Специални видове контактно заваряване. Ние разбираме чертежите на заваръчните шевове съгласно GOST Обозначаване на кондензатор заваряване cd чертеж

- любимата ти дума, едва ли някой ще ти повярва. Но ако се занимавате със заваряване и претендирате за статут на професионалист от висок клас, ще трябва да уважавате тази дума, ако не и да я обичате.

Той трябва не само да бъде уважаван, но и да бъде добре запознат с държавни стандартиотносно типологията на методите за заваряване. Защо? Защото, ако работите с нещо по-сериозно от стар леген в страната, определено ще попаднете на работни чертежи, където ще има икони, букви и съкращения в огромни количества.

Точно така, без технически спецификации и стандартни обозначения - никъде. Съвременните технологии за заваряване са широка гама от най-много различни методисъс собствени изисквания и технически нюанси. Всички те се вписват в няколко стандарта, които сега ще преминем и разгледаме най-внимателно.

Символите за заваряване в чертежите на GOST изглеждат плашещи на пръв поглед. Но ако го разберете и се запасите с оригинални версии на трите основни GOST по типове и обозначения, обозначенията ще станат разбираеми и информативни, а работата ви ще бъде точна и професионална.

Видове заварени съединения.

Първо, ESKD е единна система Проектна документация, просто казано - набор от различни стандарти, според които трябва да се изпълняват всички съвременни технически чертежи, включително документацията за заваряване.

Като част от тази система има няколко стандарта, които ни интересуват:

1. GOST 2.312-72, озаглавен "Конвенционални изображения и обозначения на заварени съединения".
2. ГОСТ 5264-80 „Ръчно дъгово заваряване. Заварени съединения”, където изчерпателно са описани всички възможни видове и обозначения заварки.
3. GOST 14771-76 „Шевове на заварени съединения, заваряване в защитен газ“.

За да се справите със символите на методите за заваряване в инженерните чертежи, трябва да разберете техните видове. Предлагаме да разгледаме пример за обозначението на чертежа:

Изглежда обемисто и плашещо. Но ние няма да сме нервни и бавно да разберем всичко. Има ясна логика в това дълго съкращение, нека започнем да преминаваме през етапите. Нека разделим това чудовище на девет компонента:

Сега тези същите съставни елементипо квадрати:

• Квадрат 1 - помощни знаци за обозначаване на: затворена линия или полева връзка.
• Квадрат 2 е стандартът, според който са дадени символите.
• Квадрат 3 - обозначение с буква и цифра на вида на връзката с нейните конструктивни елементи.
• Квадрат 4 - метод на заваряване съгласно стандарта.
• Квадрат 5 - вид и размери структурни елементиспоред стандарта.
• Квадрат 6 - характеристика под формата на дължина на непрекъсната секция.
• Квадрат 7 - характеристика на връзката, спомагателен знак.
• Квадрат 8 е спомагателен знак за описание на съединение или негови елементи.

А сега нека анализираме подробно всеки елемент от нашето дълго съкращение.

В квадрат номер 1 има кръг - една от допълнителните характеристики, символ на кръгова връзка. Алтернативният символ е флаг, указващ опция за монтаж вместо кръгла.

Специална еднопосочна стрелка показва линията на шева. Друга особеност на заваръчните чертежи е свързана с тази стрелка. Тази едностранна перчаща стрелка има хубава функция, наречена "рафт". Рафтът играе ролята на истински рафт - всички символи могат да бъдат разположени на рафта, ако е посочена видима връзка.

Или под рафта, ако този шев е невидим и се намира от обратната страна, т.е. отвътре. Какво се счита за лицевата страна и какво за грешната страна? Предната страна на еднопосочна връзка винаги е тази, върху която се работи, просто е. Но в двустранната версия с асиметрични ръбове, предната страна ще бъде тази, където се заварява основното съединение. И ако ръбовете са симетрични отпред и отзад, всяка страна може.

И ето най-популярните спомагателни знаци, използвани в чертежите със заваряване:

Разглобяваме квадрати № 2 и 3, видове шевове според GOSTs

Два стандарта са тясно свързани с опциите за свързване: вече познатият ни GOST 14771-76 и известният GOST 5264-80 около.

С какво е известен вторият стандарт: той е написан преди много години - през 1981 г., и е направен толкова компетентно, че този документ все още работи добре.

Пример за чертеж на заваръчни шевове съгласно GOST.

Видове заваръчни съединенияследното:

C - челен шев. Заварените метални повърхности са свързани чрез съседни краища, са на една и съща повърхност или в една и съща равнина. Това е един от най-често срещаните варианти, тъй като механичните параметри на задните конструкции са много високи. Този метод обаче е доста сложен от техническа гледна точка, той е по силите на опитни майстори.

Т - тройник шев. Повърхността на един метален детайл е свързана с челната повърхност на друг детайл. Това е най-твърдата конструкция от всички възможни, но поради това методът на тройника не харесва и не е предназначен за товари с огъване.

H - шев на припокриване. Повърхностите, които трябва да бъдат заварени, са успоредни и леко се припокриват една с друга. Методът е доста солиден. Но натоварването прехвърля по-малко от опциите на задника.

U - ъглов шев. Топенето върви по краищата на детайлите, повърхностите на частите се държат под ъгъл една спрямо друга.

O - специални видове. Ако в GOST няма метод, на чертежа е посочен специален тип заваряване.

И двата стандарта в рамките на EKSD са в добро съответствие помежду си и справедливо споделят отговорността по вид:

Варианти на изображението на заваръчни шевове в чертежите.

Връзки на ръчния дъгов метод съгласно GOST 5264-80:

• C1 - C40 приклад
• T1 - T9 тройник
• H1 - H2 обиколка
• U1 - U10 ъгъл

Заваръчни съединения в защитни газове съгласно GOST 14771-76:

• C1 - C27 приклад
• Т1 - Т10 тройник
• H1 - H4 обиколка
• U1 - U10 ъгъл

В нашата абревиатура във втория квадрат е посочен GOST 14771-76, а в третия T3 методът на тройника без скосени ръбове е двустранен, което е просто посочено в този стандарт.

Площад № 4, методи на заваряване

Както е посочено различни видовешевове.

Също така в стандартите има обозначения на методи за заваряване, ето примери за най-често срещаните от тях:

• A - автоматична потопена дъга без подложки и подложки;
• Af - автоматична потопяема дъга върху възглавница;
• ANDH - в инертен газ волфрамов електродбез добавка;
• INp - метод в инертен газ с волфрамов електрод, но вече с добавка;
• IP - метод в инертен газ с разходен електрод;
• UE - същото, но във въглероден диоксид.

Имаме в квадрат № 4 обозначението на заваръчния UE - това е метод във въглероден диоксид с консумативен електрод.

Квадрат № 5, размери на шева

Това са необходимите размери на шева. Най-удобно е да посочите дължината на крака, тъй като говорим за Т-образна версия с перпендикулярно съединение под прав ъгъл. Кракът се определя в зависимост от границата на провлачване.

Трябва да се отбележи, че ако връзката на стандартните размери е посочена на чертежа, дължината на крака не е посочена. В нашето обозначение на чертежа кракът е равен на 6 mm.

Класификация на заварките.

Допълнителни връзки са:

• SS едностранно, за което дъгата или се движат от едната страна.
• BS двустранен, източникът на топене се движи от двете страни.

Третият участник в нашата партия за рисуване и заваряване - GOST 2.312-72, посветен само на изображения и символи, влиза в бизнеса.

Съгласно този стандарт шевовете се разделят на:

• Видими, които са изобразени като плътна линия.
• Невидим, обозначен на чертежите с пунктирана линия.

Сега обратно към нашия оригинален шев. Ние можем да преведем този символ за заваряване в прост и разбираем текст за човешкото ухо:

Двустранен тройник чрез ръчно електродъгово заваряване в защитен въглероден двуокис с ръбове без скосове, прекъснати със шахматно разположение, кракът на шева е 6 mm, дължината на заварената зона е 50 mm, стъпката е 100 mm, издатините на шева трябва да се отстранят след заваряване.

държавен стандарт

СЪЮЗНА ССР

КОНСТРУКТИВНИ ЕЛЕМЕНТИ И РАЗМЕРИ

ГОСТ 15878-79

Официално издание

ДЪРЖАВЕН КОМИТЕТ ПО СТАНДАРТИ НА СССР

UDC 621.791.76.052:006.354 СЪСТОЯНИЕ

СТАНДАРТ НА СЪЮЗА НА ССР

КОНТАКТНО ЗАВАРЯВАНЕ. ЗАВАРЯНИ ВРЪЗКИ

Конструктивни елементи и размери

съпротивително заваряване. Заварени съединения.

Елементи и размери на дизайна

ГОСТ 15873-70

С постановление на Държавния комитет по стандартите на СССР от 28 май 1979 г. № 1926 се установява срокът на валидност

1. Този стандарт установява структурните елементи и размерите на проектните заварени съединения, изработени от стомани, сплави на основата на желязо-никел и никел, титанови, алуминиеви, магнезиеви и медни сплави, изпълнени чрез точково съпротивление, проекция и шевна заварка.

