Oštrenje volframovih elektroda. Strojevi i alati za oštrenje elektroda za otporno točkasto zavarivanje Sinterleghe

Koristi se svuda. Koriste se za zavarivanje aluminijuma, nerđajućeg čelika, obojenih metala i mnogih drugih materijala. Kombinacija volframove elektrode + zaštitnog plina je dobar izbor za one koji žele postići visoku kvalitetu zavareni spojevi.

Ali svaki zavarivač će vam reći da za pristojan rezultat nije dovoljno poznavati samo tehnologiju zavarivanja. Također je potrebno zapamtiti male trikove koji će pojednostaviti, pa čak i poboljšati rezultat vašeg rada. Jedan od ovih trikova je oštrenje elektrode. U ovom članku ćemo ukratko opisati zašto je to potrebno i kako možete sami naoštriti volframovu elektrodu.

Volfram je jedan od najvatrostalnijih metala koji se koristi za izradu elektroda. Tačka topljenja volframa je preko 3000 stepeni Celzijusa. U normalnim uslovima zavarivanja ove temperature se ne koriste. Stoga se volframove elektrode nazivaju nepotrošnim. Kada se nanose, praktički se ne mijenjaju u veličini.

Ali uprkos tome, volframove elektrode i dalje mogu postati kraće. Tokom procesa zavarivanja (na primjer, prilikom udaranja u luk ili prilikom formiranja šava), elektroda se može brusiti o metalnu površinu. U većini slučajeva to i nije tako loše. Ali ponekad tupa elektroda uzrokuje nedostatak fuzije.

Kako riješiti ovaj problem? Vrlo jednostavno: naoštrite. Naoštrena volframova elektroda redovito obavlja svoju funkciju, formirajući visokokvalitetne izdržljive šavove.

Kako naoštriti elektrodu

Oštrenje volframove elektrode može se izvesti na različite načine. To može biti abrazivni kotač, kemijsko oštrenje, oštrenje posebnom pastom ili mehaničko oštrenje. Potonje se izvodi uz pomoć posebnih uređaja. Mogu biti i prijenosni i stacionarni.

U prijenosne spada ručna mašina za oštrenje volfram elektroda, a u stacionarne stroj za oštrenje volfram elektroda. Po našem mišljenju, korištenje ovakvih uređaja daje najbolji rezultat.

Oblik oštrenja može biti sferni ili konusni. Sferni oblik je pogodniji za DC zavarivanje, a konusni oblik je pogodniji za AC zavarivanje. Neki zavarivači napominju da ne primjećuju veliku razliku pri zavarivanju s elektrodama različitih oblika oštrenja. Ali naše iskustvo je pokazalo da postoje razlike. A ako ste profesionalni zavarivač, razlika će biti očigledna.

Optimalna dužina naoštrenog dijela može se izračunati po formuli Ø*2 . To jest, ako je promjer elektrode 3 mm, tada bi dužina naoštrenog dijela trebala biti 6 mm. I tako po analogiji sa bilo kojim drugim prečnikom. Nakon oštrenja, malo otupite kraj elektrode tapkanjem po tvrdoj površini.

Drugi važan parametar je ugao oštrenja elektrode. To će ovisiti o količini struje zavarivanja koju ćete koristiti.

Dakle, pri zavarivanju pri niskoj vrijednosti struje zavarivanja, za oštrenje će biti dovoljan ugao od 10-20 stepeni. Optimalni ugao je 20 stepeni.

Ugao oštrenja je 20-40 stepeni dobra opcija pri zavarivanju koristeći prosječne vrijednosti struje zavarivanja.

Ako koristite velike struje, tada ugao oštrenja može biti od 40 do 120 stepeni. Ali ne preporučujemo oštrenje šipke više od 90 stepeni. U suprotnom, luk će izgorjeti nestabilno i biće vam teško da formirate šav.

Elektrode (valjci) su alat koji ostvaruje direktan kontakt između mašine i delova koji se zavaruju. Elektrode u procesu zavarivanja obavljaju tri glavna zadatka:
- detalje kompresije;
- dovesti struju zavarivanja;
- uklanjaju toplinu koja se oslobađa tokom zavarivanja u dijelu elektroda-elektroda.
Kvaliteta rezultirajućih zavarenih spojeva izravno ovisi o obliku radne površine elektroda u kontaktu s dijelovima. Habanje radne površine, povezano povećanje površine kontakta između elektrode i dijela, dovodi do smanjenja gustine struje i pritiska u zoni zavarivanja, a samim tim i do promjene prethodno dobijenih parametara zavarivanja. livena zona i kvalitet spojeva.
Povećanje radne površine ravne elektrode tokom njenog trošenja smanjuje veličinu livene zone u većoj meri pri zavarivanju duktilnog metala nego kod zavarivanja metala visoke čvrstoće (slika 1a). Habanje sferne radne površine elektrode, postavljene sa strane tankog dijela, smanjuje njeno prodiranje (sl. 1b, c).
Osnovni zahtjevi za elektrode:
- visoka električna provodljivost zavarivanja
- održavanje oblika radne površine u procesu zavarivanja određenog broja točaka ili metara valjkastog šava.
Kod točkastog i valjkastog zavarivanja, elektrode se zagrijavaju na visoke temperature kao rezultat oslobađanja topline direktno u elektrodama i njenog prijenosa sa dijelova koji se zavaruju.

