Стыковая контактная сварка. Циклограмма процесса стыковой сварки оплавлением

Схема стыковой сварки

Рисунок 10 - Схема стыковой сварки

Стыковая контактная сварка - способ контактной сварки, при котором заготовки свариваются по всей площади касания. Схема контактной стыковой сварки приведена на рисунке 10. Свариваемые заготовки 1 закрепляют в зажимах стыковой машины.

Зажим 3 установлен на неподвижной плите 2, зажим 4 - на подвижной плите 5. Сварочный трансформатор 6 соединен с плитами гибкими шинами и питается от сети переменного тока через включающее устройство. При помощи механизма давления подвижная плита 5 перемещается, свариваемые заготовки 1 сжимаются под действием усилия Р.

Различают стыковую сварку сопротивлением и оплавлением. Сварка сопротивлением - стыковая сварка с разогревом стыка до пластического состояния и последующей осадкой. Сваркой оплавлением называется стыковая сварка с разогревом стыка до оплавления и последующей осадкой.

Параметрами режима контактной стыковой сварки являются плотность тока j (А/мм2), удельное усилие сжатия торцов заготовок p (МПа), время протекания тока t (с) и установочная длина L (мм). Установочной длиной L называют расстояние от торца заготовки до внутреннего края электрода стыковой машины, измеренное до начала сварки.

Для правильного формирования сварного соединения и высоких механических свойств соединения необходимо, чтобы процесс протекал в определенной последовательности. Совместное графическое изображение изменения тока I и давления р при сварке называется циклом или циклограммой контактной машины.

Цикл стыковой сварки сопротивлением представлен на рисунке 8. При сварке сопротивлением чисто обработанные торцы свариваемых заготовок приводят в соприкосновение и сдавливают усилием Р. Затем включают сварочный ток I. После нагрева металла в зоне контакта до пластического состояния увеличивают усилие (осаживают заготовки) и одновременно выключают ток. При этом происходят пластическая деформация металла в стыке и образование соединения в твердом состоянии. При сварке сопротивлением трудно обеспечить равномерный нагрев заготовок по сечению и достаточно полное удаление оксидных пленок. Поэтому сварка сопротивлением используется ограниченно. Этим способом сваривают одинаковые заготовки простой формы (круг, квадрат, прямоугольник) малого сечения (до 250 мм2) из низкоуглеродистых и низколегированных конструкционных сталей и цветных металлов и сплавов.

Цикл стыковой сварки

Рисунок 11 - Цикл стыковой сварки

Контактная стыковая сварка оплавлением в отличие от стыковой сварки сопротивлением не требует предварительной подготовки торцов заготовок. Стыковая сварка оплавлением имеет две разновидности: непрерывным и прерывистым оплавлением.

При непрерывном оплавлении заготовки сближают при включенном сварочном токе и очень малом усилии. В начале соприкосновение заготовок происходит по отдельным небольшим площадкам, через которые проходит ток высокой плотности, вызывающий оплавление заготовок в результате непрерывного образования и разрушения контактов - перемычек между их торцами. В результате оплавления на торце образуется слой жидкого металла. Затем производят осадку и выключение тока. При осадке жидкий металл вместе с загрязнениями и оксидными пленками выдавливается из стыка, образуя грат. Соединение при этом образуется в твердом состоянии. Цикл сварки непрерывным оплавлением показан на рисунке 12.

При прерывистом оплавлении зажатые заготовки сближают при включенном токе, приводят их в кратковременное соприкосновение и вновь разъединяют на небольшое расстояние. Повторяя одно за другим сближение и разъединение, производят оплавление всего сечения. Затем ток выключают и производят осадку заготовок.

Цикл сварки непрерывным оплавлением

Рисунок 12 - Цикл сварки непрерывным оплавлением

Стыковой сваркой оплавлением можно сваривать заготовки с различными сечениями, как простой, так и сложной формы, из однородных или разнородных металлов. Сварка непрерывным оплавлением применяется для соединения заготовок сечением до 1000 мм2, а прерывистым оплавленном - до 10000 мм2. Наиболее типичными изделиями, свариваемыми стыковой сваркой, являются элементы трубчатых конструкций, колеса, кольца, рельсы, железобетонная арматура и др.

Рассчитаем площадь сечения трубы S (мІ), диаметр, которой d = 50 мм, а толщина стенки h = 5 мм.

S = 2*Пи*RІ;

S - площадь сечения трубы, мІ;

R - наружный радиус трубы, м;

S = 2*3,14*0,025І = 0,00393 мІ = 39,25 смІ = 3,925 ммІ

Машины для контактной стыковой сварки по виду привода подразделяются на три группы: с ручным рычажным приводом - МСР-100, МСР-75, МСР-50, МСР-25, с приводом от электродвигателя - МСМУ-150, с гидравлическим приводом - МСГА-500.

Так, выберем машину типа МСМУ-150 предназначена для сварки труб, стержней и других заготовок из низкоуглеродистой стали с площадью сечения до 2000 ммІ. Машина производит сварку непрерывным оплавлением в автоматическом режиме и полуавтоматическом с предварительным подогревом торцов свариваемых деталей (вручную). Машина имеет станину из двух стоек и горизонтальной плиты, зажимы радиального типа с пневматическим приводом. Левый неподвижный зажим изолирован от станины, правый подвижный зажим закреплен на двух направляющих. При оплавлении и осадке перемещение подвижного зажима производится электромеханическим приводом.

В настоящее время взамен машин МСМУ-150 выпускаются конструктивно улучшенные машины того же назначения марки МС-2008.

Основные параметры машин и их технологические возможности

МС-2008

Наибольший вторичный ток, кА

52

Номинальная потребляемая мощность, кВ.А

95 при ПВ - 50%

Номинальное усилие осадки, даН

61,7 (кН)

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   Скачать   След >