Стандартът не се прилага за заварени съединения, изпълнени чрез съпротивително заваряване без метално сливане.

2. В стандарта са приети следните обозначения за методи за контактно заваряване:

/C t - точка;

Kr - релефен;

K w - шев.

За структурни елементи на заварени съединения са приети следните обозначения:

s и 51-дебелина на детайла;

d е изчисленият диаметър на отлятата сърцевина на върха или ширината на отлятата зона на заваръчния шев;

h и hi - стойност на проникване;

g и g\ - дълбочината на вдлъбнатината;

t е разстоянието между центровете на съседни точки в редица;

c е разстоянието между осите на съседни редове от точки във верижно подреждане;

C\ - разстояние между осите на съседни редове от точки в шахматно разположение;

Официално публикуване Препечатването е забранено

от 01.07. 1980 г. до 01.07. 1985 г

Неспазването на стандарта се наказва от закона

(§) Standards Publishing, 1979 г

I - дължина на лятата зона на шева;

f ~ стойността на припокриването на отлятите зони на заваръчния шев;

1\ - дължината на незастъпената част на зоната на шева с лига;

B - количеството на припокриване;

и - разстояние от центъра на точката или оста на шева до ръба на припокриването;

n е броят на редовете от точки.

3. Конструктивни елементи на заварени съединения, техните размери трябва да съответстват на тези, посочени на фиг. 1, 2, 3 и в табл. 1, 3, 5 за съединения от Ive група на табл. 2, 4, 6^ за съединения от група В.

Групата на свързване трябва да се установи при проектирането в зависимост от изискванията към заварената конструкция и особено от нея. технологичен процесзаваряване.

4. Стойността на припокриването B за многоредови шевове с верижно подреждане на точки B ~ 2u + c (n-1); с шахматно подреждане на точки B \u003d 2u + C\ (n-1).

5. В зависимост от вида на припокриване на заварената връзка, размерът на припокриване B трябва да се определи в съответствие с фиг. четири.

6. Разстоянието от центъра на точката или оста на шева до ръба на припокриването и трябва да бъде най-малко половината от минималното припокриване.

7. Допуска се заваряване на части с различна дебелина; в този случай размерите на структурните елементи трябва да бъдат избрани според частта с по-малка дебелина.

В случай на -> 2, минималните стойности на припокриване​​B на разстояние

Разстоянието между центровете на съседните точки в реда t и разстоянието между осите на съседните редове точки c трябва да се увеличи с 1,2-1,3 пъти.

8. При заваряване на три или повече части, изчисленият диаметър на лятата сърцевина на точка d трябва да се зададе отделно за всяка двойка свързващи части. Допуска се проникване на средни части.

9. Степента на проникване h y hi трябва да бъде за магнезиеви сплави от 20 до 70%, титан --- от 20 до 95% и други метали и сплави - от 20 до 80% от дебелината на частите.

10. С шев съпротивително заваряванеприпокриването на отлятите зони на заварения шев / трябва да бъде най-малко 25% от дължината на отлятата зона на заваръчния шев L

В случай на заваряване на съпротивителни шевове на детайли с дебелина по-малка от 0,6 mm, е разрешено да се намали количеството на припокриване на отлятите зони на шева до стойности, които гарантират плътността на заваръчния шев.

11. Дълбочината на вдлъбнатината g y gi не трябва да бъде повече от 20% от дебелината

подробности. При заваряване на части със съотношение -\u003e 2, в случай на използване на един от електродите с повишена плоска работа

повърхност, както и при заваряване в труднодостъпни места е разрешено да се увеличи дълбочината на вдлъбнатината до 30% от дебелината на детайла.

Конструктивни елементи на заварени съединения,

изработен чрез съпротивително точково заваряване

а-нелакирани метали; b - плакирани метали; c - части с различна дебелина; 2 - разнородни метали

Конструктивни елементи на заварени съединения, направени чрез контактно релефно заваряване

Ppspe подарък

Конструктивни елементи на заварени съединения, направени чрез съпротивително заваряване

			Единичен ред ш<	ev V, не по-малко от	не го променяй
	Св. 0,3 до 0,4
	Св. 0,4 до 0,6
	Св. 0,6 до 0,7
	Св. 0,7 до 0,8
	Над 0,8 до 1,0
	Над 1,0 до 1,3
	Св. 1.3 до 1.6
	Св. 1.6 до 1.8
	Св. 1.8 до 2.2
	Св. 2.2 до 2.7
	Св. 2.7 до 3.2
	St 3.2 до 3.7
	Св. 3.7 до 4.2
	Св. 4.2 до 4.7
	Св. 4.7 до 5.2
	Св. 5.2 до 5.7
	St. 5.7 до 6.0

	връзки			Едноредов шев B, не по-малко от
				Стомани, сплави на желязо-никелова и никелова основа, титанови сплави	Алуминиеви, магнезиеви и медни сплави
		Над 0,3 до 0,4
		Св. 0,4 до 0,5
		Св. 0,5 до 0,6
		Св. 0,6 до 0,8
		Над 0,8 до 1,0
		Над 1,0 до 1,3
		St 1.3 до 1.6
		Св. 1.6 до 1.8
		Св. 1.8 до 2.2
		Св. 2.2 до 2.7
		Св. 2.7 до 3.2

Забележка. Допуска се намаляване на размерите t и c, като размерът d трябва да съответства на посочените в таблицата.

	Група за свързване		d, не по-малко от	Едноредов шев B, не по-малко от
		St, 0,3 до 0,4
		Св. 0,4 до 0,6
		St, 0,6 до 0,7
		St, 0,7 до 0,8
		Sv 0,8 до 1,0
		Над 1,0 до 1,3
		Св. 1.3 до 1.6
		Св. 1.6 до 1.8
		Св. 1.8 до 2.2
		Св. 2.2 до 2.7

Продължение на таблицата. 3

	връзки		d, не по-малко от	Едноредов шев B, не по-малко от
		Св. 2.7 до 3.2
		Св. 3.2 до 3.7
		Св. 3.7 до 4.2
		St 4.2 до 4.7
		Св. 4.7 до 5.2
		Св. 5.2 до 5.7
		St. 5.7 до 6.0

Таблица 4

Група за свързване		Едноредов шев B, d, не по-малко
	Св. 0,3 до 0,4
	Sv 0,4 до 0,5
	Св. 0,5 до 0,6
	Св. 0,6 до 0,8
	Над 0,8 до 1,0
	Над 1,0 до 1,3
	Св. 1.3 до 1.6
	Св. 1.6 до 1.8
	St.], 8 до 2.2
	Св. 2.2 до 2.7
	Св. 2.7 до 3.2
	Св. 3.2 до 3.7
	Св. 3.7 до 4.2
	Св. 4.2 до 4.7
	Св. 4.7 до 5.2
	Св. 5.2 до 5.7
	St. 5.7 до 6.0

				Едноредов шев B, не по-малко от
Метод на заваряване			d, не по-малко от	Стомани, сплави на желязо-никелова и никелова основа, титанови сплави	Алуминиеви, магнезиеви и медни сплави
		Св. 0,3 до 0,4
		Св. 0,4 до 0,6
		Sv 0,6 до 0,8
		Sv 0,8 до 1,0
		От 1.0 до 1.3
		("при 1,3 до 1,6
		g: в 1,6 до 1,8
		Св. 1.8 до 2.2
		Св. 2.2 до 2.7
		Св. 2.7 до 3.2
		Св. 3.2 до 3.7
		Св. 3.7 до 4.0
					Таблица 6
				Едноредов шев B, не по-малко от
Метод на заваряване	Група за свързване		d, не по-малко от	Стомани, сплави на желязо-никелова и никелова основа, титанови сплави	Алуминиеви, магнезиеви и медни сплави
		Св. 0,3 до 0,4
		Св. 0,4 до 0,5
		Св. 0,5 до 0,6
		Sv 0,6 до 0,8
		Над 0,8 до 1,0

Продължение на таблицата. 6

Метод на заваряване	Група за свързване		d, не по-малко от	Едноредов шев B, не по-малко от
				Стомани, сплави на желязо-никелова и никелова основа, титанови сплави	Алуминиеви, магнезиеви и медни сплави
		Над 1,0 до 1,3
		Св. 1.3 до 1.6
		Св. 1.6 до 1.8
		Св. 1.8 до 2.2
		St, 2,2 до 2,7
		Св. 2.7 до 3.2

Видове припокриване на заварени съединения, изпълнени чрез точково съпротивление и заваряване на шевове

Редактор И. В. Виноградская Технически редактор В. Ю. Смирнова Коректор Е. И. Евтеева

Предаден на комплекта 21.06.79 Подписан. във фурната 08/10/79 0,75 стр. л. 0,57 сметка -ред. л. Тир. 30000 Цена 3 коп.

Орден "Знак на честта" Издателство на стандартите. Москва, D-557, Новопресненски пер., 3. Печатница за стандарти Калуга, ул. Москва, 256. Зах. 1727 г

1. Физически основи на заваряването

Заваряването е технологичен процес за получаване на неразривна връзка на материалите поради образуването на атомна връзка. Процесът на създаване на заварено съединение протича на два етапа.