Rice. 1. Ovisnost dimenzija livene zone o promjenama radne površine elektroda:
a - debljina 1 + 1 mm: 1 - čelik Kh18N10T; 2 - čelik VNS2
b, c - kada je sferna površina elektrode istrošena sa strane tankog dijela

Stupanj zagrijavanja elektroda ovisi o korištenom načinu zavarivanja i debljini dijelova koji se zavaruju. Na primjer, kod točkastog zavarivanja čelika otpornog na koroziju, s povećanjem debljine dijelova od 0,8 + 0,8 do 3 + 3 mm, omjer topline koja se oslobađa u elektrodama i ukupne topline koja se oslobađa tijekom zavarivanja povećava se sa 18 na 40% . Prema rezultatima direktnih mjerenja, temperatura radne površine elektroda pri zavarivanju pojedinačnih tačaka uzoraka debljine 1,5-2 mm iznosi: 530°C za čelik ZOHGSA, 520°C za čelik Kh18N9T, 465°C za OT4 titanijum i 420°C za leguru VZh98. Pri tempu (brzini) zavarivanja od 45 tačaka u minuti, temperatura je porasla i iznosila je 660, 640, 610 i 580°C, respektivno.

Tab. jedan
Svojstva metala za elektrode i valjke

Metal grade elektrode i valjci	Specifično električni otpor, Ohm mm 2 /m	Maksimum električna provodljivost, % električne provodljivosti bakar	Minimalna tvrdoća prema Brinelu kgf/mm 2	Temperatura omekšavanje, o C	Materijali za zavarivanje
Karmijum bronza Br.Kd-1 (MK)	0,0219	85	110	300	mesing, bronza
Krom karmijum bronza Br.HKd-0,5-0,3	0,0219	85	110	370	Mesing, bronza, niskolegirani čelici, titan*
Kromirana bronza Br.X	0,023	80	120	370	Mesing, bronza, niskolegirani čelici, titan*
Krom cirkonijum bronza Br.HTsr-0,6-0,05	0,023	80	140	500	Niskolegirani čelici, titanijum
Legura Mts4	0,025	75	110	380	Čelici i legure otporni na koroziju, otporni na toplinu, titan*
Bronza Br.NBT	0,0385	50	170	510	Čelici i legure otporni na koroziju, otporni na toplotu, titanijum

* Za metal debljine 0,6 mm ili manje

Za elektrode i valjke koriste se posebne legure bakra koje imaju visoku toplinsku otpornost i električnu provodljivost (tablica 1). Najbolji metal za elektrode i valjke koji se koristi u zavarivanju čelika i legura otpornih na koroziju, toplinu i titana je Br.NBT bronza, koja se proizvodi u obliku termički obrađenih valjanih ploča i lijevanih cilindričnih isječaka. Posebno je svrsishodno izrađivati ​​kovrdžave elektrode od Br.NBT bronze, jer da bi se osigurala potrebna tvrdoća, nije potrebno radno kaljenje, što je neophodno za kadmijum bakar, leguru Mts5B i broncu Br.Kh.
Ne preporučuje se upotreba elektroda i valjaka od bronze Br.NBT za zavarivanje niskolegiranih čelika, posebno bez vanjskog hlađenja, zbog mogućeg lijepljenja bakra za površinu dijelova na mjestu kontakta sa elektrodama.
Najsvestranija legura je Mts5B; može se koristiti za elektrode i valjke pri zavarivanju svih metala koji se razmatraju. Međutim, legura Mts5B je donekle teška za proizvodnju i termomehaničku obradu, te se stoga ne koristi široko. Osim toga, njegova otpornost pri zavarivanju čelika i legura otpornih na koroziju i toplinu je znatno niža od otpornosti Br.NBT bronce. Kod točkastog zavarivanja čelika otpornih na koroziju debljine 1,5 + 1,5 mm, otpor elektroda od legure Br.NBT je u prosjeku 7-8 hiljada bodova, bronze Br.X - 2-3 hiljade bodova, a kod zavarivanja valjkom - 350 odnosno 90 m šava.
Najveća aplikacija za tačkasto zavarivanje primljene elektrode sa ravnom i sferičnom površinom i valjci sa cilindričnom i sferičnom radnom površinom. Dimenzije radne površine elektroda odabiru se ovisno o debljini dijelova koji se zavaruju; za većinu metala oblik površine može biti ravan (cilindrični za valjke) ili sferni (tablica 2).

Tab. 2
Dimenzije elektroda i valjaka

Debljina tanak lim, mm	elektrode			Valjci
	D	d email	R email	S	f	R email
0.3	12	3.0	15-25	6.0	3.0	15-25
0.5	12	4.0	25-50	6.0	4.0	25-30
0.8	12	5.0	50-75	10.0	5.0	50-75
1.0	12	5.0	75-100	10.0	5.0	75-100
1.2	16	6.0	75-100	12.0	6.0	75-100
1.5	16	7.0	100-150	12.0	7.0	100-150
2.0	20	8.0	100-150	15.0	8.0	100-150
2.5	20	9.0	150-200	18.0	10.0	150-200
3.0	25	10.0	150-200	20.0	10.0	150-200

