2. Стыковая сварка

Стыковая сварка-это способ контактной сварки, при котором детали соединяются по всей площади их касания. Различают два способа стыковой сварки - сопротивлением и оплавлением.

При сварке сопротивлением (рис. 1) свариваемые детали 2 укрепляют в токоподводах 1 и сжимают с усилием F_сж. При пропускании по ним тока происходит нагрев деталей в стыке 3 до температуры, близкой к температуре плавления металла (0,8-0,9 Т_пл), затем резко увеличивают усилие сжатия (осадка деталей), в результате чего в твердой фазе образуется сварное соединение.

Сварку оплавлением подразделяют на: сварку с непрерывным сплавлением и сплавлением с подогревом.

При сварке непрерывным оплавлением детали сближаются при включенном сварочном трансформаторе, и путем сжатия осуществляется их контакт. При этом стык разогревается за счет протекания тока. Затем силу сжатия уменьшают, вследствие чего увеличивается контактное сопротивление и снижается сварочный ток. При снижении давления соприкосновение деталей по плоскости заменяется соприкосновением в отдельных точках. В этих точках эффективность нагрева повышается и отдельные выступающие участки, оплавляются. После разрушения одних выступов металла начинается соприкосновение очередных выступающих участков, что создает новые пути прохождения сварочного тока.

Оплавление концов свариваемых деталей продолжается до тех пор, пока между их торцами не образуется прослойка жидкого металла. После этого создается сплошное металлическое соединение свариваемого стыка за счет приложения небольшого усилия осадки. Избыточный расплавленный металл выдавливается из зазора между свариваемыми деталями («грат»).

При сварке оплавлением с подогревом детали предварительно подогревают методом кратковременных замыканий их торцов, а затем оплавляют.

Сварка с оплавлением стыка деталей по сравнению со сваркой без оплавления имеет следующие преимущества: более прочный шов, не требующий большой механической обработки; меньшая мощность сварочной установки; пониженный удельный расход электроэнергии; возможность сваривания различных металлов.

К недостаткам следует отнести неизбежную, хотя и небольшую потерю металла, и наличие «грата» на стыке свариваемых деталей.

Конструктивная схема и сварочный контур машины стыковой сварки показан на рис. 4.2.

Рисунок 4.2- Конструктивная схема а) и сварочный контур б) машины стыковой сварки.

1. Источник тока.

2. Станина.

3. Токопроводы.

4. Неподвижная плита.

5. Губки.

6. Зажимные устройства.

7. Зажимные устройства.

8. Подвижная плита.

9. Привод подачи.

10. Направляющие.

11. Аппаратура управления.

Машины для стыковой сварки могут быть подразделены по способу сварки (без оплавления стыка и с его оплавлением), назначению (универсальные и специальные) и способу установки (стационарные и переносные).

Машины различают также по мощности, типу зажимных устройств и механизма подачи.

Машины общего назначения подразделяют на три группы: неавтоматические, малой мощности для сварки сопротивлением;средней мощности, для сварки сопротивлением и оплавлением; автоматические средней и большой мощности для сварки оплавлением (оплавлением с подогревом).

Машины первой группы снабжаются рычажно-эксцентриковым механизмом подачи и осадки, а также устройством для отжига металла зоны сварки непосредственно в зажимах машины.

Сварочные машины второй группы предназначены для сварки сопротивлением и оплавлением подогревом деталей из сталей и цветных металлов. Их можно использовать и для сварки сопротивлением, для чего предусмотрен отдельный пружинный привод осадки.

Машины этих двух групп имеют ручной рычажный привод подачи и осадки. Сварочный ток выключается в конце осадки конечным выключателем.

К третьей группе относятся машины, производящие сварку непрерывным оплавлением в автоматическом и полуавтоматическом цикле с предварительным подогревом концов свариваемых деталей. Машины имеют электромеханический привод, обеспечивающий непрерывное оплавление и осадку. Для зажатия деталей используется пневмогидравлический привод, для подачи и осадки – гидравлический.

Универсальные машины используются для сварки различных деталей в мелкосерийном и индивидуальном производстве, а специализированные – для сварки однотипных деталей в условиях крупносерийного и массового производства.