Ascutirea electrozilor de wolfram. Masini si unelte pentru ascutit electrozi pentru sudarea prin puncte cu rezistenta Sinterleghe

Folosit peste tot. Sunt folosite pentru sudarea aluminiului, oțelului inoxidabil, metalelor neferoase și multe alte materiale. O combinație de electrod de tungsten + gaz de protecție este o alegere bună pentru cei care doresc să obțină o calitate înaltă îmbinări sudate.

Dar orice sudor vă va spune că, pentru un rezultat decent, nu este suficient să cunoașteți singur tehnologia de sudare. De asemenea, este necesar să vă amintiți mici trucuri care vor simplifica și chiar îmbunătăți rezultatul muncii dvs. Unul dintre aceste trucuri este ascuțirea electrodului. În acest articol, vom descrie pe scurt de ce este necesar și cum puteți ascuți singur un electrod de wolfram.

Tungstenul este unul dintre cele mai refractare metale folosite la fabricarea electrozilor. Punctul de topire al wolframului este de peste 3000 de grade Celsius. În condiții normale de sudare, aceste temperaturi nu sunt utilizate. Prin urmare, electrozii de wolfram sunt numiți neconsumabile. Când sunt aplicate, practic nu se schimbă în dimensiune.

Dar, în ciuda acestui fapt, electrozii de tungsten pot deveni în continuare mai scurti. În timpul procesului de sudare (de exemplu, când se lovește arcul sau când se formează o cusătură), electrodul se poate șlefui de suprafața metalică. În cele mai multe cazuri, nu este chiar atât de rău. Dar uneori un electrod contondent provoacă lipsa fuziunii.

Cum se rezolvă această problemă? Foarte simplu: ascuțiți. Un electrod de tungsten ascuțit își îndeplinește regulat funcția, formând cusături durabile de înaltă calitate.

Cum să ascuți un electrod

Ascuțirea electrodului de wolfram poate fi efectuată într-o varietate de moduri. Aceasta poate fi o roată abrazivă, ascuțire chimică, ascuțire cu o pastă specială sau ascuțire mecanică. Acesta din urmă se realizează cu ajutorul unor dispozitive speciale. Ele pot fi atât portabile, cât și staționare.

Cele portabile includ o mașină manuală pentru ascuțirea electrozilor de wolfram, iar cele staționare includ o mașină pentru ascuțirea electrozilor de wolfram. În opinia noastră, utilizarea unor astfel de dispozitive dă cel mai bun rezultat.

Forma de ascuțire poate fi sferică sau conică. Forma sferică este mai potrivită pentru sudarea în curent continuu, iar forma conică este mai potrivită pentru sudarea în curent alternativ. Unii sudori notează că nu observă o mare diferență atunci când sudează cu electrozi cu diferite forme de ascuțire. Dar experiența noastră a arătat că există diferențe. Și dacă ești sudor profesionist, diferența va fi evidentă.

Lungimea optimă a piesei ascuțite poate fi calculată prin formula Ø*2 . Adică, dacă diametrul electrodului este de 3 mm, atunci lungimea părții ascuțite ar trebui să fie de 6 mm. Și așa prin analogie cu orice alt diametru. După ascuțire, ștergeți ușor capătul electrodului, lovindu-l pe o suprafață tare.

Un alt parametru important este unghiul de ascuțire a electrodului. Va depinde de ce cantitate de curent de sudare vei folosi.

Deci, atunci când sudați la o valoare scăzută a curentului de sudare, un unghi de 10-20 de grade va fi suficient pentru ascuțire. Unghiul optim este de 20 de grade.

Un unghi de ascuțire de 20-40 de grade este o opțiune bună la sudare folosind valori medii ale curentului de sudare.

Dacă utilizați curenți mari, atunci unghiul de ascuțire poate fi de la 40 la 120 de grade. Dar nu recomandăm ascuțirea tijei mai mult de 90 de grade. În caz contrar, arcul va arde instabil și vă va fi dificil să formați o cusătură.

Electrozii (role) sunt o unealtă care face contact direct între mașină și piesele care urmează să fie sudate. Electrozii în procesul de sudare îndeplinesc trei sarcini principale:
- comprima detaliile;
- aduceti curentul de sudare;
- elimina caldura degajata in timpul sudarii in sectiunea electrod-electrod.
Calitatea îmbinărilor sudate rezultate depinde direct de forma suprafeței de lucru a electrozilor în contact cu piesele. Uzura suprafeței de lucru, creșterea asociată a zonei de contact dintre electrod și piesă, duce la o scădere a densității curentului și a presiunii în zona de sudare și, în consecință, la o modificare a parametrilor obținuți anterior ai zona turnată și calitatea îmbinărilor.
O creștere a suprafeței de lucru a unui electrod plat în timpul uzurii reduce dimensiunea zonei turnate într-o măsură mai mare la sudarea metalului ductil decât la sudarea metalului de înaltă rezistență (Fig. 1a). Uzura suprafeței de lucru sferice a electrodului, instalată pe partea unei părți subțiri, reduce pătrunderea acestuia (Fig. 1b, c).
Cerințe de bază pentru electrozi:
- conductivitate electrică ridicată a sudării
- menținerea formei suprafeței de lucru în procesul de sudare a unui număr dat de puncte sau metri ai unei cusături cu role.
În sudarea prin puncte și cu role, electrozii sunt încălziți la temperaturi ridicate ca urmare a degajării de căldură direct în electrozi și a transferului acesteia din piesele care urmează să fie sudate.