Bilješka: Dimenzije D i S minimalno preporučeno

Elektrode sa sfernom radnom površinom bolje odvode toplinu, imaju veći otpor i manje su osjetljive na izobličenja osi elektroda kada su ugrađene od elektroda s ravnom radnom površinom, pa se koriste pri zavarivanju na visećim strojevima (klešta).
Kod zavarivanja elektrodama sa sfernom radnom površinom, promjena F Sv. utječe na dimenzije livene zone u većoj mjeri nego kada se koriste elektrode s ravnom površinom, posebno pri zavarivanju duktilnih metala. Međutim, kada se smanjuje I Sv. i t Sv. od postavljene vrijednosti d i ALI manje se smanjuje kod zavarivanja elektrodama sa sferičnom površinom nego kod zavarivanja elektrodama sa ravnom površinom.
Kada se koriste sferne elektrode, kontaktna površina elektrode i obratka na početku zavarivanja je mnogo manja nego na kraju. To dovodi do činjenice da na strojevima s ravnom karakteristikom opterećenja (mašine s velikim Z m, klešta sa kablom) gustina struje u kontaktu elektroda-deo može biti veoma visoka kada se uključi, što pomaže da se smanji otpor elektroda. Stoga je preporučljivo koristiti postupno povećanje i Sv., što osigurava gotovo konstantnu gustinu struje u kontaktu.
Kod točkastog i valjkastog zavarivanja legura bakra i titana poželjno je koristiti elektrode i valjke sa sfernom radnom površinom. U nekim slučajevima, upotreba samo sferne površine osigurava potrebnu kvalitetu spojeva, na primjer, pri zavarivanju dijelova nejednake debljine.
U većini slučajeva, elektrode se spajaju na držače elektroda pomoću konusnog sjedišta. Prema GOST 14111-90 za ravne elektrode, konus dijela za slijetanje uzima se 1:10 za elektrode promjera D≤25mm i 1:5 za elektrode D>25 mm. U zavisnosti od prečnika elektrode, praktično dozvoljena sila kompresije F el=(4-5)D2 kgf.
U praksi se za zavarivanje raznih dijelova i sklopova koriste razne elektrode i držači elektroda. Da biste dobili tačkaste veze stabilne kvalitete, bolje je koristiti figurirane držače elektroda nego figurirane elektrode. Kovrčavi držači elektroda imaju duži vijek trajanja, a također imaju Bolji uslovi za hlađenje elektroda, što povećava njihovu trajnost.

Rice. 2. Elektrode različitih dizajna

Na sl. 2 prikazuje neke elektrode posebne namjene. Zavarivanje profila u obliku slova T sa limom izvodi se pomoću donje elektrode sa prorezom ispod vertikalnog zida profila (Sl. 2a, I). Prilikom zavarivanja dijelova nejednake debljine, kada je duboko udubljenje na površini tankog dijela neprihvatljivo, može se koristiti elektroda 1 sa čeličnim prstenom 2 na radnoj površini, koji stabilizira kontaktnu površinu elektrode i dijela (Sl. 2a, II ). Prisustvo bakarne folije 3 između elektrode i obratka eliminiše paljevinu u kontaktnom prstenu - radni predmet. Za brtvljenje tankozidnih cijevi 3 od čelika otpornog na koroziju pomoću točkastog zavarivanja koristi se elektroda 1 sa izduženom radnom površinom (Sl. 2 a, III). Čelična mlaznica 2 koncentrira struju i omogućava drobljenje cijevi bez opasnosti od oštećenja radne površine. Na radnoj površini elektroda 1 mogu se učvrstiti čelične cijevi 2 koje stabiliziraju kontakt između elektrode i dijela i smanjuju trošenje elektroda (sl. 2a, IV, V).
Kod točkastog zavarivanja, osi elektroda moraju biti okomite na površine dijelova koji se zavaruju. Stoga dijelove sa nagibima (glatko mijenjajuću debljinu) treba zavariti pomoću samousklađujuće rotacijske elektrode sa sfernim nosačem (slika 2b).
Za točkasto zavarivanje dijelova s ​​velikim omjerom debljina, ponekad se sa strane tankog dijela ugrađuje elektroda (slika 2c, I), čiji je radni dio izrađen od metala niske toplinske provodljivosti (volfram, molibden, itd.). Takva elektroda se sastoji od bakrenog tijela 1 i umetka 2 koji je zalemljen u tijelo. Radni dio elektrode 3 ponekad je napravljen zamjenjivim i pričvršćen na tijelo elektrode 1 sa spojnom navrtkom 2 (sl. 2c, II). Elektroda omogućava brzu zamjenu radnog dijela kada je istrošen ili, ako je potrebno, preuređivanje umetka s drugačijim oblikom radne površine.
Za zavarivanje valjaka koriste se kompozitni valjci kod kojih je osnova 1 izrađena od legure bakra, a radni dio 2 koji je zalemljen na njega je izrađen od volframa ili molibdena (sl. 2c, III). Prilikom valjkastog zavarivanja dugih šavova na dijelovima male debljine (0,2-0,5 mm), radna površina valjaka se brzo istroši, a samim tim i kvaliteta zavarivanja se pogoršava. U takvim slučajevima, valjci imaju žljeb u koji je postavljena žica od hladno vučenog bakra (slika 3), koja se premotava kada se valjci okreću od jednog kalema u drugi. Ova metoda osigurava stabilan oblik radne površine i višestruku upotrebu žičane elektrode kod valjkastog zavarivanja tankih ili obloženih dijelova.

Kako bi se izbjegle česte izmjene elektroda, višeelektrodne glave mogu se koristiti za zavarivanje dijelova različitih debljina na istoj mašini. U glavu su ugrađene elektrode s radnom površinom različitih oblika. Pri točkastom zavarivanju dijelova nejednake debljine važno je osigurati stabilnu radnu površinu elektrode na strani tankog dijela. U tu svrhu koristi se glava sa više elektroda 1; sa strane debelog dela se postavlja valjak 2 (sl. 4). Kada je radna površina elektrode istrošena, zamjenjuje se novom okretanjem glave. Glave sa više elektroda takođe omogućavaju, bez skidanja elektroda sa aparata za zavarivanje, da se automatski očisti elektroda koja ne ovog trenutka zavarivanje.
Ponekad elektrode dovode struju do dijelova koji se zavaruju, ali nisu direktno spojene na aparat za zavarivanje. Na primjer, potrebno je zavariti tankozidne cijevi malog promjera (10-40 mm) uzdužnim valjkastim šavom. Da biste to učinili, između valjaka stroja za poprečno zavarivanje postavlja se cijev 1 s bakrenim trnom 2 (slika 5a). Na ovaj način se mogu zavariti šavovi dovoljne dužine. Za zavarivanje kutijastih dijelova 1 koristi se šablonska elektroda 2, pričvršćena na os 3 kako bi se rotirala nakon zavarivanja prvog šava (slika 5b).