На първия етап е необходимо повърхностите на заваряваните материали да се доближат до разстоянието между силите на междуатомно взаимодействие (около 3 A). Обикновените метали при стайна температура не се свързват при натиск дори при значително усилие. Свързването на материалите се възпрепятства от тяхната твърдост, когато се сближат, действителният контакт се получава само в няколко точки, независимо колко внимателно са обработени. Процесът на свързване е силно повлиян от повърхностни замърсявания - оксиди, мастни филми и др., както и слоеве от абсорбирани примесни атоми. Поради тези причини е невъзможно да се изпълни условието за добър контакт при нормални условия. Следователно образуването на физически контакт между съединените ръбове по цялата повърхност се постига или поради разтопяването на материала, или в резултат на пластични деформации в резултат на приложеното налягане. На втория етап се осъществява електронното взаимодействие между атомите на съединяваните повърхности. В резултат на това интерфейсът между частите изчезва и се образуват или атомни метални връзки (металите са заварени), или ковалентни или йонни връзки (при заваряване на диелектрици или полупроводници). Въз основа на физическата същност на процеса на образуване на заварено съединение се разграничават три класа заваряване: заваряване чрез стопяване, заваряване под налягане и термомеханично заваряване (фиг. 1.25).

Ориз. 1.25.

За заваряване чрез стопяване включват видове заваряване, извършено чрез топене без прилагане на налягане. Основните източници на топлина при заваряване чрез стопяване са заваръчната дъга, газовият пламък, източниците на лъчиста енергия и "джаулова топлина". В този случай стопилките на съединените метали се обединяват в обща заваръчна вана и при охлаждане стопилката кристализира в лят заваръчен шев.

За термомеханично заваряване използва се топлинна енергия и налягане. Свързването на свързаните части в монолитно цяло се осъществява чрез прилагане на механични натоварвания, а нагряването на заготовките осигурява необходимата пластичност на материала.

За заваряване под налягане включват операции, извършвани с прилагане на механична енергия под формата на налягане. В резултат на това металът се деформира и започва да тече като течност. Металът се движи по интерфейса, носейки замърсения слой със себе си. Така в пряк контакт влизат свежи слоеве материал, които влизат в химично взаимодействие.

2. Основни видове заваряване

Ръчно дъгово заваряване.Електродъговото заваряване в момента е най-важният вид заваряване на метали. Източникът на топлина в този случай е електрическа дъга между два електрода, единият от които е детайлът за заваряване. Електрическата дъга е мощен разряд в газова среда.

Процесът на запалване на дъгата се състои от три етапа: късо съединение на електрода към детайла, прибиране на електрода с 3-5 mm и възникване на стабилен дъгов разряд. Осъществява се късо съединение, за да се нагрее електрода (катода) до температурата на интензивно електронно екзоизлъчване.

На втория етап електроните, излъчени от електрода, се ускоряват в електрическото поле и предизвикват йонизация на газовата междина катод-анод, което води до появата на стабилен дъгов разряд. Електрическата дъга е концентриран източник на топлина с температури до 6000 °C. Заваръчните токове достигат 2-3 kA при напрежение на дъгата (10-50) V. Най-често се използва електродъгово заваряване с покрит електрод. Това е ръчно електродъгово заваряване с електрод, покрит с подходящ състав, имащо следното предназначение:

1. Газова и шлакова защита на стопилката от околната атмосфера.

2. Легиране на заваръчния материал с необходимите елементи.

Съставът на покритията включва вещества: шлакообразуващи - за защита на стопилката с обвивка (оксиди, фелдшпати, мрамор, креда); образуващи газове CO2, CH4, CCl4; легиране - за подобряване на свойствата на шева (ферованадий, ферохром, феротитан, алуминий и др.); дезоксиданти - за елиминиране на железни оксиди (Ti, Mn, Al, Si и др.) Пример за реакция на дезоксидация: Fe2O3 + Al \u003d Al2O3 + Fe.

Ориз. 1.26. : 1 - части за заваряване, 2 - заваръчен шев, 3 - флюсова кора, 4 - газова защита, 5 - електрод, 6 - електродно покритие, 7 - заваръчна вана

Ориз. 1.26 илюстрира заваряване с покрит електрод. Съгласно горната схема се запалва заваръчна дъга между частите (1) и електрода (6). Покритието (5) по време на топенето предпазва заваръчния шев от окисляване, подобрява свойствата му чрез легиране. Под въздействието на температурата на дъгата, електродът и материалът на детайла се стопяват, образувайки заваръчна вана (7), която допълнително кристализира в заваръчен шев (2), последният се покрива с флюсова кора (3) отгоре, предназначена да защита на заваръчния шев. За да се получи висококачествена заварка, заварчикът поставя електрода под ъгъл (15-20) 0 и го премества надолу, докато се топи, за да поддържа постоянна дължина на дъгата (3-5) mm и по оста на заварката, за да запълни жлеба с метал. В този случай обикновено краят на електрода прави напречни колебателни движения, за да се получат ролки с необходимата ширина.

Автоматично заваряване под флюс.

Широко използвано автоматично заваряване с консумативен електрод под слой от флюс. Флюсът се излива върху продукта със слой (50-60) mm с дебелина, в резултат на което дъгата гори не във въздуха, а в газов мехур, разположен под потока, разтопен по време на заваряване и изолиран от директен контакт с въздуха. Това е достатъчно, за да се елиминира пръскането на течен метал и изкривяването на формата на заваръчния шев дори при големи токове. При заваряване под слой от флюс обикновено се използва ток до (1000-1200) A, което е невъзможно при отворена дъга. По този начин залагането на заваряване под флюс може да увеличи заваръчния ток с 4-8 пъти в сравнение със заваряването с отворена дъга, като същевременно поддържа добро качество на заваряване при висока производителност. При електродъгово заваряване под флюс завареният метал се образува поради топенето на основния метал (около 2/3) и само около 1/3 поради електродния метал. Дъгата под слой флюс е по-стабилна, отколкото с отворена дъга. Заваряването под флюсов слой се извършва с гол електроден проводник, който се подава от намотката в зоната на изгаряне на дъгата от заваръчната глава на машината, която се движи по шева. Пред главата през тръбата в жлеба за заваряване навлиза гранулиран флюс, който, топейки се по време на процеса на заваряване, равномерно покрива шева, образувайки твърда кора от шлака.

По този начин автоматичното заваряване под слой от флюс се различава от ръчното заваряване по следните показатели: стабилно качество на шева, производителността е (4-8) пъти по-голяма от тази при ръчно заваряване, дебелината на слоя от флюс е (50-60) mm , силата на тока е (1000-1200) A, оптималната дължина на дъгата се поддържа автоматично, шевът се състои от 2/3 от основния метал и 1/3 от дъгата гори в газов мехур, което осигурява отлично качество на заваряване.

Електрошлаково заваряване.

Електрошлаковото заваряване е фундаментално нов тип процес на свързване на метали, изобретен и разработен в PWI. Пейтън. Частите за заваряване се покриват с шлака, нагрята до температура, по-висока от температурата на топене на основния метал и електродната тел.

На първия етап процесът протича по същия начин, както при заваряване под флюс. След образуването на баня от течна шлака, дъгата спира и краищата на продукта се стопяват поради топлината, отделена при преминаване на ток през стопилката. Електрошлаковото заваряване позволява заваряване на големи дебелини на метал с едно преминаване, осигурява висока производителност, високо качество на заваръчния шев.

Ориз. 1.27. :

1 - заварени части, 2 - заварка, 3 - разтопена шлака, 4 - плъзгачи, 5 - електрод

Схемата на електрошлаковото заваряване е показана на фиг. 1.27. Заваряването се извършва с вертикално разположение на части (1), чиито ръбове също са вертикални или имат наклон не повече от 30 o спрямо вертикалата. Между частите за заваряване се създава малка междина, където се излива шлаков прах. В началния момент между електрода (5) и монтирания отдолу метален прът се запалва дъга. Дъгата разтопява флюса, който запълва пространството между ръбовете на частите за заваряване и водно охлажданите медни формовъчни плъзгачи (4). Така от разтопения флюс се появява шлакова баня (3), след което дъгата се шунтира от разтопената шлака и изгасва. В този момент електродъговото топене преминава в електрошлаков процес. Когато токът преминава през разтопената шлака, се отделя джаулова топлина. Шлаковата баня се нагрява до температури (1600-1700) 0С, надвишаващи температурата на топене на основния и електродния метал. Шлаката разтопява ръбовете на частите, които трябва да бъдат заварени, и електрода, потопен в шлаковата баня. Разтопеният метал се стича надолу към дъното на резервоара за шлака, където образува заваръчния басейн. Басейнът за шлака надеждно защитава заваръчния басейн от околната атмосфера. След като източникът на топлина бъде отстранен, металът на заваръчната вана кристализира. Образуваният шев е покрит с шлакова кора, чиято дебелина достига 2 мм.

Редица процеси допринасят за подобряване на качеството на заваръчния шев при електрошлаковото заваряване. В заключение отбелязваме основните предимства на електрошлаковото заваряване.

