Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Сибирский государственный индустриальный университет»

Кафедра металлургии и технологии сварочного производства

ИЗУЧЕНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ КОНСТРУКЦИИ МАШИН

СТЫКОВОЙ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ И ИССЛЕДОВАНИЕ

ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ РЕЖИМА СТЫКОВОЙ СВАРКИ

НА КАЧЕСТВО СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ

Методические указания к выполнению лабораторной работы по дисциплине «Технология и оборудование сварки давлением». Специальность 150107 - Металлургия сварочного производства

Новокузнецк 2008

УДК 621.791(07) И39

Содержание

Рецензент

кандидат технических наук, доцент

кафедры УКиД СибГИУ

Ю.Г. Сильвестров

ИЗ 9 Изучение особенностей конструкций машин стыковой контактной сварки и исследование влияния параметров режима стыковой сварки на качество сварного соединения: метод, указ./ Сост.: Н.Н. Малушин; СибГИУ. - Новокузнецк, 2008. - 22 с.

Рассмотрены особенности конструкций машин стыковой контактной сварки и их общее устройство, методика выбора параметров режима стыковой сварки сопротивлением и непрерывным оплавлением.

Изложена последовательность исследования влияния способа и основных параметров режима стыковой сварки на качество сварного соединения.

Приведены указания к выполнению лабораторной работы, требования к содержанию отчета и контрольные вопросы.

Предназначены для студентов специальности 150107— Металлургия сварочного производства по дисциплине «Технология и оборудование сварки давлением», а также могут быть использованы при выполнении лабораторных работ по дисциплине «История сварочной техники и технологии».

Введение 4

1 Краткие теоретические сведения..... ...4

1. Условия получения сварного соединения... 4

2. Выбор параметров режима стыковой сварки сопротивлением. 6

3. Выбор параметров режима стыковой сварки оплавлением 7

4. Контроль качества сварки 10

2 Конструкции стыковых машин 11

2.1 Технические данные машины стыковой сварки МС-2008 12

2.2 Машина для электрической контактной сварки типаМС-502 13

3. Цель работы .15

4. Оборудование и материалы. 16

5. Методика выполнения работы ..16

6. Содержание отчета. ..16

7. Контрольные и вопросы. 17

8. Техника безопасности. * 17

Список литературы '. 19

Введение

В настоящее время контактная сварка является одним из ведущих способов неразъемного соединения деталей в различных отраслях техники. Благодаря совершенствованию

технологического процесса и модернизации оборудования области ее использования непрерывно расширяются. Получение сварных конструкций с заданными эксплуатационными свойствами обеспечивается соответствующей технологией и оборудованием.

Технология— перечень сведений о способах и режимах обработки и сварки деталей. Теоретическую основу технологии составляет ряд физико-химических процессов, протекающих при формировании соединений. Технология определяет требования к сварочному оборудованию. Сварочное оборудование— комплекс устройств (механических и электрических), обеспечивающих выполнение заданной технологии производства сварных конструкций. Оборудование состоит из машины, средств механизации и автоматизации, аппаратуры управления технологическим процессом сварки.

1 Краткие теоретические сведения

1.1 Условия получения сварного соединения

Стыковая сварка — способ контактной сварки, при котором детали соединяются по всей площади их касания. Наибольшее распространение из способов сварки получили сварка сопротивлением и оплавлением. Образование соединения при стыковой сварке происходит в процессе совместной пластической деформации нагретых электрическим током торцов деталей при осадке. Стыковая сварка сопротивлением и непрерывным оплавлением происходит практически по единой схеме и состоит из двух этапов - нагрева торцов деталей и осадки (рисунок 1).

4

а — сопротивлением; б — непрерывным оплавлением Рисунок 1-Этапы образования соединения при стыковой сварке

При сварке сопротивлением детали закрепляют в токоподводах и сжимают усилием F_H. Подача напряжения на первичную обмотку сварочного трансформатора вызывает появление сварочного тока во вторичном контуре и нагрев деталей в стыке до температуры, равной (0,8-0,9) Т^. Затем резко увеличивают усилие (осадка деталей), в результате чего в твердой фазе образуется сварное соединение.

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. На процесс формирования соединений оказывают влияние следующие факторы: а) состояние торцовых поверхностей (температура поверхности, наличие микронеровностей, окисных пленок и других загрязнений); б) распределение температуры в деталях; в) величина и характер пластической деформации торцов при осадке.

В формировании соединений при стыковой сварке основными процессами являются нагрев и охлаждение металла, пластическая деформация и удаление оксидных пленок.

Основные процессы вызывают ряд сопутствующих процессов, а именно изменение структуры и свойств металла, тепловое расширение и усадку металла, массоперенос в контакте электрод— деталь.

5

Контактная стыковая сварка широко применяется: а) для получения из проката длинномерных изделий; б) для изготовления сложных деталей из простых заготовок; в) для изготовления деталей замкнутой формы; г) с целью экономии легированных сталей.

Способ стыковой сварки выбирают в зависимости от материала, величины и формы поперечного сечения свариваемых деталей, а также с учетом имеющегося оборудования и требований к качеству соединений. Наиболее широко применяют сварку непрерывным оплавлением и оплавлением с подогревом (до 1000 и 5000 мм² соответственно). Сваркой сопротивлением соединяют детали небольшого сечения (не более 250 мм- ).

Детали, подлежащие стыковой сварке, должны быть рационально сконструированы. С целью обеспечения надежного электрического контакта поверхность деталей, зажимаемую губками, подвергают зачистке. Сварку выполняют на универсальных или специализированных стыковых машинах по определенному режиму. Режим сварки — комплекс основных контролируемых параметров процесса. Осуществляют выбор этих параметров на основании рекомендаций по литературным источникам, сварки технологических проб и расчетным путем.