Rice. 5. Elektrode trna koje se koriste na mašinama za valjanje
poprečno zavarivanje:
a - zavarivanje cijevi tankog zida;
b - zavarivanje kućišta;
1- detalji; 2 - elektrode; 3 - os.

Otpor elektroda i valjaka zavisi od uslova njihovog hlađenja. Elektrode za tačkasto zavarivanje moraju biti interno hlađene vodom. Da biste to učinili, elektrode sa strane dijela za slijetanje imaju rupu u koju je umetnuta cijev, pričvršćena u držač elektrode. Voda ulazi kroz cijev, ispira dno i zidove rupe i prolazi kroz prostor između unutrašnjih zidova elektrode i cijevi u držač elektrode. Kraj cijevi treba imati kosinu pod uglom od 45°, čiji rub treba biti 2-4 mm od dna elektrode. S povećanjem ove udaljenosti nastaju mjehurići zraka i pogoršava se hlađenje radne površine elektrode.
Na otpor elektroda utiče udaljenost od radne površine do dna kanala za hlađenje. Sa smanjenjem ove udaljenosti raste otpor elektroda (broj tačaka prije ponovnog brušenja), ali se smanjuje broj mogućih ponovnih tačaka do potpunog habanja, a samim tim se smanjuje i vijek trajanja. Analizirajući uticaj ova dva faktora na cenu metala elektrode, a samim tim i na cenu elektroda, utvrđeno je da rastojanje od dna do radne površine treba da bude (0,7 -0,8) D (gde je D spoljni prečnik elektrode). Da bi se pojačao intenzitet hlađenja tokom točkastog zavarivanja, može se koristiti dodatno vodeno hlađenje elektroda i mjesta zavarivanja. U ovom slučaju, voda se dovodi kroz rupe na elektrodama ili odvojeno kroz posebnu vanjsku rashladnu cijev. Ponekad se koristi unutrašnje hlađenje tekućinama ispod 0°C ili komprimiranim zrakom.
Kod zavarivanja valjcima češće se koristi vanjsko hlađenje valjaka i mjesta zavarivanja. Međutim, ovaj način hlađenja nije prikladan za zavarivanje čelika koji se očvršćava. Ako je kod točkastog zavarivanja lako izvesti unutrašnje hlađenje elektroda, onda je to dovoljno kod zavarivanja na valjcima težak zadatak.
Prilikom rada s elektrodama i valjcima potrebno je povremeno očistiti i obnoviti njihovu radnu površinu. Elektrode sa ravnom radnom površinom obično se čiste ličnom turpijom i abrazivnom krpom, elektrode sa sferičnom radnom površinom - gumenom podlogom debljine 15-20 mm omotanom abrazivnom krpom.
Radna površina elektroda se najčešće obnavlja na strugovima. Da biste dobili radnu površinu ispravnog oblika, preporučljivo je koristiti posebne oblikovane rezače.

RX rezači koje proizvodi SINTERLEGHE prema patentu EP2193003 omogućavaju vam:

Oštrite elektrode različitih oblika vrhova pomoću jednog rezača

Podijelite uklonjene komade materijala između gornje i donje elektrode

Smanjite troškove potrošni materijali zbog visoke čvrstoće i tvrdoće materijala oštrice

SINTERLEGHE razvoj možete koristiti za rad sa drugim proizvođačima mašina za mljevenje (vidi sliku)

Kao rezultat testiranja za potvrdu patenta EP2193003 za RX rezače, postignuti su sljedeći rezultati:

Smanjenje troškova nabavke elektroda za 50%

Smanjeno prskanje

Poboljšanje kvaliteta i izgleda mjesta zavarivanja

Smanjenje broja zaustavljanja linije za zamjenu elektroda

Smanjenje broja korištenih modela baklji

Smanjenje troškova baklje

Smanjena potrošnja električne energije

DIMENZIJE ELETRODE NAKON Oštrenja

Rezač RX SINTERLEGHE (patent EP 2193003) se može koristiti kada se koriste mašine za oštrenje drugih proizvođača:

Njemačka: Lutz - Brauer - AEG - Wedo

Italija: Sinterleghe - Gem - Mi-Ba

Francuska: AMDP-Exrod

SAD: Semtorq, Stillwater

Japan: Kyokuton-Obara

Parametar	RX SINTERLEGHE patent 2193003	Rezači sa jednom oštricom
Uklanjanje elektrodnog materijala, sa kompresijskom silom elektrode od 120daN	0,037 mm/s	0,08 mm/s
Broj ciklusa za oštrenje elektroda prije njihove zamjene
Vrijeme oštrenja
Broj tačaka zavarivanja za cijeli vijek trajanja elektroda
Rezanje radnog vijeka za oštrenje	60.000 (12 mjeseci)	10.000 (3 mjeseca)
Vreme za zamenu elektroda za 200 dana
Usteda vremena
	RX SINTERLEGHE patent 2193003	Rezači sa jednom oštricom
Cijena dvije elektrode
Cijena elektroda za zavarivanje 10.000 bodova
Godišnji troškovi za nabavku novih elektroda (2.000.000 bodova / 200 radnih dana)
Godišnji trošak držača oštrice
Godišnja cijena po oštrici		(4 komada x 50 eura) = 200 eura
Godišnji trošak po baklji
Godišnji troškovi održavanja i zamjene gorionika		12 eura (4 leze x 3 eura)
Ukupni troškovi nabavke elektroda i zamjene oštrica ili rezača
ukupni trošak po aparatu za zavarivanje tokom 8 godina
Troškovi za 10 aparata za zavarivanje
Saving

Odlučili smo da priču o držačima elektroda i elektrodama za točkasto zavarivanje izdvojimo u poseban članak zbog velike količine materijala na ovu temu.

