Контактная сварка алюминия: Контактная сварка алюминия – особенности и практические рекомендации

Сварка алюминия и меди

Темы: Сварка алюминия, Сварка меди, Технология сварки, Сварные соединения.

Диаграмма состояния алюминий – медь свидетельствует, что в этой системе существует ряд устойчивых при комнатной температуре химических соединений: Θ-фаза (AI₂Cu), η-фаза (AICu), ε₂-фаза, δ-фаза (AI₂Cu₃), γ₂-фаза (AlCu₂), γ-фаза (AI4CU9), Они характеризуются высокой твердостью и низкой пластичностью. При комнатной температуре медь обладает сравнительно малой растворимостью в алюминии, несмотря на сходство в кристаллическом строении этих металлов.

Другие страницы, по теме

Сварка алюминия и меди

:

В сравнении с сочетанием алюминия с другими металлами (например, никелем, железом) для взаимодействия алюминия с медью характерны большие скорости роста прослоек интерметаллидов и малая продолжительность латентного периода. Температурная зависимость последнего имеет вид

τ_п = 3,8 * 10^-8

ехр(130 / RT).

Кинетика роста промежуточных фаз описывается уравнением

у =9,1*10⁵ ехр(100 / RT)_τ – 3,46 * 10² ехр(30 / RT).

Эта зависимость хорошо согласуется с экспериментальнымиданными.

Наличие латентного периода позволяет получать высококачественное соединение непосредственно алюминия с медью, такими методами сварки давлением, которые используют относительно невысокие температуры при малой продолжительности воздействия. Отмеченные закономерности возникновения и роста интерметаллидных прослоек ведут к тому, что для каждого способа существует достаточно узкий диапазон значений технологических параметров режимов сварки и температурновременных условий эксплуатации биметаллического соединения. Работа биметалла Аl + Cu допускается при температуре, не превышающей 400^oС, во избежание интенсивного роста диффузионного слоя и резкого ухудшения механических свойств. При нагреве выше указанной температуры в соединении алюминий + Л96 по мере ее роста и увеличения продолжительности выдержки образца идет образование δ-фазы, которая диффундирует в латунь, в результате чего появляются γ

2-фаза и α-твердый раствор. Насыщение δ-фазы с другой стороны алюминия ведет к образованию Θ-фазы.

В связи с тем что существуют достаточно пластичные сплавы системы Аl – Cu, содержащие до 7 % Cu, и бронзы с содержанием до, 10% Аl перспективно такое ведение процесса сварки плавлением, когда содержание меди в сварном шве не будет превышать 6 … 8 %.

Хорошей растворимостью в рассматриваемых материалах обладают серебро, цинк, кремний. Их бинарные диаграммы состояния достаточно просты. При нормальной температуре алюминий с цинком и кремнием являются двухфазными, образуя эвтектику. В системе AI – Ag установлено существование α-, β-, γ-, δ-фаз и соединения Ag₃Al. Серебро хорошо растворимо как в алюминии, так и в меди. Содержание цинка в алюминии при 275

oС составляет 31,6 %, в меди – 38 % (454^oС). Растворимость кремния в алюминии 1,65 % (577^oС), в меди – 5,2 % (548^oС).

Склонность к образованию химических соединений – основной осложняющий фактор при сварке алюминия с медью. Особенности сочетания физических свойств меди и алюминия таковы, что в большинстве случаев не вызывают дополнительных осложнений. Так, разница в 1,5 раза коэффициентов термического расширения не при водит к опасности разрушения соединения, так как оба материала высокопластичны. При изменении температуры оба материала проявляют одинаковые тенденции к изменению механических свойств, при низких температурах сохраняют высокую пластичность. Коэффициент тепло- и температуропроводности меди с повышением температуры в диапазоне 0 …600^oС несколько снижается, а для алюминия возрастает почти в 2 раза в диапазоне 150…600^oС. При 500^o

С значение коэффициента теплопроводности выравнивается, а при дальнейшем росте температуры значение этого параметра для алюминия становится выше.

Оксиды меди менее химически стойки. Упругость паров диссоциации для Cu₂O при 727^oС составляет 1,8 . 10^-1 Па, для CuО при 900^oС равна 1,18 . 10^-3 Па, для АI₂O₃ при 727^oС 1,5 . 10^-15 Па. Толщина оксидной пленки на меди в 1,5 – 2 раза больше, чем на алюминии. На воздухе при нагреве СuО стремится перейти в Сu₂O.

Сварка алюминия и меди проводится различными методами сварки давлением и плавлением.

Сварка давлением осуществляется методами холодной сварки, прокаткой, трением, ультразвуком, диффузионной, магнитно-импульсной, взрывом.

Холодная сварка алюминия и меди применяется главным образом для местного плакирования алюминиевых деталей медью (токоведущие элементы трансформаторов, шинопроводы, токоподводы к электролизерам) точечной сваркой, получения стыковых соединений проводов, шин и других элементов компактных сечений. Материал заготовок – технически чистая медь и алюминий.

Методом холодной прокатки получают биметаллические листы, полосы (карточная и рулонная прокатка). Степень обжатия при сварке прокаткой 60 … 75 %.

