Контактная сварка: особенности и виды

Контактная сварка является востребованной технологией, которую активно используют в производственных и бытовых условиях. Во время нее производится соединение металлических изделий с использованием сильного нагревания и давления. В результате образуется прочное сварное соединение с ровной поверхностью.

Этот вид сваривания применяется для соединения однотипных изделий, тонких деталей. Несмотря на то, что данный метод уже длительное время применяется в разных областях производства, необходимо изучить его важные особенности и характеристики.

Общая информация

Что такое контактная сварка? А именно что лежит в основе данной технологии? Во время ее проведения производится соединение друг с другом металлических деталей. Этот процесс осуществляется за счет нагревания областей контакта деталей электрическим током с высокой величиной. Дополнительно для усиления сваривания применяется давление, которое осуществляет сжатие деталей с последующим расплавлением и охлаждением области сваривания.

Обычно контактную технологию применяют для однотипных изделий. Ее принцип основывается на преобразовании электрического напряжения в тепловую энергию в области соединения, именно она вместе с давлением образует прочное соединение. Применение электрического тока намного упрощает нагревание. Во время сварки должно создаваться необходимое давление, оно сможет обеспечить хороший контакт между поверхностями.

Обратите внимание! Давление, которое оказывается в процессе контактного сваривания, создают определенные механические части сварочного оборудования. Если технология будет осуществляться в соответствии со всеми правилами, то в итоге можно получить прочный, качественный и ровный шов.

Преимущества и недостатки

Сварка нержавейки и других металлов контактной сваркой является востребованной технологией. Она применяется в разных областях промышленности, и ее распространенность объясняется целым рядом преимуществ:

1. Использование этого метода сваривания обеспечивает высокую скорость. По сравнению с другими сварками контактная технология создает прочный шов достаточно быстро.
2. Одна сварочная точка может создаваться за 0,1 секунды. Если выполнить нехитрые расчеты, то можно будет узнать, что профессиональный сварщик за 1 минуту способен будет сделать до 600 соединений.
3. Для выполнения контактного сварочного процесса не нужно использовать электроды, присадочную проволоку, флюсы и другие расходные материалы. Это позволяет существенно сэкономить финансы.
4. Деформирование металла не большое. Оно наблюдается только в местах точек.
5. Процесс сваривания контактным способом достаточно простой, с ним смогут справиться даже новички и специалисты со средней квалификацией.
6. Контактные электроды изнашиваются длительное время, они имеют длительный срок службы.
7. При проведении сварочных работ риск возгорания совсем минимальный, по этой причине этот метод считается самым безопасным.
8. Контактная технология не оказывает вредного воздействия на здоровье человека и окружающую среду. Поэтому ее называют экологически чистой.

Но все же имеются некоторые недостатки, которые обязательно нужно учитывать при проведении контактного сваривания:

• для проведения сварочных работ требуется дорогостоящее оборудование, которое может себе позволить не каждый;
• стоит учитывать, действие тока при контактной сварке должно быть высоким — от 1000 Ампер. Это означает, что питание от электрических станций или других источников электроэнергии должно быть мощным;
• швы, выполненные при помощи контактного метода, обладают не такой герметичностью, как, к примеру, соединения сделанные технологиями с использованием электродов;
• сварщик при проведении контактной сварки обязательно должен тщательно следить за напряжением в области сваривания, оно не должно быть чрезмерным.

Принцип работы оборудования

Для проведения контактного сваривания могут применяться разные аппараты. В зависимости от условий оборудование может быть подвесным, стационарным или переносным. Часто приборы имеют узкую специализацию, но в продаже встречаются универсальные устройства.

Контактная сварка нержавеющей стали и других видов металла требует от сварщика определенной подготовки, специальных навыков, поэтому ее часто используют на производствах. Особой популярностью пользуется электросварка, а вот ручные методы применяются намного реже, данные аппараты обычно встречаются в автомастерских и на строительных площадках.

Стоит отметить! Каждый сварщик обязательно должен знать какое действие электрического тока используется при контактной сварке. Как было указано выше, оно не должно быть меньше 1000 Ампер, желательно больше. Этот показатель обеспечивает высокую скорость и производительность сварочного процесса.

Устройство контактной сварки состоит из следующих важных компонентов:

1. Механические элементы. Они помимо электродов включают компоненты для сжатия свариваемых частей, роликов. На стационарных приборах для создания требуемого давления, проката металлических заготовок применяется гидравлика.
2. В основе электрической части лежит трансформатор сварочного типа. Также в ее состав входят прерыватели цепи и другие необходимые компоненты, которые подают ток к сварной зоне, создают требуемое напряжение в режиме переменного или постоянного тока.
3. В сложном оборудовании предусмотрено много электроники, которая позволяет применять разные режимы контактной технологии. Также при помощи него можно регулировать ток контактной сварки и другие важные операции.

Виды контактной сварки

Виды контактной сварки имеют характерные отличительные особенности, которые обязательно нужно учитывать при проведении любого из методов. Они могут влиять на качество и вид сварного шва.

Точечная

Рассматривая способы контактной сварки, особое внимание стоит уделить точечному методу. Во время его проведения сваривание может производиться в одной или нескольких точках металлической поверхности.

Прочность и качество соединения зависит от нескольких факторов:

• форма и размер используемого электрода;
• показатель силы тока;
• сила давления;
• длительность рабочего процесса;
• степень очищения поверхности металлической детали.

Современное сварное оборудование обладает высокой мощностью и скоростью. Они способны за минуту производить в минуту до 600 сварных соединений. Именно по этой причине данная технология применяется для сваривания частей электроники, кузовных компонентов автомобилей, самолетов, сельскохозяйственной техники. Помимо этого этот метод нашел применение во множестве других областей промышленности.

Рельефная

Контактная рельефная сварка по принципу работы похожа на точечную технологию. Но все имеется характерное отличие — сварное соединение и электрод обладают схожей, рельефной формой. Рельефность придает естественная форма детали, также она может достигаться за счет применения специальных штамповок.

Данная технология используется практически во всех областях промышленности. Также она может применяться в качестве дополнения, для сваривания рельефных деталей. При помощи этого метода часто производиться прикрепление кронштейнов и опорных деталей к заготовкам с плоской формой.

Шовная

Шовная контактная сварка нержавейки или многоточечная технология создает несколько соединений, которые располагаются близко или с перекрытием, формирую единое монолитное соединение. Если между точками находится перекрытие, то шов получается прочным и герметичным. Если же точки находятся близко друг другу, то соединение выходит не герметичным.

В промышленности этот метод применяется редко. Обычно используется перекрывающийся, герметичный шов. При помощи него создают баки, бочки, баллоны и другие подобные емкости.

Стыковая

Во время данной технологии при соединении детали плотно прижимаются друг к другу. После выполняется оплавление всей плоскости контакта. Этот метод имеет подвиды, которые подбираются в зависимости от типа, толщины металла, а также от требуемого качества соединения.

Важно! Самым простым способом считается сварка оплавлением, она предназначена для изделий из легкоплавкого металла с небольшой площадью пятна контакта. Технология с оплавление и плавлением с подогревом подходит для более прочных металлических элементов с огромным сечением.

Процесс сварки

Контактное сваривание имеет важные особенности и нюансы, которые обязательно должны соблюдаться при проведении процесса. Но как показывает практика, чтобы выполнить этот метод не обязательно иметь большой метод, с технологией смогут справиться даже новички.

Но все же в этом деле потребуется знание алгоритма сварочной технологии:

1. На начальном этапе сварные поверхности требуется очистить, тщательно обработать. Это необходимо для получения прочного и качественного соединения.
2. При сваривании показатель электрического напряжения на поверхности деталей должен быть одинаковым. Для этого поверхности максимально выравнивают. Они обрабатываются механически, при помощи травления, зачистки, рихтования или обезжиривающих средств.
3. После детали следует плотно прижать. Это можно выполнить с помощью механизмов или вручную, но в данном случае качество соединения выйдет не таким хорошим из-за недостаточного давления.
4. Затем при помощи оборудования подается ток на поверхность деталей. Сварщик обязательно должен знать какое действие тока используется при контактной сварке, если он хочет получить прочный и качественный шов.
5. Выделяемая тепловая энергия от электрического тока производит расплавление требуемой области металла. Она образует жидкое ядро, в котором возникают связи между поверхностями.
6. Давление, которое подается на металл, предотвращение вытекание жидкого металла за пределы рабочей области.
7. После прекращения подачи тока жидкое ядро быстро остывает. Оно образует качественное сварное соединение. Шов выходит прочным, ровным и износостойким.

Обозначение на чертежах

Иногда для проведения технологии может потребоваться чертеж или схема контактной сварки. На ней должны быть правильные обозначения параметров и важных критериев этого метода. Ниже имеется фото со схемой данной технологии.

Сварщик должен взять на заметку несколько важных обозначений:

• на схеме видимый шов отмечается сплошной линией;
• невидимое соединение — штриховой линией;
• видимая сварная точка обозначается знаком плюс — «+». Оно выполняется основными сплошными линиями;
• невидимая точка никак не отмечается.