Držači elektroda za aparate za točkasto zavarivanje

Držači elektroda služe za ugradnju elektroda, regulaciju razmaka između njih, dovod struje zavarivanja do elektroda i uklanjanje topline koja nastaje tijekom zavarivanja. Oblik i dizajn držača elektroda određen je oblikom zavarenog sklopa. U pravilu, držač elektrode je bakrena ili mesingana cijev s konusnom rupom za ugradnju elektrode. Ova rupa se može napraviti duž ose držača elektrode, okomito na osu ili pod uglom. Često ista mašina može biti opremljena s nekoliko opcija za držače elektroda za svaku vrstu elektrode, ovisno o obliku dijelova koji se zavaruju. U nekim strojevima male snage držači elektroda možda uopće nisu uključeni, jer njihove funkcije obavljaju trupovi za zavarivanje.
U standardnim mašinama najčešće se koriste ravni držači elektroda (slika 1), kao najjednostavniji. U njih se mogu ugraditi elektrode raznih oblika. U slučaju zavarivanja velikih dijelova s ​​ograničenim pristupom mjestu zavarivanja, preporučljivo je koristiti oblikovane držače elektroda s jednostavnim elektrodama ravnog oblika. Učvršćuju se u držače elektroda zahvaljujući konusnom nasjedanju, iglama ili vijcima. Vađenje elektrode iz držača vrši se laganim tapkanjem drvenim čekićem ili posebnim ekstraktorom.

Elektrode za tačkasto zavarivanje

Elektrode za točkasto zavarivanje koriste se za sabijanje dijelova, dovod struje zavarivanja do dijelova i uklanjanje topline koja nastaje tijekom zavarivanja. Ovo je jedan od najkritičnijih elemenata zavarivačkog kruga aparata za točkasto zavarivanje, jer oblik elektrode određuje mogućnost zavarivanja određenog čvora, a njena trajnost određuje kvalitetu zavarivanja i trajanje nesmetanog rada mašine. operacija. Postoje ravne (sl. 4) i kovrdžave elektrode (sl. 5). Neki primjeri upotrebe ravnih elektroda prikazani su u tabeli 1. Mnoge ravne elektrode se proizvode u skladu sa GOST 14111-77 ili OST 16.0.801.407-87.

Za oblikovane elektrode, os koja prolazi kroz središte radne površine značajno je pomaknuta u odnosu na os sjedeće površine (konusa). Koriste se za zavarivanje dijelova složenog oblika i sklopova na teško dostupnim mjestima.

Dizajn elektroda za tačkasto zavarivanje

Elektroda za tačkasto zavarivanje (slika 6) konstruktivno se sastoji od radnog dela (1), srednjeg (cilindričnog) dela (2) i dela za pristajanje (3). Unutar tijela elektrode nalazi se unutrašnji kanal u koji je umetnuta cijev za dovod rashladne vode držača elektrode.
Radni dio (1) elektrode ima ravnu ili sferičnu površinu; prečnik radne površine d el ili poluprečnik kugle R el se bira u zavisnosti od materijala i debljine delova koji se zavaruju. Ugao konusa radnog dijela je obično 30°.
Srednji dio (2) osigurava čvrstoću elektrode i mogućnost korištenja ekstraktora ili drugog alata za demontažu elektroda. Proizvođači koriste različite metode za izračunavanje veličina elektroda. U SSSR-u, prema OST 16.0.801.407-87, uspostavljene su standardne serije:

D el = 12, 16, 20, 35, 32, 40 mm

L = 35, 45, 55, 70, 90, 110 mm

U zavisnosti od maksimalne sile kompresije mašine:

D el \u003d (0,4 - 0,6) √ F el (mm).

Gdje je: F el - maksimalna sila kompresije mašine (daN).

Deo za pristajanje (3) mora imati konus za čvrsto prijanjanje u držač elektrode i za sprečavanje curenja rashladne vode. Za elektrode prečnika 12-25 mm konus je 1:10, za elektrode prečnika 32-40 mm konus je 1:5. Dužina konusnog dijela nije manja od 1,25D el. Sletni dio se obrađuje čistoćom najmanje 7. klase (R z 1,25).

Prečnik unutrašnjeg kanala za hlađenje određen je protokom rashladne vode i dovoljnom čvrstoćom elektrode na pritisak i iznosi:

d 0 \u003d (0,4 - 0,6) D el (mm).

Udaljenost od radne površine elektrode do dna unutrašnjeg kanala u velikoj mjeri utječe na radne karakteristike elektrode: trajnost, vijek trajanja. Što je ova udaljenost manja, to je bolje hlađenje elektrode, ali elektroda može izdržati manje ponovnog brušenja. Prema eksperimentalnim podacima:

h = (0,75 - 0,80) D el (mm).