В связи с необходимостью создания в зоне соединения направленного течения металла эта специфика процесса налагает определенные ограничения на соотношения толщин исходных заготовок. В связи с этим получить листовой материал при толщине >4 мм и малой толщине плакирующего слоя затруднительно или невозможно. Для электротехнической промышленности получают слоистый материал с минимальной толщиной медного покрытия 0,1 … 0,8мм.

При местном плакировании медью алюминиевых деталей точечной холодной сваркой глубина вдавливания пуансона в 2 – 3 раза превышает толщину плакирующей меди. Особых ограничений на толщину алюминиевых деталей в этом случае нет. Недостаток метода наличие вмятин от инструмента на поверхности детали.

Принципиальных ограничений на размеры сечений при сварке встык, кроме возможностей самого оборудования, нет. Реально сваривают элементы с площадью сечения до 1000 мм ². Техника подготовки и сварки не отличается от общих технологических закономерностей холодной сварки.

При этом способе сварки образование интерметаллидов исключено, так как процесс идет без предварительного нагрева.

Более широкая номенклатура толшин и материалов заготовок для изготовления слоистых листов может быть получена горячей прокаткой. Заготовки при этом нагревают до 450°С. Для защиты металла (меди) от окисления используют двухстадийный процесс: предварительное обжатие при первом проходе на 65 …80 % от суммарного обжатия для уменьшения контакта с воздухом рабочей поверхности медной заготовки; прокатку нагретого пакета в вакууме, вакуумированных конвертах, аргоне.

Распространен способ горячей про катки, когда нагреву подвергается только алюминиевая заготовка, а холодные плакирующие медные листы накладываются непосредственно перед операцией обжатия. Такой прием снижает степень окисления. Обжатие ведется двухстадийно: на первом проходе 40.. .45 %. Суммарное обжатие 75 %.

Горячей прокаткой получают плакированный алюминий при толщине медного слоя 1,5 … 2,5 мм. Для улучшения механических свойств (повышения предела прочности >100 МПа и угла загиба до 110… 180°) многослойные листы подвергаются термической обработке при температуре 250…270^оС в течение 2 … 8 ч.

Положительные результаты дает использование барьерного слоя из аустенитной стали (12Х18Н10Т), позволяющего избежать охрупчивание и сохранить прочность алюмомедного листа даже после нагрева до 500^оС.

При сварке трением и ультразвуковой номенклатура свариваемых алюминиевых и медных сплавов шире. Основная особенность, присущая этим методам, состоит в том, что в силу их специфики из зоны соединения непрерывно идет эвакуация нежелательных продуктов взаимодействия материалов (интерметаллидов). При сварке трением меди со сплавом АМц на шлифах наблюдается прерывистая узкая (1,5 мкм) зона интерметаллидов.

Сварка трением налагает ограничения на конфигурацию сечения заготовок.

Для получения высококачественного соединения необходимыми условиями являются перпендикулярность поверхности торца к оси заготовки и предварительное снятие наклепа путем отжига, удаления окалины и обезжиривания трущихся поверхностей. Алюминиевую заготовку размещают в осадочной матрице, что позволяет компенсировать различия в пластических свойствах свариваемых материалов. Цикл давления – ступенчатый. Проковка дает дополнительные возможности разрушения и частичной эвакуации из плоскости стыка интерметаллидной прослойки. Для диаметров заготовок 20 … 30 мм давление при нагреве и осадке соответственно 30.. .40 и 110…200 МПа. Суммарная осадка 14 …20 мм. Получаемое соединение при испытаниях разрушается по алюминию.

При ультразвуковой сварке соединение выполняется внахлестку точками или непрерывным швом. В силу специфики процесса толщина заготовки, со стороны которой подводятся колебания, ограничена величиной порядка 1,2 … 1,5 мм из-за гистерезисных потерь в толще материала.

Диффузионная сварка меди с алюминием и некоторыми его сплавами дает доброкачественные соединения при максимально возможном ограничении температуры нагрева, времени сварки и при использовании барьерных подслоев и покрытий. В качестве материала таких слоев можно использовать цинк, серебро, никель.

При сварке взрывом из-за кратковременности взаимодействия материалов при высоких температурах интерметаллиды не успевают образоваться или их количество незначительно. Сварные швы обладают высокими механическими свойствами. Прочность соединения при этом выше прочности основного материала в результате наклепа и большей протяженности поверхности сцепления из-за ее волнистости. Процесс позволяет получать нахлесточные соединенная в различных вариантах по практически любой площади. Ограничения налагаются на максимальную толщину метаемой заготовки из-за опасности ее разрушения при образовании второго перегиба в процессе деформирования под воздействием продуктов разложения взрывчатых веществ (ВВ). Ограничения на минимальную толщину заготовки связано с появлением нестабильности процесса детонации при чрезмерном уменьшении толщины слоя ВВ.

Магнитно-импульсная сварка алюминия и меди имеет схожую со сваркой взрывом при роду образования соединения, что позволяет получать доброкачественные соединения с минимальным количеством интерметаллидной фазы.

Наиболее просто свариваются телескопические соединенная. Толщина и диметр заготовок ограничены возможностями оборудования (главным образом емкостью конденсаторных батарей, долговечностью индуктора). Реально сваривают трубные заготовки диаметром до 40 мм при толщине стенки порядка 1,0 … 0,2 мм.