Сварка, при которой используется контакт в виде электрического тока и давления — востребованная технология, при помощи которой можно создавать прочные и качественные соединения. Она применяется во многих областях промышленности, включая машиностроение, сельское хозяйство.

Этот способ подходит для изделий из разных металлов, сталей, нержавейки, с ним легко работать, и он безопасен для человека и окружающей среды. Но все же перед тем как приступать, стоит заранее узнать, какое действие тока при контактной сварке должно применяться, именно от этого зависит качество работ.

Интересное видео

что это такое, назначение, аппараты для сварки

Все о контактной сварке: точечное, шовное, рельефное и стыковое сварочные соединения металлических деталей. Физические принципы, разновидности, способы применения. Достоинства и недостатки контактной технологии. Виды оборудования и советы по их выбору.

При контактной сварке двух наложенных друг на друга металлических пластин в точке соприкосновения электрода с верхней заготовкой возникает краткосрочный (от сотых долей до единиц секунд) поток энергии чрезвычайно высокой мощности. В результате этого между пластинами образуется линза из расплавленного металла, а при ее остывании — прочное сварное соединение. Таким способом можно сваривать детали толщиной до десятков миллиметров из большинства видов сталей, а также из сплавов алюминия, титана, магния и других цветных металлов.

К основным преимуществам контактной сварки относят высокую стабильность качества сварного шва, низкий уровень требований к квалификации сварщиков, невысокую стоимость сварочного оборудования, а также простоту механизации и автоматизации сварочных процессов. Кроме того, этот вид сварки не требует использования присадочных материалов, защитных газовых сред и флюсов, что делает его с точки зрения охраны труда самым безопасным. В современном промышленном производстве почти 40% сварочных соединений выполняются различными установками контактной сварки. А в автомобильной промышленности, авиастроении, производстве пассажирских вагонов и электронных приборов доля контактной сварки в общем объеме сварочных работ составляет около 90%.

Определение и назначение контактной сварки

Контактная сварка выполняется несколькими технологическими способами, которые отличаются между собой видами сварного шва и некоторыми особенностями сварочного процесса. В ГОСТ 15878-79 указана электроконтактная сварка трех видов, при этом в профильной литературе и ГОСТ 297-80 выделяют четыре:

1. Точечная. Металлические детали соединяют между собой отдельными сварными точками. Производится двумя электродами, которые также обеспечивают сжатие деталей между собой с необходимым усилием. Это самая массовая разновидность контактной сварки: ее доля в общем объеме контактных сварочных соединений составляет более 70%.
2. Шовная. В этом способе используют электроды в виде роликов, а сварной шов формируется из прерывающихся точек, которые должны перекрывать друг друга не менее, чем на 25%. Усилие сжатия между поверхностями формируется с помощью давления на ролик. Шовная сварка применяется преимущественно при изготовлении емкостей (топливные баки, глушители автомобилей, химические сосуды и пр.), тонкостенных шовных труб и корпусов промышленной и бытовой техники из листового металла.
3. Стыковая. С помощью этого способа две детали соединяются расплавленным металлом по всей площади их соприкосновения, причем толщина свариваемых изделий практически не имеет значения. В процессе используются приспособления, сжимающие детали навстречу друг другу. Во время протекания сварочного тока по металлу из-за наличия на сопрягаемых поверхностях микровыступов в зоне их стыка возникают сварочные процессы, происходит разогрев стыка и создается стыковое сварочное соединение. Этот метод используют для беззазорного соединения рельсов, а также сварки трубопроводов и длинномерных изделий, в том числе из разнородных сталей.
4. Рельефная. Данным способом соединяют скобы, кронштейны, резьбовой крепеж и подобные им изделия к листовым деталям. Он называется рельефным по причине того, что контакт свариваемых поверхностей ограничен выступом (рельефом) на одной из них. В результате этого значительно увеличивается плотность тока и тепловыделение, что требует применения особых сварочных режимов.

Одна из разновидностей рельефной сварки широко используется в авторемонте для приварки колец, волнистой проволоки и металлических штырьков при выправлении вмятин на кузовных деталях. У нас ее обычно называют «односторонней точечной сваркой», а используемые при этом аппараты со специальной оснасткой — споттерами.

Принцип действия

Технология контактной сварки точечным, шовным и рельефным способами основана на одной и той же единичной операции — создании сварной точки в месте соприкосновения поверхностей заготовок. В общем виде это выглядит так (см. рис. ниже):

1. Установка сложенных внахлест заготовок на нижний электрод.
2. Сжатие их верхним электродом.
3. Подача импульса сварочного тока.
4. Кратковременное удерживание сжатия до остывания сварной точки.
5. Отвод верхнего электрода в исходное положение.

В установках контактной сварки используется постоянный ток обратной полярности (плюс на верхний электрод) или переменный ток частоты 50 Гц (в некоторых случаях применяют высокочастотные источники). Прижим деталей является важной частью технологического процесса. После прохождения импульса тока в месте соприкосновения поверхностей деталей возникает линза из расплавленного металла, которая в контактной технологии называется ядром. Сжатие с необходимым усилием не позволяет металлу выплескиваться за область ядра, а также вызывает пластическую деформацию зоны ядра и взаимное проникновение металлов заготовок.

Стандартная установка точечной сварки состоит из следующих элементов (см. рис. ниже):

• источник питания с переменным или постоянным током;
• нижняя (опорная) рукоятка с электродом массы;
• верхняя (прижимная) рукоятка с основным электродом;
• корпус установки с механизмом прижима и контактами.

Технология стыковой сварки отличается от остальных контактных способов, т. к. в этом случае посредством расплавления металла соединяются торцевые части двух массивных деталей. Последовательность технологических операций при стыковой контактной сварке выглядит следующим образом (см. рис. ниже):

1. Фиксация одной из заготовок в неподвижном зажимном приспособлении.
2. Установка второй заготовки в подвижную оснастку.
3. Сжатие торцов заготовок с постоянным усилием.
4. Подача на заготовки импульса сварочного тока.
5. Разогрев металла до состояния плавления с продолжающимся после отключения тока приложением усилия.
6. Сближение торцов и образование сварного шва.
7. Остывание шва и снятие усилия.

Напряжение холостого хода в устройствах контактной сварки намного ниже, чем у другого сварочного оборудования. Обычно оно составляет 3÷6 В (максимум до 20 В), при этом напряжение сварки равно 1÷1.5 В. Сила тока во всех контактных способах в зависимости от толщины заготовок и площади контакта лежит в интервале от единиц до сотен тысяч ампер. Глубина проплавления каждой детали в зависимости от вида материала должна составлять от 20 до 80% процентов ее толщины. Не допускается сквозное проплавление (прожиг) металла, а также проплавление его на глубину меньше нормативного.

Преимущества и недостатки

Одним из главных достоинств контактной сварки является ее быстродействие. К примеру, скорость контактного соединения шовным способом деталей из стали толщиной 0.5 мм может достигать 1.5 м/мин, что недостижимо ни для одной из сварочных технологий. К другим преимуществам контактной сварки обычно относят:

• стабильность параметров и качество соединения;
• небольшое энергопотребление;
• медленный износ электродов;
• отсутствие расхода присадочных и вспомогательных материалов;
• низкие требования к квалификации персонала;
• нет выделений вредных и опасных для здоровья веществ;
• чистота сваренной поверхности (шов находится внутри металла).

Контактная технология лучше любых других подходит для автоматизации и использования в оборудовании для серийного производства. Большинство роботов на конвейерах кузовных цехов автопрома — это программируемые автоматические устройства контактной сварки. А сварка трубных стыков всех магистральных газо- и нефтепроводов высокого давления производится контактным стыковым способом с использованием специальных автоматизированных комплексов.

Главный технологический недостаток контактной сварки — это высокие требования к равномерности и чистоте поверхности.

При сжатии между плоскостями деталей не должно быть даже минимального зазора, иначе возможен боковой выплеск расплавленного металла из внутренней зоны сварки. Помимо этого такие сварочные аппараты в силу особенностей своей конструкции не приспособлены к работе в ограниченном пространстве. Мобильная рабочая часть контактного оборудования имеет значительный вес, а при отсутствии механизированного привода сжатие требует от сварщика приложения значительных физических усилий.

Виды аппаратов контактной сварки

Машины контактной сварки (так они называются в соответствии с ГОСТ 297-80) в первую очередь классифицируют по виду сварочного соединения, т. е. одному из четырех описанных выше технологических способов. Внутри каждого такого вида они подразделяются по признакам стационарности и мобильности, а также по различным конструктивным особенностям. Следующими параметрами являются тип источника тока и усилие сжатия. Для обозначения отечественных аппаратов контактной сварки ГОСТ установлено цифро-буквенное обозначение, включающее в себя одиннадцать позиций.

В первой позиции всегда присутствует буква «М» (машина), а по второй можно определить контактный способ, для которого она предназначена. К примеру, МТ — машина точечная, МШ — машина шовная и т. д. В третьей позиции приводится код ее конструктивного исполнения: подвесная (П), постоянного тока (В), радиальная (Р) и т. п. В остальных позициях указываются значения сварочного тока и напряжения питающей сети, а также различные коды конструкторских и эксплуатационных особенностей конкретной модели.