Orez. 1. Dependența dimensiunilor zonei turnate de modificările suprafeței de lucru a electrozilor:
a - grosime 1 + 1 mm: 1 - otel Kh18N10T; 2 - oțel VNS2
b, c - atunci când suprafața sferică a electrodului este uzată din partea unei părți subțiri

Gradul de incalzire al electrozilor depinde de modul de sudare folosit si de grosimea pieselor de sudat. De exemplu, la sudarea în puncte a oțelului rezistent la coroziune, cu o creștere a grosimii pieselor de la 0,8 + 0,8 la 3 + 3 mm, raportul dintre căldura eliberată în electrozi și căldura totală eliberată în timpul sudării crește de la 18 la 40% . Conform rezultatelor măsurătorilor directe, temperatura suprafeței de lucru a electrozilor la sudarea punctelor individuale ale probelor cu o grosime de 1,5–2 mm este: 530°C pentru oțel ZOHGSA, 520°C pentru oțelul Kh18N9T, 465°C pentru titan OT4 și 420°C pentru aliaj VZh98. La un ritm (viteză) de sudare de 45 de puncte pe minut, temperatura a crescut și s-a ridicat la 660, 640, 610 și, respectiv, 580°C.

Tab. unu
Proprietăți ale metalelor pentru electrozi și role

Calitatea metalului electrozi şi role	Specific rezistență electrică, Ohm mm 2 /m	Maxim conductivitate electrică, % din conductivitate electrică cupru	Duritate minimă conform lui Brinell kgf/mm 2	Temperatura înmuiere, despre C	Materiale de sudare
Bronz de karmiu Br.Kd-1 (MK)	0,0219	85	110	300	alamă, bronz
Chrome Karmium Bronz Br.HKd-0,5-0,3	0,0219	85	110	370	Alama, bronz, oteluri slab aliate, titan*
Bronz cromat Br.X	0,023	80	120	370	Alama, bronz, oteluri slab aliate, titan*
Bronz crom zirconiu Br.HTsr-0,6-0,05	0,023	80	140	500	Oțeluri slab aliate, titan
Aliaj Mts4	0,025	75	110	380	Oțeluri și aliaje rezistente la coroziune, rezistente la căldură, titan*
Bronz Br.NBT	0,0385	50	170	510	Oțeluri și aliaje rezistente la coroziune, rezistente la căldură, titan

* Pentru metal cu o grosime de 0,6 mm sau mai puțin

Pentru electrozi și role se folosesc aliaje speciale de cupru, care au rezistență ridicată la căldură și conductivitate electrică (Tabelul 1). Cel mai bun metal pentru electrozi și role utilizate la sudarea oțelurilor și aliajelor rezistente la coroziune, rezistente la căldură și titan este bronzul Br.NBT, care este produs sub formă de plăci laminate tratate termic și semifabricate cilindrice turnate. Este deosebit de indicat să se realizeze electrozi ondulați din bronz Br.NBT, deoarece pentru a asigura duritatea necesară, nu este necesară călirea prin lucru, care este necesară pentru cuprul cadmiu, aliajul Mts5B și bronzul Br.Kh.
Nu se recomanda folosirea electrozilor si rolelor din bronz Br.NBT pentru sudarea otelurilor slab aliate, mai ales fara racire exterioara, din cauza posibilei lipiri a cuprului de suprafata pieselor in punctul de contact cu electrozii.
Cel mai versatil aliaj este Mts5B; poate fi folosit pentru electrozi și role atunci când sudăm toate metalele luate în considerare. Cu toate acestea, aliajul Mts5B este oarecum dificil de fabricat și prelucrat termomecanic și, prin urmare, nu este utilizat pe scară largă. În plus, rezistența sa la sudarea oțelurilor și aliajelor rezistente la coroziune și la căldură este mult mai mică decât cea a bronzului Br.NBT. La sudarea în puncte a oțelurilor rezistente la coroziune cu grosimea de 1,5 + 1,5 mm, rezistența electrozilor din aliaj Br.NBT este în medie de 7-8 mii de puncte, a bronzului Br.X - 2-3 mii de puncte, iar la sudarea cu role. - cusătură respectiv 350 și 90 m.
Cea mai mare aplicație pentru sudură în puncte primit electrozi cu o suprafață plană și sferică și role cu o suprafață de lucru cilindrică și sferică. Dimensiunile suprafeței de lucru a electrozilor sunt selectate în funcție de grosimea pieselor de sudat; pentru majoritatea metalelor, forma suprafeței poate fi plană (cilindric pentru role) sau sferică (Tabelul 2).

Tab. 2
Dimensiunile electrozilor și rolelor

Grosime foaie subțire, mm	electrozi			Role
	D	d e-mail	R e-mail	S	f	R e-mail
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