Газовите мехурчета, шлаката и леките примеси се отстраняват от зоната на заваряване поради вертикалното положение на заваръчния апарат.

Заваръчен шев с висока плътност.

Заваръчният шев е по-малко склонен към напукване.

Производителността на електрошлаковото заваряване при големи дебелини на материалите е почти 20 пъти по-висока от тази на автоматичното заваряване под флюс.

Можете да получите шевове със сложна конфигурация.

Този тип заваряване е най-ефективен при съединяване на големи части като корпуси на кораби, мостове, валцовани и др.

Електронно-лъчево заваряване.

Източникът на топлина е мощен сноп от електрони с енергия от десетки килоелектронволта. Бързите електрони, проникващи в детайла, предават енергията си на електроните и атомите на веществото, причинявайки интензивно нагряване на заварения материал до точката на топене. Процесът на заваряване се извършва във вакуум, което гарантира високо качество на шева. Поради факта, че електронният лъч може да бъде фокусиран до много малки размери (по-малко от микрон в диаметър), тази технология е монопол в заваряването на микрочасти.

Плазмено заваряване.

При плазменото заваряване източник на енергия за нагряване на материала е плазмата – йонизиран газ. Наличието на електрически заредени частици прави плазмата чувствителна към въздействието на електрическите полета. В електрическо поле електроните и йоните се ускоряват, тоест увеличават енергията си, а това е еквивалентно на нагряване на плазмата до 20-30 хиляди градуса. За заваряване се използват дъгови и високочестотни плазмени горелки (виж фиг. 1.17 - 1.19). За заваряване на метали по правило се използват плазмени горелки с директно действие, а за заваряване на диелектрици и полупроводници се използват плазмени горелки с непряко действие. За заваряване се използват и високочестотни плазмени горелки (фиг. 1.19). В камерата на плазмената горелка газът се нагрява от вихрови токове, генерирани от високочестотни индукторни токове. Няма електроди, така че плазмата е с висока чистота. Горелка от такава плазма може да се използва ефективно в заваръчното производство.

Дифузионно заваряване.

Методът се основава на взаимната дифузия на атомите в повърхностните слоеве на контактуващите материали при висок вакуум. Високата дифузионна способност на атомите се осигурява чрез нагряване на материала до температура, близка до точката на топене. Липсата на въздух в камерата предотвратява образуването на оксиден филм, който може да попречи на дифузията. Надеждният контакт между заваряваните повърхности се осигурява чрез механична обработка до висок клас на чистота. Силата на натиск, необходима за увеличаване на действителната контактна площ, е (10-20) MPa.

Технологията на дифузионно заваряване е както следва. Заготовките за заваряване се поставят във вакуумна камера и се притискат с малка сила. След това заготовките се нагряват с ток и се държат известно време при дадена температура. Дифузионното заваряване се използва за свързване на слабо съвместими материали: стомана с чугун, титан, волфрам, керамика и др.

Контактно електрозаваряване.

При електрическо контактно заваряване или съпротивително заваряване, нагряването се извършва чрез преминаване на електрически ток с достатъчна игла през мястото на заваряване. Частите, нагрявани от електрически ток до състояние на топене или пластмаса, се изстискват или разстройват механично, което осигурява химическото взаимодействие на металните атоми. По този начин електросъпротивителното заваряване принадлежи към групата на заваряване под налягане. Съпротивителното заваряване е един от високоефективните методи за заваряване, лесно се автоматизира и механизира, поради което намира широко приложение в машиностроенето и строителството. Според формата на съединенията има три вида електросъпротивително заваряване: челно, ролково (шевно) и точково.

Челно контактно заваряване.

Това е вид съпротивително заваряване, при което свързването на заваряваните части става по повърхността на челните краища. Частите се захващат в гъбести електроди, след което се притискат една към друга от повърхностите, които трябва да се съединят, и през тях се пропуска заваръчният ток. Челно заваряване свързва тел, пръти, тръби, ленти, шини, вериги и други части по цялата площ на краищата им. Има два метода за челно заваряване:

Устойчивост: във връзката възниква пластична деформация и ставата се образува без разтопяване на метала (температурата на ставите е 0,8-0,9 от температурата на топене).

Преформатиране: частите се допират в началото в отделни малки контактни точки, през които преминава ток с висока плътност, което води до стопяване на частите. В резултат на топенето на челния край се образува слой от течен метал, който по време на утаяване се изстисква от съединението заедно с примеси и оксидни филми.

Таблица 1.4

Параметри на машината за челно заваряване

Тип машина	W, (kVA)	U роб, (B)	Заварки на час.	F, (kN)

Обозначения на колони: W - мощност на машината, Uwork - работно напрежение, производителност, F - сила на компресия на частите, които ще бъдат заварени, S - площ на повърхността, която ще бъде заварена.

Температурата на нагряване и налягането на натиск при челно заваряване са взаимосвързани. Както следва от фиг. 1.28, силата F намалява значително с повишаване на температурата на нагряване на детайлите по време на заваряване.

Контактно заваряване на шевове.

Вид съпротивително заваряване, при което елементите се съединяват чрез припокриване на въртящи се дискови електроди под формата на непрекъснат или прекъсващ шев. При заваряване на шев, образуването на непрекъсната връзка (шев) става чрез последователно припокриване на точки една след друга; за да се получи запечатан шев, точките се припокриват една с друга най-малко на половината от техния диаметър. На практика се използва заваряване на шевове:

непрекъснато;

Прекъснат с непрекъснато въртене на ролките;

Прекъснат с периодично въртене.

Ориз. 1.28.

Заваряването на шевове се използва в масовото производство при производството на различни съдове. Извършва се на променлив ток със сила (2000-5000) A. Диаметърът на ролките е (40-350) mm, силата на натиск на заваряваните части достига 0,6 тона, скоростта на заваряване е (0,53 .5) m / min.

Точково контактно заваряване.

При точковото заваряване частите, които трябва да се съединят, обикновено се намират между два електрода. Под действието на механизма за натиск електродите плътно притискат частите, които трябва да бъдат заварени, след което се включва токът. Поради преминаването на ток заваряваните части бързо се нагряват до температурата на заваряване. Диаметърът на разтопеното ядро ​​определя диаметъра на заваръчното петно, обикновено равен на диаметъра на контактната повърхност на електрода.

В зависимост от разположението на електродите спрямо заваряваните детайли точковото заваряване бива двустранно и едностранно.

При точково заваряване на части с различна дебелина, получената асиметрична сърцевина се измества към по-дебела част и при голяма разлика в дебелината не улавя тънка част. Поради това се използват различни технологични методи за осигуряване на изместване на сърцевината към съединяваните повърхности, увеличаване на нагряването на тънък лист поради наслагвания, създаване на релеф върху тънък лист, използване на по-масивни електроди от страната на дебела част, и т.н.

Разновидност на точковото заваряване е релефното заваряване, когато първоначалният контакт на частите се осъществява по предварително подготвени издатини (релефи). Токът, преминаващ през мястото на контакт на всички релефи с долната част, ги нагрява и частично ги разтопява. Под натиск релефите се деформират, а горната част става плоска. Този метод се използва за заваряване на малки части. В табл. 1.5 показва характеристиките на машините за точково заваряване.

Таблица 1.5

Характеристики на апаратите за точково заваряване

Тип машина	W, (kVA)	U роб, (B)	D, (mm)	F, (kN)	Заварки на час

Обозначения в колоните: W - мощност на машината, rab - работно напрежение, D - диаметър на електрода, F - сила на натиск на заваряваните части, заварки на час - производителност.

Точково кондензаторно заваряване.

Един от често срещаните видове съпротивително заваряване е кондензаторно заваряване или заваряване със съхранена енергия, съхранявана в електрически кондензатори. Енергията в кондензаторите се съхранява, когато се зареждат от източник на постоянно напрежение (генератор или токоизправител), а след това, по време на процеса на разреждане, се преобразува в топлина, използвана за заваряване. Енергията, съхранявана в кондензаторите, може да се регулира чрез промяна на капацитета на кондензатора (C) и напрежението на зареждане (U).

Има два вида заваряване на кондензатори:

Без трансформатор (кондензаторите се разреждат директно върху частите за заваряване);

Трансформатор (кондензаторът се разрежда към първичната намотка на заваръчния трансформатор, във вторичната верига на който има предварително компресирани части за заваряване).

Схематична диаграма на заваряване на кондензатор е показана на фиг. 1.29.

Ориз. 1.29. : Tr - повишаващ трансформатор, V - токоизправител, C - кондензатор с капацитет 500 микрофарада, Rk - съпротивление на частите за заваряване, K - ключ ключ

В позиция на превключвателя 1 кондензаторът се зарежда до напрежение U0. Когато превключвателят се премести на поз. 2 кондензаторът се разрежда през контактното съпротивление на частите, които ще бъдат заварени. Това създава мощен токов импулс.

Напрежението от кондензатора се прилага към детайла чрез точкови контакти с площ от ~ 2 mm. Полученият токов импулс, в съответствие със закона на Джаул-Ленц, загрява контактната зона до работната температура на заваряване. За да се осигури надеждно притискане на заваряваните повърхности, през точковите електроди към частите се предава механично напрежение от около 100 MPa.

