книги из ГПНТБ / Глебов Л.В. Установка и эксплуатация машин контактной сварки

висит от конструкции привода оплавления и осадки машины и при­ водится в инструкциях завода-изготовителя.

Затем губки (электроды) проверяют на соосность. Проверка производится линейкой или угольником, а в случае сварки разных диаметров или толщин — по макету свариваемой детали. Так же как в точечных, шовных и рельефных машинах, проверяют плав­ ность движения подвижного стола и зажимов. Плавность движения достигается регулировкой направляющих и обеспечением необхо­ димой соосности соприкасающихся узлов в системе привода. Это в равной степени относится ко всем видам привода усилий — меха­ ническому, пневматическому и гидравлическому.

Наладка привода вращения роликов шовных машин на заданный режим производится путем установки соответствующих регулиру­ ющих устройств на заданную скорость. После установки заданной скорости проверяют скорость перемещения деталей на мерных от­ резках свариваемой детали или произвольной полосы материала. Можно также проверять скорость путем подсчета числа оборотов и пересчета окружной скорости на линейную.

Наладка большинства механических устройств контактных ма­ шин, в том числе специальных и многоэлектродных, не представляет особых трудностей и может быть легко выполнена на основании описаний и инструкций завода-изготовителя.

Основными неисправностями механических узлов и частей ма­ шины являются: износ трущихся поверхностей деталей, возникно­ вение повышенных прогибов электродов, нарушение кинематики движения, разрегулировка первоначальных установок, нарушение точности работы, поломки отдельных узлов и деталей. Устранение их производится в соответствии с конструктивными особенностями машин.

Если имеется возможность компенсировать износ (в направля­ ющих или других узлах) при помощи клиньев, прокладок или дру­ гих приспособлений, производят их подтяжку и выверку взаимного положения сопрягаемых деталей. Если компенсация износа отсут­ ствует, делают проточку одной из деталей и изготовляют новую вторую деталь, например втулку, с размерами, компенсирующими износ и проточку сопрягаемой детали. При повышенных прогибах проверяют все болтовые соединения корпуса, хоботов, кронштей­ нов и т. д. и, если необходимо, подтягивают их. Следует также об­ ратить внимание на качество сварных соединений — отсутствие трещин, расхождение швов и т. д.

Нарушение кинематики движения может произойти как из-за неисправности самих механических устройств, так и в результате неисправностей в электрической схеме управления. Неисправности в механических устройствах чаще всего могут быть найдены визу­ ально, так как происходят они или в результате поломки деталей, или их износа и изменения взаимного положения.

25Т

Г Л А В А О Д И Н Н А Д Ц А Т А Я

НАСТРОЙКА МАШИН НА СВАРКУ

11-1. Установка режима сварки

Режим устанавливают в следующем порядке. Сопоставляя раз­ меры деталей, марку, толщину металла и параметры рекомендован­ ного режима сварки с технологическими характеристиками обору­ дования, выбирают тип сварочной машины. При необходимости соот­ ветствующим образом изменяют размеры вторичного контура. Размеры и металл электродов и роликов выбирают в зависимости от толщины, марки металла и формы свариваемых деталей. Конструк­ ция электродов должна иметь форму и размеры, обеспечивающие доступ рабочей части электрода к месту сварки, быть приспособлен­ ной для удобной установки на машине и иметь высокую стойкость рабочей поверхности. Точечную сварку узлов с открытыми под­ ходами обычно ведут с применением прямых электродов. При сварке деталей сложной конфигурации и с плохими подходами к месту со­ единения используют фигурные электроды, которые менее удобны в эксплуатации и обладают пониженной стойкостью. Поэтому фигур­ ные электроды следует применять тогда, когда без них сварка вообще цевозможна.

