Контактная электросварка.

Это сварка с применением давления, при которой нагрев производится теплотой Q= IUt, выделяющейся во время прохождения электрического тока через находящиеся в контакте соединяемые части. Электрическая дуга отсуствует.

Токи здесь достигают нескольких десятков тысяч ампер. Время сварки- сотые и десятые доли сек. Есть 2 режима сварки: жесткий и мягкий.

Жесткий режим происходит при больших токах и малом времени для сталей, чувствительных к нагреву и склонных к образованию закалочных структур, а также при сварке легкоплавких цветных металлов и их сплавов.

Мягкий режим - при длительном времени и постепенном нагреве. Применяется для сварки углеродистых сталей с низкой чувствительностью к нагреву.

Машина контактной сварки состоит из 2-х частей: электрической и механической.

Электрическая часть - содержит трансформатор, переключатель ступеней (регулятор тока), регулятор времени, прерыватель тока и токопроводящих проводов и устройств.

Механическая часть- включает станину, механизмы и узлы, обеспечивающие точную фиксацию и необходимое усилие прижатия свариваемых деталей.

Основные виды сварки: стыковая, шовная и точечная.

Стыковая сварка производит соединение по всей поверхности стыкуемых торцев. Она может быть выполнена 3-мя способами: сопротивлением и оплавлением (непрерывным и прерывистым).

Сварка сопротивлением осуществляется на чисто обработанных поверхностях. Здесь после касания поверхностей включают сварочный ток. Когда стыкуемые поверхности нагреются до пластичного состояния, производят осадку (сжатие) и одновременно выключают ток. Таким образом, сваривают детали из низкоуглеродистых сталей, имеющих круглое или прямоугольное сечение S£ 1000мм² _, и легированные стали.

Такая сварка требует высокой чистоты свариваемых поверхностей и поэтому не получила широкого распространения.

При сварке непрерывным оплавлением закрепленные детали плавно соприкасаются при включенном сварочном токе и в это время происходит оплавление свариваемых торцев. Затем производят осадку на установленную величину и выключают ток. Способ используется для сварки тонкостенных труб, листов, рельсов. Достоинство - высокая производительность. Недостаток - значительные потери металла на угар и разбрызгивание.

При сварке с прерывистым оплавлением во время небольших возвратно- поступательных движений подвижного зажима периодически замыкается электрическая цепь до тех пор, пока торцы не нагреются до 800- 900 °С. Затем происходит оплавление и осадка. Применяется при S= 100- 1000мм² и i_s = 10 - -25А/мм² , N_y= 0,04- 0,07 кВА/мм².

Точечная контактная электросварка (рис. 7.12) выполняется в точках под электродами, сжимающими место контакта. Поверхность под сварку очищается мехобработкой (абразив, песок, металлическая щетка) или химической очисткой (травление).

Рис. 7.12 Схема точечной контактной сварки.

Есть 3 способа: а) сварка при постоянном давлении (углеродистые и нержавеющие стали); б) сварка, когда после отключения тока усилие сжатия увеличивается; в) перед сваркой производится обжатие листов с достаточно большой силой, далее сварка при меньшем усилии, а затем после отключения тока увеличение силы сжатия. Есть мягкий и жесткий режимы.

Шовная контактная сварка (рис.7.13)

Существет непрерывная сварка, при постоянном усилии. Если есть грязная поверхность, разная толщина листа, то шов получается низкого качества с прожогами. Применяется мало.

Прерывистая контактная сварка происходит с непрерывным вращением роликов при постоянном усилии сжатия. Применяется широко.

Рис. 7.13 Схема шовной контактной сварки.

§7.10. Газовая сварка и кислородная резка (рис. 7.14).

Газовая сварка это сварка плавлением, при которой нагрев кромок соединяемых частей и присадочного материала производится теплотой сгорания горючих газов в кислороде.

Существуют следующие виды: пропанобутанокислородная, ацетиленокислородная, керосинокислородная, бензинокислородная и др.

Наиболее часто применяемым горючим газом при газовой сварке является ацетилен.

Для проведения работ необходимо:

1) ацетиленовый генератор или баллон с горючим газом и баллон с кислородом, редуктор;

Рис. 7.14 Схема газовой сварки с

присадкой.

2) сварочная горелка с набором сменных наконечников;

3) шланги для подачи горючего газа и кислорода в горелку;

4) сварочный стол;

5) приспособления для сборки изделия под сварку;

6) комплект инструмента сварщика (очки с защитными стеклами, спецодежда сварщика).

На рис. 7.14 показаны особенности газовой сварки.

Сущность процесса кислородной резки (строжки)

Она основана на свойстве металлов и их сплавов сгорать в струе технически чистого кислорода. Резке поддаются металлы, удовлетворяющие следующим требованиям:

1. Температура плавления металла должна быть вышетемпературы его воспламенения в кислороде. Если в стали увеличенное содержание углерода и других примесей, то ее резка затруднена.

2. Температура плавления оксидов должна быть меньше температуры плавления самого металла. Например, при резке хромистых сталей образуются оксиды хрома с Т_пл= 2000°С, а при резке Al - 2050°С. Эти оксиды покрывают поверхность металла и прекращают резку.

3. Образующиеся шлаки должны быть жидкотекучи и легко выдуваться из разреза.

4. Теплопроводность металла должна быть наименьшей.

5. Количество тепла от сгорания металла должно быть как можно более высоким.

Резка может быть разделительной (для вырезки заготовок, раскроя листового металла и т.п.).

Поверхностная резка (строжка или обточка) применяется для удаления поверхностного слоя металла, разделки каналов, удаления поверхностных дефектов и др.

При строжке резак совершает движения, как строгальный резец, при обточке - как токарный резец.