Основното приложение на кондензаторното заваряване е свързването на метали и сплави с малка дебелина. Предимството на кондензаторното заваряване е ниската консумация на енергия.

За да определим ефективността на заваряването, оценяваме максималната температура в зоната на контакт на заваряваните части (Tmax).

Поради факта, че продължителността на импулса на разрядния ток не надвишава 10 -6 s, изчислението е извършено в адиабатно приближение, т.е. пренебрегвайки отвеждането на топлина от областта на текущия поток.

Принципът на контактно нагряване на части е показан на фиг. 1.30.

Ориз. 1.30 .: 1 - заварени части с дебелина d \u003d 5 * 10 -2 cm, 2 - електроди с площ S \u003d 3 * 10 -2 cm, C - кондензатор с капацитет 500 микрофарада, Rk - контакт съпротива

Предимството на кондензаторното заваряване е ниската консумация на енергия, която е (0,1-0,2) kVA. Продължителността на импулса на заваръчния ток е хилядни от секундата. Диапазонът на дебелините на заварения метал е в диапазона от 0,005 mm до 1 mm. Кондензаторното заваряване позволява успешно свързване на метали с малка дебелина, малки части и микрочасти, които са слабо видими с невъоръжено око и изискват използването на оптични устройства по време на монтажа. Този прогресивен метод на заваряване е намерил приложение в производството на електрически и авиационни инструменти, часовникови механизми, камери и др.

Студено заваряване.

Свързването на детайлите по време на студено заваряване се извършва чрез пластична деформация при стайна и дори при отрицателни температури. Образуването на неразривна връзка възниква в резултат на появата на метална връзка, когато контактните повърхности се приближават една към друга до разстояние, на което е възможно действието на междуатомни сили, и в резултат на голяма сила на компресия, оксидният филм се образуват счупвания и чисти метални повърхности.

Повърхностите, които ще се заваряват, трябва да бъдат добре почистени от адсорбирани примеси и мастни филми. Студеното заваряване може да се използва за точкови, шевни и челни съединения.

На фиг. 1.31 показва процеса на студено точково заваряване. Метални листове (1) с внимателно почистена повърхност в точката на заваряване се поставят между щанци (2) с издатини (3). Поансонът се притиска с определена сила P, издатините (3) се притискат в метала до цялата им височина, докато опорните повърхности (4) на поансоните опрат външната повърхност на детайлите, които ще бъдат заварени.

Ориз. 1.31.

Студеното заваряване се използва за свързване на проводници, гуми, тръби с припокриване и челно. Налягането се избира в зависимост от състава и дебелината на заварения материал, средно е (1-3) GPa.

Индукционно заваряване.

Този метод основно заварява надлъжните шевове на тръбите по време на тяхното производство на непрекъснати мелници и заварява твърди сплави върху стоманени основи при производството на ножове, свредла и други инструменти.

При този метод металът се нагрява чрез преминаване на високочестотни токове през него и се компресира. Индукционното заваряване е удобно, тъй като е безконтактно, високочестотните токове се локализират близо до повърхността на нагретите детайли. Такива инсталации работят по следния начин. Токът на високочестотния генератор се подава към индуктора, който индуцира вихрови токове в детайла и тръбата се нагрява. Мелници от този тип се използват успешно за производство на тръби с диаметър (12-60) mm със скорост до 50 m/min. Токът се доставя от лампови генератори с мощност до 260 kW при честота 440 kHz и 880 kHz. Произвеждат се и тръби с големи диаметри (325 mm и 426 mm) с дебелина на стената (7-8) mm, със скорост на заваряване до (30-40) m/min.

Характеристики на заваряване на различни метали и сплави

Заваряемостта се разбира като способността на металите и сплавите да образуват съединение със същите свойства като заваряваните метали и да нямат дефекти под формата на пукнатини на порите, кухини и неметални включвания.

По време на заваряване почти винаги възникват остатъчни напрежения при заваряване (като правило опън в шева и натиск в основния метал). За да се стабилизират свойствата на връзката, е необходимо да се намалят тези напрежения.

Заваряване на въглеродни стомани.

Електродъгово заваряване на въглеродни и легирани стомани се извършва с електродни материали, които осигуряват необходимите механични свойства. Основната трудност в този случай е втвърдяването на зоната около заварката и образуването на пукнатини. За да се предотврати образуването на пукнатини, се препоръчва:

1) за производство на нагряване на продукти до температури (100-300) 0C;

2) замяна на еднослойно заваряване с многослойно;

3) използвайте покрити електроди (заваряването се извършва на постоянен ток с обратна полярност);

4) темперирайте продукта след заваряване до температура 300 0C.

Заваряване на високохромисти стомани.

Стоманите с високо съдържание на хром, съдържащи (12-28)% Cr, имат неръждаеми и топлоустойчиви свойства. В зависимост от съдържанието на хром и въглерод високохромистите стомани се делят според структурата си на феритни, феритно-мартензитни и мартензитни стомани.

Трудностите при заваряване на феритни стомани се дължат на факта, че по време на охлаждане в района на 1000 0C е възможно утаяване на зърна от хромов карбид по границите на зърната. Това намалява корозионната устойчивост на стоманата. За да се предотвратят тези явления, е необходимо:

1) прилагайте намалени стойности на тока, за да осигурите високи скорости на охлаждане по време на заваряване;

2) въвеждане на силни карбидообразуватели (Ti, Cr, Zr, V) в стоманата;

3) отгряване след заваряване при 900 0C за изравняване на съдържанието на хром в зърната и по границите.

Феритно-мартензитните и мартензитните стомани се препоръчват да се заваряват с нагряване до (200-300) 0C.

Заваряване на чугун.

Заваряването на чугун се извършва при нагряване до (400-600) 0С. Заваряването се извършва с чугунени електроди с диаметър (8-25) mm. Добри резултати се получават чрез дифузионно заваряване на чугун към чугун и чугун към стомана.

Заваряване на мед и нейните сплави.

Заваряемостта на медта се влияе отрицателно от примеси на кислород, водород и олово. Най-често срещаното газово заваряване. Електродъгово заваряване с въглеродни и метални електроди е обещаващо.

заваряване на алуминий.

Заваряването се възпрепятства от оксидния филм Al2O3. Само използването на потоци (NaCl, RCl, LiF) дава възможност за разтваряне на алуминиев оксид и осигуряване на нормално образуване на заваръчния шев. Алуминият е добре заварен чрез дифузионно заваряване.

Точковото заваряване е вид контактно заваряване. При този метод нагряването на метала до точката му на топене се осъществява от топлина, която се образува при преминаване на голям електрически ток от една част към друга през мястото на контакта им. Едновременно с преминаването на тока и известно време след него, частите се компресират, в резултат на което се получава взаимно проникване и сливане на нагретите участъци от метала.

Характеристиките на контактното точково заваряване са: кратко време за заваряване (от 0,1 до няколко секунди), висок заваръчен ток (повече от 1000A), ниско напрежение в заваръчната верига (1-10V, обикновено 2-3V), значителна сила, компресираща заварката петно ​​(от няколко десетки до стотици кг), малка зона на топене.

Точковото заваряване най-често се използва за свързване на листови заготовки с припокриване, по-рядко за заваряване на прътови материали. Диапазонът на дебелините, заварени с него, е от няколко микрометра до 2-3 cm, но най-често дебелината на заварения метал варира от десети до 5-6 mm.

В допълнение към точковото заваряване има и други видове контактно заваряване (челно, шевно и т.н.), но точковото заваряване е най-разпространено. Използва се в автомобилостроенето, строителството, радиоелектрониката, самолетостроенето и много други индустрии. По време на конструирането на съвременни облицовки, по-специално, се произвеждат няколко милиона точки за заваряване.

Заслужена популярност

Голямото търсене на точково заваряване се дължи на редица предимства, които притежава. Сред тях: липса на нужда от заваръчни консумативи (електроди, пълнители, флюси и др.), леки остатъчни деформации, простота и удобство при работа със заваръчни машини, точност на връзката (практически без заварка), екологичност, ефективност, чувствителност към лесна механизация и автоматизация, висока производителност. Машините за точково заваряване са способни да извършват до няколкостотин заваръчни цикъла (точкови заварки) в минута.

Недостатъците включват липсата на плътност на шева и концентрацията на напрежение в точката на заваряване. Освен това, последните могат да бъдат значително намалени или дори елиминирани чрез специални технологични методи.

Последователност на процесите при електросъпротивително точково заваряване

Целият процес на точково заваряване може да бъде разделен на 3 етапа.