Сварка плавлением может осуществляться только в том случае, когда обеспечивается в основном плавление алюминия. Это может позволить получать в шве металл с ограниченным (6 … 8 %) содержанием меди, что обеспечивает оптимальное сочетание свойств соединений. Основные пути решения задачи: применение рюмкообразной разделки кромок, снижение опасности перегрева металла в корне шва, легирование металла шва рением, цинком, использованиебарьерных подслоев.

Нанесение на медную кромку электролитическим путем слоя цинка толщиной порядка 60 мкм при аргонодуговой сварке позволяет снизить содержание меди в шве до 1% и в 3 – 5 раз уменьшить протяженность интермегаллидной прослойки со стороны меди (до 10 … 15 мкм). Кромка медной заготовки при этом разделывается под углом 60°. Введение цинка через присадку при аргонодуговой сварке под флюсом при водит к тому, что содержание меди ≤12 %, а количество цинка в шве может достигать 30%. Соединения, получаемые в таких случаях, разрушаются при испытании по алюминию вдали от шва.

Электролитическое нанесение на медную кромку слоя олова или цинка при сварке металла малой толщины (3 … 8 мм) позволяет получать хорошие соединения, так как слой покрытия, выполняющий роль барьера, кроме того создает перед движущейся волной жидкого металла прослойку, облегчающую смачивание поверхности расплавом алюминия.

Есть опыт создания более сложных покрытий: нанесение электролитическим путем на медную заготовку слоя никеля толщиной порядка 50 мкм и затем алитирование в расплаве алюминия (Т = 810 …820^оС, время 10 … 20 с). Возможно покрытие поверхности меди оловом или свинцово-оловянистым припоем методом лужения.

Легирование шва кремнием при аргонодуговой сварке проводят через присадочный металл (проволока типа АК5).

Применение более жестких режимов сварки, чем необходимо для сварки алюминия, способствует получению удовлетворительного качества соединения. С уменьшением скорости сварки увеличивается переход меди в шов, растет время пребывания зоны контакта материалов при температуре интенсивного роста интерметаллидов. Рекомендуется выбирать погонную энергию из соотношения: q / V = (18,8 … 20,9)δ, где δ – толщина свариваемого материала.

Смещение электрода в сторону более теплопроводной меди должно составлять (0,5 – 0,6) δ.

• < Свариваемость меди
• Сварка меди >

Сварка алюминия со сталью

Сварка при производстве электромонтажных работ

Соединение сваркой стальных токоведущих частей электрических установок с алюминиевыми осуще­ствляют в зависимости от их сечения, конструкции контактных узлов или их назначения с помощью переходных сталеалюминие­вых пластин или непосредственно. Пластины могут быть изготов­лены на стыковых сварочных машинах или сваркой с предвари­тельным алитированием стальных заготовок.

Стыковая контактная сварка. Сварка плавлением стали с алю­минием невозможна из-за образования в шве хрупкого сплава

Fe—Al. Сварка осложняется также большим различием темпера-, тур плавления алюминия (650° С), стали (1530° С) и окисной пленки алюминия (2050° С).

Для получения пластичных и прочных швов сталь — алюми­ний необходима такая организация процесса, при которой хруп­кая составляющая AlFe удалялась бы и в шве оставался бы лишь твердый раствор Fe + А1, содержащий не более 1,9% железа на стороне алюминия и не более 10% алюминия на стороне железа в диаграмме состояния. Такой процесс может быть осуществлен контактной стыковой сваркой при условии создания ударной осадки соединяемых частей с высокой скоростью до того момента, когда начнется застывание сплава. При этом должны быть обес­печены наличие достаточного количества в жидкой фазе стали и алюминия, диффузия металлов друг в друга и необходимое усилие осадки. С этой целью завод «Электрик» в Ленинграде разработал и серийно выпускает специальную машину типа МС3201 с преобра­зователем давления, обеспечивающим осадку со скоростью 300— 350 мм/с.

Эта машина используется в электромонтажной практике преи­мущественно для заготовки узлов ошиновки установок электро­лиза алюминия (электролизных ванн). На ней выполняется сварка пакетов алюминиевых лент со стальными стержнями (блюмсами) катодных блоков и приварка алюминиевых башмаков к анодным стальным стержням. В первом случае пакет из 54 алюминиевых лент толщиной 1 мм и шириной 150 мм, общим сечением 8100 мм2 приваривается к блюмсу сечением 115 X 240 мм; во втором случае алюминиевый башмак сваривается со стальным стержнем диа­метром 140 мм.

Установочная длина стальной и алюминиевой свариваемых частей составляет по 75 мм. Таким образом, в начальный момент сварки расстояние между зажимами машины равно 150 мм. Сварка производится на 16-й ступени регулировки трансформа – Yopa. Весь процесс после зажатия деталей выполняется автома­тически. При сварке происходит угар и выплавление стали на 10 мм и пакета алюминиевых лент на 65 мм, что учитывают при заготовке пакетов.

За одну смену работы на машине МС3201 сваривают около 40 соединений стальных блюмсов с пакета ми алюминиевых лент, что позволяет оборудовать этими узлами ошиновки два крупных электролизера алюминия.