Notă: Dimensiuni Dși S minim recomandat

Electrozii cu suprafață de lucru sferică elimină mai bine căldura, au o rezistență mai mare și sunt mai puțin sensibili la distorsiunile axelor electrozilor atunci când sunt instalați decât electrozii cu suprafață de lucru plană, de aceea sunt utilizați la sudarea pe mașini suspendate (cleste).
La sudarea cu electrozi cu o suprafață de lucru sferică, schimbarea F Sf. afectează dimensiunile zonei turnate într-o măsură mai mare decât la utilizarea electrozilor cu suprafață plană, în special la sudarea metalelor ductile. Cu toate acestea, la scădere eu Sf.și t Sf. de la valoarea setată d și DAR scade mai putin la sudarea cu electrozi cu suprafata sferica decat la sudarea cu electrozi cu suprafata plana.
Când se folosesc electrozi sferici, aria de contact electrod-piesa de prelucrat la începutul sudării este mult mai mică decât la sfârșit. Acest lucru duce la faptul că la mașinile cu o caracteristică de sarcină plată (mașini cu o capacitate mare Z m, clește cu cablu) densitatea de curent în contactul electrod-piesa poate fi foarte mare la pornire, ceea ce ajută la reducerea rezistenței electrozilor. Prin urmare, este recomandabil să folosiți o creștere treptată i Sf., care asigură o densitate de curent aproape constantă în contact.
În sudarea prin puncte și cu role a aliajelor de cupru și titan, este de preferat să se utilizeze electrozi și role cu suprafață de lucru sferică. În unele cazuri, utilizarea doar a unei suprafețe sferice asigură calitatea necesară a îmbinărilor, de exemplu, la sudarea pieselor cu grosimi inegale.
În cele mai multe cazuri, electrozii sunt conectați la suporturile de electrozi folosind un scaun conic. Conform GOST 14111-90 pentru electrozii drepti, conicitatea părții de aterizare este luată 1:10 pentru electrozii cu un diametru D≤25mm și 1:5 pentru electrozi D>25 mm. În funcție de diametrul electrodului, forța de compresie practic admisă F el=(4-5)D2 kgf.
În practică, o varietate de electrozi și suporturi de electrozi sunt utilizate pentru sudarea diferitelor piese și ansambluri. Pentru a obține conexiuni punctuale de calitate stabilă, este mai bine să folosiți suporturi de electrozi figurați decât electrozi figurați. Suporturile de electrozi ondulați au o durată de viață mai lungă și, de asemenea, au Condiții mai bune pentru racirea electrozilor, ceea ce le creste rezistenta.

Orez. 2. Electrozi de diferite modele

Pe fig. 2 prezintă câțiva electrozi cu destinație specială. Sudarea unui profil în formă de T cu o foaie se realizează folosind un electrod inferior cu o fantă sub peretele vertical al profilului (Fig. 2a, I). La sudarea pieselor de grosimi inegale, când o adâncitură adâncă pe suprafața unei piese subțiri este inacceptabilă, electrodul 1 poate fi utilizat cu un inel de oțel 2 pe suprafața de lucru, care stabilizează zona de contact electrod-piesa (Fig. 2a, II). ). Prezența foliei de cupru 3 între electrod și piesa de prelucrat elimină incendierea în inelul de contact - piesa de prelucrat. Pentru a etanșa tuburile cu pereți subțiri 3 din oțel rezistent la coroziune prin sudare în puncte, se folosește electrodul 1 cu o suprafață de lucru alungită (Fig. 2 a, III). Duza din oțel 2 concentrează curentul și permite zdrobirea tuburilor fără pericolul de a deteriora suprafața de lucru. Pe suprafața de lucru a electrozilor 1 pot fi fixate tuburi de oțel 2, care stabilizează contactul dintre electrod și piesă și reduc uzura electrozilor (Fig. 2a, IV, V).
În sudarea în puncte, axele electrozilor trebuie să fie perpendiculare pe suprafețele pieselor de sudat. Prin urmare, piesele cu pante (grosimea care se schimbă ușor) trebuie sudate folosind un electrod rotativ cu auto-aliniere cu un suport sferic (Fig. 2b).
Pentru sudarea în puncte a pieselor cu un raport mare de grosimi, uneori este instalat un electrod pe partea unei părți subțiri (Fig. 2c, I), a cărei parte de lucru este realizată din metal cu conductivitate termică scăzută (tungsten, molibden, etc.). Un astfel de electrod constă dintr-un corp de cupru 1 și o inserție 2 lipită în corp. Partea de lucru a electrodului 3 este uneori făcută înlocuibilă și fixată pe corpul electrodului 1 cu o piuliță de îmbinare 2 (Fig. 2c, II). Electrodul asigură o înlocuire rapidă a piesei de lucru atunci când aceasta este uzată sau, dacă este necesar, rearanjarea inserției cu o formă diferită a suprafeței de lucru.
Pentru sudarea cu role se folosesc role compozite, în care baza 1 este realizată dintr-un aliaj de cupru, iar partea de lucru 2 lipită de aceasta este din wolfram sau molibden (Fig. 2c, III). În timpul sudării cu role a cusăturilor lungi pe părți de grosime mică (0,2-0,5 mm), suprafața de lucru a rolelor se uzează rapid și, prin urmare, calitatea sudurii se deteriorează. În astfel de cazuri, rolele au o canelură în care este plasat un fir de cupru tras la rece (Fig. 3), care este bobinat atunci când rolele se rotesc de la o bobină la alta. Această metodă oferă o formă stabilă a suprafeței de lucru și utilizarea multiplă a electrodului de sârmă în sudarea cu role a pieselor subțiri sau acoperite.

Pentru a evita schimbările frecvente ale electrozilor, capetele multi-electrod pot fi folosite pentru a suda piese de grosimi diferite pe aceeași mașină. În cap sunt instalați electrozi cu o suprafață de lucru de diferite forme. Atunci când sudați prin puncte părți cu grosime inegală, este important să asigurați o suprafață de lucru stabilă a electrodului pe partea părții subțiri. În acest scop, se utilizează un cap multi-electrod 1; rola 2 este instalată din partea părții groase (Fig. 4). Când suprafața de lucru a electrodului este uzată, acesta este înlocuit cu unul nou prin rotirea capului. Capetele multi-electrod permit, de asemenea, fara a scoate electrozii din aparatul de sudura, curatarea automata a electrodului care nu acest moment sudare.
Uneori, electrozii furnizează curent pieselor care urmează să fie sudate, dar nu sunt conectați direct la aparatul de sudură. De exemplu, este necesară sudarea țevilor cu pereți subțiri de diametru mic (10-40 mm) cu o cusătură longitudinală a rolei. Pentru a face acest lucru, un semifabricat de țeavă 1 cu un dorn de cupru 2 este plasat între rolele mașinii de sudură transversală (Fig. 5a). Cusăturile de lungime suficientă pot fi sudate în acest fel. Pentru sudarea pieselor în formă de cutie 1, se folosește un electrod șablon 2, fixat pe axa 3 pentru a-l roti după sudarea primei cusături (Fig. 5b).

