§7.9. Контактная электросварка.

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

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

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

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

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

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

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

Основные виды сварки: стыковая, шовная и точечная.

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

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

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

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

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

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

Рис. 7.12 Схема точечной контактной сварки.

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

Шовная контактная сварка (рис.7.13)

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

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

Рис. 7.13 Схема шовной контактной сварки.