Советы по выбору оборудования

При выборе аппарата для контактной сварки в первую очередь необходимо ориентироваться на толщину металла, который предполагается сваривать, характер работ (стационарный или мобильный) и вид необходимого контактного соединения (точечный, шовный и прочие). Не следует выбирать контактный аппарат с рабочими характеристиками «про запас», т. к. это может сильно сказаться на цене и массогабаритных показателях его мобильной части. Необходимо помнить, что механическая часть такого оборудования может иметь пневмоприводы, для чего потребуется источник сжатого воздуха, а более мощные установки эксплуатируются с водяным охлаждением. А электрическая часть машины мощностью более 10 кВт наверняка потребует трехфазного источника напряжения.

Также важным элементом любого контактного сварочного аппарата являются электроды. Их форма и вид зависят от используемой технологии и особенностей производства.

Существуют специальные технологии контактной сварки с применением клея и припоя, но о них в специализированной литературе только упоминается. Если кто-нибудь знает, для чего и как они используются, поделитесь, пожалуйста, информацией в комментариях к данной статье.

Контактная сварка и стыковая из инвертора своими руками: ГОСТ и электроды

На чтение 11 мин. Просмотров 592 Опубликовано 04.12.2018 Обновлено 28.07.2019

Контактной сваркой называют метод соединения металлических изделий, крепко прижатых друг к другу, путем нагрева места их контакта электрическим током большой величины.

Технология реализуется с помощью сварочного аппарата и активно используется на предприятиях массового производства однотипных изделий, в микроэлектронике, машиностроение и т. п.

Наличие большого числа достоинств позволило контактному методу сваривания металлоконструкций найти широкое применение в промышленности и быту.

Применение технологии на практике

Электрическая точечная сварка позволяет создать образование неразъемного соединения кромок металлических деталей при помощи высокой температуры от проходящего электрического тока из инвертора и пластической деформации зоны их контакта при сжатии.

Она предоставляет сварщику уникальную возможность работать с широким диапазоном свариваемых толщин: от 1-2 микрометров до 30 миллиметров.

Архиважная роль при данном методе выполнения сварных операций отведена электрическому сопротивлению зоны соединения, поэтому его также называют электрической сваркой сопротивлением. Правила проведения сварочной операции контактным методом описаны государственными стандартами 15878-79.

Технология контактной сварки.

Достоинства применения точечной технологии сваривания очень широки.

Опишем наиболее значимые из них:

• на выполнение соединений металлических деталей требуется крайне малый промежуток времени;
• технология позволяет проводить операции с потреблением большой мощности;
• сварной процесс может быть автоматизирован, что позволяет интегрировать сварочные агрегаты для в производственные линии на крупных предприятиях;
• сварные швы, созданные таким методом, отличаются высокими эксплуатационными параметрами, вне зависимости от уровня квалификации мастера;
• при работе не требуются специальные материалы, особенные комплектующие: присадочная сварочная проволока, флюс, защитный газ и т.п.;
• электроды для точечной технологии доступны по стоимости и встречаются во многих специализированных магазинах.

Помимо точечной, большим перечнем достоинств характеризуются иные виды разновидности контактной сварки: стыковая, шовная и пр. Но именно точечная сварка наиболее распространена сегодня.

Она актуальна при изготовлении крупногабаритных строительных конструкций, космических агрегатов, миниатюрных полупроводниковых устройств, микросхем. Такое положение дел объясняется универсальностью контактного метода сваривания деталей из металла.

Практически все известные человечеству конструкционные материалы могут соединяться с помощью данной технологии в единое изделие: разнообразные виды низкоуглеродистой, легированной стали, жаропрочные, коррозионно-устойчивые сплавы, сплавы алюминия с иными металлами, магния и , т.п.

Также точечная сварка своими руками актуальная для выполнения ремонтных операций в небольших мастерских, СТО и т.п. С ее помощью собирают автомобили, железнодорожные вагоны, самолеты, возводят железобетонные конструкции, создают радиоэлектронные агрегаты.

Технология контактной сварки

Технология контактной сварки подразумевает нагрев металлических поверхностей до температуры плавления металла за счет тепла, образующегося в процессе прохождении мощного электрического тока от одной детали к другой сквозь точку их контакта.

В то же время, соединяемые детали сжимаются друг с другом, что приводит к взаимному проникновению и сплавлению нагретых участков металла. В итоге, создается ядро сварной точки в форме чечевицы, имеющие диаметр 4-12 мм.

Особенности точечной контактной сварки инвертором заключаются в:

• незначительной продолжительности сваривания: 0,1-2 секунды;
• мощном сварном токе: более 1000А;
• низком напряжении в сварочной цепи: 1-10В, обычно 2-3В;
• значительном усилии сжимающего места соединения: 20-200 кг;
• небольшой зоне расплавления.

[box type=”warning”]На заметку! Изделия из низкоуглеродистой стали могут свариваться без расплавления ядра, но такие соединения не будут надежными, поэтому данный вид сварочных работ применяется крайне редко.[/box]

Согласно общей классификации, технологию контактной сварки относят к классу термомеханических процессов.

Разновидности контактной сварки.

Все операции в процессе работы можно разделить на несколько последовательных этапов:

• детали из металла совмещают в нужном положении, размещают между парой и крепко сжимают друг к другу;
• детали нагревают с помощью электрического тока, приводящего их в состояние актуальной пластичности, деформируют, добиваясь плотного соединения металлических кромок.

В условиях промышленного предприятия частота сваривания достигает сварных 600 точек в минуту, самодельная сварка точечным методом в домашних условиях осуществляется медленнее.

При осуществлении точечной сварки своими силами в домашней мастерской важно придерживаться постоянства следующих параметров:

• скорости перемещения сварочных электродов;
• уровня величины давления на детали до достижения полной контактности свариваемых деталей.

Не менее важно соблюдать технику безопасности при выполнении сварочных работ точечным методом:

• все электрические и соединительные провода должны быть надежно изолированы;
• сварщик обязательно должен носить специальные защитные рукавицы, предохраняющие руки от возможных ожогов;
• лицо мастера должно быть защищено от попадания искр или брызг металла при помощи маски;
• сварные работы должны проводиться на площади без легковоспламеняющихся либо огнеопасных предметов, материалов, расположенных поблизости;
• если в помещении присутствуют деревянные полы, их стоит защитить от риска возгорания при помощи изоляционного материала в рулонах;
• стоит подготовить средства для тушения возгораний перед началом сварки своими силами, дабы при возгорании максимально быстро устранить проблему;
• комнату, где проводится работа, потребуется хорошенько проветривать время от времени во избежание отравления мастера вредными газами, выделяемыми в процессе проведения операции.

Особенности сварного процесса

При точечном сваривании к месту соединения металлических деталей применяется кратковременный импульс электрического тока, длительность которого меняется в пределах 0,01-0,1 секунды.

При этом в зоне наложения электродов изделий расплавляются, приобретают общее ядро. После подачи тока детали остывают под давлением для кристаллизации этого ядра, а также его полного остывания.

Технические данные машин контактной сварки.

Основные способы контактной сварки:

• точечный метод;
• шовный или роликовый способ;
• стыковая контактная сварка.

Особенности такого вида сварки заключаются в том, что он не требует повышенных мер безопасности. Прижатие деталей друг к другу приводит к образованию уплотняющего пояска между ними без выплеска расплавленного металла.

Но давление с деталей стоит снимать с некоторой отсрочкой, чтобы обеспечить им лучшую кристаллизацию, проковывание и добиться устранения неоднородностей.

Достоинства точечной сварки ‒ экономичность, высокая механическая прочность швов, возможность автоматизировать рабочие процессы. Недостатки контактной сварки заключаются в отсутствии герметичности созданных сварочных швов.

[box type=”fact”]Обеспечить сварные швы высоким качеством позволит предварительная подготовка. Детали очищаются от всех видов загрязнений при помощи специальных щеточек, методом опескоструивания, травления в кислотах, а также иными способами.[/box]

Сборку перед сваркой важно выполнить таким образом, чтобы она обеспечила точное и плотное прилегание металлических изделий друг к другу.

В противном случае, зазор между деталями уменьшит и поглотит часть давления на них, осадочное давление снизится, появится разброс прочности сварных точек. В целом, это снизит прочностные характеристики сварного шва, сделает его уязвимым для негативных факторов извне.

Режимы осуществления технологии

В зависимости от особенностей изготавливаемой металлоконструкции, подбирается актуальный способ контактной сварки.

Каждый конкретный случай необходимо рассматривать отдельно:

• для соединения двух деталей в одно изделие по всей площади поверхности подойдет стыковая сварка сопротивлением;
• для сваривания металлических изделий в отдельных точках применяется точечный способ;
• для соединения деталей из металла по заранее имеющемуся рельефу шва подойдет шовный способ.

