Лабораторная работа № 12 (6)

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-РАСЧЕТНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ КОНТАКТНОЙ ТОЧЕЧНОЙ СВАРКИ И ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ

Цель работы — изучение теоретических основ контактной точечной сварки; знакомство с типовым сварочным оборудованием; выработка навыков определения параметров контактной точечной сварки и проверки прочности сварного соединения.

1. Как определить количество теплоты, выделяемой при образовании ядра сварной точки?

Q = 0,24 I²_свRt_св, где Q — количество выделенной теплоты, кДж; I_св — сила сварочного тока, A; R — сопротивление, Ом; t_CB — длительность сварочного импульса, с.

2. Как разделяется сварочное усилие в процессе образования сварного соединения и зачем?

Механическое усилие условно разделяется в процессе сварки на два вида: сварочное усилие в момент прохождения импульса электрического тока, способствующее выдавливанию загрязнений из сварочной ванны, и ковочное усилие, препятствующее растрескиванию соединения и измельчающее структуру во время охлаждения.

3. От каких параметров зависит размер и механическая прочность сварной точки?

… усилие сжатия, сила сварочного тока, длительность импульса тока, диаметр контактной поверхности электродов.

4. Как сказывается изменение усилия сжатия Р_сж на качестве сварного соединения?

При уменьшении усилия сжатия суммарное контактное сопротивление в точке соединения деталей возрастает, а сила сварочного тока уменьшается (падает выделяемая теплота); при слишком большом усилии возникают повышенный износ медных электродов и излишняя деформация деталей в зоне контакта.

5. Что определяется величиной и длительностью импульса тока при сварке?

Сила сварочного тока и длительность его импульса однозначно определяют энерговыделение в зоне сварки. Их уменьшение ведет к непровару деталей, а увеличение — к прожогам деталей и выплеску части расплава.

6. Какие существуют виды режимов сварки?

Мягкий режим характеризуется большой длительностью импульса тока при меньшей амплитуде. Чем мягче режим, тем больше теплоты рассеивается в окружающем металле, вызывая его перегрев и коробление.

Жесткий режим характеризуется мощными короткими импульсами тока (менее 1 с). Этот режим предпочтителен для соединения деталей из низкоуглеродистых сталей и металлов, обладающих высокой теплопроводностью и в основном применяется в заводских условиях, так как требует точного подбора плотности сварочного тока, контролируемого автоматикой. Из-за изнашивания электродов площадь контакта в процессе работы непрерывно возрастает, плотность тока падает и прочность сварного соединения снижается.

7. Из каких материалов изготовляются сварочные электроды?

…из бронзы, меди, из порошковой композиции меди и вольфрама.

8. Каковы достоинства контактной точечной сварки при использовании ее в кузовном ремонте ?

+полное отсутствие потребности в расходных материалах; незначительный нагрев металла, прилегающего к зоне сварки; минимум разборочных работ, связанных с демонтажем деталей обивки;

+минимум затрат на последующую зачистку и антикоррозионную обработку сварного шва;

+неизменность химического состава зоны соединения; отсутствие усадочных дефектов при кристаллизации в случае правильного регулирования усилия сжатия;

+разрушение и удаление оксидных пленок из-за высокого давления и деформации деталей в зоне сварки;

+хорошая свариваемость однородных металлов и сплавов.

9. Каковы особенности контактной точечной сварки?

Используя контактную точечную сварку, легко получить надежное соединение листового металла внахлестку, что очень затруднительно при других способах сварки.

10. Какое оборудование используется на автосервисных предприятиях для точечной сварки кузовных панелей?

Ручные аппараты контактной сварки TOR (сварочные клещи)

11. Как определить максимальный диаметр контактной поверхности электродов?

d_э = 2S + 3 , где S — толщина более тонкой из свариваемых деталей, мм.

12. Как определить силу сварочного тока?

I_св = iπd²/4, где i — номинальная плотность тока, А/м, i = 200...500 А/м.

13. Как определить усилие сжатия на электродах?

Р_сж = ρπd² /4, где р — удельное усилие на электродах, Н/мм, р = 65... 115 Н/мм².

14. В зависимости от чего устанавливаются все параметры режимов сварки?

… от толщины свариваемых панелей, шероховатости поверхности и сопрягаемости свариваемых кромок.

15. Как определить необходимый шаг сварки и расстояние от оси свар­ной точки до края детали?

Шаг сварки (расстояние между двумя последовательно расположенными точками) определяется как 20S, а расстояние от оси сварной точки до края детали — как (2S + 4).

16. Каковы критерии правильности выбора режимов сварки?

Режим сварки выбран правильно, если пятно контакта, изменившего свой цвет под действием температуры, не превышает диаметра отпечатка электрода более чем в 2 раза.

17. Как проверяют качество сварного соединения?

Качество соединения проверяют испытанием точки на разрыв. Качественной считается точка, при отрыве которой на одной из деталей остается столбик металла, по диаметру равный ядру сварки, на другой детали — сквозное отверстие.