Сварные соединения стали с алюминием имеют высокие элек­трические и механические характеристики. Предел прочности при испытании на растяжение составляет 60—80 МПа (6—8 кгс/мм2). Разрушение происходит по алюминию в зоне термического влия­ния. Исследование микроструктуры сварных соединений показало, что при соблюдении необходимого технологического режима хруп­кая составляющая выдавливается из зоны шва в результате удар­ной осадки. В случае же несвоевременной осадки в шве остается

прослойка хрупкой составляющей, толщина которой колеблется от 0,02 до 0,1 мм. Эта прослойка обусловливает низкую пластич­ность шва.

Таблица 11-6 Режимы алитирования стальных пластин Сечение пла­стин, мм Мини­мальное количе­ство рас­плавлен­ного алю­миния в тигле, кг Продол­житель­ность алитиро- ваиия, о 30X3 10 30 40X4 15 40 50X5 20 60 60X6 25 80 80X6 30 100 80X8 35 120 100Х 10 40 160 100Х 12 50 240 Примечание, стин 200 мм. Длина пла«

Сварка плавлением стали с алю­минием производится с пред­варительным покрытием кромок стальных деталей (пластин) тон­ким слоем алюминия путем али – тирования.

Для алитирования стальные пластины на участке 25—30 мм от торцов очищают от окалины и ржавчины на наждачном круге, при этом острые кромки немного закругляют. На зачищенную по­верхность наносят флюс ВАМИ, разведенный водой до состояния густой пасты. После просушки слоя флюса при комнатной тем­пературе кромки пластин погру­жают в расплавленный в тигле алюминий, нагретый до 750—

780° С. Режимы алитирования приведены б табл. 11-6. В процессе алитирования пластинам сообщают колебательные движения, что способствует удалению остатков флюса и шлаков.

Таблица 11-7 Режимы сварки стальных алитированных пластин с алюминиевыми Сечение пластин, мм Технологический зазор между кромками при сварке, мм Диаметр угольного электро» да, мм Диаметр присадочного прутка, мм Сварочный ток, А Число прохо­дов при сварке Мини­мально допусти­мые раз­меры шва, мм Размеры канавки в подклад­ке, мм Ориентировочная продолжи­тельность сварки, с при сварке с лицевой СТО – I роны шва, мм при подварке с обратной сторо­ны шва, мм с лицевой стороны при подварке Ширина 1 Усиление Ширина Глубина 30X3 Без 15 5 150 1 15 3 15 3 20 зазора 40X4 То же 15 5 200 — 1 — 20 3 20 3 25 50X5 » 18 5 200 — 1 — 25 3,5 25 3,5 30 60X6 » 18 8 250 — 1 — 30 6 30 6 45 80X8 2 18 10 300 250 1 1 35 7 35 7 80 100Х 10 3 20 12 350 250 2 1 40 8 40 8 130 100Х 12 3 20 12 350 250 2 2 40 8 40 8 180

Не разрешается встряхивать пластины для удаления избыточ­ного алюминия после выемки их из тигля. При наличии темных пятен или разрывов слоя алитирования следует вновь зачистить

пластину на наждачном круге и повторить алитирование.

Стальные алитированные пла­стины сваривают с алюминиевы­ми пластинами угольным электро­дом на постоянном токе прямой полярности. Режимы сварки при­ведены в табл. 11-7. Для пластин толщиной до 6 мм можно также использовать аргонодуговую свар­ку неплавящимся электродом. Режимы аргонодуговой сварки не отличаются от приведенных в табл. 9-9 для соединения алю­миниевых шин встык.

Рис. 11-5. Применение сталеалюми­ниевых переходных контактных пластин при монтаже крановых троллей: a — компенсатор на тем – тературном шве троллея; б — при­соединение алюминиевой подпиточ – ной шины к троллею; в — подклю­чение питающего алюминиевого про­вода к троллею 1 — троллей из стального угольника; 2 — сварной шов; 3,4 — стальная и алюминиевая части пластины троллей­ного компенсатора типа У-1010; 5 — гибкая часть компенсатора; б — на­правляющее устройство на стыке угол­ков; 7, 9 — стальная и алюминиевая части троллейной планки типа ПТ і 8 =■ алюминиевая подпиточная шина; 10 — алюминиевый провод

Пластины с тщательно зачи­щенными проволочной щеткой кромками укладывают на приспо­собление, предназначенное для сварки шин встык, с угольной подкладкой. На кромки пластин наносят флюс ВАМИ. В процессе сварки дугу направляют на кромки алюминиевой пластины. Сталь­ная пластина нагревается только за счет натекающего на нее слоя расплавленного алюминия. Соеди­нение достигается в результате сплавления алитирующего слоя с наплавленным алюминием. Тех­ника сварки аналогична технике сварки встык алюминиевых шин.

Важным условием получения достаточной механической проч­ности соединения является вы­полнение шва с усилением необ­ходимой величины, которая долж­на быть не менее указанной в табл. 11-7.

На рис. 11-5 приведены примеры использования сталеалюми­ниевых пластин, изготовляемых заводами Главэлектромонтажа.

