прилагаемым к электродам усилием. В случае рельефной сварки усилие, прилагаемое к электродам при проковке, и сечение канала прохождения тока определяются контактом на специально выштампованных выступах или рельефах.

Размеры рельефов определяют объем металла в соединяемых деталях, в котором будет происходить образование ядра сварных точек. Значительное усилие сжатия, прилагаемое ко всем выступам одновременно, и распределение тока, определяющего эффект Джоуля, достигаются за счет большой общей поверхности электродов — выступов, причем ток в этом случае проходит именно через данные рельефы.

Схема рельефной сварки

Схема рельефной сварки

Способы рельефной сварки

Способы рельефной сварки

Кинематическая схема данного способа сварки близка к схеме точечной сварки. Очень быстрое повышение температуры в области рельефов и в области с другой, плоской стороны листов одновременно вызывает и расплавление рельефов, и образование литого ядра. По мере осуществления сварки выступы полностью сглаживаются по отношению к поверхности верхнего свариваемого листа, и свариваемые детали соединяются таким же образом, как и в случае точечной контактной сварки за счет образования литого ядра.

Основной интерес к данному способу сварки вызван тем, что он позволяет одновременно сваривать значительное количество рельефных контактов на одной стороне деталей (при ограниченных размерах машины и ограничениях по геометрической форме соединяемых деталей).

Двухточечная односторонняя сварка

В этом варианте применения ток во вторичном сварочном контуре трансформатора подается на два электрода с одной стороны свариваемых листов. Два листа металла накладываются один на другой под электродами машины, причем под листы подкладывается медная пластина, называемая противоэлектродом.

После того, как было осуществлено сжатие деталей двумя электродами и включена подача напряжения на сварочный трансформатор, ток начинает проходить от одного электрода к другому через два листа металла и через противоэлектрод по последовательной схеме.

В данном случае также имеет место значительное количество дополнительных параллельных цепей, по которым может проходить сварочный ток, и именно по этой причине круг применений двухточечной односторонней сварки значительно ограничен.

Точечная контактная сварка

Точечная контактная сварка

Непрямая или псевдодвухточечная односторонняя сварка

Данный способ является разновидностью способа двухточечной односторонней контактной сварки, поскольку электроды располагаются на одной стороне верхнего листа. В этом случае за счет использования верхнего листа устраняется ток утечки. В результате остается только набор довольно больших последовательных сопротивлений, которые требуют повышенных значений напряжения во вторичном контуре. Использование противоэлектрода с большой площадью поверхности приводит к ограничению на площади рабочей поверхности наконечников электродов.

Последовательная двухточечная сварка "push - pull"

В этом случае используются два симметричных трансформатора с одинаковыми характеристиками, расположенных с двух сторон свариваемых листов металла. Эффект "push - pull" представляет собой электрический эффект, при котором ток ограничивается напряжениями в симметричных противоположных вторичных контурах, в результате чего токи утечки через листы в местах контакта с электродами снижаются (электрические условия близки к способу одноточечной сварки).

Применения системы "push - pull" не ограничиваются по толщине или порядку подкладывания листов, поскольку она позволяет сваривать все пригодные для сварки материалы в любой последовательности, любой толщины (листы с покрытиями, листы из легких сплавов и т.п.) и даже при малых расстояниях по оси между электродами.

Схема шовной сварки

Схема шовной сварки

Применение шовной сварки

Применение шовной сварки

Роликовая (шовная) сварка

Роликовой (шовной) сваркой называют сварку последовательными точками с контролируемым интервалом. Варианты реализации способа определяются конструкцией используемых для нее машин. Сварка таким способом может выполняться и на машине для точечной контактной сварки при условии большой скорости выполнения точек (от 300 до 1000 точек в минуту). В этом случае необходимо использовать машины с малой инерционностью системы сжатия. Перемещение детали вручную носит случайный характер, и периодичность следования точек будет зависеть исключительно от профессионализма оператора. Для исключения нерегулярности следования точек электроды классической сварочной машины заменяются роликами, вращением которых может управлять сама машина.

Сжатие и синхронизация вращения роликов обеспечивают прижимание двух деталей друг к другу и их подачу вперед. В данном случае достаточно только надлежащим образом подобрать цикличность нагревов и охлаждения в соответствии с тангенциальной скоростью подачи детали двумя роликами, с тем, чтобы получить сварные швы, точки которых будут находиться друг от друга на контролируемом расстоянии. Понятно, что прижимание деталей роликами должно осуществляться непрерывно во время всего процесса сварки одного шва. Интерпретация закона Джоуля-Ленца для рассматриваемого случая аналогична точечной контактной сварке.

Общее сопротивление, имеющее место в данном случае, складывается из последовательных сопротивлений той же природы (внутренние и контактные сопротивления).  Сопротивления внешних контактов роликов с листом повышенные, поскольку место соприкосновения роликов с листом теоретически является линией (не поверхностью).

Стыковая контактная сварка

Стыковая контактная сварка

Способ контактной сварки (стыковая сварка)

Использованы репродукции http://welding.su/gallery/

Способ контактной сварки (стыковая сварка)

Стыковая сварка

Стыковая сварка сопротивлением имеет такую же последовательность шагов, что и точечная сварка (сборка, сварка и механическая обработка). Для этого вида сварки существуют следующие правила:  Усилие сжатия зажимов превышает усилие при осадке: 1,5 х (усилие сжатия) < (усилие осадки) < 2 х (усилие сжатия). Ток, обеспечивающий создание эффекта Джоуля, проходит через контактные поверхности электродов-губок и плоскость соприкосновения деталей через сечение последних, поэтому величина выступа частей деталей за пределы электродов-губок является критическим параметром для данной машины.

При наличии слишком большого выступа деталей за края губок происходит перегрев детали за пределами зоны, в которой необходимо создать эффект Джоуля. Перегрев приводит к размягчению деталей и делает их непригодными для взаимной осадки, не считая того, что данный нагрев проходит за счет снижения эффекта от нагрева на граничной поверхности. 

Добавить комментарий

CAPTCHA
Подтвердите, что вы не спамер