Список літературних джерел

1. Стеклов О.И. Основы сварочного производства. – М.: Высшая школа, 1986. - С. 3 - 75, 160 - 179.

2. Атаманюк В.В. Технологія конструкційних матеріалів: Навчальний посібник для вищих навчальних закладів. – Київ: Кондор, 2006. ­– С. 478 – 505.

3. Технология металлов и материаловедение / Под ред. Л.Ф. Усовой.  М.: Металлургия, 1987.  С. 505 - 569.

Завдання й методичні вказівки

1. Старанно зачистити краї зварюваних пластин від окалини, іржі та бруду і скласти їх за вказівкою викладача.

1. Виміряти товщину пластин і визначити діаметр необхідного електрода.

2. Визначити силу зварювального струму і довжину дуги.

3. Налагодити зварювальний випрямляч на розраховану величину зварювального струму.

5. Ввімкнути живлення електрода, запалити дугу і виконати зварювання шва.

6. Візуально проконтролювати якість отриманого шва (валика). Вали­ком називається смужка наплавленого металу. Зубилом зрубайте валик і проконтролюйте якість проварювання.

7. У випадку стикового шва затиснути одну зі зварених пластин у губ­ках лещат і ударами молота по іншій пластині зруйнувати шов. За виглядом зламу оцінити якість шва. Якщо якість шва нормальна, то руйнування по­винно здійснитись у середній площині шва. Відрив шва від однієї з пластин засвідчує існування непровару.

Контрольні запитання

1. Охарактеризувати фізичну суть процесу зварювання.

2. Охарактеризувати зварювальну дугу .

3. Охарактеризувати джерела живлення зварювальної дуги. Вимоги до джерел живлення для ручного дугового зварювання. Способи регулювання струму в зварювальному трансформаторі;

4. Охарактеризувати зовнішню характеристику джерела живлення зварювальної дуги?

5. Охарактеризувати принцип роботи зварювального випрямляча.

6. Охарактеризувати технологію ручного електродугового зварювання.

7. Охарактеризувати електроди для ручного електродугового зварювання. Які речовини входять до складу покрить електродів, їхнє призначення?

8. Що називається режимом електродугового зварювання і як визначають величини його параметрів?

Лабораторна робота № 26

ТОЧКОВЕ ЕЛЕКТРОКОНТАКТНЕ ЗВАРЮВАННЯ СТАЛЕЙ

Мета: Вивчити суть процесу електроконтактного точкового зварювання; ознайомитись з методикою вибору режиму точкового зварювання; набути практичних навиків при електроконтактному точковому зварюванні листо­вих вуглецевих сталей.

Обладнання, матеріали та інструменти

Машина для точкового зварювання контактного типу АТП - 10, листові заготовки із низьковуглецевої сталі, штангенциркуль, дротяна щітка

КОРОТКІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

Точкове електроконтактне зварювання служить для нерозбірного з'єд­нання листових заготовок товщиною 0,5...5 мм із низьколегованих (вуглецевих) і легованих сталей, сплавів міді та алюмінію у тих випадках, коли забезпе­чення щільності між заготовками не обов'язкове. Точкове зварювання є од­ним із високопродуктивних і механізованих методів, який не вимагає засто­сування присадного матеріалу та флюсу.

Суть методу полягає в тому, що метал заготовок 1 і 2 (рис. 26.1), затиснутих між електродами 3 і 5 двома однаковими і протилежно спрямованими силами F, нагрівається в місці контакту заготовок електричним струмом до часткового розплавлення, остигає після вимикання струму, утво­рюючи зварну точку 4. Кількість тепла, що виділяється у зварюваних заготовках під час проходження через них електричного струму, визначають за законом Джоуля-Ленца

Q = І²Rt, Дж, (1)

де І - сила зварювального струму, А; R - опір ділянки електричного кола між електродами, Ом; t - час проходження струму, с.