Orez. 5. Electrozi dorn utilizați la mașinile cu role
sudare transversala:
a - sudarea unei țevi cu pereți subțiri;
b - sudarea carcasei;
1- detalii; 2 - electrozi; 3 - axa.

Rezistența electrozilor și rolelor depinde de condițiile de răcire a acestora. Electrozii de sudare în puncte trebuie să fie răciți intern cu apă. Pentru a face acest lucru, electrozii de pe partea laterală a părții de aterizare au un orificiu în care este introdus un tub, fixat în suportul electrodului. Apa intră prin tub, spală fundul și pereții găurii și trece prin spațiul dintre pereții interiori ai electrodului și tub în suportul electrodului. Capătul tubului trebuie să aibă o teșire la un unghi de 45°, a cărui margine trebuie să fie la 2-4 mm de partea inferioară a electrodului. Odată cu creșterea acestei distanțe, se formează bule de aer și se înrăutățește răcirea suprafeței de lucru a electrodului.
Rezistența electrozilor este afectată de distanța de la suprafața de lucru până la fundul canalului de răcire. Odată cu o scădere a acestei distanțe, rezistența electrozilor crește (numărul de puncte înainte de re-șlefuire), dar numărul de re-puncte posibile pentru uzura completă scade și, astfel, durata de viață a acestuia este redusă. Analizând influența acestor doi factori asupra costului metalului electrodului și, prin urmare, asupra costului electrozilor, s-a constatat că distanța de la fund până la suprafața de lucru ar trebui să fie (0,7 -0,8) D (unde D este diametrul exterior al electrodului). Pentru a spori intensitatea răcirii în timpul sudării în puncte, poate fi utilizată răcirea suplimentară cu apă a electrozilor și a punctului de sudură. În acest caz, apa este furnizată prin orificiile electrozilor sau separat printr-un tub special de răcire extern. Uneori se folosește răcirea internă cu lichide sub 0°C sau aer comprimat.
În sudarea cu role, răcirea externă a rolelor și a punctului de sudură este mai des utilizată. Cu toate acestea, această metodă de răcire nu este potrivită pentru sudarea oțelurilor întărite. Dacă în sudarea în puncte este ușor să se efectueze răcirea internă a electrozilor, atunci în sudarea cu role acest lucru este suficient sarcină dificilă.
La operarea electrozilor și rolelor, este necesară periodic curățarea și refacerea suprafeței lor de lucru. Electrozii cu suprafață de lucru plană sunt de obicei curățați cu o pilă personală și o cârpă abrazivă, electrozii cu o suprafață de lucru sferică - cu un tampon de cauciuc de 15-20 mm grosime învelit cu o cârpă abrazivă.
Suprafața de lucru a electrozilor este cel mai adesea restaurată pe strunguri. Pentru a obține o suprafață de lucru de forma corectă, este indicat să folosiți tăietori cu forme speciale.

Frezele RX fabricate de SINTERLEGHE conform brevetului EP2193003 vă permit să:

Ascuțiți electrozii de diferite forme de vârf folosind un singur tăietor

Împărțiți așchiile de material îndepărtate între electrodul de sus și cel de jos

Reduceți costul materiale consumabile datorită rezistenței și durității ridicate a materialului lamei

Puteți folosi dezvoltările SINTERLEGHE pentru a lucra cu alți producători de mașini de șlefuit (vezi imaginea)

În urma testelor de confirmare a brevetului EP2193003 pentru frezele RX, s-au obținut următoarele rezultate:

Reducerea costului de achiziție a electrozilor cu 50%

Stropire redusă

Îmbunătățirea calității și aspectului punctelor de sudură

Reducerea numărului de opriri de linie pentru înlocuirea electrozilor

Reducerea numărului de modele de lanterne utilizate

Reducerea costurilor torței

Consum redus de energie electrică

DIMENSIUNI ELETRODUL DUPA ASCUTIREA

Dispozitivul de tăiere RX SINTERLEGHE (brevet EP 2193003) poate fi utilizat atunci când se utilizează mașini de ascuțit de la alți producători:

Germania: Lutz - Brauer - AEG - Wedo

Italia: Sinterleghe - Gem - Mi-Ba

Franța: AMDP-Exrod

SUA: Semtorq, Stillwater

Japonia: Kyokuton-Obara

Parametru	Brevet RX SINTERLEGHE 2193003	Freze cu o singură lamă
Îndepărtarea materialului electrodului, cu o forță de compresie a electrodului de 120 daN	0,037 mm/s	0,08 mm/s
Numărul de cicluri pentru ascuțirea electrozilor înainte de a le înlocui
Timp de ascuțire
Numărul de puncte de sudură pe toată durata de viață a electrozilor
Durată de viață a tăierii pentru ascuțire	60.000 (12 luni)	10.000 (3 luni)
Este timpul să înlocuiți electrozii în 200 de zile
Economisire de timp
	Brevet RX SINTERLEGHE 2193003	Freze cu o singură lamă
Costul a doi electrozi
Costul electrozilor pentru sudare 10.000 de puncte
Costuri pe an pentru achiziționarea de electrozi noi (2.000.000 de puncte / 200 de zile lucrătoare)
Costul anual al suportului lamei
Cost anual pe lamă		(4 bucățix50 euro) = 200 euro
Cost anual pe lanternă
Costuri anuale de întreținere și înlocuire pentru torțe		12 euro (4 lez x 3 euro)
Costul total al achiziționării electrozilor și al înlocuirii lamelor sau tăietorilor
costul total pe aparat de sudură pe o perioadă de 8 ani
Costuri pentru 10 aparate de sudura
Economisire

Am decis să separăm povestea despre suporturile de electrozi și electrozii pentru sudarea în puncte într-un articol separat, datorită cantității mari de material pe acest subiect.