Также важное задание для сварщика ‒ сварочного оборудования при работе с металлоконструкциями. Крайне важно анализировать соответствие выбранных параметров агрегата требованиям к выполнению данной операции.

Контактная шовная сварка.

Важно подобрать правильный режим сварки:

1. Мягкий режим.
   Применяется при умеренной силе тока и плотности на электрод до 100 а/мм2. Характеризуется более продолжительным сварным процессом, плавным нагревом металлических поверхностей, низкой мощностью. Но при этом сварщик может уменьшить мощность сварного агрегата, потребляемую от электросети, что позволит в целом снизить нагрузку на сеть.
2. Жесткий режим.
   Используется для сталей высокой прочности при большом давлении при плотности до 300 а/мм2 и отличается повышенным уровнем мощности, высокой загрузкой электросети, повышенной стоимостью. К достоинствам жесткого режима относят незначительную продолжительность сварочных работ и высокую производительность труда.

Мягкий режим актуален для сталей с высоким содержанием углерода, а также легированных сталей.

[box type=”warning”]Важно! При выполнении контактной точечной сварки необходимо соблюдать технологию, выбранный режим и обеспечить мастера актуальными условиями, иначе сварные швы могут получиться низкокачественными. Могут возникнуть различные дефекты, наиболее опасный из которых ‒ непровар точки с полным отсутствием литого ядра или крохотными его размерами.[/box]

Важно не только знать, как сделать точечную сварку, но и понимать, как повысить прочностные характеристики изготовленной конструкции после окончания работы. Для этого требуется осуществить термообработку металлического изделия.

Нагрев металла при контактном методе соединения деталей из металла с применением высокого опуска или пропускания электротока непосредственно после окончания работы позволит устранить внутреннее напряжение, образующееся в процессе работы.

Также качественно выполненная термообработка созданного сварного шва поможет улучшить структуру соединения и уничтожить опасный мартенсит, что в целом увеличит срок службы металлоконструкции в несколько раз.

Оборудование для контактной сварки

Все агрегаты для сварки контактным методом условно классифицируются по следующим признакам:

• назначение;
• источник питания;
• расположение электродов;
• способ перемещения;
• способ автоматизации.

По назначению сварное оборудование делят на модели общего назначения и специализированные агрегаты, применяемые для конкретных работ.

Прецизионное оборудование для точечной сварки широкого назначения подойдет для сваривания разного рода микроэлектронных устройств, металлических изделий, в зависимости от особенностей их конструкции и актуальных требований.

Сварочный аппарат для точечной сварки.

Но в случае большинства металлических изделий и сплавов нужно применить специализированные агрегаты для контактной точечной сварки:

• установки, функционирующие по принципу одностороннего контактного сваривания;
• агрегаты для сварки проводников в изоляционном материале.

В оборудовании для контактной стыковой сварки на производстве применяются разные виды источников питания

• конденсаторы, в т. ч. с поддержанием напряжения и регулированием режима работы в процессе сварки автоматически;
• источники питания с переменным током, в т. ч. повышенной частоты с возможностью автоматического регулирования тока или напряжения.

Схема стыковой сварки оплавлением должна описывать вид применяемого оборудования, что упростит сварщику задачу и позволит добиться максимально высокого качества сварных соединений.

Электроды для контактной сварки могут располагаться по-разному:

• друг напротив друга;
• параллельно.

В первом варианте электроды одновременно сжимают детали с двух сторон. Во втором – сварная проволока опирается на детали с одной стороны.

Контактная стыковая сварка оплавлением подразумевает использование разных видов сварочных головок:

• для двустороннего точечного сваривания;
• для сварки и пайки разрезными и V-образными электродами;
• головки для односторонней сварки и с возможностью раздельного регулирования усилия на каждом электроде.

Устройство машины контактной стыковой сварки.

По способу передвижения сварочные агрегаты для контактного метода соединения металлических изделий в единую конструкцию могут быть:

• стационарными;
• подвесными;
• мобильными.

В первом случае сварные детали перемещают под конкретный агрегат, а во втором и третьем ‒ осуществляется монтаж аппарата в положение сваривания.

По способу автоматизации сварочные агрегаты бывают:

• ручными;
• автоматическими.

Ручные агрегаты более доступны по стоимости, однако, требуют большего мастерства со стороны сварщика: абсолютно все операции должны осуществляться вручную под четким контролем человека.

Автоматизированное оборудование для точечной сварки лишает мастера необходимости осуществлять ряд процессов, поэтому облегчает работу для малоопытного сварщика.

[box type=”info”]Основные параметры при выборе сварной машины ‒ сила сварочного тока, а также длина рычагов со сварными электродами. Они определят возможную толщину деталей для сваривания, вид металла и габариты конструкций, с которыми можно работать.[/box]

Зачастую производители указывают их в паспорте конкретной модели аппарата. Простой сварочный аппарат своими руками для точеной технологии можно изготовить своими руками.

Итоги

Применение контактной сварки из инвертора своими руками позволяет соединять металлы и сплавы разных марок с помощью высокой температуры электрического тока, провоцирующей пластическую деформацию зоны контакта деталей при их сжатии.

Технология контактной сварки имеет широкую область применения: активно применяется в быту и промышленных масштабах при изготовлении больших партий однотипных изделий из металла.

Важно соблюдать технологию, нанести на схему обозначение контактной сварки, применить рекомендуемые производителем электроды, правильно выбрать режимы работы агрегата, тогда сварные швы приобретут высокое качество и долговечность.

что это? Точечная сварка своими руками из микроволновки или трансформатора, схема машины контактной сварки, ГОСТ, виды и применение

С давних времен люди использовали сварку, но процесс создания неразъемного соединения сильно отличался от метода, используемого в наши дни. Две металлические детали накаливали на огне, затем колотили специальным молотом. Поговорим о контактной сварке.

Что это такое?

Для соединения металлических элементов маленького размера или тонких пластин применяется один из самых востребованных методов – это контактная сварка. Принцип работы заключается в быстром нагреве плоскостей до состояния размягчения при помощи подачи электрического тока, который далее трансформируется в тепловую энергию, и одновременной деформации деталей в месте сваривания. В результате этих действий получается сварной шов. Качество полученного шва определяется согласно стандартам ГОСТа – прочность на разрыв или сдвиг.

Аппарат для сварки имеет два основных узла.

• Механический – здесь находятся электроды, в установках для точечной сварки они выглядят как зажимные щипцы, в аппаратах для сварки швом это ролики.

А также приводы сжатия и вращения, зажатия и осадки.

• Электрический – эта конструкция состоит из сварочного трансформатора, регулятора напряжения (этот элемент переключает количество витков в первичной обмотке), вторичного контура (через него электрический ток проходит к свариваемым деталям), прерывателя первичной цепи (он служит для включения и выключения тока), регулятора цикла (это устройство регулирует все необходимые параметры – последовательность операций, длительность и другие).

Также в машине для сварки есть и вспомогательные блоки.

• Пневмогидравлический – здесь присутствуют фильтры, элементы, смазывающие движущиеся детали, система, которая подводит поток воздуха к приводу сжатия, система, регулирующая давление.
• Водное охлаждение сварочного аппарата.

Плюсы и минусы

Контактная сварка металлов применяется в различных областях промышленности, множество преимуществ объясняет ее популярность.

• Высокая скорость работы, если сравнивать с другими методами сварки, контактная создает более прочный шов.
• Создание одной сварочной точки происходит минимум за 0.1 секунды. Опытный сварщик за одну минуту может сделать до 600 соединений.
• Достаточно экономичный способ, так как для создания контактного соединения не требуются вспомогательные элементы – электроды, проволока для присадки, флюсы и т. д.
• Деформация металла незначительная и проявляется только в местах соединения.
• Несложный процесс, с которым справится новичок и сварщик средней квалификации.
• Контактные электроды имеют долгий срок эксплуатации и не изнашиваются длительное время.
• Самый безопасный метод сварки, так как риск возгорания сведен к минимуму.
• Контактная сварка экологически чистая – она не влияет на здоровье человека и окружающую среду.
• Благодаря высокой скорости подачи тока тепло формируется только в самом металле – это исключает нагрев всей заготовки, а также тепловые потери в процессе работы.
• Оборудование для сварки также облегчает процесс – когда ток подходит к деталям, яркая вспышка не образуется, не нужно тратить средства на оборудование для зоны обработки.
• Контактная сварка может применяться на заводском производстве конвейерным способом, когда работа происходит непрерывно.

Не обошлось и без недостатков, о которых необходимо помнить во время работы.

• Аппараты для контактной сварки стоят дорого, не каждый пользователь может их приобрести.
• Действие электрического тока должно быть минимум 1000 ампер. Питание от источника должно быть достаточно мощным.
• Швы, полученные методом контактной сварки, не такие герметичные, как при использовании технологии с применением электродов.
• Сварщику нужно обязательно следить за поступающим напряжением в области сварки – оно не должно соответствовать заданным параметрам.
• Есть ограничения, касающиеся размеров свариваемых деталей.
• Для шва большого размера необходима большая сила и мощность электрического тока.