Vatrostalni umetci od volframa W ili molibdena Mo (slika 4g) utisnuti su u bakarne elektrode ili zalemljeni lemovima koji sadrže srebro; takve elektrode se koriste pri zavarivanju pocinčanih ili eloksiranih čelika. Elektrode sa zamjenjivim radnim dijelom (sl. 4i) i s kugličnim zglobom (slika 4k) koriste se pri zavarivanju dijelova od različitih materijala ili dijelova različite debljine. Zamjenjivi radni dio izrađen je od volframa, molibdena ili njihovih legura sa bakrom i pričvršćen je na elektrodu navrtkom. Koriste se i čelične ili mesingane elektrode sa presovanim bakrenim omotačem (sl. 4h) ili bakarne elektrode sa čeličnom oprugom oprugom.

Materijali za elektrode za točkasto zavarivanje

Otpor elektroda je njihova sposobnost da zadrže dimenzije i oblik radne površine (kraja), da se odupru međusobnom prijenosu metala elektroda i dijelova koji se zavaruju (kontaminacija radne površine elektrode). Zavisi od dizajna i materijala elektrode, prečnika njenog cilindričnog dela, ugla konusa, svojstava i debljine materijala koji se zavari, načina zavarivanja i uslova hlađenja elektrode. Habanje elektroda zavisi od dizajna elektroda (materijal, prečnik cilindričnog dela, ugao konusa radne površine) i parametara načina zavarivanja. Pregrijavanje, topljenje, oksidacija tokom rada u vlažnom ili korozivnom okruženju, deformacija elektroda sa velikim silama kompresije, izobličenje ili pomicanje elektroda povećavaju njihovo trošenje.

Materijal elektrode odabire se uzimajući u obzir sljedeće zahtjeve:

• električna provodljivost uporediva sa provodnošću čistog bakra;
• dobra toplotna provodljivost;
• mehanička čvrstoća;
• obradivost pritiskom i rezanjem;
• otpornost na omekšavanje pri cikličkom zagrijavanju.

U poređenju sa čistim bakrom, legure na njegovoj bazi imaju 3-5 puta veću otpornost na mehanička opterećenja, pa se legure bakra koriste za elektrode za točkasto zavarivanje sa svojim naizgled međusobno isključivim zahtevima. Legiranje sa kadmijumom Cd, hromom Cr, berilijumom Be, aluminijumom Al, cinkom Zn, cirkonijumom Zr, magnezijumom Mg ne smanjuje električnu provodljivost, ali povećava čvrstoću u zagrejanom stanju, dok gvožđe Fe, nikl Ni i silicijum Si povećavaju tvrdoću i mehaničku čvrstoću . Primjeri upotrebe nekih legura bakra za elektrode za točkasto zavarivanje prikazani su u tabeli 2.

Izbor elektroda za tačkasto zavarivanje

Prilikom odabira elektroda, glavni parametri su oblik i dimenzije radne površine elektrode. U ovom slučaju potrebno je uzeti u obzir kvalitet materijala koji se zavari, kombinaciju debljina limova za zavarivanje, oblik zavarenog sklopa, zahtjeve za površinu nakon zavarivanja i projektne parametre. režima zavarivanja.

Postoje sljedeće vrste oblika radne površine elektrode:

• sa ravnim (karakteriše ih prečnik radne površine d el);
• sa sfernim (obilježenim radijusom R el) površinama.

Elektrode sa sfernom površinom su manje osjetljive na izobličenja, stoga se preporučuju za upotrebu na strojevima radijalnog tipa i strojevima za vješanje (klešta) i za oblikovane elektrode koje rade s velikim otklonom. Ruski proizvođači preporučljivo je koristiti samo elektrode sa sferičnom površinom za zavarivanje lakih legura, što omogućava izbjegavanje udubljenja i podrezivanja duž rubova mjesta zavarivanja (vidi sliku 7). Ali možete izbjeći udubljenja i podrezivanja korištenjem ravnih elektroda sa uvećanim krajem. Iste zglobne elektrode izbjegavaju izobličenje i stoga mogu zamijeniti sferne elektrode (slika 8). Međutim, ove elektrode se uglavnom preporučuju za zavarivanje limova debljine ≤1,2 mm.

Prema GOST 15878-79, dimenzije radne površine elektrode odabiru se ovisno o debljini i stupnju materijala koji se zavaruju (vidi tabelu 3). Nakon ispitivanja poprečnog presjeka mjesta zavara, postaje jasno da postoji direktna veza između promjera elektrode i promjera jezgra mjesta zavara. Promjer elektrode određuje površinu kontaktne površine, koja odgovara fiktivnom promjeru otpornog vodiča r između listova koji se zavaruju. Kontaktni otpor R će biti obrnuto proporcionalan ovom prečniku i obrnuto proporcionalan preliminarnoj kompresiji elektroda da bi se izgladila mikrohrapavost površine. Istraživanje ARO (Francuska) pokazalo je da se proračun prečnika radne površine elektrode može izvesti prema empirijskoj formuli:

d el = 2t + 3 mm.

Gdje je t nazivna debljina limova koji se zavaruju.

Najteže je izračunati prečnik elektrode kada je debljina limova koji se zavaruju nejednaka, kada se zavaruje paket od tri ili više delova i kada se zavaruju različiti materijali. Očigledno, pri zavarivanju dijelova različite debljine, promjer elektrode mora biti odabran u odnosu na tanji lim. Koristeći formulu za izračunavanje prečnika elektrode, koji je proporcionalan debljini lima koji se zavaruje, formiramo fiktivni provodnik sa suženim prečnikom, koji zauzvrat pomera mesto grejanja do tačke kontakta ova dva lima (sl. 10).