Рис. 26.1. Схема точ­кового електрокон­тактного зварю­вання: 1,2 - заготовка; 3,5 - електрод; 4 - зварна точка; F - зовнішня сила	Рис. 26.2. Схема установки для точкового електроконтактного зварювання: 1,5 - електрод; 2,3 - зварювана заготов­ка; 4 - електродотримач; 6 - вторинна і 7 - первинна обмотки трансформатора; F - зовнішня сила

Із формули (1) видно, що необхідна для часткового розплавлення металу кількість тепла буде виділятись лише у випадку значної сили струму (сотні й тисячі ампер) і достатньо великого опору матеріалу заготовок. Оскільки місце контакту заготовок має найбільший опір, зумовлений не повним приляганням контактуючих поверхонь, їх забрудненням і наявністю поверхневих оксидів, то воно нагрівається найсильніше.

Схема установки для точкового електроконтактного зварювання. Під час точкового зварювання заготовки 2 і 3 (рис. 26.2) стискують зовнішніми силами F між електродами 1 і 5, закріпленими в електродо­тримачах 4. Первинна обмотка 7 трансформатора живиться від силової ме­режі. Після досягнення щільного контакту до електродів подають струм від вторинної обмотки 6 трансформатора протягом часу, необхідного для ви­никнення у місці контакту заготовок частково розплавленого ядра металу.

Рис. 26.3. Машина АТП - 10 для точкового електроконтактного зварювання: 1,3 – упор; 2 – педаль; 4 – кожух захисний; 5 – електрод нижній; 6 - електрод верхній; 7,13,15 - вісь; 8 - важіль; 9 - пружина; 10 – шток верхній; 11 - гайка; 12 – сектор; 14 – шток нижній

Машина для точкового електроконтактного зварювання. Машина типу АТП - 10 (потужністю 10 кВт) призначена для точкового електроконтактного зварювання заготовок із низьковуглецевих сталей сумарною товщиною до 4 мм.

Попередньо заготовки складають внакладку, ставлять на нерухомий нижній електрод 5 (рис. 26.3) і ногою натискають на педаль 2. Педаль за до­помогою нижнього штока 14 повертає сектор 12 навколо осі 13, в результаті чого верхній шток тисне на пружину 9, яка повертає важіль 8 з верхнім електродом 6 відносно осі 7 проти стрілки годинника. Пружина передає тиск на заготовки.

Попередній натяг пружини регулюють гайкою 11 при фіксованому за допомогою упора 3 верхньому положенні педалі. Одночасно від верхнього штока 10 приводиться в дію механізм (на рисунку не показа­ний), який замикає контакти первинної обмотки трансформатора. Після деякого часу τ, необхідного для нагрівання заготовок, збільшують тиск на педаль, у результаті чого вона доходить до упору 1 і контакторний механізм розмикає електричне коло первинної обмотки трансформатора. Під час відпускання педалі тиск із заготовок знімається. Пружинно-важільний механізм забезпечує необхідне постійне зусилля на електродах.

Силу зварювального струму можна змінювати ступінчасто шляхом вмикання у мережу необхідного числа витків первинної обмотки трансформатора. Клеми для перемикання є під захисним кожухом 4. У первинній обмотці маємо такі сходинки перемикання (табл. 26.1):

Таблиця 26.1

Сходинки	1	2	3	4	5	6	7	8
Вторинна напруга U2, В	1.5	1.7	1.8	1.9	2.1	2.3	2.6	2.9

Режим зварювання характеризується такими параметрами як діаметр контактної поверхні електроду, густина струму, питомий тиск на електроди та час проходження струму.

Діаметр контактної поверхні електроду d залежить від сумарної товщини t, мм в зварюваних заготовок і визначається за формулою

d = (1,5...2.0) t +3, мм. (2)

Густина струму для зварювання вуглецевих і низьколегованих сталей при м'яких (порівняно тривалих) режимах становить j = 80...160 А/мм2. За величинами j і d можна знайти силу зварювального струму у вторинній обмотці трансформатора за формулою

I₂ = j πd²/4, A. (3)

Питомий тиск електродів ρ вибирають в межах ρ = 15...50 МПа. За величиною τ визначають зовнішню силу F :

F = ρ πd² /4, H. (4)

Час проходження струму – τ = 0.5...3 с.