Преимущества контактной сварки перед другими способами

Контактная сварка металлов, сущность и определение, преимущества, виды и классификация, применение

Содержание

Понятие и определение контактной сварки

Контактная сварка — это процесс создания неразъёмного соединения конструкционных материалов, при котором соединение происходит за счёт их кратковременного нагрева при помощи электрического тока и пластического деформирования от приложенного усилия со стороны электродов.

Согласно ГОСТ 2601, контактную сварку относят к термомеханическим (термодеформационным) процессам, при которых сваривание металлов происходит при помощи расплавления и, одновременного с этим, пластического деформирования. Соединение в этом случае, как и при других видах сварки, происходит за счёт образования металлических связей между атомами в зоне контакта свариваемых деталей. При этом для активации свариваемых поверхностей и образования физического контакта затрачивается как тепловая энергия, так и механическая.

Контактная сварка представляет собой электротермодеформационный процесс, так как нагрев свариваемых кромок происходит при помощи электрического тока за счёт выделения теплоты на электрических сопротивлениях разных участков соединения в частности, и на контактных сопротивлениях в общем случае. Это и послужило причиной возникновения термина «контактная сварка». В зарубежных странах для определения этого вида варки используется термин «сварка сопротивлением», который подразумевает нагрев металла проходящим импульсным электрическим током за счёт действия внутренних источников теплоты. Как и в большинстве распространённых видов сварки плавлением, например, ручной дуговой сварки, металл нагревается до расплавления (точечная сварка, стыковая сварка), благодаря чему со свариваемых поверхностей удаляются оксидные плёнки и загрязнения и образуется физический контакт по всей заданной плоскости.

Применение и преимущества контактной сварки

Контактная сварка — это один из наиболее распространённых и динамично развивающихся способов получения неразъёмных соединений. В настоящее время, приблизительно, 30-40% сварных соединений выполняется при помощи различных способов контактной сварки. Широкое распространение и перспективы дальнейшего развития контактной сварки на производстве (особенно в массовом) обусловлены следующими преимуществами:

1. Контактная сварка обладает высокой технико-экономической эффективностью, к примеру, очень высокой производительностью, которая гораздо выше, чем производительность других видов сварки.

2. Возможность сваривания самых разнообразных конструкционных материалов в достаточно широком диапазоне толщин и сечений.

3. Возможность легко механизировать, автоматизировать и роботизировать процесс сварки.

4. Весьма благоприятным термодеформационным циклом, который способен обеспечить высокое качество сварных соединений большинства конструкционных материалов.

5. Высокой культурой производства и хорошими гигиеническими условиями труда, по сравнению с другими распространёнными видами сварки.

6. Значительный уровень пластической деформации при сварке позволяет получить сварные соединения из разных конструкционных материалов с высокими механическими свойствами, обеспечить надёжный электрический контакт между деталями, устойчивость процесса расплавления металла и его защиту от взаимодействия с окружающей средой (контактная точечная и шовная сварка).

Виды и классификация способов контактной сварки

Известные способы контактной сварки, согласно ГОСТ 19521, классифицируются по ряду технических и технологических признаков:

1. По технологическому способу (форме соединений) различают точечную, шовную (роликовую) и стыковую контактную сварку.

2. По конструкции соединения: виду сборки деталей — нахлёсточные и стыковые (торцевые) соединения, предусмотренные выступы на одной из деталей — рельефная сварка.

3. По предельному агрегатному состоянию металла в зоне сварки — с расплавлением металла и без расплавления.

4. По количеству одновременно выполняемых соединений (швов) — одно- и многоточечная, сварка одним или сразу несколькими швами, одновременная сварка одного или же сразу нескольких стыков.

5. По способу подвода и по роду тока — наиболее распространённые способы с кондукционным (контактным) подводом тока или с индукционным нагревом, характерным, в основном, для стыковой контактной сварки, а также сварка импульсом переменного тока или униполярным импульсом, для него характерно изменение во времени тока одной полярности.

6. По применению дополнительных защитных или связующих компонентов (грунтов, эмалей, клеев, припоев) — сварка по слою грунта, клеесварные и сварнопаяные конструкции.

Видео: Сварка металлов аппаратом для контактной сварки

Источник

Контактная сварка: что это, виды, плюсы и минусы

Что это такое?

В контактной сварке (перейти к услуге) соединение деталей происходит не только путём разогрева, но и через механическое сжатие: детали, которые планируется скрепить, нагреваются электрическим током и сжимаются. Это позволяет делать достаточно тонкую сварку с минимальным рассеиванием — и поэтому очень популярно в конструкторских работах, автомобилестроении и т. д.

Непосредственно сварочные конструкции состоят из двух частей: механической, сжимающей, и электрической — той, которая пропускает ток и таким образом разогревает деталь.

