2.8.3. Вмятины

Вмятины глубиной более 20-25% толщины детали снижают прочность соединения. Этот дефект выявляется при внешнем осмотре, и его легко замерить обычным индикатором со специальной стойкой. Причинами дефекта являются чрезмерное увеличение силы сварочного тока, времени сварки или малая рабочая поверхность электрода. Односторонние вмятины обычно возникают в результате износа нижнего электрода с развитой поверхностью, неправильной заправки рабочей поверхности электрода, нарушения соосности и параллельности рабочих поверхностей электродов.

2.8.4. Дефекты литой зоны сварного соединения

Дефекты литой зоны сварного соединения — это трещины, рыхлости и усадочные раковины (рис. 2.31). Трещины образуются под действием растягивающих напряжений, возникающих в месте сварки вследствие неравномерного нагрева и интенсивного охлаждения. В этих условиях появляются в основном горячие трещины, они образуются в температурном интервале хрупкости (ТИХ). Основные причины возникновения трещин — слишком жесткий режим и несвоевременное приложение усилия проковки. В центре ядра возможно образование различных несплошностей (рыхлот, раковин). Причинами этого дефекта являются загрязнение поверхности и недостаточное усилие сжатия при сварке.

П ри шовной сварке деталей толщиной 2…3 мм кристаллизация металла может частично или полностью происходить без внешнего давления, так как ролик уже переместился на шаг. При этом преимущественно образуются трещины, расположенные перпендикулярно к оси z.

При сварке последующей точки в зависимости от шага возможны следующие способы устранения дефектов: переплав металла предыдущей точки (при малом шаге или перекрытии более 50 %), заполнение несплошностей жидким металлом (при большем шаге или перекрытии 50 %) или заполнение этой несплошности нагретым металлом в результате его пластической деформации (большой шаг — перекрытие 30…40 %).

2.8.5. Хрупкое соединение

Хрупкое соединение характерно для закаливающихся сталей. Закалка снижает пластичность соединения. Дефект распознается по характеру излома, который обычно происходит по сечению точки. Причина дефекта — слишком жесткий режим или выбор неправильного цикла термической обработки в электродах машины.

2.8.6. Негерметичность

Негерметичность шовной сварки возникает при отклонениях параметров режима сварки. Слишком большая сила тока может привести к выплескам. Уменьшение силы сварочного тока, времени импульса и паузы приводит к уменьшению литого ядра. Перекрытие точек исчезает, и между точками появляются участки непровара, нарушающие герметичность. Контроль герметичности выполняют испытанием воздухом при избыточном давлении или другими способами.

2.8.7. Снижение коррозионной стойкости соединений

Снижение коррозионной стойкости соединений возникает в результате переноса части электродного металла на поверхность вмятины и может вызвать усиленную коррозию в этой части соединения, особенно на сплавах, чувствительных к коррозии в контакте с электроположительными элементами, например алюминиевых и магниевых сплавах в контакте с медью. Этот дефект называется в практике контактной сварки «загрязнением» поверхностей деталей. Следствием подобного изменения свойств является увеличение температуры в контакте с деталями как за счет повышения тепловыделения, так и за счет снижения теплоотвода (эффект теплового экранирования). Это явление приводит к росту объема расплавленного металла (глубины проплавления), что часто сопровождается образованием трещин, выходящих на поверхность деталей, и выплесков.

Таким образом, на определенной стадии процесса возникает необходимость периодической зачистки рабочей поверхности электродов для удаления продуктов взаимодействия (рис. 2.32), что снижает производительность процесса сварки. Момент зачистки обычно соответствует глубине проплавления 80…90 % и зависит от свойств металла и состояния поверхностей деталей и режима сварки. В качестве электрического параметра для оценки состояния поверхностей электрода может служить сопротивление r_эд.

З аметное снижение коррозионной стойкости соединений в основном характерно для химически активных металлов—сплавов на основе магния, алюминия, никеля, покрытий из алюминия и цинка.

Для уменьшения вероятности снижения коррозионной стойкости соединений следует принимать меры к торможению процессов массопереноса. К таким технологическим мероприятиям можно отнести следующие:

1. Тщательная подготовка поверхности деталей перед сваркой, желательно химическим способом, для удаления продуктов, содержащих влагу и способствующих вторичному окислению поверхности электрода.

2. Использование жестких режимов, сокращающих пребывание металла при повышенных температурах.

3. Применение предварительного обжатия деталей перед сваркой.

4. Нанесение на поверхность деталей барьерных веществ (минеральных масел), препятствующих массопереносу (схватыванию) и вторичному окислению электродов.

5. Интенсивное охлаждение электродов и роликов водой и в ряде случаев жидкими газами; использование электродных материалов с высокой теплопроводностью, например, технической меди при точечной сварке магниевых сплавов.

6. Удаление продуктов массопереноса с поверхности соединений после сварки путем зачистки ее металлическими щетками.