• Компресия на части, причиняваща пластична деформация на микронеравностите във веригата електрод-част-част-електрод.
• Включване на импулс на електрически ток, което води до нагряване на метала, разтопяването му в зоната на фугата и образуване на течно ядро. С преминаването на тока ядрото се увеличава на височина и диаметър до максимален размер. Връзките се образуват в течната фаза на метала. В същото време пластичната седиментация на контактната зона продължава до крайния размер. Компресирането на частите осигурява образуването на уплътнителен колан около разтопеното ядро, което предотвратява изпръскването на метала извън зоната на заваряване.
• Изключване на тока, охлаждане и кристализация на метала, завършващо с образуването на лято ядро. При охлаждане обемът на метала намалява и възникват остатъчни напрежения. Последните са нежелано явление, с което се борим по различни начини. Силата, която притиска електродите, се отстранява с известно закъснение след изключване на тока. Това осигурява необходимите условия за по-добра кристализация на метала. В някои случаи, в последния етап на електросъпротивително точково заваряване, дори се препоръчва да се увеличи силата на затягане. Осигурява изковаване на метал, което елиминира нехомогенностите на заваръчния шев и облекчава напрежението.

В следващия цикъл всичко се повтаря отново.

Основни параметри на електросъпротивително точково заваряване

Основните параметри на съпротивително точково заваряване включват: силата на заваръчния ток (I CB), продължителността на неговия импулс (t CB), силата на компресия на електродите (F CB), размерът и формата на работните повърхности на електродите (R - със сферична, d E - с плоска форма). За по-добра визуализация на процеса тези параметри са представени под формата на циклограма, отразяваща изменението им във времето.

Разграничаване на твърди и меки режими на заваряване. Първият се характеризира с висок ток, кратка продължителност на токовия импулс (0,08-0,5 секунди в зависимост от дебелината на метала) и висока сила на компресия на електродите. Използва се за заваряване на медни и алуминиеви сплави с висока топлопроводимост, както и на високолегирани стомани за запазване на устойчивостта им на корозия.

В мекия режим заготовките се нагряват по-плавно със сравнително малък ток. Продължителността на заваръчния импулс е от десети до няколко секунди. Показани са меки режими за стомани, склонни към втвърдяване. По принцип меките режими се използват за съпротивително точково заваряване у дома, тъй като мощността на устройствата в този случай може да бъде по-ниска, отколкото при твърдо заваряване.

Размери и форма на електродите. С помощта на електроди заваръчната машина е в пряк контакт със заваряваните части. Те не само подават ток към зоната на заваряване, но също така предават сила на натиск и премахват топлината. Формата, размерите и материалът на електродите са най-важните параметри на апаратите за точково заваряване.

В зависимост от формата си електродите се делят на прави и къдрави. Първите са най-често срещаните, те се използват за заваряване на части, които позволяват свободен достъп на електроди до заварената зона. Техните размери са стандартизирани от GOST 14111-90, който установява следните диаметри на електродните пръти: 10, 13, 16, 20, 25, 32 и 40 mm.

Според формата на работната повърхност има електроди с плоски и сферични върхове, характеризиращи се съответно със стойностите на диаметъра (d) и радиуса (R). Контактната площ на електрода с детайла зависи от стойността на d и R, което влияе върху плътността на тока, налягането и размера на сърцевината. Електродите със сферична повърхност имат по-голяма издръжливост на инструмента (способни да правят повече върхове преди повторно шлайфане) и са по-малко податливи на разместване от електродите с плоска повърхност. Следователно, със сферична повърхност се препоръчва да се произвеждат електроди, използвани в щипки, както и фигурни електроди, които работят с големи отклонения. При заваряване на леки сплави (например алуминий, магнезий) се използват само електроди със сферична повърхност. Използването на електроди с плоска повърхност за тази цел води до прекомерни вдлъбнатини и подрязвания на повърхността на точките и увеличени празнини между частите след заваряване. Размерите на работната повърхност на електродите се избират в зависимост от дебелината на заваряваните метали. Трябва да се отбележи, че електродите със сферична повърхност могат да се използват в почти всички случаи на точково заваряване, докато електродите с плоска повърхност много често не са приложими.

* - в новия GOST вместо диаметър от 12 mm се въвеждат 10 и 13 mm.

Приземните части на електродите (местата, свързани с електродържача) трябва да осигуряват надеждно предаване на електрическия импулс и силата на натискане. Често те се правят под формата на конус, въпреки че има и други видове връзки - по цилиндрична повърхност или резба.

От голямо значение е материалът на електродите, който определя тяхното електрическо съпротивление, топлопроводимост, термична стабилност и механична якост при високи температури. По време на работа електродите се нагряват до високи температури. Термоцикличният режим на работа, заедно с механично променливо натоварване, предизвиква повишено износване на работните части на електродите, което води до влошаване на качеството на връзките. За да могат електродите да издържат на тежки условия на работа, те се изработват от специални медни сплави с висока термоустойчивост и висока електро- и топлопроводимост. Чистата мед също може да работи като електроди, но има ниско съпротивление и изисква често повторно шлайфане на работната част.

Заваръчен ток. Силата на заваръчния ток (I CB) е един от основните параметри на точковото заваряване. Той определя не само количеството топлина, отделена в зоната на заваряване, но и градиента на нейното увеличаване във времето, т.е. скорост на нагряване. Размерите на заварената сърцевина (d, h и h 1) пряко зависят от I WT и нарастват пропорционално на увеличаването на I WT.

Трябва да се отбележи, че токът, който протича през зоната на заваряване (I CB) и токът, протичащ във вторичната верига на заваръчната машина (I 2), се различават един от друг - и колкото повече, толкова по-малко е разстоянието между точките на заваряване . Причината за това е шунтовият ток (Ish), протичащ извън зоната на заваряване - включително през предварително направени точки. По този начин токът в заваръчната верига на машината трябва да бъде по-голям от заваръчния ток със стойността на шунтовия ток:

I 2 \u003d I CB + I w

За да определите силата на заваръчния ток, можете да използвате различни формули, които съдържат различни емпирични коефициенти, получени емпирично. В случаите, когато не е необходимо точно определяне на заваръчния ток (което се случва най-често), неговата стойност се взема от таблици, съставени за различни режими на заваряване и различни материали.

Увеличаването на времето за заваряване позволява заваряване с токове, много по-ниски от посочените в таблицата за промишлени устройства.

време за заваряване. Времето за заваряване (t CB) се разбира като продължителността на токовия импулс при извършване на една точка на заваряване. Заедно със силата на тока, той определя количеството топлина, което се отделя в зоната на свързване при преминаване на електрически ток през нея.

С увеличаване на t CB, проникването на части се увеличава и размерите на сърцевината на разтопения метал се увеличават (d, h и h 1). В същото време отделянето на топлина от зоната на топене също се увеличава, частите и електродите се нагряват и топлината се разсейва в атмосферата. Когато се достигне определено време, може да възникне състояние на равновесие, при което цялата входяща енергия се отстранява от зоната на заваряване, без да се увеличава проникването на частите и размера на сърцевината. Следователно увеличаването на t SW е препоръчително само до определен момент.

При точното изчисляване на продължителността на заваръчния импулс трябва да се вземат предвид много фактори - дебелината на детайлите и големината на заваръчното петно, точката на топене на заварявания метал, неговата граница на провлачване, коефициент на топлоакумулиране и др. Има сложни формули с емпирични зависимости, които, ако е необходимо, извършват изчислението.

На практика най-често времето за заваряване се взема според таблиците, коригирайки, ако е необходимо, приетите стойности в една или друга посока, в зависимост от получените резултати.

Сила на натиск. Силата на натиск (F CB) засяга много процеси на точково съпротивително заваряване: пластични деформации, възникващи в съединението, отделяне и преразпределение на топлината, охлаждане на метала и неговата кристализация в сърцевината. С увеличаване на F CB, деформацията на метала в зоната на заваряване се увеличава, плътността на тока намалява и електрическото съпротивление в участъка електрод-заготовка-електрод намалява и се стабилизира. При условие, че размерите на сърцевината остават непроменени, силата на заваръчните точки се увеличава с увеличаване на силата на натиск.

При заваряване в тежки условия се използват по-високи стойности на F CB, отколкото при меко заваряване. Това се дължи на факта, че с увеличаване на твърдостта се увеличава мощността на източниците на ток и проникването на части, което може да доведе до образуване на пръски от разтопен метал. Голямата сила на компресия е предназначена да предотврати това.

Както вече беше отбелязано, за да се кове точка на заваряване, за да се облекчи напрежението и да се увеличи плътността на сърцевината, технологията за съпротивително точково заваряване в някои случаи осигурява краткотрайно увеличаване на силата на компресия след изключване на електрическия импулс . Циклограмата в този случай изглежда по следния начин.

При производството на най-простите машини за съпротивително заваряване за домашна употреба няма голяма причина да се занимавате с точни изчисления на параметрите. Приблизителните стойности за диаметъра на електрода, заваръчния ток, времето за заваряване и силата на затягане могат да бъдат взети от таблици, налични в много източници. Необходимо е само да се разбере, че данните в таблиците са донякъде надценени (или подценени, ако имаме предвид времето за заваряване) в сравнение с тези, които са подходящи за домашни устройства, където обикновено се използват меки режими.

Подготовка на части за заваряване

Повърхността на частите в зоната на контакт между частите и в мястото на контакт с електродите се почиства от оксиди и други замърсители. При лошо почистване се увеличават загубите на мощност, влошава се качеството на връзките и се увеличава износването на електродите. В технологията за точково съпротивително заваряване се използват пясъкоструене, шлифовъчни дискове и метални четки за почистване на повърхността, както и ецване в специални разтвори.