При сварке плоских деталей равной толщины применяют элект­ роды и ролики с одинаковыми рабочими поверхностями и ролики равных диаметров. Форма свариваемых деталей (плоские или с кри­ визной) при точечной сварке обычно не влияет на выбор размеров рабочих поверхностей электродов. При роликовой сварке кольцевых швов на цилиндрических деталях внутренний ролик должен иметь меньшие диаметр и рабочую поверхность, чем наружный. Если это условие не соблюдается, то литая зона сварного шва смещается в наружную деталь и может нарушиться герметичность соединения. При сварке плоских деталей неравной толщины со стороны тонкой детали рекомендуется устанавливать электрод (ролик) с несколько меньшим размером рабочей поверхности, чем в случае сварки таких же (тонких) деталей равной толщины. При сварке деталей из раз­ ноименных металлов электроды и ролики со стороны детали из металла, обладающего большей теплоэлектропроводностью, должны иметь меньшие размеры рабочей поверхности (диаметр ролика). Кроме того, со стороны детали из металла с более низкой теплоэлектропроводностью устанавливают электроды из медного сплава с большей теплоэлектропроводностью, чем со стороны другой детали.

Электроды и ролики получают из инструментальной кладо­ вой, контролируют форму рабочей поверхности и устанавливают на машине без перекосов и смещения осей. В процессе эксплуатации электроды и ролики зачищают шкуркой, обернутой вокруг резино­ вой пластины толщиной 10—20 мм, а при потере формы рабочей поверхности их снимают и обрабатывают на токарных станках. Часто рабочую поверхность электродов восстанавливают напильни-

252

ком, не снимая их с машины, после чего необходимо проконтроли­ ровать форму рабочей поверхности специальным шаблоном.

Режим сварки устанавливают и корректируют на образцах тех­ нологической пробы, идентичных свариваемым деталям по марке, толщине и состоянию металла, форме и подготовке поверхности. В отдельных случаях образцы технологической пробы могут быть неидентичны деталям по состоянию поставки металла: вместо поковки и литья — прокат. Если детали имеют радиус кривизны менее 400 мм, то образцы технологической пробы для роликовой сварки должны

Если необходимые данные для определения ступени машины от­

переключением ступеней машины рекомендуется при среднем поло­ жении ручки «нагрев». Окончательную регулировку / св удобно выполнять ручкой «нагрев».

Если при установленных tCB и FCB не удается получить литого ядра необходимых размеров из-за выплесков металла из зоны сварки, то увеличивают FCB или tCB, а затем соответствующим образом регу­ лируют / св. Для получения устойчивого режима без опасности

253

выплеска металла максимальный диаметр литого ядра dM, при ко­ тором возможны выплески, должен быть больше на 10—12% требуе­ мого номинального d. На рис. 11-3 приведена зависимость dM от tCBи FCB при точечной сварке стали Х18Н9Т на машине МТПУ-300.

Рис. 11-2. Установка величины тока для сварки стали 08кп толщиной 2 -f- 2'мм- на машине МТПУ-300 (ісв = 10,5 ка): а — настройка машины по нагрузочной, характеристике; б — настройка машины по внешней характеристике

Для толщины деталей 1,5 + 1,5 мм номинальный диаметр d — = 6,5 мм, следовательно, для получения устойчивого режима не­

Иногда требуется выполнять сварку деталей, толщина которых плавно или ступенчато изменяется по длине шва. Режим сварки таких деталей устанавливают по участкам, для каждого из которых

254

Таблица 11-1

находят свой режим сварки. При этом режим сварки ориентируют на среднюю толщину деталей на данном участке.

Отработку режима сварки узлов из ферромагнитных металлов выполняют следующим образом. Вначале производят сварку об­ разцов и фиксируют / св соответствующим прибором. Известно, что при сварке узлов / сз снизится из-за внесения в контур машины магнитных масс. Для получения сварных соединений в узле таких же размеров, как на образцах, / св повышают (регулировкой «нагрев») до установленного ранее значения, контролируя его величину по прибору. Если прибор, измеряющий ток, отсутствует, то режим ютрабатывают на образцах, а в контур машины помещают магнит­ ную массу, аналогичную свариваемому узлу. Постоянство установлен­ ного / св можно обеспечить, применяя автоматические регуляторы

255

тока, например, типа GT-67. Все сказанное выше относится к сварке ферромагнитных металлов на машинах переменного тока. При сварке же на машинах постоянного тока (МТБ, МШВ) величина / св прак­ тически не изменяется при внесении в контур магнитных масс. Как указывалось выше, установленные при подборе режима параметры машины могут колебаться в некоторых пределах. Для того чтобы выяснить влияние этих колебаний на размеры литой зоны соединений, режим сварки рекомендуется проверять на устойчивость путем изменения основных параметров каждого в отдельности (7СВ, £св, FCB) в некоторых пределах (соответственно ± 5 , ± 5 и ±10%). При этом размеры литой зоны соединений не должны быть менее задан­ ных минимальных значении.

