2. Точечная сварка.

Точечная сварка применяется для соединения деталей из листового материала.

На рис.3 приведены следующие виды точечной сварки: двусторонняя и односторонняя.

Двусторонняя схема наиболее широко применяется в промышленности, так как обеспечивает самое стабильное качество сварки.

Односторонняя схема обеспечивает более высокую производительность процесса. Для сведения к минимуму тока шунтирования (I) электросопротивление верхней детали должно быть высоким, а сопротивление подкладки – очень малым. Обычно подкладку изготавливают из меди.

Сварное соединение образуется в точках за счёт оплавления металла. При этом образуется литое ядро чечевицеобразной формы из материала обоих листов, окружённое по периметру зоной термического влияния. Чтобы процесс был более стабильным, электроды делают полыми для водяного охлаждения. Этим обеспечивается стабилизация режимов сварки.

Для получения сварочной точки детали помещают между электродами, после чего следуют циклы:

1. верхний шток машины опускается и зажимает детали усилием, достаточным для преодоления жёсткости листов и создания плотного контакта между деталями;

2. через определённое время, после образования полного контакта, включают сварочный ток, который доводит металл между электродами до плавления, а прилегающую к ядру зону – до пластического состояния;

3. ток выключают и при необходимости увеличивают сжатие с целью компенсации усадки жидкого металла ядра при кристаллизации и улучшения структуры литой точки;

4. снимают усилие с электродов.

Основными параметрами режима являются:

• сила тока от 1000 до 10000 А;

• сварочное давление Р=100 …500 кГс и выше;

• время сварки t=0,1 …0,5 с;

• сварочное напряжение U=1 …3 В;

• диаметр электрода d=5 …30 мм.

Возможный график циклов приведён на рис.4:

t₁ – время предварительного обжатия деталей (при этом даётся давление, а ток не пропускается);

t₂ – время сварки под давлением (пропускается электрический ток);

t₃ – время проковки, когда расплавленное ядро кристаллизуется под давлением;

t₄ – пауза перед следующим циклом.

I₁

I₂

I₃

Рис.3 Принципиальные схемы различных методов точечной сварки:

а – двусторонняя; б – односторонняя.

I,P I,P

Р P

Р_об

Р_св

I_св I_св

t t

t₁ t₂ t₃ t₄

t₂ t₃ t₄

Рис.4 Различные графики циклов точечной сварки.

Выдержка времени в машинах определяется электронным реле времени. Повышенное давление обжатия необходимо при сварке деталей большой толщины, чтобы наверняка выбрать зазор. Повышенное ковочное давление даётся при сварке лёгких сплавов, склонных к повышенной литейной усадке.

При сварке закаливающихся сталей необходимо обеспечить замедленный нагрев и медленное охлаждение металла, чтобы свести к минимуму эффект закалки. Поэтому последовательно подаются импульс тока для подогрева, импульс сварочного тока и импульс тока для отпуска.

Существуют понятия “мягкого” и “жёсткого” режимов точечной сварки (таблица 1). При “мягком” режиме применяют минимальный сварочный ток и максимальное время сварки (для сварки закаливающихся сталей), при “жёстком” – максимальный ток и минимальное время сварки (для сварки лёгких сплавов).

Параметры режимов точечной сварки таблица 1

Режим	Материал	Толщина, мм	Сварочный ток	Время сварки	Усилие сжатия, кГс
“мягкий”	Сталь 30	1+1	10000	0,4	100
“жёсткий”	Алюминий	1+1	20000	0,15	150