Високи изисквания се поставят към качеството на повърхността на детайлите от алуминиеви и магнезиеви сплави. Целта на подготовката на повърхността за заваряване е да се отстрани без увреждане на метала относително дебел слой от оксиди с високо и неравномерно електрическо съпротивление.

Оборудване за точково заваряване

Разликите между съществуващите видове машини за точково заваряване се определят главно от вида на заваръчния ток и формата на неговия импулс, които се произвеждат от техните силови електрически вериги. Съгласно тези параметри оборудването за съпротивително точково заваряване се разделя на следните видове:

• машини за заваряване с променлив ток;
• машини за нискочестотно точково заваряване;
• кондензаторни машини;
• DC заваръчни машини.

Всеки от тези видове машини има своите предимства и недостатъци в технологичен, технически и икономически аспект. Най-широко използваните машини за заваряване с променлив ток.

Машини за точково съпротивление с променлив ток. Схематична диаграма на машини за точково заваряване с променлив ток е показана на фигурата по-долу.

Напрежението, при което се извършва заваряването, се формира от мрежовото напрежение (220/380V) с помощта на заваръчен трансформатор (TC). Тиристорният модул (CT) осигурява свързването на първичната намотка на трансформатора към захранващото напрежение за необходимото време за образуване на заваръчен импулс. С помощта на модула можете не само да контролирате продължителността на времето за заваряване, но и да контролирате формата на приложения импулс чрез промяна на ъгъла на отваряне на тиристорите.

Ако първичната намотка е направена не от една, а от няколко намотки, тогава чрез свързването им в различни комбинации една с друга е възможно да се промени коефициентът на трансформация, като се получат различни стойности на изходното напрежение и заваръчния ток на вторичната навиване.

В допълнение към силовия трансформатор и тиристорния модул, машините за точково заваряване с променлив ток имат комплект контролно оборудване - източник на захранване за системата за управление (понижаващ трансформатор), релета, логически контролери, контролни панели и др.

Заваряване на кондензатори. Същността на кондензаторното заваряване е, че в началото електрическата енергия се натрупва сравнително бавно в кондензатора, когато се зарежда, а след това се консумира много бързо, генерирайки голям токов импулс. Това позволява заваряването да се извършва с по-малко енергия от мрежата в сравнение с конвенционалните машини за точково заваряване.

В допълнение към това основно предимство, заваряването на кондензатори има и други. При него има постоянен контролиран разход на енергия (натрупаната в кондензатора) за едно заварено съединение, което гарантира стабилността на резултата.

Заваряването става за много кратко време (стотни и дори хилядни от секундата). Това осигурява концентрирано отделяне на топлина и минимизира засегнатата от топлината зона. Последното предимство позволява да се използва за заваряване на метали с висока електро- и топлопроводимост (медни и алуминиеви сплави, сребро и др.), както и материали с рязко различни термични свойства.

Микрозаваряването на твърди кондензатори се използва в радиоелектронната индустрия.

Количеството енергия, съхранявано в кондензаторите, може да се изчисли по формулата:

W = C U 2 /2

където C е капацитетът на кондензатора, F; W - енергия, W; U - зарядно напрежение, V. Чрез промяна на стойността на съпротивлението в зарядната верига се регулират времето за зареждане, зарядният ток и мощността, консумирана от мрежата.

Дефекти при точково съпротивление

С висококачествено изпълнение точковото заваряване има висока якост и е в състояние да осигури работата на продукта за дълъг експлоатационен живот. В случай на разрушаване на конструкции, свързани чрез многоточково многоредово точково заваряване, разрушаването настъпва по правило по дължината на основния метал, а не по протежение на точките на заваряване.

Качеството на заваряването зависи от придобития опит, който се свежда основно до поддържане на необходимата продължителност на токовия импулс на базата на визуално наблюдение (по цвят) на точката на заваряване.

Правилно направената заваръчна точка се намира в центъра на фугата, има оптималния размер на лятото ядро, не съдържа пори и включвания, няма външни и вътрешни пръски и пукнатини и не създава големи концентрации на напрежение. Когато се приложи сила на опън, разрушаването на конструкцията става не по дължината на лятото ядро, а по дължината на основния метал.

Дефектите при точково заваряване се разделят на три вида:

• отклонения на размерите на отлятата зона от оптималните, изместване на сърцевината спрямо съединението на частите или положението на електродите;
• нарушаване на непрекъснатостта на метала в зоната на свързване;
• промяна в свойствата (механични, антикорозионни и т.н.) на метала на заваръчната точка или областите в близост до нея.

Най-опасният дефект е липсата на лята зона (липса на проникване под формата на "залепване"), в която продуктът може да издържи натоварването при ниско статично натоварване, но се разрушава под действието на променливо натоварване и температура флуктуации.

Силата на връзката също е намалена с големи вдлъбнатини от електродите, празнини и пукнатини в ръба на припокриването и пръскане на метал. В резултат на излизането на отлятата зона на повърхността се намаляват антикорозионните свойства на продуктите (ако има такива).

Пълна или частична липса на сливане, недостатъчни размери на лятото ядро. Възможни причини: нисък заваръчен ток, твърде висока сила на затягане, износване на работната повърхност на електродите. Липсата на заваръчен ток може да бъде причинена не само от ниската му стойност във вторичната верига на машината, но и от докосването на електрода до вертикалните стени на профила или от твърде близкото разстояние между заваръчните точки, което води до голям шунт текущ.

Дефектът се открива чрез външен оглед, чрез повдигане на ръбовете на детайлите с щанца, ултразвукови и радиационни устройства за контрол на качеството на заваряването.

Външни пукнатини. Причини: твърде висок заваръчен ток, недостатъчна сила на компресия, липса на сила на коване, замърсена повърхност на части и / или електроди, което води до увеличаване на контактното съпротивление на частите и нарушаване на температурния режим на заваряване.

Дефектът може да бъде открит с просто око или с лупа. Ефективна капилярна диагностика.

Счупвания по ръбовете на скута. Причината за този дефект обикновено е една и съща - точката на заваряване е разположена твърде близо до ръба на детайла (недостатъчно припокриване).

Открива се при външен преглед – през лупа или с просто око.

Дълбоки вдлъбнатини от електрода. Възможни причини: твърде малък размер (диаметър или радиус) на работната част на електрода, прекомерна сила на изковаване, неправилно монтирани електроди, твърде големи размери на отлятата зона. Последното може да се дължи на прекомерен заваръчен ток или продължителност на импулса.

Вътрешно пръскане (изтичане на разтопен метал в пролуката между частите). Причини: Превишават се допустимите стойности на тока или продължителността на заваръчния импулс - образува се твърде голяма зона от разтопен метал. Силата на компресия е ниска - не е създаден надежден уплътнителен колан около сърцевината или се е образувала въздушна кухина в сърцевината, което е причинило изтичането на разтопения метал в пролуката. Електродите са монтирани неправилно (неправилно подравнени или изкривени).

Определя се чрез методите на ултразвуков или рентгенографски контрол или външно изследване (поради пръскането може да се образува празнина между частите).

Външно пръскане (изход на метал към повърхността на частта). Възможни причини: включване на токов импулс с некомпресирани електроди, твърде висока стойност на заваръчния ток или продължителност на импулса, недостатъчна сила на компресия, изкривяване на електродите спрямо частите, замърсяване на металната повърхност. Последните две причини водят до неравномерна плътност на тока и топене на повърхността на детайла.

определя се чрез външен преглед.

Вътрешни пукнатини и черупки. Причини: Токът или продължителността на импулса е твърде висока. Повърхността на електродите или частите е замърсена. Малка сила на компресия. Липса, късна или недостатъчна сила на коване.

По време на охлаждането и кристализацията на метала могат да възникнат кухини при свиване. За да се предотврати появата им, е необходимо да се увеличи силата на компресия и да се приложи компресия на изковаване в момента на охлаждане на сърцевината. Дефектите се откриват чрез рентгеново или ултразвуково изследване.

Разместване на лятото ядро ​​или неговата неправилна форма. Възможни причини: електродите са монтирани неправилно, повърхността на частите не е почистена.

Дефектите се откриват чрез рентгеново или ултразвуково изследване.

Изгори. Причини: наличие на празнина в сглобените части, замърсяване на повърхността на частите или електродите, липса или ниска сила на компресия на електродите по време на токовия импулс. За да се избегне изгаряне, токът трябва да се прилага само след като е приложена пълната сила на компресия. определя се чрез външен преглед.

Коригиране на дефекти. Методът за коригиране на дефектите зависи от тяхното естество. Най-простият е многократно точково или друго заваряване. Препоръчително е да изрежете или пробиете дефектното място.

Ако е невъзможно да се заварява (поради нежелателността или недопустимостта на нагряване на детайла), вместо дефектно място на заваряване можете да поставите нит, като пробиете мястото на заваряване. Използват се и други методи за корекция - почистване на повърхността при външни пръски, термична обработка за облекчаване на напрежението, изправяне и коване, когато целият продукт е деформиран.