Suport electrozi pentru aparate de sudat prin puncte

Suporturile de electrozi sunt folosite pentru a instala electrozi, pentru a regla distanța dintre ei, pentru a furniza curent de sudare la electrozi și pentru a elimina căldura generată în timpul sudării. Forma și designul suporturilor de electrozi sunt determinate de forma ansamblului sudat. De regulă, suportul de electrod este un tub de cupru sau alamă cu un orificiu conic pentru instalarea electrodului. Acest orificiu poate fi realizat de-a lungul axei suportului de electrod, perpendicular pe axa sau în unghi. Adesea aceeași mașină poate fi echipată cu mai multe opțiuni pentru suporturi de electrozi pentru fiecare tip de electrod, în funcție de forma pieselor care urmează să fie sudate. În unele mașini de putere redusă, suporturile de electrozi pot să nu fie incluse deloc, deoarece funcțiile lor sunt îndeplinite prin sudură trunchiuri.
În mașinile standard, suporturile de electrozi drepte sunt cel mai des utilizate (Fig. 1), ca fiind cele mai simple. În ele pot fi instalați electrozi de diferite forme. În cazul sudării pieselor mari cu acces limitat la locul de sudare, este recomandabil să se utilizeze suporturi de electrozi profilate cu electrozi simpli de formă dreaptă. Sunt fixate în suporturi de electrozi datorită unei potriviri conice, știfturi sau șuruburi. Scoaterea electrodului din suport se realizează prin lovire ușoară cu un ciocan de lemn sau un extractor special.

Electrozi de sudare în puncte

Electrozii de sudare în puncte sunt utilizați pentru comprimarea pieselor, pentru a furniza curent de sudare pieselor și pentru a elimina căldura generată în timpul sudării. Acesta este unul dintre cele mai critice elemente ale circuitului de sudare al unei mașini de sudură în puncte, deoarece forma electrodului determină posibilitatea sudării unui anumit nod, iar durabilitatea acestuia determină calitatea sudurii și durata de funcționare fără probleme a mașinii. Operațiune. Există electrozi drepti (Fig. 4) și ondulați (Fig. 5). Câteva exemple de utilizare a electrozilor drepti sunt prezentate în Tabelul 1. Mulți electrozi drepti sunt fabricați în conformitate cu GOST 14111-77 sau OST 16.0.801.407-87.

Pentru electrozii formați, axa care trece prin centrul suprafeței de lucru este deplasată semnificativ în raport cu axa suprafeței de așezare (con). Sunt utilizate pentru sudarea pieselor de formă complexă și a ansamblurilor în locuri greu accesibile.

Proiectarea electrozilor pentru sudarea în puncte

Electrodul pentru sudarea în puncte (Fig. 6) constă structural dintr-o parte de lucru (1), o parte mijlocie (cilindrica) (2) și o parte de aterizare (3). În interiorul corpului electrodului, există un canal intern, în care este introdus tubul pentru alimentarea cu apă de răcire a suportului de electrod.
Partea de lucru (1) a electrodului are o suprafață plană sau sferică; diametrul suprafeţei de lucru d el sau raza sferei R el se alege în funcţie de materialul şi grosimea pieselor de sudat. Unghiul conului piesei de lucru este de obicei de 30°.
Partea de mijloc (2) asigură rezistența electrodului și posibilitatea utilizării extractoarelor sau a altor instrumente pentru demontarea electrozilor. Producătorii folosesc diferite metode pentru a calcula dimensiunile electrozilor. În URSS, conform OST 16.0.801.407-87, au fost stabilite serii standard:

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

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

În funcție de forța maximă de compresie a mașinii:

D el \u003d (0,4 - 0,6) √ F el (mm).

Unde: F el - forța maximă de compresie a mașinii (daN).

Partea de aterizare (3) trebuie să aibă un conic pentru o fixare strânsă în suportul electrodului și pentru a preveni scurgerea apei de răcire. Pentru electrozii cu diametrul de 12-25 mm, conicitatea este de 1:10, pentru electrozii cu diametrul de 32-40 mm, conicitatea este de 1:5. Lungimea părții conice nu este mai mică de 1,25D el. Partea de aterizare este prelucrată cu o puritate de cel puțin clasa a 7-a (R z 1,25).