Виды контактной сварки

Контактная сварка бывает четырёх типов:

• точечная, когда детали зажимаются между двумя электродами, по которым передаётся ток одновременно с активацией нажимного механизма. Механизм сжимает электроды, и детали сплавляются в точечном месте. Диаметр точки сварки равняется диаметру электродов, то есть, может быть очень небольшим,
• стыковая подразумевает скрепление деталей по всей площади касания. Подразделяется на два вида: сопротивлением и оплавлением,
• рельефная, в которой детали скрепляются в одной или нескольких точках, в зависимости от расположения специальных рельефов-выступов. Многие специалисты относят эту разновидность к точечной, потому что принцип действия у неё аналогичен, однако есть отличие: контакт определяется не формой электродов, а формой поверхности деталей в месте стыкования,
• шовная, когда детали скрепляются вращающимися роликами с подведённым к ним током. Это не стационарная сварная установка, ролики оснащаются механическим приводом. Принцип действия установки примерно такой же, как у точечной сварки.

Как правило, электроды для точечной сварки изготавливаются из бронзы или меди, для рельефной сварки — из материалов, близких или аналогичных свариваемым металлам.

Преимущества и недостатки

Контактная сварка достаточно безопасна, она не требует расходных материалов и очень быстра: один «контакт» может создаваться за десятую долю секунды. Автоматизированный контактный сварочный аппарат создаёт порядка 600 соединений в минуту. Электроды сравнительно медленно изнашиваются, их не нужно часто менять.

К минусам можно отнести высокую стоимость оборудования и потребность в больших электрических мощностях, что связано с использованием тока большой силы.

Увидели незнакомый термин? Посмотрите его значение в словаре.

Источник

Контактная сварка: применение, классификация, достоинства

Контактная точечная сварка — это сварочный процесс (управление которым осуществляется при помощи регуляторов контактной сварки и тиристорных контакторов), в ходе которого, свариваемые детали соединяются в одной (одноточечные машины контактной сварки) или одновременно в нескольких сварочных точках (рельефные или многоточечные сварочные машины). В соответствии с нормами по контактной сварке прочность сварочного соединения определяется размером (диаметром) и структурой сварной точки, которые полностью зависят от размеров контактной поверхности и формы сварочных электродов, величины сварочного тока, времени его прохождения через свариваемые детали, сварочного усилия сжатия электродов машины контактной сварки.

Основные достоинства применения контактной сварки:

• высокая скорость сварки деталей (производительность), возможностью производить сварочный процесс с потреблением большой мощности;
• возможность глубокой автоматизации сварочного процесса, которая позволяет интегрировать машины контактной сварки в поточные производственные линии;
• высокое качество сварки (стабилизация сварочного тока от колебаний питающего напряжения), не
• зависящее от квалификации сварщика полностью управляемое регулятором контактной сварки РКС-504 (для одноклапанных машин) или РКС-801 (для двухклапанных машин);
• отсутствие необходимости в специальных материалах и комплектующих (присадочная сварочная проволока, флюсы, защитные газы и т.д.).

Контактную сварку можно классифицировать:

• По условиям и характеру образования сварочного соединения бывают: точечные, рельефные, шовные, стыковые оплавлением и машины специального назначения (для сварки сильфонов, бензобаков и т.д.)
• По роду сварочного тока бывают: однофазные и трехфазные машины переменного тока, однофазные и трехфазные конденсаторные машины, машины постоянного тока (трехфазные) и со среднем звеном повышенной частоты.
• По числу сварочных точек: одноточечные, многоточечные или многоэлектродные.
• По способу перемещения подвижного электрододержателя с сварочным электродом: машины с прямолинейным ходом, радиальные машины с ходом по дуге окружности.
• Рельефные и стыковые сварочные машины имеют прямолинейное перемещение подвижного электрода.
• По направлению сварочного шва при шовной контактной сварке: машины поперечной сварки (это когда ось сварочного шва перпендикулярна оси хоботов и кронштейнов машины), машины для продольной шовной сварки (когда ось сварочного шва параллельна оси хоботов и кронштейнов машины).

Машины точечной контактной сварки получили широкое распространение при сварке различных металлоконструкций в машиностроение, станкостроение, при производстве изделий ЖБИ и ЖБК и многих других отраслях промышленности.

При сварке арматурных каркасов в большинстве случаев применяются машины точечной контактной сварки с прямолинейным ходом электродов, обеспечивающими надежное соединение арматуры.

Для сварки различных металлоконструкций имеющих отбортовки или труднодоступные места применяют машины точечной контактной сварки с радиальным ходом верхнего электрода.

Источник

Контактная сварка

Содержание:

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

Источник