Когато използвате съдържанието на този сайт, трябва да поставите активни връзки към този сайт, видими за потребителите и роботите за търсене.

Контактното заваряване е процес на създаване на монолитна заварка чрез стапяне на ръбовете на заваряваните части с електрически ток и последваща деформация чрез сила на натиск. Технологията е получила специално разпространение в тежката промишленост и служи за непрекъснато производство на еднотипни продукти.

Тази технология е често срещана при серийното свързване на тънки метални листове

Днес във всеки завод има поне една машина за съпротивително заваряване и всичко това благодарение на предимствата на технологията:

• производителност - точката на заваряване се създава не повече от 1 секунда;
• висока стабилност на работа - след като конфигурирате устройството, то може да работи дълго време без намеса на трета страна, като същевременно поддържа качеството на работа;
• ниски разходи за поддръжка - това се отнася за консумативите, контактните електроди служат като работен елемент;
• способността за работа с машината на нискоквалифицирани специалисти.

Технология на контактно заваряване

Простата на пръв поглед технология за съпротивително заваряване се състои от редица процедури, които трябва да бъдат изпълнени. Възможно е да се постигне висококачествена връзка само ако се спазват всички технологични характеристики и изисквания на процеса.

Същност на процеса

Като начало си струва да разберете как работи тази система?

Същността на електросъпротивителното заваряване са два неразделни физически процеса - нагряване и налягане. Когато електрически ток преминава през зоната на свързване, се отделя топлина, която служи за разтопяване на метала. За да се осигури достатъчно отделяне на топлина, силата на тока трябва да достигне няколко хиляди или дори десетки хиляди ампера. В същото време върху детайла се прилага известен натиск от едната или от двете страни и се създава плътен шев без видими и вътрешни дефекти.

Процесът на свързване е свързан с локално нагряване на детайлите с едновременното им пресоване.

При правилната организация на процеса самите части практически не са подложени на топлина, тъй като тяхната устойчивост е минимална. Тъй като се създава монолитна връзка, съпротивлението намалява, а с него и силата на тока. Електродите на заваръчната машина, изложени на топлина, се охлаждат по модерна технология с помощта на вода.

Подготовка на повърхността

Има много технологии, които ви позволяват да третирате повърхността преди да използвате съпротивително заваряване. Те включват:

• почистване от груби замърсявания;
• обезмасляване;
• отстраняване на оксидния филм;
• сушене;
• преминаване и неутрализиране.

Редът и самите технологии се определят от конкретния процес и вида на заготовките.

Като цяло, преди да започнете заваряването, повърхността трябва:

• осигурете минимално съпротивление между частта и електрода;
• осигуряват еднакво съпротивление през целия контакт;
• Частите за заваряване трябва да имат гладки повърхности без издутини и вдлъбнатини.

Апарати за контактно заваряване

Оборудването за контактно заваряване е:

• неподвижен;
• Подвижен;
• окачени или универсални.

Разделете заваряването според вида на тока на постоянен и променлив ток (трансформатор, кондензатор). Според методите на заваряване има точкови, шевни и релефни, за които ще говорим по-долу.

Оборудването може да бъде стационарно или преносимо.

Всички устройства за точково заваряване се състоят от три части:

• електрически системи;
• механична част;
• водно охлаждане.

Електрическата част отговаря за топенето на части, контрола на циклите на работа и почивка, а също така задава текущите режими. Механичният компонент е пневматична или хидравлична система с различни задвижвания. Ако е монтирано само компресионно задвижване, тогава имаме точково разнообразие, шевовете също имат ролки, а челните съединения имат система за компресия и разстроени продукти. Водното охлаждане се състои от първичен и вторичен кръг, разпределителни фитинги, маркучи, вентили и релета.

Електроди за контактно заваряване

В този случай електродите не само затварят електрическата верига, но и служат като радиатор от заварената връзка, пренасят механично натоварване и в някои случаи помагат за преместване на детайла (ролкови електроди).

Размерът и формата на електродите за съпротивително заваряване варират в зависимост от използваното оборудване и материала за заваряване.

Подобна употреба налага редица строги изисквания, на които електродите трябва да отговарят. Те трябва да издържат на температури над 600 градуса, налягане до 5 kg / mm2. Ето защо те са изработени от хром бронз, хром циркониев бронз или кадмиев бронз. Но дори такива мощни сплави не са в състояние да издържат на описаните натоварвания за дълго време и бързо се провалят, намалявайки качеството на работа. Размерът, съставът и другите характеристики на електрода се избират въз основа на избрания режим, вида на заваряване и дебелината на продуктите.

Дефекти на заварките и контрол на качеството

Както при всяка друга технология, заваръчните съединения трябва да бъдат подложени на строг контрол за откриване на всички видове дефекти.

Тук се използва почти всичко и най-вече - външен преглед. Въпреки това, поради пресоването на частите, може да бъде много трудно да се идентифицират по този начин, така че част от произведения продукт се избира и частите се изрязват по шева, за да се идентифицират грешките. Ако се открие дефект, партида от потенциално дефектни продукти се изпраща за обработка и апаратът се калибрира.

Разновидности на контактно заваряване

Технологията за създаване на заваръчно петно ​​води до разделянето на процеса на няколко вида:

Точково заваряване

В този случай заваряването се извършва в една или едновременно в няколко точки. Силата на шева се състои от много параметри.

Точковият метод е най-разпространеният метод.

В този случай качеството на работа се влияе от:

• формата и размера на електрода;
• сила на тока;
• сила на натиск;
• продължителността на работа и степента на почистване на повърхността.

Модерните машини за точково заваряване са в състояние да работят с ефективност от 600 заварки в минута. Тази технология се използва за свързване на части от прецизна електроника, за свързване на частите на каросерията на автомобили, самолети, селскостопански машини и има много други области на приложение.

релефно заваряване

Принципът на действие е същият при точковото заваряване, но основната разлика е, че самата заварка и електродът имат подобна, релефна форма. Релефът се осигурява от естествената форма на частите или създаването на специални щампования. Подобно на точковото заваряване, технологията се използва почти навсякъде и служи като допълваща, способна да заварява релефни части. Може да се използва за закрепване на скоби или опорни части към плоски детайли.

Заваряване на шевове

Процес на многоточково заваряване, при който множество заварки се поставят близо една до друга или се припокриват, за да образуват единична монолитна връзка. Ако има припокриване между точките, тогава се получава херметичен шев, ако точките са близки, шевът не е херметичен. Тъй като шевът, използващ разстоянието между точките, не се различава от този, създаден от точковия шев, такива устройства се използват рядко.

В индустрията е по-популярен припокриващият се запечатан шев, с помощта на който се създават резервоари, варели, цилиндри и други контейнери.

Челно заваряване

Тук частите се свързват чрез притискане една към друга и след това цялата контактна равнина се разтопява. Технологията има свои собствени разновидности и е разделена на няколко вида въз основа на вида на метала, неговата дебелина и желаното качество на връзката.

Заваръчният ток протича през фугата на детайлите, разтопява ги и ги свързва здраво

Най-лесният начин е електросъпротивителното заваряване, подходящо за детайли с ниска температура на топене с малка контактна площ. Плавно заваряване и заваряване с горещо стопяване е подходящо за по-здрави метали и големи напречни сечения. По този начин се заваряват части от кораби, котви и др.

По-горе са описани най-популярните и използвани, но има и такива видове точково заваряване:

• шевът се извършва от въртящ се електрод с няколко контакта за затваряне на веригата, издърпвайки детайла през такъв апарат, можете да получите непропусклив непрекъснат шев, състоящ се от много точки на заваряване;
• частта с релефна точка е заварена според текущия релеф, но шевът не се състои от непрекъснато контактно петно, а от много точки;
• по метода на Игнатиев, при който заваръчният ток протича по дължината на заваряваните части, така че налягането не влияе на нагряването на продукта и неговото заваряване.

Обозначаване на съпротивително заваряване на чертежа

Съгласно съществуващия стандарт за символи, точковото заваряване има следното обозначение на чертежите:

1. Плътен шев. Видим непрекъснат шев в общия план на чертежа е маркиран с основната линия, останалите структурни елементи са основната тънка линия. Скритият заварен плътен шев е обозначен с пунктирана линия.
2. Точки за заваряване. Видимите заварени съединения в общия чертеж са маркирани със символ "+", а скритите изобщо не са маркирани.

От видим, скрит плътен шев или видима заваръчна точка има специална линия с надпис, върху който са маркирани спомагателни символи, стандарти, буквено-цифрови знаци и др. Обозначението съдържа буквата “K” - контакт и малката буква “t” - точка, указваща метода на заваряване и неговата разновидност. Шевовете, които нямат обозначение, са маркирани с линии без рафтове.

GOST 15878-79 Регламентира размерите и дизайна на заварени съединения за електрозаваряване

Цялата основна информация е представена на водещата линия или под нея, в зависимост от лицевата страна (предна или задна). Цялата необходима информация за шева се взема от съответния GOST, който е посочен в бележката под линия или дублиран в таблицата на шевовете.