Сварка давлением. Электрическая контактная сварка. Сущность процесса

2.Сварка давлением.

2.1.Электрическая контактная сварка. Сущность процесса.

Контактная сварка относится к способам сварки давле¬нием с кратковременным нагревом места соединения без оплавления или с оплавлением и с осадкой разогретых за¬готовок. Характерная особенность этих процессов — быст¬рота пластической деформации, в ходе которой формирует¬ся сварное соединение.

Способы контактной сварки получили наибольшее про¬мышленное применение благодаря простоте выполнения и высокой производительности.

Место соединения разогревается проходящим по метал¬лу электрическим током, причем максимальное количество теплоты выделяется в месте сварочного контакта. Количе¬ство выделяемой теплоты определяется законом Джоуля— Ленца:

Q=0,24l2Rt,

где Q — количество теплоты, выделяемое в сварочном кон¬туре, Дж; R — полное сопротивление сварочного контура, Ом; / — сварочный ток, А; / — время протекания тока, с. В начале процесса сварки сопротивление сварочного кон¬такта является наибольшим, так как поверхности стыка за¬готовок даже после тщательной обработки имеют неровнос¬ти и соприкасаются только в отдельных точках (рис.1). Благодаря этому происходит резкое уменьшение действи-тельного сечения металла, через которой проходит ток, и в зоне контакта возникают большие плотности тока.

В результате высокой плотности тока в точках контакта металл нагревается до термопластического или до оплавле¬ния. С повышением температуры металла в зоне контакта его сопротивление возрастает, следовательно, еще более воз¬растает количество выделяющейся теплоты и ускоряется процесс нагрева металла. Таким образом, применение боль¬ших сварочных токов позволяет осуществить быстрый на¬грев металла и выполнить сварку за десятые и даже сотые доли секунды. Режим контактной сварки характеризуется совместным действием основных параметров — тока и вре¬мени его протекания, силы сжатия и времени ее действия.

По основным параметрам контактной сварки — тока и времени его действия — различают два режима процесса сварки — жесткий и мягкий. Жесткий режим характеризу¬ется применением больших токов и малым временем про¬цесса сварки. Такой режим применяется для сталей, чув¬ствительных к нагреву и склонных к образованию закалоч¬ных структур, а также при сварке легкоплавких цветных металлов и их сплавов. Мягкий режим характеризуется боль¬шей продолжительностью процесса и постепенным нагре¬вом свариваемого металла. Таким режимом пользуются при сварке углеродистых сталей, обладающих низкой чувстви¬тельностью к тепловому воздействию.

По типу сварного соединения различают сварку стыко¬вую, точечную, шовную (роликовую).

Рис. 1. Физический контакт

2.2. Стыковая сварка.

Стыковая сварка является видом контактной сварки, при которой заготовки свариваются по всей поверхности сопри¬косновения. При стыковой сварке свариваемые заготовки закрепляют в зажимах стыковой машины (рис. 2). Зажим 3 установлен на подвижной плите 4, перемещающейся в на¬правляющих. Зажим 2 укреплен на неподвижной плите 1.

Рис. 2. Контактная стыковая сварка

Сварочный трансформатор соединен с плитами гибкими шинами и питается от сети переменного тока через вклю¬чающее устройство. Плиты перемещаются, и свариваемые детали сжимаются под действием усилия Р, развиваемого ме¬ханизмом осадки.

Стыковую сварку с разогревом стыка до пластического состояния и последующей осадкой называют сваркой сопро¬тивлением, а при разогреве торцов заготовок до оплавле¬ния — сваркой оплавлением.

Для