Diametrul canalului intern de răcire este determinat de debitul de apă de răcire și de rezistența la compresiune suficientă a electrodului și este:

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

Distanța de la suprafața de lucru a electrodului până la partea de jos a canalului interior afectează în mare măsură caracteristicile operaționale ale electrodului: durabilitate, durată de viață. Cu cât această distanță este mai mică, cu atât este mai bună răcirea electrodului, dar cu atât electrodul poate rezista mai puțin la re-macinare. Conform datelor experimentale:

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

Inserțiile refractare din wolfram W sau molibden Mo (Fig. 4g) sunt presate în electrozi de cupru sau lipite cu lipituri care conțin argint; astfel de electrozi se folosesc la sudarea otelurilor galvanizate sau anodizate. Electrozii cu o piesă de lucru înlocuibilă (Fig. 4i) și cu o articulație sferică (Fig. 4k) sunt utilizați la sudarea pieselor din diferite materiale sau piese de diferite grosimi. Piesa de lucru înlocuibilă este realizată din wolfram, molibden sau aliajele acestora cu cupru și este atașată la electrod cu o piuliță de îmbinare. De asemenea, sunt utilizați electrozi din oțel sau alamă cu o înveliș de cupru presat (Fig. 4h) sau electrozi de cupru cu un manșon din oțel cu arc.

Materiale pentru electrozi de sudare în puncte

Rezistența electrozilor este capacitatea lor de a menține dimensiunile și forma suprafeței de lucru (capăt), de a rezista transferului reciproc al metalului electrozilor și pieselor care urmează a fi sudate (contaminarea suprafeței de lucru a electrodului). Depinde de designul și materialul electrodului, diametrul părții sale cilindrice, unghiul conului, proprietățile și grosimea materialului sudat, modul de sudare și condițiile de răcire a electrodului. Uzura electrozilor depinde de proiectarea electrozilor (material, diametrul părții cilindrice, unghiul conului suprafeței de lucru) și de parametrii modului de sudare. Supraîncălzirea, topirea, oxidarea în timpul funcționării într-un mediu umed sau corosiv, deformarea electrozilor cu forțe mari de compresie, deformarea sau deplasarea electrozilor măresc uzura acestora.

Materialul electrodului este selectat luând în considerare următoarele cerințe:

• conductivitate electrică comparabilă cu cea a cuprului pur;
• conductivitate termică bună;
• Putere mecanică;
• prelucrabilitate prin presiune și tăiere;
• rezistență la înmuiere sub încălzire ciclică.

În comparație cu cuprul pur, aliajele bazate pe acesta au o rezistență de 3-5 ori mai mare la stres mecanic, prin urmare, aliajele de cupru sunt utilizate pentru electrozii de sudare în puncte cu cerințele lor aparent care se exclud reciproc. Aliarea cu cadmiu Cd, crom Cr, beriliu Be, aluminiu Al, zinc Zn, zirconiu Zr, magneziu Mg nu reduce conductivitatea electrică, dar crește rezistența în stare de încălzire, în timp ce fierul Fe, nichel Ni și siliciu Si cresc duritatea și rezistența mecanică. . Exemple de utilizare a unor aliaje de cupru pentru electrozi de sudare în puncte sunt prezentate în tabelul 2.

Alegerea electrozilor pentru sudarea în puncte

La alegerea electrozilor, parametrii principali sunt forma și dimensiunile suprafeței de lucru a electrodului. În acest caz, este necesar să se țină cont de calitatea materialului de sudat, de combinația de grosimi a foilor de sudat, de forma ansamblului sudat, de cerințele pentru suprafața după sudare și de parametrii de proiectare. a modului de sudare.

Există următoarele tipuri de formă a suprafeței de lucru a electrodului:

• cu cele plate (caracterizate prin diametrul suprafetei de lucru d el);
• cu suprafete sferice (caracterizate prin raza R el).

Electrozii cu suprafață sferică sunt mai puțin sensibili la distorsiuni, de aceea sunt recomandați pentru utilizarea pe mașini de tip radial și mașini suspendate (clești) și pentru electrozi profilați care funcționează cu o deformare mare. Producătorii ruși se recomandă utilizarea numai a electrozilor cu suprafață sferică pentru sudarea aliajelor ușoare, ceea ce face posibilă evitarea loviturilor și a decupărilor de-a lungul marginilor punctului de sudare (vezi Fig. 7). Dar puteți evita loviturile și decupările folosind electrozi plati cu un capăt mărit. Aceiași electrozi articulați evită distorsiunile și, prin urmare, pot înlocui electrozii sferici (Fig. 8). Cu toate acestea, acești electrozi sunt recomandați în principal pentru sudarea tablelor cu o grosime ≤1,2 mm.

Conform GOST 15878-79, dimensiunile suprafeței de lucru a electrodului sunt selectate în funcție de grosimea și gradul materialelor sudate (a se vedea tabelul 3). După examinarea secțiunii transversale a punctului de sudură, devine clar că există o relație directă între diametrul electrodului și diametrul miezului punctului de sudură. Diametrul electrodului determină aria suprafeței de contact, care corespunde diametrului fictiv al conductorului de rezistență r dintre foile de sudat. Rezistența de contact R va fi invers proporțională cu acest diametru și invers proporțională cu compresia preliminară a electrozilor pentru a netezi microrugozitatea suprafeței. Cercetările efectuate de ARO (Franța) au arătat că calculul diametrului suprafeței de lucru a electrodului poate fi efectuat conform formulei empirice:

d el = 2t + 3 mm.

Unde t este grosimea nominală a tablelor de sudat.

Este cel mai dificil să se calculeze diametrul electrodului atunci când grosimea foilor care sunt sudate este inegală, când un pachet de trei sau mai multe piese este sudat și când sunt sudate materiale diferite. Evident, la sudarea pieselor de diferite grosimi, diametrul electrodului trebuie selectat în raport cu foaia mai subțire. Folosind formula de calcul a diametrului electrodului, care este proporțional cu grosimea foii care este sudată, formăm un conductor fictiv cu un diametru conic, care, la rândul său, mută punctul de încălzire în punctul de contact al acestor două foi (Fig. . 10).