При необходимости коррек­ тировки режима сварки не следует одновременно изменять более одного параметра, не про­ контролировав результаты свар­ ки. Изменяя величину какоголибо параметра режима, сле­ дует ясно представлять себе его влияние на размеры литой зоны соединений. На рис. 11-4 приведен общий характер за­ висимости размеров d, А при отклонениях / СЕ, £CB, FCB от номинального значения ^(точ­ ка Н). Для машин различных типов абсолютные значения

256

В производственной практике наладчику нередко приходится переносить выбранный режим сварки с одной машины на другую, сохраняя неизменным характер режима (жесткий или мягкий). При переносе режима на однотипную машину устанавливают те же значения основных параметров. При переносе режима с машины од­ ного типа на машину другого типа (например, с низкочастотной на машину переменного тока) установка сварочного тока имеет свои особенности, установка же tCB и FCB не вызывает трудностей. На рис. 11-5 приведены токи машин различных типов, взаимозаменяющие друг друга. При замене тока низкочастотной машины пе­ ременным током (рис. 11-5, а) устанавливают соответственно одина­ ковые tCBи / св д = / с в . м - При этом законы изменения действующего

значения переменного тока и непрерывного тока низкочастотной машины за время tCB должны быть одинаковыми. Это достигается за счет использования плавно нарастающего (модулированного) переменного тока, например, машины МТПУ-300. Следует отметить, что замена непрерывного тока (низкочастотной машины и машины постоянного тока) прерывистым (машины переменного тока) может не дать положительных результатов при сварке металла малой толщины (< 0,5 мм), особенно имеющего высокую теплоэлектро­ проводность. Если при сварке на машине постоянного тока исполь­ зуются большие tCB^ 0,5 сек, то заменяющий переменный ток может не иметь нарастания. При замене тока низкочастотной машины с большим вылетом (МШШТ-600) на постоянный ток (МШВ-6301)

с низкочастотной на конденсаторную машину и наоборот возможен в ограниченном диапазоне длительностей протекания тока (0,03—

с машины типа МТ, имеющей верхний электрод с плохой подвиж­ ностью (большое трение в направляющих, заклинивание) на машину типа МТПУ-300 с подвижным электродом может потребовать уве­ личения FCB (на 10—20%).

11-2. Контроль режима

Контроль режима сварки включает в себя контроль образцов технологической пробы и контроль параметров приборами.

Контроль образцов технологической пробы при точечной (рель­ ефной) и роликовой сварке состоит из следующих этапов: внешнего осмотра, разрушения образцов, металлографических исследований, рентгеновского просвечивания, механических испытаний и контроля роликовых швов на герметичность. Контроль внешним осмотром осуществляют невооруженным глазом, через лупу с 4—10-кратным увеличением и с помощью мерительных инструментов. Внешним осмотром выявляют наружные дефекты сварных соединений, глу­ бину вмятины от электродов и шаг точек роликового шва.

Размеры отпечатков от электродов (роликов) не являются критерием оценки качества сварного соединения и правильности

установленного режима. Однако их изменение при неизменной на­ стройке машины свидетельствует о нарушении условий сварки (о произвольном изменении параметров, свойств металла, подготовки поверхности и т. п.) и возможном изменении качества соединений. Отпечатки точек должны иметь круглую форму (в отдельных слу­

Рис. 11-6. Разрушение образцов технологической пробы

10—15% толщины меньшей детали, при большем отношении толщин она может увеличиваться до 20—25%.

На поверхности точек и швов не должно быть выплесков металла. Небольшие наружные выплески у края шва допускаются при роли­ ковой сварке деталей неравной толщины типа сильфонов с армату­ рой. Поверхности точек и швов черных металлов обычно имеют цвета побежалости, что не является дефектом. Потемнение по­ верхности точек и швов легких сплавов говорит о необходимости зачистки электродов (роликов) и ухудшении качества подготовки поверхности.