Виды

Контактная сварка представлена несколькими видами, которые применяются в своей сфере.

Точечная

Точечная сварка – это более востребованный вид, применяющийся в быту и на производстве. Сваривать можно элементы толщиной не больше 5 миллиметров. Для создания соединения детали располагают внахлест относительно друг друга и зажимают между двумя электродами, имеющими конусообразную форму. Прижимной механизм сдавливает детали после подается электрический импульс. Размягчение металлических деталей происходит только в месте касания электродов. В результате чего образуется сварная точка диаметром несколько миллиметров.

Электроконтактная точечная сварка может быть односторонней и двусторонней. Соединение, полученное односторонним способом, не такое прочное, но с ним можно получать одновременно несколько точек – таким образом работают многоточечные сварочные машины.

Двусторонняя или нормальная сварка более востребована, здесь работают два электрода.

Для обработки металла есть два режима.

• Мягкий – применяется для заготовок из закаленной стали. Электрический импульс, проходящий через элементы, имеет малую силу тока и большую продолжительность. Мощность низкая, а нагрев плавный. Подходит для применения в быту.
• Жесткий – свариваются цветные металлы с добавлением меди и алюминия, легированные стали. В жестком режиме сила сжатия сварочных клещей и сила тока больше, чем в мягком. В зависимости от того, какая толщина у металла, длительность передаваемого импульса может составлять до сотой доли секунды. Такой режим, благодаря высокой производительности востребован на производстве.

Машины для точечной сварки делятся на четыре вида:

• универсально-стационарные;
• универсально-переносные;
• специализированно-стационарные или многоточечные;
• пресс для рельефной сварки,

Многоточечные установки делятся на два вида, в аппаратах первого типа – двухэлектродных на поверхность подводятся два электрода, в аппаратах второго типа – многоэлектродных подводятся все электроды одновременно, но электрический импульс проходит только через каждые две точки последовательно.

В точечных установках электроды находятся в специальных электрододержателях, которые крепятся к хоботам сварочной машины. Нижний хобот неподвижный, верхний же может перемещаться. В них есть специальные каналы для подачи воды охлаждения.

Сами электроды изготавливают из сплава хрома, цинка и меди или из холоднотянутой красной меди. Для производства электрододержателей используется латунь.

Рельефная

Рельефная – это вариант сварки точечного типа. Здесь на свариваемых деталях заранее подготавливают рельефы разной формы. Металлические заготовки прижимаются с двух сторон плоскими электродами, нагрев происходит только на выступах (рельефах). Главное преимущество рельефной электроконтактной сварки – длительный срок эксплуатации электродов. Благодаря специальной форме с большой контактной поверхностью они изнашиваются медленно. Минус – у сварочных машин должна быть большая мощность.

Шовная

Метод шовной или роликовой сварки используется для соединения листового металла, который располагается внахлест. Принцип действия этого метода такой же, как и у точечной, но вместо конусных электродов здесь используются дисковые. Один диск является движущимся, второй работает за счет силы трения. Разогрев и зажим заготовок происходит роликами, получается прочный диффузный шов.

Шовная сварка может проходить в нескольких режимах.

• Ролики движутся непрерывно, и подача тока тоже происходит непрерывно.
• Ролики движутся непрерывно, а подача тока прерывается.
• Движение роликов прерывается, и подача тока также прерывается.

Стыковая

При стыковой электроконтактной сварке нагрев происходит во всей области соприкосновения металлов друг с другом. Стыковая сварка может проходить двумя методами.

• Сопротивлением – заготовки очень плотно прижимаются в месте соединения, затем через них пропускают электрический импульс. После того как шов нагрелся и размягчился, электрический ток отключают. А заготовки остаются сжатыми, пока не произойдет их осадка. Когда шов затвердел, процесс заканчивается. Для работы с сопротивлением поверхности подгоняют и зачищают. Если будут присутствовать какие-либо неровности или зазоры – соединение получится непрочным. Используется этот метод для сварки сплавов из меди и алюминия, а также для низкоуглеродистых сталей.
• Оплавлением – в этом способе места соединения заготовок предварительно разогревают с помощью тока, затем медленно соединяют их между собой. Далее проводят осадку.

Главный недостаток сварки оплавлением – расплавленные металлические элементы могут сгорать или разбрызгиваться. Этот метод подходит для соединения деталей из разных сплавов.

По тому, как будет осаживаться готовый шов, сварочные аппараты для стыковой сварки делят на три вида.

• С рычажно-эксцентриковой системой подачи и осадки. Здесь также есть механизм для обжига свариваемой зоны в зажимах аппарата.
• Установки для сварки методом оплавления или для оплавления с дополнительным подогревом. В системе аппарата есть встроенный привод осадки с пружинной системой, благодаря чему возможна сварка сопротивлением. У машин данного типа система подачи и осадки – ручная.
• На аппаратах третьего вида процесс сварки проходит оплавлением без перерыва, предварительно подогретых стыков металлических листов. Цикл может быть автоматический или полуавтоматический.

Отдельно стоит отметить такую сварку, как конденсаторная – это вид сварки накопленной электроэнергией. В конденсаторах есть запасенная энергия, которая во время разряда трансформируется в тепловую энергию. Есть два способа конденсаторной сварки.

• Безтрансформаторная или ударная – конденсатор подключается сразу к металлу. Во время удара одного элемента о второй происходит разряд конденсатора, в это время кромки металлов оплавляются, а затем свариваются во время усадки. Применяется для стыковой электросварки.
• Трансформаторная – здесь конденсаторы разряжаются на первичный контур (обмотку), а во вторичном узле располагаются уже зажатые электродами детали. Используют для точечной или шовной сварки.

Сферы применения

Область, в которой применяется электроконтактная сварка, довольно большая – это могут быть и массивные конструкции. Например, космические летательные аппараты, а также миниатюрные полупроводники и микросхемы. Сваривать можно детали практически из любых металлов – высоколегированные и низкоуглеродистые стали, нержавеющие стали, различные сплавы. Точечный метод используется в производстве автомобилей, вагонов, летательных аппаратов, аккумуляторов, в строительстве и радиоэлектронике. Толщина соединяемых элементов варьируется от нескольких микрометров до 3 сантиметров.

Шовная электроконтактная сварка используется для производства влагонепроницаемых емкостей. Шовной сваркой получают прочноплотные соединения в приборостроительной сфере. Рельефным методом сваривают кронштейны и листовые детали. Например, для кузовного ремонта автомобилей, для крепления дверных петель, для соединения крепежей. У стыковой электросварки сфера применения довольно ограничена из-за того, что сложно обеспечить равномерный нагрев стыков.

В основном используется для сваривания трубопроводов, рельсов (для создания железной дороги в стационарных или полевых условиях), проволоки или различных стержней.

Как сделать машину для сварки своими руками?

Процесс контактной сварки можно осуществить при помощи специальных установок или при помощи самодельных, сделанных своими руками. Стандартная сварочная техника для электроконтактной сварки не подойдет.

Из трансформатора

Создать простой аппарат для сварки точечным методом в домашних условиях можно из обычного трансформатора. Для этого не нужны специальные схемы и оборудование. Разбирать сердечник нет необходимости, нужно просто спилить и высверлить вторичную обмотку – обычно она находится вверху. С помощью ножовки по металлу срезается вторичная обмотка, во время работы нужно соблюдать осторожность и аккуратность, чтобы не нарушить целостность первичной обмотки. А сверлом по металлу удаляются остатки.

Теперь понадобится многожильный провод в изоляции, около 5 – 7 метров. Его наматывают на трансформатор: высота – 6 рядов; толщина – 3 слоя. Должно выйти 8 – 10 витков. Обмотка не должна быть слабой и болтаться. Направление вторичной намотки должно быть в ту же сторону, что и у первичной. Выводы первичной обмотки подсоединяются к шнуру питания, а вторичной – к сварочным кабелям. На кабель устанавливается электрододержатель и медный электрод, размер которого подбирается в зависимости от силы тока.

Из микроволновки

Для работы понадобятся две микроволновки, а точнее – два трансформатора, которые находятся внутри. Они характеризуются как повышающие – напряжение в 220 вольт преобразуют в 2.5 киловольт. Мощность достигает 1200 ватт. Для начала нужно разобрать технику и демонтировать трансформаторы. Весь процесс работы проходит так же, как и при создании сварочного аппарата из трансформатора, только в данном методе их используется два, соответственно, и провода понадобится больше – около 11 – 13 метров. Его наматывают на каждый трансформатор. Включаются они последовательно – можно сделать механизм одним проводом, а можно двумя, но потом соединить их.

Затем параллельно подключаются обмотки на 220 вольт, для этого можно взять автомобильные наконечники с термоусадочной трубкой. Для удобства оба трансформатора можно монтировать на деревянную доску. Так как в процессе сварки трансформаторы сильно нагреваются, нужно давать время им остыть. Для тонкого металла такой самодельный станок не подойдет, так из-за высоко напряжения его попросту разрежет.

Для уменьшения подачи импульса можно использовать резистор. Для этого отрезок стального провода подключается к цепи низковольтной обмотки.

