Контактная сварка

Контактная сварка относится к одному из наиболее распространенных видов сварки. Различают несколько способов контактной сварки: точечная, шовная, стыковая, рельефная.

Точечная сварка. При этой сварке детали собираются внахлестку и свари­ваются по отдельным ограниченным участкам касания, называемым точками. Для производства сварки детали плотно прижимаются между электродами сва­рочной машины (рис. 24.1), затем нагреваются кратковременным импульсом электрического тока. Часть металла под влиянием давления электродов вытесня­ется в зазор, создавая уплотняющий поясок. В последующем образуется расплав­ленное ядро, оксидные пленки разрушаются и перемешиваются с жидким метал­лом. Дальнейшее пластическое истечение металла в зазор увеличивает уплот­няющий поясок вокруг жидкого ядра и препятствует его выдавливанию, а также защищает расплавленный металл от взаимодействия с атмосферой.

rzfz

^gg>

После выключения сварочно­го тока происходит интенсивная кристаллизация ядра, завершаю­щаяся образованием монолитного соединения обеих деталей в точке касания.

Рис. 24.1. Схема точечной сварки: 1 — литое ядро; 2 — свариваемые детали; 3 верхний электрод; 4 — трансформатор; 5 • нижний электрод

Для того чтобы в период кри­сталлизации непрочная точка не была разрушена вследствие упру­гих сил конструкции, давление с электродов не снимается, причем чем больше толщина металла и жесткость свариваемого узла, тем больше время выдержки точки под давлением. Кроме того, при кристаллизации происходит усадка металла и в нем могут образовываться усадочная рыхлость и раковины. В это же время в ядре возникают растягивающие напряжения, которые могут стать причиной образования трещин. Создание в центре ядра за счет давления электродов зоны сжимающих напряжений позволяет снизить вероятность образования трещин. Она еще более снизится в случае приложения ковочно­го усилия, т. е. резкого (в 2—3 раза) увеличения давления на электродах на завершающей стадии сварки.

Последовательность включения и выключения сварочного тока и давле­ния составляет цикл сварки. Простейший цикл изображен на рис. 24.2, а, цикл с проковкой — на рис. 24.2, б. Существуют и более сложные циклы. Так, для уменьшения скорости охлаждения металла при сварке сталей, склонных к закалке, во избежание образования трещин применяют двух- и трехимпульсную сварку. При двухимпульсной сварке первый импульс слу­жит для подогрева металла в месте контакта. Это снижает скорость охлажде­ния металла и повышает его пластичность. Кроме того, в результате нагрева улучшается прилегание свариваемых деталей друг к другу. Возможна двух-импульсная сварка, когда первый импульс является сварочным, а второй — дополнительным для термообработки сварной точки. Высокого качества можно достичь применяя трехимпульсную сварку, при этом последова­тельно осуществляются подогрев, сварка и после нее термообработка (рис. 24.2, в).

Значения силы тока, давления и характер их изменения являются важ­нейшими параметрами режимов сварки. Так, например, между количеством выделяемой теплоты на основании закона Джоуля—Ленца

Q = \RI²dt

P.I

p.

A.

P,I