Переходные пластины при заготовке узлов ошиновок или при электромонтажных работах приваривают алюминиевой частью к алюминиевым частям и стальной частью — к стальным.

Обеспечение безопасности при выполнении свароч­ных работ, а также выполнение необходимых требований промышленной санитарии являются важнейшей частью комплекса мероприятий по организации электромонтажного производства. При сварочных работах следует учитывать воз­можные несчастные случаи, …

В электромонтажной практике сварка пластмасс находит применение при монтаже соединительных муфт на кабелях с поливинилхлоридными оболочками. При этом корпус с муфты, также изготовленный. из поливинилхлорида, при­варивают внахлестку к оболочке. Наиболее …

15-1. Сварка свинца Сварка свинца в электромонтажной практике при­меняется только при монтаже свинцово-кислотных аккумуляторных батарей. При этом производится приварка ушек аккумуляторных пластин к соединительным полосам. До недавнего времени сварку свинца …

Контактная сварка: виды, ГОСТ, машины

Довольно большое распространение получила технология контактной сварки. Она может использоваться для получения изделий самого различного предназначения. Для проведения сварочных работ требуется определенное оборудование и навыки. Стоит учитывать, что при отсутствии требуемых навыков получить качественное изделие будет довольно сложно. В некоторых случаях изготовить оборудование для контактной сварки можно своими руками. Рассмотрим особенности подобного процесса подробнее.

Контактная сварка

Технология контактной сварки

Современная контактная сварка предусматривает использование электрического тока, за счет которого проводится соединение металла между собой. Рассматриваемый метод контактной сварки предусматривает формирование электрической дуги, которая расплавляет металл. При повышении температуры в зоне воздействия металл становится пластичным, за счет чего молекулы начинают соединяться между собой. К особенностям метода соединения контактной сваркой можно отнести нижеприведенные моменты:

1. На мощность образующейся дуги оказывает влияние величина тока. Именно поэтому технология применяется при соединении самых различных деталей. При повышении показателя силы тока появляется возможность работать с металлам большой толщины.
2. Время воздействия и сила сжатия металлов также оказывает влияние на полученный результат. Стоит учитывать, что преимущества контактной сварки заключается именно в фиксации соединяемых элементов. За счет этого существенно повышается качество получаемого шва.

В целом можно сказать, что за счет применения специального оборудования создаются точки сварки.

На сегодняшний день выделяют различные виды контактной сварки. Наибольшее распространение получили следующие:

1. Шовная.
2. Точечная.
3. Рельефная.
4. Стыковая.

Контактная шовная сварка

Управление контактной сваркой можно провести при применении специального оборудования, которое можно изготовить самостоятельно или приобрести в специализированном магазине. Стоит учитывать, что обычный сварочный аппарат в подобном случае не подходит.

Сущность процесса

Процесс контактной сварки основан на кратковременном воздействии тока различной силы. При его прохождении через металл он нагревается, за счет чего существенно повышается степень пластичности. Главными положительными особенностями можно назвать следующие моменты:

1. При применении рассматриваемой технологии тепло формируется в самом теле заготовки. Для того чтобы исключить вероятность распространения тепла по всему материалу, скорость его подачи должна быть высокой. Именно поэтому применяется специальное сварочное оборудование.
2. Подаваемая сила тока должна быть высокой, а время нагрева незначительным. Как показывает практика, мощность при рассматриваемой обработке составляет несколько сотен и даже тысяч Ампер. При этом время воздействия составляет всего несколько долей секунд. Подобного результата можно достигнуть только при внутреннем выделении тепла в материале.
3. Применяемое оборудование позволяет существенно повысить производительность. Этот момент многие называют преимуществом контактной сварки. Сегодня проводится создание роботизированной техники, которая путем подачи тока проводят сваривание большого количества металла.
4. Обработка проходит без применения присадочного металла. Именно поэтому технология считается более экономичным в плане количества расходуемой энергии.
5. Нагрев происходит непосредственно в зоне воздействия. Именно поэтому не наблюдаются тепловые потери, если сравнить с технологией дуговой ручной сварки или других технологий.
6. Применяемое оборудование существенно облегчает процесс. При этом можно применять оборудование, которое автоматизирует обработку. На момент воздействия тока не образуется яркая вспышка, поэтому снижаются расходы на оборудование зоны обработки.

Точечная сварка на производстве

Сегодня контактная сварка применяется в случае конвейерного производства. Роботы могут проводить соединение металла практически без прерывно.

Не стоит забывать и о некоторых недостатках контактной сварки. Она также определяет особенности рассматриваемой технологии. Недостатки выглядят следующим образом:

1. Для того чтобы обеспечить высокое качество соединения должно применяться оборудование, которое может оказывать давление на заготовку.
2. Соединение может проводится только в случае, когда заготовки могут размещаться в специальной машине. Другими словами, есть определенные ограничения по размеру изделий.
3. Если шов должен быть большим, то существенно возрастает механическая мощность и сила подаваемого тока. Кроме этого, есть определенные ограничения, касающиеся толщины соединяемых элементов.
4. Технология не характеризуется универсальностью и маневренностью. Другими словами, провести работу на месте размещения изделий достаточно сложно, для этого зачастую создают самодельные конструкции.
5. Получаемый шов характеризуется низкой герметичностью.