Из сварочного аппарата

Изготовление споттера из инвертора (сварочного аппарата) – один из популярных способов создания контактной электросварки своими силами. Различные модификации споттера можно найти в сети интернет на различных чертежах и схемах, главное – разобраться в обозначениях. Для сборки конструкции понадобятся следующие материалы.

• Трансформатор.
• Тиристор.
• Реле.
• Контроллер.
• Диодный мост.
• Переключатель контактов.
• Сварочный инвертор.
• Кнопки, регулирующие работу.

До трансформатора должен быть подключен диодный мост. К нему подсоединяется тиристор. Трансформатор нужен для подачи питания в узел управления в цепи. Силовой кабель следует подбирать в зависимости от мощности сварочного станка – от 70 мм2. Длина провода на массу – 1.7 метров, для подсоединения молотка – 2.1 метров.

Внешняя обмотка трансформатора создается из медной проволоки размеров – 4, 5, 6. Если в оборудовании будет использоваться батарея, то медный провод можно заменить на алюминиевый. Главный механизм в устройстве споттера – это пистолет. Его можно заменить деталью от полуавтоматической сварки или приспособлением для строительного клея. Если «под рукой» не оказалось тиристора и диодного моста, в качестве замены можно взять симистры.

Работа самодельного споттера проходит в следующем порядке.

• Через кнопку питания подается сигнал на конденсатор, он включается, а вместе с ним тиристор и резистор.
• Через диоды подается электрический импульс на трансформатор.
• Затем электрод начинает «свариваться» с обрабатываемой поверхностью.
• После того как конденсатор разрядился, тиристор должен закрыться, а от трансформатора отходит электрический ток.
• На этом работа сварочной установки закончена, кроме конденсатора, который начинает заряжаться от трансформатора.

Сварочный процесс

Независимо от того, какая технология применяется для сварки стали, меди, нержавейки и других металлов, процесс включает несколько этапов.

• Для более плотного соприкосновения деталей поверхности нужно предварительно обработать, так напряжение электроэнергии будет одинаковым по всей поверхности. Для получения ровной поверхности материал обрабатывают механическими способами.
• После чего детали помещают в специальные зажимные клещи сварочной установки. Прижать детали можно и вручную, но из-за недостаточного давления качество шва будет хуже.
• На свариваемые детали поступает электрический импульс, который преобразуется в тепло и плавит металл – образуется ядро. Так как на поверхности оказывается давление, выплескивание ядра не происходит.
• После того как ток был отключен, остывшее ядро образует сварочный шов. Если варить правильно с соблюдением технологии, то прочность шва не будет уступать прочности металла.

Дополнительно

• Для работы с большими деталями или труднодоступными местами применяют сварочные пистолеты или переносные клещи.
• При сварке алюминия используются специальные электроды с наконечниками – это нужно для того, чтобы избежать образования вмятин на поверхности.
• Точечную сварку иногда приходится убирать при помощи высверливания, например, для ремонта автомобилей. Для этого есть специальные фрезы или сверла для высверливания.
• Для бытовых работ обычно приобретают компактных аппараты с регулятором мощности. Самый востребованный – это споттер. У него низкая цена, в конструкции отсутствуют зажимные клещи, а импульс передается через вывод, подводимый сразу к электроду и детали.
• Перед началом сварки можно потренироваться в подборе оптимального импульса. На таймере аппарата для точечной сварки можно менять длительность импульса, для разных материалов он будет разный (например: для проволоки 2 – 3 миллиметра нужен не сильно длинный импульс, иначе возможен прожог; а для соединения арматуры чуть больше, чтобы место сварки было прочным).

Возможные дефекты

Во время работы могут возникать дефекты, негативно сказывающиеся на конечном результате.

• Прожог – этот дефект появляется из-за большого напряжения, из-за продолжительного импульса или при сильном сжатии деталей. Перегретый металл начинает стекать, образуется отверстие, в итоге сваренные края можно легко оторвать. Чтобы избежать этого, нужно уменьшить силу подачи электрического тока и силу прижима.
• Расплескивание металла – в процессе работы из точек соединения начинают вылетать искры. Возникает это из-за сильного сжатия элементов или из-за слабой подачи импульса длительное время. Металл начинает выходить за контуры «ядра», а в этом месте образуются пустоты – прочность соединения нарушается.
• Непровар – появляется из-за слабо-подаваемого тока, недостаточной силы прижима или ослабленных щипцов. Возникает непровар, если места сварки находятся рядом.
• Уменьшение размера сварки – возникает из-за непродолжительного импульса либо детали были не плотно сжаты.

В месте соединения в результате такого дефекта возникает несколько микроточек – такое соединение нельзя охарактеризовать как прочное.

В следующем видео вас ждет современный процесс точечной сварки металлических предметов.

точечная, рельефная, стыковая, шовная, технология и характеристики

Контактная сварка представляет собой процесс получения прочного соединения металлических частей протекающим по ним электрическим током направленного действия. В результате детали нагреваются и плавятся, в процессе плавления происходит соединение. После чего идет охлаждение участка сварки. Работы проводятся в соответствии с ГОСТ 15878-79, который определяет размеры и конструкции соединений.

Точечная

Этот вид, в свою очередь, подразделяется на такие виды:

• одноточечную;
• двухточечную;
• многоточечную.

Процесс происходит между плотно зажатыми между электродами элементами, диаметр точки соединения равен диаметру электрода. Нагревание металла с последующим его плавлением происходит только в месте касания с электродом. После получения неразъемного стыка детали охлаждают.

Данный вид работ применяется во время обработки сеток, каркасов, арматур. Также возможно скрепление деталей электроники, которые размером не превышают 0.02 мм. Точечная сварка применяется в том числе и для сваривания изделий из листовой стали с толщиной листа не более 20 мм, а также на предприятиях, выпускающих технику для производства.

На качество выполнения влияют такие факторы, как:

• размер электрода;
• сила тока;
• форма электрода;
• сила, с которой происходит давление на свариваемые элементы;
• длительность процесса;
• насколько очищены свариваемые поверхности деталей.

Современные аппараты могут выполнять до 600 соединений в минуту, что позволяет быстро и качественно скреплять большое количество элементов, тем самым повышая объемы производства на предприятии.

Примерная стоимость оборудования для точечной сварки на Яндекс.маркет

Рельефная

В отличие от предыдущего вида соединение между деталями фиксируется формой их поверхности, в то время как в точечной – формой рабочей части применяемых электродов.

Такой тип работ применяется при креплении опорных элементов к листовым деталям, для скрепляющих деталей. Также рельефную сварку можно встретить в радиотехнике.

Это оптимальный вид в случае, когда необходимо присоединить деталь неправильной формы к плоской поверхности или скрепить два рельефных элемента. Может применяться в сочетании с точечной и самостоятельно.

Стыковая

Во время данного вида работ в отличие от рельефной и точечной детали свариваются по всей поверхности их соприкосновения. Стыковая сварка имеет две разновидности:

• сопротивлением, при котором соединение нагретых практически до температуры плавления стыков деталей производится путем сильного сжатия деталей, в результате которого элементы соединяются в твердой фазе;
• оплавлением, которое, в свою очередь, имеет тоже два вида:
  • непрерывное оплавление, при котором сближение деталей происходит во время работы сварочного трансформатора. При сжатии элементов возникает контакт, и происходит нагрев стыка протекающим электрическим током. При снижении силы сжатия контактное сопротивление увеличивается, и за счет этого происходит снижение сварочного тока. Сплошное касание деталей заменяет точечное соприкосновение. При этом участки соединения выступают и оплавляются за счет повышения эффективности нагрева в них. Процесс оплавления продолжается до появления прослойки из жидкого металла, который образует сплошное соединение, а его излишки выдавливаются из пространства между деталями;
  • стыковая сварка оплавлением с подогревом представляет собой процесс, при котором нагрев соединяемых элементов происходит путем кратковременных замыканий торцов деталей, после чего они оплавляются. Преимущества данного вида заключаются в более прочном соединении элементов, экономии электроэнергии, в возможности сваривать различные по составу детали, её часто можно встретить в кораблестроении. не требует большой механической обработки.

Шовная

В процессе элементы соединяются при помощи вращающихся роликов. При этом ток пропускается через место, где происходит сварка. Принцип действия аналогичен точечной. Этот вид соединения имеет следующие режимы:

• постоянное движение роликов с постоянной подачей тока;
• непрерывное кручение роликов с переменной подачей;
• периодические движение роликов с периодической подачей тока.

Режим непрерывного действия применяется при скреплении листов, суммарная толщина которых не превышает 1,5 мм. Выбор более толстых элементов может привести к их расслоению. Минус этого метода заключается в том, что в процессе листы могут покоробиться.

Из трех режимов наиболее популярный второй. При таком воздействии возникает меньше дефектов поверхности и экономится электроэнергия.

Шовную сварку можно встретить в производстве сосудов с тонкими стенками, сварных трубах и других похожих изделиях.