Для определения качества сварки образцы технологической пробы подвергают разрушению в тисках или в других приспособле­ ниях (рис. 11-6). Если соединение состоит более чем из двух деталей, то разрушение производят для каждой пары соединяемых листов. Разрушение сварных соединений должно происходить по основному металлу в зоне термического влияния или литому металлу (при скру­ чивании точек). В случае несквозного разрушения измеряют глу­

258

бину впадины или высоту выступающей части литого металла. Если эта величина составляет не менее 30% толщины листа, то пропла­ вление А считается нормальным. Диаметр вырыва точек и ширина роликового шва на разрушенных образцах технологической пробы должны быть не менее минимальных размеров литой зоны соединений (см. табл. 2—1). Следует отметить, что разрушение образцов ме­ талла неравной толщины со сквозным вырывом точек (швов) из тонкого листа еще не свидетельствует о наличии взаимной литой зоны, которая может быть установлена только при металлографи­ ческом исследовании шлифа соеди­ нения. При скручивании сварных точек по излому определяют диа­ метр литого ядра, а также наличие внутренних дефектов: выплесков, трещин, раковин и пор.

6)

- 1

Рис. 11-7. Схема вырезки шлифов и се­ чение сварных соединений: а — образцы точечной сварки; б — образцы ролико­ вой сварки; в — сочетание двух дета­ лей; г — сочетание трех деталей; д — сочетание разноименных металлов; е —

роликовый шов

Металлографические исследования макроструктуры сварных со­ единений производятся для определения размеров литой зоны, глу­ бины вмятин от электродов, а также для выявления дефектов вли­ той зоне и в зоне термического влияния. Исследование макрострук­ туры выполняют на шлифах, которые изготовляют резкой образ­ цов перпендикулярно поверхности по центру сварной точки (рис. 11-7, а) или вдоль и поперек роликового шва (рис. 11-7, б). Для выявления макроструктуры шлиф обрабатывают напильником и зачищают шлифовальной шкуркой или на вращающемся абразивном круге с резиновой основой. Затем на поверхность шлифа наносят раствор соответствующего травителя и после выявления литой зоны шлиф промывают водой. На макрошлифе должна быть четко видна граница между литым и основным металлом. На продольном шлифе роликового шва должно быть четко видно перекрытие литых зон.

Диаметр ядра точек или ширину литой зоны роликового шва d определяют на макрошлифах по линии соединения (рис. 11-7, в, е, д). В^случае соединения металлов неравной толщины d должно быть не менее допустимого значения для тонкого листа. При сварке более двух деталей (рис. 11-7, г) d определяется раздельно для ка­ ждой пары сопрягаемых деталей.

Величина проплавления А определяется на шлифах отношением расстояния от линии соединения до границы литой зоны а к тол­

Величина проплавления А для большинства металлов не должна выходить за пределы 20—90%. При отработке режима сварки не­ обходимо стремиться к получению А от 40 до 70%. При сварке металлов неравной толщины проплавление А в каждый лист должно быть не менее 20% толщины тонкого листа. При сварке трех и более деталей нормальным является сквозное проплавление средних де­ талей.

Величина перекрытия литых зон роликового шва определяется

микроскопа МБС-2.

На шлифах в литом ядре и зоне термического влияния возможно образование неоднородностей металла — «усов», которые иногда принимают за трещины из-за повышенной скорости травления ме­ талла этих зон. «Усы» не снижают прочности и герметичности свар­ ных соединений. В отличие от трещин «усы» не выявляются рентгенопросвечиванием.

Рентгеновское просвечивание образцов применяется для выявле­ ния внутренних дефектов сварных соединений: пор, раковин, тре­ щин, выплесков ,ра также для определения диаметра ядра или ширины литой зоны для алюминиевых и магниевых сплавов типа Д16АТ, В95, 01420, АК4-1, МА2 и некоторых других (рис. 11-8, а). Рентгенопросвечивание для большинства металлов, если не применять специальных приемов, не позволяет установить наличие литой зоны соединения в связи с тем, что физические свойства металла литой зоны и основного металла, в частности коэффициент ослабления рентгеновских лучей, практически одинаковы. Поэтому при рентгенопросвечивании граница литой зоны не выявляется, видны лишь вмятины от электродов (роликов) и граница пластического пояска металла, окружающего литую зону (рис. 11-8, в, д). Однако можно искусственно вызвать неоднородность металла литой зоны, внеся

260