3.Технология процесса точечной сварки

Технологию процесса точечной сварки можно разделить на следующие пунткы: подготовка поверхности деталей, сборка и прихватка, режимы, контроль.

3.1 Подготовка поверхности деталей

Для точечной сварки используют детали, изготовленные из листа, профиля, а также детали, изготовленные механической обработкой, холодной и горячей штамповкой. Сварка деталей, изготовленных литьем и ковкой, возможна при удовлетворительном качестве исходного металла (отсутствии трещин, пор, раковин, рыхлот, волосовин и т. п.).

Подготовка деталей к сварке существенно влияет на образование и качество соединений. Основные этапы подготовки деталей: придание деталям необходимой формы в месте сварки; подготовка поверхности деталей.

Состояние поверхности деталей (шероховатость, оксиды, загрязнения) влияет на качество соединений и стойкость электродов. Поверхность деталей перед сваркой очищают от жира, краски и других загрязнений. Поверхность обезжиривают ацетоном, бензином и другими растворителями или обрабатывают в специальных растворах; Детали из коррозионно-стойких сталей, жаропрочных и титановых сплавов, если они не проходили термической обработки, не требуют никакой другой подготовки поверхности кроме обезжиривания.

3.2Сборка и прихватка

Для получения сварного соединения двух или нескольких деталей необходимо выполнить следующие основные операции: предварительную сборку и подгонку, подготовку поверхности, окончательную сборку и сварку. Если детали взаимозаменяемы, то предварительную сборку и подгонку не проводят. Сборка обеспечивает взаимное расположение деталей узла в соответствии с чертежом. Перед сборкой проверяют чистоту поверхности деталей в местах сварки. В процессе сборки необходимо следить за тем, чтобы на сопрягаемые поверхности не попала грязь, металлическая стружка и т. п. Сборку деталей в зависимости от их конфигурации, размеров и требований точности выполняют с помощью как простых, так и достаточно сложных специальных приспособлений.

Эффективным приемом сборки является, так называемая, сборка по технологическим (сборочным) отверстиям, заранее выполненным в каждой из деталей. Соединение по сборочным отверстиям выполняют с использованием заклепок и болтиков, которые обеспечивают строгое выполнение требований чертежа по взаимному расположению деталей в сварном узле. Если требуется герметичность соединений, то отверстия заваривают аргоно-дуговой сваркой.

В процессе окончательной сборки не разрешается грубая подгонка деталей с образованием хлопунов и больших зазоров (табл. !!!!!!!!!).

Таблица !!!!! Допустимые зазоры при сборке (прихватке), мм

Толщина детали,мм	Точечная сварка
	Длина участков, мм
	100	200
Менее 1,0	0,5	1,0
1,0 1,2	0,4	0,8

При окончательной сборке с помощью мерительных инструментов и специальных накладных шаблонов карандашом размечают места прихватки и сварки. Для этой цели в случае точечной сварки можно также использовать липкую бумажную ленту, на которой отмечены места постановки сварных точек. Ленту наклеивают на поверхность одной из деталей параллельно нахлестке и после сварки удаляют. Необходимая разметка шага наносится на бумажную ленту типографским путем.

Детали, соединяемые точечной сваркой, чаще всего собирают по сборочным отверстиям. При этом прихватку выполняют в процессе сварки точек, а не как отдельную операцию. При точечной сварке места прихваточных точек совпадают с местами основных сварных точек. Иногда допускают постановку точек прихватки меньших размеров, не совпадающих с основными точками.

Приспособления для прихватки и сварки должны обеспечивать свободный доступ электродов к месту прихватки и сварки, с необходимой точностью взаимное расположение собранных деталей, быстрое и надежное закрепление деталей. При работе с приспособлением рабочий не должен затрачивать значительных усилий. Если приспособление (или его части) находится в рабочем пространстве машины, то его изготовляют из немагнитных металлов.

Прихватку в зависимости от размеров и особенностей конструкции узла выполняют различными способами.

В переносном или передвижном приспособлении на стационарной машине прихватывают узлы небольшого размера с удобными подходами электродов. Прихватку обычно выполняют на точечных машинах, однако ее можно производить и на роликовых машинах при неподвижных роликах путем одиночных включений тока.

Большие и сложные узлы прихватывают в стационарных при­способлениях — стапелях. В деталях небольшой толщины (сталь до 0,8 мм, титан до 1 мм) прихваточные точки выполняют переносным ручным одно- и двухточечным пистолетом. Усилие сжатия создается рабочим. При применении одноточечного пистолета ток подводится кабелем, один из концов которого соединен с пистолетом, а другой — с медными ложементами (шинами), установленными в приспособлении, в местах постановки прихваточных точек. Пистолет может быть также укреплен в специальном устройстве, создающем усилие сжатия и позволяющем подводить электрод пистолета к любому месту прихватки .

