|
Все способы контактной сварки основаны на нагреве и пластической деформации заготовок в месте соединения. Нагрев осуществляют теплом, выделяемым при прохождении электрического тока через находящиеся в контакте соединяемые части.
Для получения качественных сварных соединений металл в месте соединения нагревают до расплавления. Примыкающие к месту соединения зоны нагревают до температур, обеспечивающих требуемую пластическую деформацию заготовок. В процессе этой деформации происходит удаление окислов из места соединения, устранение раковин, уплотнение металла.
По закону Джоуля-Ленца количество тепловой энергии Q (Дж), выделяющейся в зоне сварки,
Q = I2Rt
где I — сила сварочного тока. А; R — сопротивление зоны сварки, Ом; t — время прохождения тока, с.
Характер нагрева заготовок, оказывающий большое влияние на качество сварного соединения, зависит прежде всего от силы сварочного тока и времени его прохождения. В значительной мере он зависит также от общего сопротивления зоны сварки и соотношения между его отдельными составляющими. Общее сопротивление состоит из контактного сопротивления между заготовками, сопротивления самих заготовок и сопротивления между электродами и заготовками. При сварке неочищенных заготовок контактные сопротивления изменяются в широких пределах. Это приводит к изменению температур нагрева заготовок, в результате чего снижается стабильность прочностных показателей сварных соединений. Кроме того, в сварных соединениях возникают дефекты, увеличивается износ электродов.
Контактная сварка отличается высокой производительностью, экономичностью процесса, позволяет значительно проще механизировать и автоматизировать процессы изготовления деталей, сокращать расход основных и вспомогательных материалов. Эти преимущества особенно заметно проявляются в массовом и крупносерийном производствах.
Наиболее широкое применение получили следующие основные виды контактной сварки: стыковая, точечная и шовная. Каждый из этих видов сварки может осуществляться различными способами, отличающимися по технологическим признакам, роду используемой электроэнергии и способу подвода тока к свариваемым заготовкам.
Стыковая сварка (рис. 1). Заготовки сваривают по всей плоскости их касания. В зависимости от марки металла, площади сечения заготовок и требований к качеству соединения стыковую сварку можно выполнять одним из способов, приведенных в табл. 1
Стыковая сварка сопротивлением. Заготовки, установленные и закрепленные в стыковой машине, прижимают одну к другой определенным усилием, после чего по ним пропускают электрический ток. При нагревании металла в зоне сварки до пластического состояния происходит осадка. Ток выключают до окончания осадки. Этот способ сварки требует механической обработки и тщательной зачистки поверхностей торцов заготовок.
Неравномерность нагрева и окисление металла на торцах заготовок понижают качество сварки сопротивлением, что ограничивает область ее применения. С увеличением сечения заготовок качество сварки снижается особенно заметно, главным образом из-за образования окислов в стыке.
Стыковая сварка непрерывным оплавлением включает две стадии: оплавление и осадку. Заготовки устанавливают в зажимах машины, включают ток и медленно сближают их. При этом торцы заготовок касаются в одной или нескольких точках. В местах касания образуются перемычки, которые мгновенно испаряются и взрываются.
Рис. 1. Схема процесса стыковой сварки:
Рз — усилие зажатия деталей;
Рос - усилие осадки
| 