Точечная контактная сварка

Кроме этого, покупное оборудование характеризуется высокой стоимостью. При обслуживании могут возникнуть серьезные проблемы. При желании можно создать самодельную конструкцию, которая характеризуется высокой эффективностью.

Подготовка поверхностей

Сама технология контактной сварки предусматривает использование специального оборудования. Для того чтобы получить качественный шов следует провести подготовку соединяемых поверхностей. Среди особенностей проводимой процедуры отметим следующие моменты:

1. Для начала нужно провести очистку поверхности от различных загрязнений. Использовать для этого можно абразивные материалы и специальные жидкости.
2. После очистки поверхности нужно проверить, чтобы не было механических дефектов.

Как правило, на конвейере размещаются заготовки, которые не требуют подготовки. Уделять внимание состоянию металлу следует только в случае самостоятельного проведения сварочных работ.

Машины для контактной сварки

Для того чтобы повысить производительность труда следует применять специальные машины для контактной сварки. Они бывают самого различного типа, при этом стоимость предложения может существенно отличаться. Машины контактные характеризуются следующими особенностями:

1. Высокая производительность.
2. Есть возможность автоматизировать процесс.
3. Высокий показатель качества получаемого соединения.
4. Бесшумность работы.
5. Высокая безопасность.

Самодельная машина для сварки

Классификация подобных устройств проводится по самым различным признакам. Примером можно назвать размеры корпуса и компоновку, диапазон мощности подаваемого тока. Установка контактной сварки может проводится в самых различных помещениях, однако должна учитываться техника безопасности. Примером можно назвать то, что устройство должно быть хорошо заземленным. Некоторые модели предусматривают питание от стандартной сети, другие нужно подключать к трехфазной.

Электроды для контактной сварки

Слабым местом рассматриваемой технологии можно назвать применение определенных электродов. Многие начинающие сварщики уделяют внимание тому, что стоимость подобных электродов относительно невысокая. К особенностям подобного стержня можно отнести нижеприведенные моменты:

1. На стержень оказывается высокое механическое воздействие. Именно поэтому основа должна быть прочной.
2. Применяемые материалы при изготовлении электродов должны обладать высокой электропроводностью.
3. Высокая термическая стойкость достигается только при применении специальных материалов.
4. Малый коэффициент теплоемкости.
5. Повышенный показатель прочности на сжатие.

Подобными свойствами обладает, к примеру, медь и некоторые другие сплавы на основе подобного металла.

Сварочный аппарат с медными электродами

Все расходные материалы можно разделить на несколько основных групп:

1. При контактной обработке в жестких условиях. Применять их можно для работы с хромистыми и цинковыми сплавами, а также бронзой. В состав может включаться титан и бериллий.
2. Электроды, которые применяются для работы при температуре нагрева около 300 градусов Цельсия. Подходят подобные варианты исполнения для работы с медными и алюминиевыми сплавами, а также углеродистыми и низколегированными сплавами. При производстве применяются различные медные сплавы.
3. Можно также встретить электроды для легких режимов эксплуатации. Примером можно назвать воздействие температуры 200 градусов Цельсия. При изготовлении основы применяется хромистая и кадмиевая бронза. Подобные варианты исполнения чаще всего применяются при роликовой контактной электрической сварке.

Подобные электроды поставляются с соответствующей маркировкой.

Дефекты сварки и контроль качества

На сегодняшний день рассматриваемая технология применяется чаще других по причине получения качественного шва и высокой производительности труда. Однако, применение неправильного оборудования и допущение ошибок может привести к появлению дефектов. Примером назовем нижеприведенные моменты:

1. Металл может прожигаться насквозь.
2. Появляются вмятины по причине сильного механического воздействия.
3. Герметичность шва небольшая.

Контроль качества в случае конвейерного производства предусматривает применение специального оборудования. При самостоятельном проведении работы зачастую проводится лишь визуальный контроль качества, сварщик на основе своего опыта ставит вывод, касающийся прочности соединения.

Разновидности контактной сварки

Контактная электрическая сварка классифицируется по различным признакам. Наибольшее распространение получили следующие разновидности технологии:

1. Точечная характеризуется тем, что после завершения процедуры не образуются трещины.
2. Рельефная считается разновидностью точечной.
3. Шовная также получила довольно большое распространение за счет существенного повышения качества соединения.
4. Конденсаторная характеризуется высокой эффективностью.

Сварочный аппарат

Контактная сварка определение указывает на то, что при соединении отдельных элементов должно оказываться давление. Сварка сопротивлением может применяться только при использовании определенного оборудования.

Точечная контактная сварка

на сегодняшний день подобная технология получила широкое распространение. Самодельная контактная сварка сегодня применяется часто при проведении работы в домашних условиях. Данный метод хорош тем, что после завершения сварки не появляются трещины. К другим особенностям технологии отнесем следующие моменты:

1. Принцип работы предусматривает оказание давления на поверхность. При этом оно постоянное.
2. Соединение отдельных элементов проводится внахлест. Для сварки провода подобная технология не подходит.
3. Перед проведением работы следует провести подготовку поверхности. Незначительные дефекты могут привести к снижению качества соединения.