При прихватке одноточечным пистолетом сварочный ток не будет постоянным в связи с изменением полного сопротивления R_св вторичногоконтура из-за изменения R_ээ, расстояния между кабелями и внесения в контур магнитных частей приспособлений. Поэтому необходимо принять соответствующие меры для стабилизации I_св вручную (регулировкой «Нагрев» прерывателя) или с помощью автоматического регулятора тока [1,стр.168].

Эффективно также применение постоянного тока для питания пистолетов и клещей. При использовании постоянного тока величина I_св не зависит от изменения размеров вторичного контура (расстояния между кабелями) и внесения магнитных масс. Кроме того, по сравнению с питанием переменным током понижается напряжение U₂, а следовательно, и мощность сварочного трансформатора. Например, при расстоянии между кабелями 300 мм и их сечении 200 мм³ переход с переменного на постоянный ток позволяет почти вдвое уменьшить U₂ и мощность трансформатора.

Применение постоянного тока увеличивает срок службы кабеля, так как снижается его вибрация при протекании тока.

Прихватку больших пространственных узлов в труднодоступных местах выполняют с помощью точечных подвесных машин-клещей. Для этой цели могут быть использованы клещи с консолями различной длины и сечения. Клещи, трансформатор и аппаратуру управления можно устанавливать на тележке и обслуживать несколько приспособлений для сборки и прихватки. Иногда сборку, прихватку и сварку небольших узлов осуществляют в сборочно-сварочном приспособлении, установленном непосредственно на консоли сварочной машины.

Шаг прихватки зависит от подгонки, толщины и общей жесткости соединяемых деталей. Чем больше общая жесткость деталей и меньше зазоры при сборке, тем шаг прихватки может быть больше. Под точечную сварку шаг прихваточных точек обычно составляет 150—300 мм.

Тонколистовые протяженные детали, например, панели, прихватывают от середины к краям, равномерно распределяя образующиеся зазоры.

После прихватки перед сваркой следует проверить качество прихваточных точек, зазоры между деталями и размеры всего узла в целом. При наличии наружных выплесков последние следует зачищать.

3.3 Режимы сварки

Режим сварки данного соединения определяется совокупностью параметров, из которых основными являются: величина I_св и длительность

t_CB сварочного тока, усилие, электродов F_CB и форма (размеры) рабочей поверхности электродов R_эл, d _эл .Также режим сварки определяет внешний вид, размеры литой зоны, прочность соединения и его коррозионную стойкость. Важной характеристикой режима контактной сварки является его жесткость. Большинство металлов можно сваривать на жестких и мягких режимах, обеспечивая стабильное качество соединений.

Наряду с преимуществами (экономичность, производительность, небольшие вмятины от электродов и их высокая стойкость) жесткие режимы требуют повышенных F_CB из-за опасности выплесков металла и более стабильных импульсов I_CB. Это ограничивает применение жестких режимов при сварке деталей на фигурных электродах, имеющих малые сечения (жесткость). Для ряда металлов при переходе к жестким режимам не требуется значительно увеличивать F_СB. Металлы с высоким сопротивлением пластической деформации (коррозионно-стойкие стали, сплавы на Ni и Fe — Ni основах) при сварке на жестких режимах требуют значительного повышения F_CB. При сварке на мягком режиме 1 (рис. !!!!) температура Т_п1 металла пластического пояска, его диаметр d₁ и размеры вмятины от электродов больше, а высота литого ядра меньше, чем при использовании жесткого режима 2 (при d = const).

Рис. !!!!!. Форма ядра точки и температура Т при сварке на режимах: 1 — мягком; 2— жестком

В связи с тем, что расчетные методы определения режимов точечной сварки разработаны недостаточно полно, режим сварки новых сочетаний толщин и марок металлов обычно устанавливают экспериментально. Для этого используют общие требования к режимам сварки металлов определенной группы и опытные данные по сварке металлов, близких по своим теплофизическим свойствам свариваемому металлу.

В настоящее время для всех групп металлов разработаны режимы сварки, гарантирующие получение соединений стабильного качества.

Опытом установлено, что при точечной, роликовой и шовной сварки зависимость основных параметров режима (I_св, t_св, F_св) носит практически линейный характер. Это существенно упрощает определение режимов сварки. На­пример, зная режимы сварки металла минимальной и максимальной толщины, можно, построив зависимость основных параметров от толщины, определить ориен­тировочные параметры режимов промежу­точных толщин металлов.

При увеличении /_св, t_CB и уменьшении F_CB размеры литой зоны (d, А) возрастают. В табл. 17—25 приведены режимы сварки наиболее распространенных металлов, обеспечивающие получение сварных соединений с размерами, указанными в табл. 1 (груп­па А). Режимы даны применительно .к сварке деталей с отноше­нием толщин до 2 : 1. При большем отношении толщины режимы должны быть соответствующим образом изменены (повышено С/го.) - В режимах приведены действующие максимальные зна­чения тока /св.д. (в наибольшем полупериоде) для машин пе­ременного тока и амплитудные максимальные значения тока /св для низкочастотных конденсаторных машин и машин посто­янного тока.