Электрооборудование для контактной сварки

Аппараты, используемые в сварочных работах, подразделяются на оборудование общего пользования и специализированное, выпускаемое под конкретный вид изделий.

Эти агрегаты, в свою очередь, по виду преобразования, накопления и роду электрического тока подразделяются:

• на машины однофазного тока;
• на аппараты постоянного тока;
• на низкочастотные машины трехфазного тока с тиристорным преобразователем;
• с возможностью накопления электрической энергии.

Примерная стоимость оборудования для электрической сварки на Яндекс.маркет

Таким образом, контактная сварка обладает рядом преимуществ: при правильном выборе оборудования и типа соединения сварные работы не приведут к большому расходу электроэнергии и позволят при этом получать качественные изделия.

Что такое контактная точечная сварка

Один из наиболее востребованных методов соединения металлических заготовок — контактная точечная сварка. Технология идеально подходит для сваривания тонких листов. В статье поднимаются вопросы проблем, методов и основных принципов технологии.

Что такое контактная сварка

Точечная является разновидностью контактной сварки. В эту же группу входит шовная, стыковая и другие типы контактной сварки. Но в отличие от других способов соединения металлических заготовок точечная сварка получился очень широкое распространение. Она востребована в большинстве областей производства, начиная от строительства зданий и заканчивая авиационной отраслью. Например, корпус аэробуса состоит из десятков деталей, которые скрепляются между собой именно точечным методом.

Принцип выполнения сварочных работ несложный. Металл в определенной точке электрическим разрядом нагревается до высокой температуры, при которой начинается его плавление. В то же время обе плоскости металлических заготовок прижимаются одна к другой с предопределенным усилием. Механическая нагрузка и высокая температура делают свое дело: обе заготовки спаиваются между собой. В итоге получается надежный и малоприметный шов.

Многоточечный способ соединения металлов по сравнению с другими типами контактной сварки имеет свои отличительные особенности:

• Технология позволяет существенно сократить издержки времени на выполнение работ.
• На формирование одной точки шва требуется доли секунды.
• Для работы необходим ток большой силы, его значение составляет примерно 1000 ампер.
• В отличие от этого, напряжение должно быть совсем небольшим — не больше 10 ватт.
• Также небольшой является и зона плавления металлов. Показатель варьируется от нескольких миллиметров до 2-3 см.
• Последнее отличие — необходимость в большой механической нагрузке, которая может составлять несколько сот килограмм.

Чаще всего точечный метод сварки востребован для соединения тонких металлических листов внахлест. Однако она пригодна и для других целей, поскольку может сваривать заготовки толщиной до 3 см. в части кузовных работ этот показатель избыточен. Как показывает практика, специалистам приходится иметь дело с металлами не толще 7 мм.

Достоинства и недостатки контактной точечной сварки

Популярность точечного способа сварки обусловлена солидным перечнем достоинств:

• для того, чтобы начать работу не требуется флюс, электрод, присадочная проволока и т.д., что снижает расходы и экономит время;
• во время выполнения сварочных работ металл деформируется незначительно и точечно;
• сварочные аппараты такого типа просты в обращении. Воспользоваться ими сможет даже начинающий сварщик;
• эстетичность сварочного шва не вызывает нареканий даже в отъявленных скептиков;
• дешевизна рабочего процесса по сравнению с другими методами сварки;
• возможность автоматизации большинства технологических операций;
• с помощью многоточечной сварки можно выполнять большой объем работы. Скорость формирования сварных точек может достигать несколько сот за минуту.

В данного метода есть и недостатки. Справедливости ради стоит подчеркнуть, что они незначительны и их немного. Прежде всего — это сравнительно невысокая герметичность шва по сравнению со сплошным соединением, выполненным обычным электродом. И второй — это возможность образования избыточного напряжения в зоне точки сваривания. Важно тщательно подгонять заготовки, чтобы избежать этого.

Технология контактной сварки

Весь процесс состоит из трех основных этапов, Которые нужно рассмотреть подробно. Первый заключается в предварительно подготовке деталей. Затем соединяемые элементы размещаются под жалом сварки и сжимаются. В результате поверхность деформируется, появляется углубление в виде точки.

На последнем этапе к месту соединения подается электрический ток и металл плавится. Образуется жидкое ядро, которое со временем расширяется и после остывания будет скрепляющим элементом конструкции. Благодаря предварительной деформации поверхности в процессе сварки не образуются брызги расплава. Шов получается аккуратным и не нуждается в предварительной очистке поверхности.

Когда подача напряжения прекращается, металл остывает, расплав кристаллизуется и жидкое ядро затвердевает. Существует один небольшой, но важный нюанс. В процессе охлаждения в расплавленном металле создается остаточное напряжение, так как при остывании расплав уменьшается в размере. Бороться с эти можно несколькими способами. Самый простой заключается в том, что по завершению сварочных работ заготовки следует посильнее прижать одну к другой. тогда они лучше прокалываются и становятся более однородными. В остальной использование точечной сварки не требует каких-то специальных навыков или знаний.

Предварительная подготовка металла

Для точечной сварки важно предварительно подготовить металл. Стыки в обязательном порядке зачищаются от оксидной пленки, ржавчины и прочих загрязнений. Конечно, это можно и не делать. Но в таком случае теряется мощность при выполнении сварочных работ. Соответственно добиться качественного соединения заготовок будет очень сложно. Помимо этого, повышение мощности влечет ускорение износа сварочного аппарата.

Для зачистки кромок применяются разные материалы и оборудование: щетка по металлу, наждачная бумага, болгарка, аппараты пескоструйной обработки. Если же заготовки небольшого размера, то их можно вытравливать в специальных растворах.

Отдельного внимания заслуживают вопросы подготовки алюминия и его сплавов. На их поверхности есть защитная пленка, сформированная из оксида металла. Она не дает металлу хорошо прогреться и препятствует формированию качественного шва. Ее удалению следует уделить максимум сил и внимания.

Сварочное оборудование

Для точечной электросварки можно использовать оборудование переменного или постоянного тока, конденсаторные или низкочастотные аппараты. Названные установки отличаются формой сварочного тока и силовым контуром. Каждая из моделей имеет как положительные, так и отрицательные сравнительные показатели. Среди сварщиков (в том числе и любителей) наибольшее распространение установки переменного тока.

Вероятные дефекты контактной точечной сварки

При наличии опыта и надлежащего оборудования сложно будет точечную сварку сделать плохо. Тем не менее, на практике встречаются случаи, когда работа выполнены с дефектами. В большинстве своем они образуются не в месте соединения заготовок, а по металлу.

Они бывают разного рода. Прежде всего, наблюдаются дефекты с формированием литого ядра: оно может быть слишком большим или маленьким, смещаться в сторону относительно центра стыка. Реже шов получается не сплошным. Любители, не имеющие достаточного опыта, могут настроить аппарат неверно, что в итоге оборачивается избыточной деформацией или же слабой провариваемостью металла.

Наиболее чувствительным дефектом является плохо проваренное ядро или же его полное отсутствие. Как показывает практика, такие конструкции долго не служат. Они не способны противостоять нагрузкам и вскоре просто ломаются в месте стыка. Дефект может дать о себе знать в самых разных условиях. Например, при увеличении интенсивности эксплуатации, после сильного нагрева (охлаждения) или после резкого перепада температуры.

Читайте также: Дефекты сварных швов

Заключение

Контактная сварка представляет собой практичный и удобный метод соединения металлических заготовок. Она не требует использования проволоки или флюса. На рынке представлено оборудование для ручной или автоматической сварки, что дает потребителю возможность выбрать наиболее подходящий вариант. Простота использования — еще один несомненный плюс, делающий технологию доступной даже для начинающих сварщиков.

Контактная сварка

Сварочные работы – это на сегодняшний день самый распространённый способ соединения и резки металлов. Способы проведения сварочных работ бывают различными, как и оборудование, которое при этом применяется. Для работы с более мелкими деталями и изделиями ещё в XIX веке был разработан метод контактной сварки. Суть этого метода заключается в том, что изделия соединяются между собой при нагреве металла электрическим током, проходящим через него в определённой сварочной зоне. Качество места сваривания зависит от качества подготовленной поверхности, силы тока сварки, длительности электрического импульса, прикладываемого к месту сварки и силы сжатия свариваемых деталей.

Главный показатель качества контактной сварки – размер ядра точки сваривания. Так как контактная сварка в основном применяется для соединения листового материала, то размер ядра сварки определяется, как три толщины самого тонкого свариваемого листа. Толщина свариваемых таким способом изделий может изменяться в диапазоне от 0,002 мкм в электронном приборостроении до 20 мм при возведении металлических конструкций в машиностроении, кораблестроении, и других областях промышленности, а также при возведении и ремонте сооружений и зданий бытового и промышленного назначения.

При контактной сварке результат работы обычно контролируется визуально или методом разрушения. Преимущества контактной сварки очевидны:

• 1. Скорость работ (производительность) – одна сварная точечная операция длится 0,02-1,0 сек.
• 2. Небольшой расход материалов.
• 3. Надёжность соединения и высокое качество при малом количестве контролируемых процессов.
• 4. Экологичность сварных работ.

