Стыковая контактная сварка
Стыковая сварка - способ контактной сварки, при котором детали соединяются по всей площади их касания. Наибольшее распространение получили стыковая сварка сопротивлением и оплавлением.
При сварке сопротивлением детали укрепляют в токоподводах (рис. 35) и сжимают усилием FСЖ. Подача напряжения на первичную обмотку трансформатора вызывает появление тока во вторичном контуре и нагрев деталей в стыке до температуры, близкой к температуре плавления металла (0,8 - 0,9)Тпл. Затем резко увеличивают усилие, в результате чего в твердой фазе образуется сварное соединение.
Формирование соединения при стыковой сварке происходит в процессе совместной пластической деформации подогретых электрическим током торцов деталей при осадке.
При стыковой сварке детали нагреваются теплотой, выделяющейся на контактном сопротивлении Rдд между деталями и на собственном сопротивлении деталей 2Rд.
В начале процесса сварки сопротивлением детали контактируют между собой только на отдельных выступающих участках, распределение которых по торцевой поверхности носит случайный характер. Сопротивление данных единичных контактов определяют величину контактного сопротивления Rдд. В результате интенсивного тепловыделения контактная зона быстро нагревается.
|
Рис. 35. Схема стыковой сварки: 1 – трансформатор; 2 – зажимные устройства; 3, 4 – свариваемые детали |
Сварку оплавлением подразделяют на сварку непрерывным оплавлением и оплавлением с подогревом.
При сварке непрерывным оплавлением детали сближают с определенной скоростью при включенном сварочном трансформаторе. Оплавление деталей происходит в результате непрерывного образования и разрушения контактов-перемычек между их торцами и сопровождается интенсивным выбросом частиц расплавленного металла и укорочением деталей. При оплавлении на торце формируется сплошной слой жидкого металла, который при осадке вместе с загрязнениями (окисными пленками) выдавливается из стыка.
При сварке оплавлением с подогревом детали предварительно подогреваются методом сопротивления (аналогично сварке сопротивлением) в процессе кратковременных замыканий их торцов, а затем оплавляются.
При стыковой сварке оплавлением электрический контакт между торцами свариваемых деталей осуществляется отдельными контактами-перемычками. При оплавлении детали сближают с определенной скоростью, и процесс образования и разрушения контактов-перемычек происходит многократно во всех точках торцевых поверхностей. При этом нагреваются приторцевые участки деталей, а поверхности торцов подготавливаются к сварке.
В начале процесса оплавления между деталями имеется зазор, их медленно сближают при включенном источнике тока. При сближении детали соприкасаются на отдельных выступающих участках торцевых поверхностей. Электрические контакты возникают не по всей поверхности соприкосновения, а в отдельных местах, где происходит разрушение поверхностных окисных пленок и образование токопроводящих участков. Благодаря большой плотности тока на токопроводящем участке происходит интенсивное тепловыделение и местное оплавление контакта. В результате сближения деталей и деформации выступов площадь контакта непрерывно растет. Ее увеличению способствует также тепловое расширение металла. Образование жидких контактов происходит до момента конечной стадии оплавления, когда вся поверхность будет покрыта пленкой расплавленного металла.