Применение рассматриваемой технологии позволяет получить хорошее соединение в минимальные сроки. Бесконтактный метод предусматривает применение ручного оборудования, к примеру, инвертора.

Проводимая технология характеризуется довольно большим количеством. Последовательность действий следующая:

1. Для начала проводится подготовка поверхности к проводимой работы. Стоит учитывать, что в рассматриваемом случае она должна быть не просто очищена от загрязнения и окислений, но и не иметь существенных дефектов. В противном случае формирующееся поле будет неравномерным, что существенно снизит качество соединения.
2. Как правило, для прижима применяется ручное или механическое приспособление. За счет оказания давления существенно повышается интенсивность диффузии и прочность оказываемого шва.
3. При локальном воздействии электрического тока формируется сварочное соединение. За счет оказания сильного давления не образуется брызг, за счет чего повышается качество шва.

После соединения металла ток отключается. Для остывания шва требуется определенное количество времени. Как правило, давление оказывается электродами. Именно поэтому уделяется больше всего внимания именно выбору подобного расходного материала.

Рельефная сварка

Как ранее было отмечено, рельефная сварка напоминает точечную. Однако, рельефно точечная технология характеризуется следующими особенностями:

1. Листы помещаются с выступами между электродами, которые имеют плоскую форму.
2. Для соединения отдельных элементов применяется ток с высоким показателем.

За счет применения подобной технологии качество получаемого соединения существенно повышается.

Шовная сварка

Довольно большое распространение получила технология шовной обработки. Особенностями, которыми обладает шовный метод, можно назвать нижеприведенные моменты:

1. Соединение листов проводится внахлест.
2. Перед проведением работы требуется подготовка поверхности. Для этого проводится очистка поверхности при применении абразива и некоторых других химических веществ. Если поверхность имеет дефекты, то проводить подобную работу не нужно.
3. Для работы применяются электроды в форме роликов. Они, как правило, являются частью применяемого оборудования.
4. При проведении сварочной работы электроды постоянно вращаются. За счет этого обеспечивается недлительное воздействие на поверхность, но при этом шов равномерный.
5. Проводимый процесс непрерывный, за счет чего повышается качество получаемого соединения.

Шовная сварка алюминия

Рассматриваемая технология встречается сегодня крайне часто. Это связано с тем, что она позволяет получить герметичный шов, который будет характеризоваться высокой прочностью и надежностью.

Стыковая сварка

Для получения качественного соединения может применяться и стыковая технология термического воздействия. Она подходит для случая, когда соединяемые элементы имеют небольшую толщину. К особенностям этой технологии отнесем следующие моменты:

1. Используется меньший показатель силы тока.
2. Прочность соединения снижается.
3. На момент работы соединяемые элементы должны находится в неподвижном состоянии.

Для проведения рассматриваемой работы требуется специальное оборудование. Кроме этого, требуется и специальные электроды, которые подходят для стыковой сварки.

Обозначение контактной сварки на чертеже

Рассматриваемый тип соединения применяется крайне часто в последнее время, что связано с высокой производительностью технологии. Для упрощения работы инженеров на чертежах также проводится указание рассматриваемого соединения. Как правило, отображается обычная линия, к которой подводится полка с соответствующим обозначением.

Рассматриваемый метод обработки указывается в соответствии с ГОСТ 15878-79. Стоит учитывать, что при точечном воздействии отображаются своеобразные крестики, если шов роликовый, то для этого используется сплошная линия.

Скачать ГОСТ 15878-79

В заключение отметим, что при самостоятельном проведении точечной обработки достаточно сложно добиться высокого качества. Это связано с тем, что для работы требуется специальное оборудование. При применении автоматизированного оборудования качество соединения весьма высокое. Однако, обходится оно достаточно дорого, целесообразно проводить установку в случае массового производства.

Контактная сварка – ПК «Антей»

При контактной сварке детали, которые необходимо соединить, помещаются между электродами сварочного оборудования. Далее под воздействием пневматического механизма, который сжимает электроды, соединяются свариваемые детали и после этого через электроды подается ток. За счет тока свариваемые детали нагреваются до высокой температуры и соединяются. Для сложных деталей используется оборудование с выносными сварочными клещами.

Данный вид точечной сварки металла служит для соединения плоских поверхностей листовых деталей и отличается высокой производительностью.

Стыковая контактная сварка металла доступна для следующих материалов: конструкционная сталь, алюминий.

Производственный комплекс «Антей» предлагает профессиональные услуги по контактной точечной сварке в Санкт-Петербурге по выгодным ценам. Современное сварочное оборудование и квалифицированные сотрудники компании обеспечивают высочайшее качество стыковой сварки тонкого и черного металла, а также готовых металлоизделий в кратчайшие сроки. 

Преимущества заказа услуги контактной сварки в ПК «Антей»

• Расчет заявки на стыковую контактную сварку – от 1 часа. 
• Быстрые сроки производства изделий – от 2 дней.
• Изготавливаем бесплатный образец перед производством всей партии изделий.
• Предоставляем весомую скидку на крупные заказы.
• Осуществляем доставку готовых изделий на территорию заказчика.