 

Любая контактная сварка по способу производства работ может разделяться на стыковую сварку, шовную и точечную сварку изделий. Современный аппарат контактной сварки представляет собой передвижное, стационарное или подвесное устройство. Рабочий ток в таком оборудовании может быть переменным или постоянным.

Используемые электроды для контактной сварки служат для того, чтобы вторичный контур, образующийся из свариваемых деталей, замкнулся, и образовалось ядро свариваемой точки. Дополнительные функции электродов при шовной сварке – перемещение и удерживание свариваемых деталей в процессе сварки. Электроды для точечной контактной сварки – инструмент быстроизнашивающийся. Для производства таких электродов применяется медь и медные сплавы. Это может быть бронза с включением хромоциркония, кадмиевая бронза, бронза хромистая, бронза, легированная добавлением никеля, титана и бериллия или кремний-никелевая бронза.

Один из видов контактной сварки – точечная сварка. При такой сварке детали соединяются между собой по ограниченным местам касания. Детали зажимаются между электродами, соединёнными с источником импульсного тока. Для зажима деталей применяются клещи для контактной сварки, которые являются переносным приспособлением. Переносные устройства для контактной точечной сварки называются по разному – скобы, клещи, пистолеты для точечной сварки и т.д. В основном это переносные сварочные клещи с пневматическим давлением, но для более тонких работ (например, в автомобилестроении) используются специальные пистолеты.

Как работает аппарат точечной сварки?

Для этого способа сварки характерен нагрев места стыка деталей электрическим током, проходящим через них. Обязательно усилие сжатия свариваемых деталей. Детали соединяются и удерживаются клещами или прижимаются друг к другу пистолетом. И клещи, и пистолет соединяются со сварочным аппаратом шлангами, что позволяет передвигаться вдоль свариваемой конструкции во время работы. Под воздействием электрического тока в месте контакта деталей металл плавится и образуется ядро сварной точки диаметром до 20 мм – в зависимости от проводимых работ. Использование специальной аппаратуры позволяет создавать до 600 точечных соединений в минуту.

Аппарат контактной сварки

Машины и аппараты для контактной сварки служат для сваривания арматурной и проволочной сетки, металлических шкафов, стальной трубы и других изделий из тонких листов металла и проволоки. Аппарат контактной сварки способен выполнять точечную, а также многоточечную сварку металла, стыковую и тавровую сварку трубы и прутка.

Что это

• Контактная сварка (сварка сопротивлением) – это один из способов электрической сварки, нагрев при котором осуществляется за счет выделения теплоты преимущественно в местах соприкосновения соединяемых деталей при прохождении через них электрического тока.
• Способ контактной сварки относится к сварке давлением, к которой относятся различные способы сваривания деталей с использованием механического усилия для сжатия соединяемых деталей с целью получения прочного единого соединения.
• Технология контактной точечной сварки сегодня нашла широкое применение в различных отраслях промышленной индустрии – от изготовления фурнитуры до авиастроения.
• Преимущество такой технологии заключается в высокой степени автоматизации и производительности с возможностью получения качества сварных соединений и культуре производства. Повысить производительность рабочего процесса можно также, если применить многоточечную сварку. Оборудование контактной сварки с таким принципом, легко встроить в автоматический конвейер или линию.

Аппарат точечной контактной сварки пользуется особенной востребованностью в массовом изготовлении стандартизированных штампосварных деталей. Такое оборудование является незаменимым при изготовлении изделий, конструкция которых предусматривает использование арматуры и прутков, проволоки и сетки из проволоки.

Аппарат стыковой сварки осуществляет выполнение сварных соединений деталей по площади соприкосновения. Наиболее распространено сваривание оплавлением. Применяются установки для сварных стыковых соединений проволоки, профиля, прутка, труб разного диаметра и формы.

 

 

Принцип работы, различные типы и применения

• Дом
• Электрооборудование

  • Что нового в электрике

  • Что такое ленточный ограничительный фильтр: теория и его применение
  • Что такое термоэлектрический генератор: работает И его использование
  • Что такое измеритель уровня громкости: схема и его работа
  • Что такое батарея VRLA: конструкция и принцип работы
  • Что такое магнитный гистерезис: кривая BH и ее применение
  • Что такое Синхроскоп: принципиальная схема и его работа
• Электроника

  • Что нового в электронике

  • Интервью Вопросы по электронике
  • Что такое полосовой ограничительный фильтр: теория и ее применение

.

Что такое контактная сварка? (с изображением)

Сварка сопротивлением — это процессы, в которых для создания связей между материалами используются электрически генерируемые тепло и давление. Такие процессы обычно относятся к соединению металлов, но термин контактная сварка также может использоваться при соединении пластмасс. Этот тип сварки считается быстрым и эффективным при правильном выполнении. Ошибки во время такого процесса могут привести к появлению трещин, деформации поверхности и полостей.

Сварочная маска защищает глаза и лицо сварщика.

В аппаратах, обычно используемых для контактной сварки, используются медные электроды. Они используются для нагнетания в материалы электрического тепла. Оператор машины может контролировать количество тепла и период нагрева. После нагнетания достаточного количества тепла материалы можно охладить снаружи, в то время как внутренние расплавленные материалы оставляют для более постепенного охлаждения. Когда эта фаза завершена, должны быть сформированы связи.

Как правило, чем выше температура плавления металла, тем меньше требуется тепла.Металл, который хорошо проводит тепло, например алюминий, требует больше тепла для контактной сварки. Это связано с тем, что тепло имеет тенденцию распространяться по материалу, а не задерживаться при температуре плавления.

Для контактной сварки также требуется усилие.Давление используется для удержания слоев металла вместе во время их охлаждения. Если этого не сделать, единство может никогда не произойти. Необходимое давление обычно прикладывает машина, подающая электрический ток. Оператор машины также обычно может контролировать величину давления.

Точечная сварка является примером процесса контактной сварки.Его можно использовать для соединения нескольких слоев металла без присадочных материалов. Поскольку медь является отличным проводником тепла, заостренные медные электроды используются для зажима металла и пропускания через них электрического тока.

Многие металлы плохо проводят тепло.Таким образом, тепло, создаваемое внутри слоев проекта, улавливается и приводит к плавлению. Затем под давлением электродов слои соединяются.

Шовная сварка аналогична точечной сварке. Однако вместо того, чтобы создавать связи в различных точках, этот процесс позволяет создавать длинные, непрерывные связи.Круглые электроды используются в этом процессе для катания по материалам снаружи, подачи на них электрического тока и приложения давления.

Существует несколько типов соединений контактной сварки. Связывание плавлением включает материалы, которые связываются, потому что достигаются их точки плавления, позволяя расплавленным материалам смешиваться вместе.Напротив, твердотельная связь предполагает минимальное плавление.

.

Контактная сварка — определение контактной сварки по The Free Dictionary

Решетка была изготовлена ​​контактной сваркой стержней из нержавеющей стали. Следует отметить, что процесс контактной сварки сопротивлением (ERW) — это не просто ранний процесс, это постоянный процесс, который до сих пор используется в значительном количестве труб, в основном 24-дюймовых и ниже. Для контактной сварки с переменным током пиковые значения напряжения на наконечнике и сварочного тока используются для расчета динамического сопротивления электрода, чтобы уменьшить влияние электромагнитов [9-17].Бразильская фирма была основана в 1991 году ее нынешним президентом Лючио Марадеи для маркетинга и продажи электродов марки Luvata и с тех пор стала поставщиком полного цикла расходных материалов для контактной сварки, таких как шланги и кабели, расходные материалы для правки наконечников, электронные приборы для проверки сварных швов, среди прочего. Мы предлагаем простой способ изготовления контактных электродов для контактной сварки, которые представляют собой композитные слои на основе карбида вольфрама в металлической медной матрице, плакированные путем наплавки на активные поверхности электродов специальным присадочным материалом (Ceorapin et al., 2009). Край решетки окаймлен тавровым профилем или полосой с автоматической контактной сваркой для обеспечения устойчивости. MTI Welding Technologies Ltd производит специальное оборудование для сварки трением и контактной сварки для аэрокосмической промышленности. и других секторов, в Великобритании и за рубежом. На выставке впервые будет представлено новейшее высокотехнологичное оборудование, такое как автоматические линии для лучевой сварки, машины для контактной сварки и лазерные штамповочные машины. В новых изолированных тензодатчиках серии JM240 ICP используются пьезоэлектрические чувствительные элементы. для косвенного измерения динамических и квазистатических сил напряжения на конструкциях машин контактной сварки.В этой работе подробно описываются все аспекты контактной сварки, от металлургии и фундаментальных физических процессов, таких как электротермические процессы и неоднородности, до механических испытаний, мониторинга и контроля процесса, качества и контроля сварных швов, а также численного моделирования. Аннотация: Контактная сварка до сих пор широко используется в Семь глав книги посвящены методам сварки, включая сварку плавлением и контактную сварку, сварку горячим газом, индукционную сварку, вращательную сварку, ультразвуковую сварку, вибросварку и лазерную сварку..