Atunci când sudați un pachet de piese în același timp, alegerea diametrului suprafeței de lucru a electrodului se face în funcție de grosimea părților exterioare. La sudarea unor materiale diferite cu caracteristici termofizice diferite, se observă o penetrare mai mică într-un metal cu o rezistivitate electrică mai mică. În acest caz, se folosește un electrod cu un diametru mare al suprafeței de lucru d el sau dintr-un material cu conductivitate termică mai mare (de exemplu, bronz crom BrX) pe partea părții metalice cu rezistență mai mică.

Valery Raisky
Revista „Echipamente: piață, ofertă, prețuri”, Nr.05, mai 2005

Literatură:

1. Knorozov B.V., Usova L.F., Tretyakov A.V. Tehnologia metalelor și știința materialelor. - M., Metalurgie, 1987.
2. Manualul constructorului de mașini. T. 5, carte. 1. Ed. Satel E.A. - M., Mashgiz, 1963.

Sudarea prin puncte este o metodă prin care piesele sunt suprapuse în unul sau mai multe puncte. Când se aplică un curent electric, are loc încălzirea locală, în urma căreia metalul este topit și prins. Spre deosebire de sudarea cu arc sau gaz, nu este necesar niciun material de umplutură: nu electrozii se topesc, ci piesele în sine. Învelirea cu un gaz inert nu este, de asemenea, necesară: bazinul de sudură este suficient de localizat și protejat de pătrunderea oxigenului atmosferic. Sudorul lucrează fără mască și mănuși. Acest lucru permite o mai bună vizualizare și control al procesului. Sudarea prin puncte oferă o productivitate ridicată (până la 600 puncte/min) la costuri reduse. Este utilizat pe scară largă în diverse sectoare ale economiei: de la fabricarea de instrumente la construcția de aeronave, precum și în scopuri interne. Niciun atelier de reparații auto nu poate face fără sudarea în puncte.

Echipamente de sudare în puncte

Lucrarea se desfășoară în mod special aparat de sudura, numit observator (din engleză Spot - un punct). Spotterele sunt staționare (pentru lucrul în ateliere) și portabile. Unitatea funcționează de la o sursă de alimentare de 380 sau 220 V și generează încărcări de curent de câteva mii de amperi, ceea ce este mult mai mult decât cea a invertoarelor și dispozitivelor semi-automate. Curentul este aplicat unui electrod de cupru sau carbon, care este presat pe suprafețele care urmează a fi sudate prin pneumatică sau o pârghie manuală. Există un efect termic care durează câteva milisecunde. Cu toate acestea, acest lucru este suficient pentru andocare fiabilă a suprafețelor. Deoarece timpul de expunere este minim, căldura nu se răspândește mai mult prin metal, iar punctul de sudură se răcește rapid. Detaliile din oțeluri obișnuite, fier zincat, oțel inoxidabil, cupru, aluminiu sunt supuse sudării. Grosimea suprafetelor poate fi diferita: de la cele mai subtiri piese pentru instrumentare pana la table cu grosimea de 20 mm.

Sudarea prin puncte de contact poate fi efectuată cu un electrod sau doi din părți diferite. Prima metodă este utilizată pentru sudarea suprafețelor subțiri sau în cazurile în care este imposibil să apăsați pe ambele părți. Pentru a doua metodă, se folosesc clești speciali pentru a fixa piesele. Această opțiune oferă o prindere mai sigură și este folosită mai frecvent pentru piesele de prelucrat cu pereți groși.

În funcție de tipul de curent, mașinile de sudură în puncte sunt împărțite în:

• lucru pe curent alternativ;
• functioneaza pe curent continuu;
• dispozitive de joasă frecvență;
• dispozitive de tip condensator.

Alegerea echipamentului depinde de caracteristici proces tehnologic. Cele mai comune dispozitive sunt curentul alternativ.

Înapoi la index

Electrozi de sudare în puncte

Electrozii de sudare în puncte sunt diferiți de electrozii de sudare cu arc. Ele nu numai că furnizează curent suprafețelor care urmează să fie sudate, ci îndeplinesc și o funcție de prindere și sunt implicate și în îndepărtarea căldurii.

Intensitatea ridicată a procesului de lucru necesită utilizarea unui material rezistent la influențele mecanice și chimice. Cel mai mult, cerințele sunt îndeplinite de cupru cu adaos de crom și zinc (0,7 și, respectiv, 0,4%).

Calitatea punctului de sudare este determinată în mare măsură de diametrul electrodului. Ar trebui să fie de cel puțin 2 ori grosimea pieselor de îmbinat. Dimensiunile tijelor sunt reglementate de GOST și sunt de la 10 la 40 mm în diametru. Dimensiunile recomandate ale electrozilor sunt prezentate în tabel. (Imaginea 1)

Pentru sudarea oțelurilor obișnuite, este recomandabil să folosiți electrozi cu suprafață de lucru plană, pentru sudarea oțelurilor cu conținut ridicat de carbon și aliate, cuprului, aluminiului - cu unul sferic.

Electrozii cu vârf sferic sunt mai durabili: capabili să producă mai multe puncte înainte de reascuțire.

În plus, sunt universale și potrivite pentru sudarea oricărui metal, dar folosirea celor plate pentru sudarea aluminiului sau magneziului va duce la formarea de adâncituri.

Sudarea în puncte în locuri greu accesibile se realizează cu electrozi curbați. Un sudor care se confruntă cu astfel de condiții de lucru are întotdeauna un set de electrozi diferiți.

