Образование сварочной точки, выбор электрической мощности и выбор давления
Точечная сварка — это такой вид контактной сварки, при которой соединяемые металлические изделия (наложенные обычно внахлестку) свариваются в отдельных точках (фиг. 92).
В 1887 г. русский инженер Бенардос предложил и осуществил первый опыт по применению точечной сварки, выполненной с угольными электродами. В дальнейшей в 1898 г. угольные электроды были заменены медными, применяющимися и в настоящее время.
 |
 |
| Фиг. 92. Схема точечной сварки. |
Фиг. 92а. Диаграмма зависимости давления, силы тока и времени сварки при точечной сварке. |
Процесс точечной сварки в основном заключается в том. что наложенные друг на друга листы сжимаются двумя электродами, по которым пропускается ток большой силы в короткий отрезок времени. Вследствие большого переходного сопротивления в месте контакта свариваемых частей электрический ток вызывает сильный нагрев. Образовавшееся здесь тепло расплавляет поверхностный тонкий слой материала, а прилегающие к нему зоны доводит до пластического состояния. В этот момент выключают ток и производят давление.
 |
| Фиг. 92б. Схема рельефной сварки. |
Из диаграммы (фиг. 92а) зависимости силы тока, давления и времени при точечной сварке видно, что в первоначальный момент t, дается небольшое давление Р1 для приведения свариваемых изделий в соприкосновение. После этого ток включают на небольшой отрезок времени (t2—t3)- После выключения тока давление возрастает до Р3 и в момент t4 давление прекращается.
Разновидностью точечной сварки является так называемая рельефная сварка. Это точечная сварка, при которой соединение происходит по предварительно подготовленным в металлических изделиях выступам (фиг. 926). Высота выступа должна составлять половину толщины свариваемого листа. В месте контакта образуется сварное соединение в виде сварной точки.
Из диаграммы (фиг. 93) зависимости силы тока, давления и времени при рельефной сварке видно, что в первоначальный момент t1 дается большое удельное давление, на выштампованную часть изделий и большая сила тока I1. Удельное давление в процессе образования точки снижается до Р2. Также снижается в этом отрезке времени и сила тока (t1—t2). Ток выключается в момент t2, после чего прекращается давление t3.
 |
| Фиг. 93а. Схематический вид точки (разрез) при точечной сварке. |
Хорошо сваренная точка при точечной сварке двух листов в разрезе имеет вид, схематически представленный на фиг. 93а.
Фиг. 93. Диаграмма зависимости давления,
силы тока и времени сварки
при рельефной сварке.
Общий контур представляет собой эллипсис довольно правильного начертания. Между точками a и b происходит сварка расплавлением; зоны ad и bc соответствуют сварке вследствие рекристаллизации. Зона A показывает литую мелкозернистую структуру и окружена зоной B, состоящей из продолговатых кристаллов с радиальной ориентацией и ограниченной зоной G, в которой можно постепенно дойти до металла D, не испытывающего превращения.
Таким образом сварная точка образуется в результате перехода электрической энергии в теплоту.
Не все тепло, выделившееся при прохождении электрического тока, идет на образование сварочной точки. Некоторая часть тепла расходуется вследствие лучеиспускания, конвекции и теплопроводности.
При малой силе тока поступающее тепло в значительной степени будет потеряно путем теплопроводности в основной металл свариваемых частей, а также через медные электроды, так что сварка не может быть осуществлена. При увеличении времени прохождения тока увеличивается объем нагреваемого металла, и свариваемые части будут доведены до пластического состояния, т. е. оплавления, и сварка будет осуществлена. Однако может иметь место и такой случай, когда при незначительной силе тока увеличение времени выдержки не даст достаточного количества тепла для образования сварочной точки. В этом случае тепло будет рассеиваться вследствие теплопроводности, конвекции и лучеиспускания.
Часть 1 | Часть 2