Prilikom istovremenog zavarivanja paketa dijelova, izbor promjera radne površine elektrode vrši se prema debljini vanjskih dijelova. Prilikom zavarivanja različitih materijala sa različitim termofizičkim karakteristikama, manje prodiranja se uočava u metalu sa nižom električnom otpornošću. U ovom slučaju, na strani metalnog dijela sa manjim otporom koristi se elektroda velikog promjera radne površine d el ili izrađena od materijala veće toplinske provodljivosti (npr. BrX krom bronza).

Valery Raisky
Časopis "Oprema: tržište, ponuda, cijene", br. 05, maj 2005

književnost:

1. Knorozov B.V., Usova L.F., Tretjakov A.V. Tehnologija metala i nauka o materijalima. - M., Metalurgija, 1987.
2. Priručnik proizvođača mašina. T. 5, knj. 1. Ed. Satel E.A. - M., Mašgiz, 1963.

Tačkasto zavarivanje je metoda u kojoj se dijelovi preklapaju u jednoj ili više tačaka. Prilikom primjene električne struje dolazi do lokalnog zagrijavanja, uslijed čega se metal topi i zaplijeni. Za razliku od elektrolučnog ili plinskog zavarivanja, materijal za punjenje nije potreban: ne tope se elektrode, već sami dijelovi. Omotavanje inertnim plinom također nije potrebno: bazen za zavarivanje je dovoljno lokaliziran i zaštićen od ulaska atmosferskog kisika. Zavarivač radi bez maske i rukavica. Ovo omogućava bolju vizualizaciju i kontrolu procesa. Tačkasto zavarivanje pruža visoku produktivnost (do 600 tačaka/min) uz niske troškove. Široko se koristi u raznim sektorima privrede: od izrade instrumenata do konstrukcije aviona, kao i za domaće potrebe. Nijedna autoservis ne može bez točkastog zavarivanja.

Oprema za tačkasto zavarivanje

Radovi se obavljaju na posebnom aparat za zavarivanje, nazvan spotter (od engleskog Spot - tačka). Spoteri su stacionarni (za rad u radionicama) i prenosivi. Jedinica radi iz napajanja od 380 ili 220 V i generira struju od nekoliko hiljada ampera, što je mnogo više od invertera i poluautomatskih uređaja. Struja se primjenjuje na bakrenu ili ugljičnu elektrodu, koja se pneumatikom ili ručnom polugom pritisne na površine koje se zavaruju. Postoji termalni efekat koji traje nekoliko milisekundi. Međutim, to je dovoljno za pouzdano spajanje površina. Budući da je vrijeme izlaganja minimalno, toplina se ne širi dalje kroz metal, a mjesto zavarivanja se brzo hladi. Zavarivanju su podložni detalji od običnih čelika, pocinčanog željeza, nehrđajućeg čelika, bakra, aluminija. Debljina površina može biti različita: od najtanjih dijelova za instrumentaciju do listova debljine 20 mm.

Točkasto kontaktno zavarivanje se može izvesti sa jednom ili dvije elektrode sa različitih strana. Prva metoda se koristi za zavarivanje tankih površina ili u slučajevima kada je nemoguće pritisnuti s obje strane. Za drugu metodu, specijalna kliješta se koriste za stezanje dijelova. Ova opcija pruža sigurnije držanje i češće se koristi za radove sa debelim zidovima.

Prema vrsti struje, aparati za točkasto zavarivanje se dijele na:

• rad na naizmjeničnu struju;
• rade na jednosmernoj struji;
• uređaji niske frekvencije;
• uređaji kondenzatorskog tipa.

Izbor opreme zavisi od karakteristika tehnološki proces. Najčešći uređaji su naizmjenična struja.

Povratak na indeks

Elektrode za tačkasto zavarivanje

Elektrode za točkasto zavarivanje razlikuju se od elektroda za elektrolučno zavarivanje. Oni ne samo da pružaju struju površinama koje se zavaruju, već obavljaju i funkciju stezanja, a također su uključene u odvođenje topline.

Visok intenzitet radnog procesa zahtijeva korištenje materijala koji je otporan na mehaničke i kemijske utjecaje. Najviše od svega, zahtjeve ispunjava bakar sa dodatkom hroma i cinka (0,7 odnosno 0,4%).

Kvaliteta mjesta zavarivanja u velikoj mjeri je određena promjerom elektrode. Trebao bi biti najmanje 2 puta veći od debljine dijelova koji se spajaju. Dimenzije šipki regulirane su GOST-om i promjera su od 10 do 40 mm. Preporučene veličine elektroda prikazane su u tabeli. (Slika 1)

Za zavarivanje običnih čelika preporučljivo je koristiti elektrode s ravnom radnom površinom, za zavarivanje visokougljičnih i legiranih čelika, bakra, aluminija - sa sferičnom.

Elektrode sa sfernim vrhom su izdržljivije: mogu proizvesti više točaka prije ponovnog oštrenja.

Osim toga, univerzalni su i pogodni za zavarivanje bilo kojeg metala, ali korištenje ravnih za zavarivanje aluminija ili magnezija dovest će do stvaranja udubljenja.

Tačkasto zavarivanje na teško dostupnim mjestima izvodi se zakrivljenim elektrodama. Zavarivač koji je suočen s takvim radnim uvjetima uvijek ima set različitih figuriranih elektroda.

Da bi se osigurao pouzdan prijenos struje i stezanje, elektrode moraju biti čvrsto spojene na držač elektrode. Da bi to učinili, njihovi dijelovi za slijetanje dobivaju oblik stošca.

Neke vrste elektroda imaju navoj ili se postavljaju na cilindričnu površinu.

