Тема 5.2 Контактная электрическая сварка. Сварка пластмасс.
Сущность контактной сварки - через соединяемые детали пропускают электрический ток большой силы, при этом в контакте (где самое большое электрическое сопротивление) выделяется большое количество тепла, разогревающее место соединения до пластического состояния или оплавления. Процесс сварки завершается сдавливанием деталей (осадкой).
Преимуществами контактной сварки являются:
- высокая производительность;
- возможность механизации и автоматизации процесса;
- возможность соединения разнородных металлов.
Виды контактной сварки:
1
.
Стыковая,
с помощью которой можно сваривать трубы,
стержни, звенья цепей и т.д.
Рисунок - Схема стыковой сварки.
Стыковая сварка может выполняться двумя способами:
а) Сопротивлением - детали приводят в соприкосновение, сжимают, пропускают ток, нагревают детали до пластического состояния, дают «осадку». В месте стыка получается утолщение. Таким способом можно сваривать прутки диаметром до 10 - 12 мм.
б) Оплавлением - включается ток, детали приводят в соприкосновение - металл в точках касания («мостиках») разогревается до расплавления, образующиеся пары расплавленного металла ввиде искр выбрасываются из соединения. После оплавления - осадка. Соединение более прочное, не имеет утолщения, не требуется тщательная подготовка.
2. Точечная - сварка тонколистовых конструкций (максимально для стали 8+8 мм, Для сплавов алюминия и меди 3+3 мм) внахлест.
Д
етали
очищают (иначе возможны прожоги,
непровары, обгорание электродов),
зажимают между электродами, пропускают
ток (разогрев до пластического состояния
или расплавления), выключают ток, осадка.
Рисунок ……….. Схема точечной сварки.
3. Шовная(роликовая) - аналогична точечной, но электроды выполняются ввиде вращающихся роликов (дисков), а ток пропускается импульсами. Таким образом шов состоит из отдельных овальных точек, перекрывающих друг друга, и получается плотным. Этот способ используется для сварки легких переборок, труб вентиляции (толщина для стали 2,5 + 2,5 мм).
Сварка пластмасс.
Сварка газовыми теплоносителями - кромки и пруток (присадка) нагреваются газовой горелкой до вязкотекучего состояния, пруток придавливается рукой.
Сварка нагретым инструментом (контактная) - соединяемые поверхности нагревают металлическими пластинами, паяльником, утюгом, нагретой лентой, электрическими нагревателями, …, а затем сдавливают.
Сварка трением.
Сварка ТВЧ - между электродами создается высокочастотное поле, нагревающее место контакта, одновременно электроды сжимают свариваемые поверхности.
Сварка ультразвуком - нагрев возникает за счет механических выокочастотных колебаний, возбуждаемых источником ультразвука.
Контрольные вопросы:
Перечислите основные
Раздел 6 Сварочные напряжения и деформации
Тема 6.1 Причины возникновения и виды сварочных напряжений и деформаций
Процесс сварки сопровожлается резко неравномерным нагревом изделия. Зоны металла, прилегающие к сварному шву, нагреваются теплотой дуги, а затем охлаждаются по мере распространения теплоты в массе металла. Температурное поле (схема распространения теплоты) зависят от характера источника тепла, формы и размеров изделия, скорости сварки и свойств металла.
Различают следующие виды температурных полей:
Рисунок……….Линейное (одноосное) температурное поле.
Возникает при сварке стержней встык - температура меняется только по длине стержня, по сечению - постоянна.
Рисунок………. Плоскостное (двухосное) температурное поле.
Наблюдается, например, при сварке встык тонких листов - температура меняется по плоскости листа, по толщине постоянна.
Рисунок………………..Объемное (пространственное или трехосное)
температурное поле.
Наблюдается при наплавке на поверхность толстого металла, при подварке толстых листов, при сварке тавровых соединений тостых листов. Температура изменяется в трех направлениях.
Причиной возникновения сварочных напряжений и деформаций является неравномерное распределение температуры при сварке и жесткость свариваемых элементов, препятствующих свободному развитию тепловых деформаций.
Механизм возникновения и развития сварочных напряжений и деформаций заключается в следующем:
- при нагреве металл шва при сварке расширяется, но окружающий холодный металл препятствует этому расширению - поэтому металл шва испытывает сжимающие напряжения (не может свободно расширяться). Эти сжимающие напряжения могут привести к остаточнымдеформациям укорочения.
- при охлаждении металл шва стремится сокращаться, но так как он стал короче, а окружающая конструкция не позволяет ему сокращаться, металл шва будет испытывать растяжение.
Виды сварочных деформаций. Деформации типовых корпусных конструкций
Классификация сварочных напряжений:
- по времени существования:
- временные - в процессе нагрева и остывания конструкции,
- остаточные - после полного остывания конструкции;
- по направлению действия:
- продольные - вдоль оси шва,
- попреречные - перпендикулярные оси шва;
- по причине возникновения:
- температурные - вызванные неравномерным распределением температуры нагрева при сварке,
- структурные - из-за структурных изменений при нагреве металла.
Классификация сварочных деформаций:
- временные и остаточные;
- продольные и поперечные;
- общие (изменение линейных размеров конструкции и искривление ее осей) и местные (грибовидность, ребристость, «домики»).
Существуют расчетные методики, позволяющие оценить величину ожидаемых сварочных деформаций.