Pentru a asigura un transfer de curent și o fixare fiabilă, electrozii trebuie să fie strâns conectați la suportul de electrod. Pentru a face acest lucru, părțile lor de aterizare primesc forma unui con.

Unele tipuri de electrozi sunt filetate sau montate pe o suprafață cilindrică.

Înapoi la index

Parametrii de sudare în puncte

Parametrii principali ai procesului sunt puterea curentului, durata pulsului, forța de compresie.

Cantitatea de căldură generată, viteza de încălzire și dimensiunea miezului sudat depind de puterea curentului de sudare.

Împreună cu puterea curentului, cantitatea de căldură și dimensiunea nucleului sunt afectate de durata pulsului. Totuși, când se ajunge la un anumit moment, se instalează o stare de echilibru, când toată căldura este îndepărtată din zona de sudare și nu mai afectează topirea metalului și dimensiunea miezului. Prin urmare, creșterea duratei aprovizionării curente dincolo de aceasta este nepractică.

Forța de compresie afectează deformarea plastică a suprafețelor sudate, redistribuirea căldurii peste acestea și cristalizarea miezului. Forța mare de compresie reduce rezistența curent electric, mergand de la electrod la piesele de sudat si in sens invers. Astfel, puterea curentului crește, procesul de topire se accelerează. O conexiune realizată cu o forță de compresiune mare este caracterizată de o rezistență ridicată. La sarcini de curent ridicate, compresia previne stropirea metalului topit. Pentru a elibera stresul și pentru a crește densitatea miezului, în unele cazuri, se realizează o creștere suplimentară pe termen scurt a forței de compresie după ce curentul este oprit.

Distinge între moale și tare. În modul soft, puterea curentului este mai mică (densitatea curentului este de 70-160 A / mm²), iar durata pulsului poate fi de până la câteva secunde. O astfel de sudare este utilizată pentru conectarea oțelurilor cu conținut scăzut de carbon și este mai frecventă acasă, atunci când se lucrează pe dispozitive cu putere redusă. În modul hard, durata unui impuls puternic (160-300 A / mm²) este de la 0,08 la 0,5 secunde. Detaliile asigură compresia maximă posibilă. Încălzirea rapidă și răcirea rapidă permit miezului sudat să mențină rezistența la coroziune. Modul dur este utilizat atunci când se lucrează cu cupru, aluminiu, oțeluri înalt aliate.

Alegerea parametrilor optimi necesită luarea în considerare a multor factori și testarea după calcule. Dacă efectuarea lucrărilor de probă este imposibilă sau nepractică (de exemplu, cu sudarea o singură dată la domiciliu), atunci ar trebui să respectați modurile descrise în cărțile de referință. Parametrii recomandați pentru rezistența curentului, durata impulsului și compresia pentru sudarea oțelurilor obișnuite sunt dați în tabel. (Imaginea 2)

Înapoi la index

Posibile defecte și cauzele acestora

Un punct bine realizat oferă o conexiune fiabilă, a cărei durată de viață, de regulă, depășește durata de viață a produsului în sine. Cu toate acestea, o încălcare a tehnologiei poate duce la defecte care pot fi împărțite în 3 grupuri principale:

• dimensiuni insuficiente ale miezului sudat și abaterea poziției acestuia față de îmbinarea pieselor;
• deteriorări mecanice: fisuri, lovituri, coji;
• încălcarea proprietăților mecanice și anticorozive ale metalului în zona adiacentă punctului de sudare.

Considera tipuri specifice defecte și cauzele acestora:

1. Lipsa de penetrare poate fi cauzată de puterea curentului insuficientă, compresia excesivă, uzura electrodului.
2. Crăpăturile exterioare apar cu prea mult curent, compresie insuficientă, suprafețe murdare.
3. Rupele la margini se datorează locației apropiate a miezului de ele.
4. Goliturile electrozilor apar atunci când electrozii sunt prea mici, instalați incorect, supracomprimați, curent prea mare și prea lungi.
5. Stropirea metalului topit și umplerea acestuia a spațiului dintre părți (stropire internă) se produce din cauza compresiei insuficiente, formării unei cavități de aer în miez și electrozilor nealiniați.
6. O stropire externă de metal topit pe suprafața pieselor poate fi cauzată de o compresie insuficientă, moduri de curent și timp prea mari, suprafețe contaminate și electrozi înclinați. Ultimii doi factori au un impact negativ asupra uniformității distribuției curentului și a topirii metalului.
7. Fisurile și cavitățile interne apar din cauza regimurilor excesive de curent și de timp, compresiei de forjare insuficiente sau întârziate și contaminării suprafețelor. Cavitățile de contracție apar în momentul răcirii miezului. Pentru a le preveni, compresia forjată este utilizată după oprirea alimentării cu curent.
8. Motivul pentru forma neregulată a miezului sau deplasarea acestuia este deformarea sau dezalinierea electrozilor, contaminarea suprafeței pieselor.
9. Arderea este rezultatul suprafețelor contaminate sau a unei compresii insuficiente. Pentru a evita acest defect, curentul trebuie aplicat numai după ce compresia este complet asigurată.

Pentru detectarea defectelor se utilizează inspecția vizuală, radiografia, ultrasunetele, diagnosticul capilar.

În timpul lucrărilor de testare, controlul calității punctului de sudare este efectuat prin metoda ruperii. Miezul ar trebui să rămână complet pe o parte, iar pe a doua - un crater adânc.

Corectarea defectelor depinde de natura lor. Aplicați curățarea mecanică a stropilor exterioare, forjare în timpul deformării, tratament termic pentru ameliorarea stresului. Mai des, punctele defecte sunt pur și simplu digerate.