Povratak na indeks

Parametri točkastog zavarivanja

Glavni parametri procesa su jačina struje, trajanje impulsa, sila kompresije.

Količina proizvedene topline, brzina zagrijavanja i veličina zavarene jezgre ovise o jačini struje zavarivanja.

Zajedno sa jačinom struje, na količinu toplote i veličinu jezgra utiče i trajanje impulsa. Međutim, kada se postigne određeni trenutak, nastupa stanje ravnoteže, kada se sva toplina uklanja iz zone zavarivanja i više ne utiče na topljenje metala i veličinu jezgre. Zbog toga je nepraktično povećanje trajanja strujnog napajanja dalje od ovoga.

Sila kompresije utječe na plastičnu deformaciju zavarenih površina, preraspodjelu topline preko njih i kristalizaciju jezgre. Visoka sila kompresije smanjuje otpor električna struja, idući od elektrode do dijelova koji se zavaruju i u suprotnom smjeru. Dakle, jačina struje se povećava, proces topljenja se ubrzava. Spoj napravljen sa velikom silom pritiska karakteriše visoka čvrstoća. Pri visokim strujnim opterećenjima, kompresija sprječava prskanje rastopljenog metala. Da bi se smanjio stres i povećala gustoća jezgre, u nekim slučajevima se vrši dodatno kratkotrajno povećanje sile kompresije nakon isključivanja struje.

Razlikujte meku i tvrdu. U mekom načinu rada jačina struje je manja (gustoća struje je 70-160 A / mm²), a trajanje impulsa može biti i do nekoliko sekundi. Takvo zavarivanje se koristi za spajanje čelika s niskim udjelom ugljika i češće je kod kuće, kada se rad izvodi na uređajima male snage. U tvrdom načinu rada, trajanje snažnog impulsa (160-300 A / mm²) je od 0,08 do 0,5 sekundi. Detalji pružaju maksimalnu moguću kompresiju. Brzo zagrevanje i brzo hlađenje omogućavaju zavarenom jezgru da održi otpornost na koroziju. Tvrdi način rada koristi se pri radu s bakrom, aluminijem, visoko legiranim čelikom.

Izbor optimalnih parametara zahtijeva uzimanje u obzir mnogih faktora i testiranje nakon proračuna. Ako je izvođenje probnog rada nemoguće ili nepraktično (na primjer, kod jednokratnog zavarivanja kod kuće), tada se trebate pridržavati načina opisanih u referentnim knjigama. Preporučeni parametri za jačinu struje, trajanje impulsa i kompresiju za zavarivanje običnih čelika dati su u tabeli. (Slika 2)

Povratak na indeks

Mogući nedostaci i njihovi uzroci

Dobro napravljena točka pruža pouzdanu vezu, čiji vijek trajanja u pravilu premašuje vijek trajanja samog proizvoda. Međutim, kršenje tehnologije može dovesti do kvarova koji se mogu podijeliti u 3 glavne grupe:

• nedovoljne dimenzije zavarenog jezgra i odstupanje njegovog položaja u odnosu na spoj dijelova;
• mehanička oštećenja: pukotine, udubljenja, školjke;
• kršenje mehaničkih i antikorozivnih svojstava metala u području uz točku zavarivanja.

Razmislite specifične vrste kvarovi i njihovi uzroci:

1. Nedostatak prodora može biti uzrokovan nedovoljnom jačinom struje, pretjeranom kompresijom, trošenjem elektrode.
2. Vanjske pukotine nastaju pri prevelikoj struji, nedovoljnoj kompresiji, prljavim površinama.
3. Prelomi na rubovima nastaju zbog bliskog položaja jezgre prema njima.
4. Udubljenja elektroda nastaju kada su elektrode premale, nepravilno postavljene, previše komprimirane, previsoke struje i preduge.
5. Prskanje rastopljenog metala i njegovo popunjavanje prostora između dijelova (unutrašnje prskanje) nastaje zbog nedovoljne kompresije, stvaranja zračne šupljine u jezgru i neusklađenih elektroda.
6. Eksterno prskanje rastopljenog metala na površinu dijelova može biti uzrokovano nedovoljnom kompresijom, previsokim strujnim i vremenskim režimima, kontaminiranim površinama i iskošenim elektrodama. Posljednja dva faktora negativno utiču na ujednačenost distribucije struje i topljenje metala.
7. Unutarnje pukotine i šupljine nastaju zbog prevelikih strujnih i vremenskih režima, nedovoljne ili odgođene kompresije kovanja i kontaminacije površina. Šupljine skupljanja pojavljuju se u trenutku hlađenja jezgre. Da bi se one spriječile, kompresija se koristi nakon što se struja zaustavi.
8. Razlog nepravilnog oblika jezgre ili njegovog pomaka je iskošenje ili neusklađenost elektroda, kontaminacija površine dijelova.
9. Izgaranje je rezultat kontaminiranih površina ili nedovoljne kompresije. Da bi se izbjegao ovaj nedostatak, struja se mora primijeniti tek nakon što je kompresija potpuno osigurana.

Za otkrivanje nedostataka koriste se vizualni pregled, radiografija, ultrazvuk, kapilarna dijagnostika.

Prilikom probnog rada vrši se kontrola kvaliteta mjesta zavarivanja metodom rupture. Jezgro bi na jednom dijelu trebalo potpuno ostati, a na drugom - duboki krater.

Ispravljanje nedostataka ovisi o njihovoj prirodi. Primijeniti mehaničko čišćenje vanjskih prskanja, kovanje tijekom deformacije, toplinsku obradu za ublažavanje naprezanja. Češće se defektne točke jednostavno probavljaju.