Точечная сварка SPOT

Контактная точечная сварка предназначена для того, чтобы сделать быстрое и прочное соединение листов металла. В данном случае применяется воздействие тока нужной силы. Толщина свариваемых конструкций и их элементов должна укладываться в диапазон от 0,5 до 8 мм. При этом многое зависит от масштабов производства и оборудования. В настоящее время возможно использовать технику, которая позволяет сваривать детали толщиной в 30 мм.

Контактная сварка клещами включает несколько этапов:

• на первом этапе важно определить свойства металла и провести подготовительные работы. Для каждого типа сплава они могут быть разными;
• на втором этапе те элементы, которые нужно сварить, зажимают между электродами, далее подается питание, в результате чего осуществляется нагрев и движение ионов;
• на третьем этапе (фазе проковки) прекращается подача тока – это происходит автоматически;
• на четвертом этапе происходит кристаллизация;
• на пятом этапе электроды удаляются и на их месте образуется сварная точка.

Размер сварной точки зависит от нескольких факторов:

• время воздействия
• площадь рабочей поверхности электрода
• тип металла
• сила сжатия
• сила тока

Стыковая контактная сварка клещами – процесс, качество которого зависит не только от используемых элементов, но и от знаний специалиста, контролирующего процесс.

В производственном комплексе Антей вы сможете получить услуги точечной сварки на высоком профессиональном уровне. Мы выполним работу качественно и в строго оговоренный срок, предоставим консультации и поможем решить все сопутствующие вопросы.

Сварка алюминиевых сплавов

Алюминий и его сплавы можно сваривать многими способами дуговой сварки: покрытыми электродами, плавящимся и неплавящимся электродами в среде инертных газов, под слоем флюса, электрошлаковой сваркой.

Большую популярность в настоящее время приобрела сварка в инертных газах. В среде инертных газов сварку выполняют неплавящимся (вольфрамовым) и плавящимся электродами. Различают вольфрамовые электроды лантанированые, иттрированные, торириванные. Инертные газы: аргон 1-го и 2-го сортов, гелий повышенной чистоты и смеси аргона с гелием. Сварка алюминиевых сплавов вольфрамовым электродом 2-6 мм целесообразна для металла толщиной до 12 мм. Присадочный металл выбирают в зависимости от марки сплава: для технического алюминия – АО, АД или АК, для сплавов типа АМг – проволоки той же марки, но с увеличенным (на 1-1,5%) содержанием магния для компенсации его угара. Диаметр присадочной поволоки 2-5 мм.

Ручную аргонодуговую сварку вольфрамовым электродом ведут на переменном токе на установках типа УДГ-ЗОО, УДГ-ЗОО при расходе аргона 6-15 л/мин. Сварку можно выполнять не только в аргоне, но и в гелии, при расходе гелия в 1,8-2,2 раза выше, чем аргона. Режимы сварки приведены в таблице.

  
При толщине листов до З мм сварку можно вести за один проход на подкладке, металл толщиной 4-6 мм можно сваривать без скоса кромок за два прохода с двух сторон. При толщине металла свыше 6 мм необходима V-образная разделка и увеличение числа проходов до четырех (б=8-15 мм). Возможна также Х-образная разделка. Протяженные швы выполняются автоматической сваркой.

Производительность сварки вольфрамовым электродом можно повысить в 3-5 раз, если использовать трехфазную дугу, что повышает мощность источника и позволяет за один проход на подкладке сваривать металл толщиной до 30 мм. Совокупность трех дуг: двух зависимых (горящих между вольфрамовыми электродами) позволяет нагревать металл непрерывно, так как постоянно существует одна из разновидностей дуг.

Сварка плавящимся электродом возможна в чистом аргоне либо в смеси аргона и гелия (до 70% Не) на постоянном токе обратной полярности проволокой диаметром 1,5-2‚5 мм. Разделка кромок V-образная и Х-образная с углом разделки 70-90° либо рюмкообразная, притупление 6 мм. Такое раскрытие кромок необходимо для размещения в разделке наконечника горелки.

Скорость сварки определяется сечением шва и может достигать 30-40 м/ч. Скорость подачи проволоки до 400 м/ч. При использовании газовой смеси из 30% Ar и 70% Не удается за один проход (на подкладке) сварить металл толщиной до 16 мм, за два прохода – 30 мм, так как при этом составе смеси увеличивается и ширина, и глубина провара. В этом случае форма шва приобретает более благоприятную форму.

Механизированная сварка плавящимся электродом может быть выполнена с использованием фторидно-хлоридных флюсов марок АН-А1 и АН-А4. Флюс марки АН-А1 используется для сварки технического алюминия, флюс марки АН – A4, не содержащий NaCl, – для алюминиево-магниевых сплавов. Для сплавов этого типа наличие хлорида натрия во флюсе недопустимо, так как за счет магния и алюминия из флюса восстанавливается натрий – он попадает в шов, в результате в металле возникает пористость и снижается пластичность.

Механизированную сварку листов ведут по слою флюса, так как даже нерасплавленный флюс обладает большой электропроводностью, шунтирует дугу и нарушает стабильность процесса. Толщина и ширина слоя насыпаемого флюса зависит от толщины свариваемого металла (обычно 10-16 мм). С обратной стороны шва для предотвращения протеков жидкого металла необходима стальная формирующая подкладка.

Сварка толстолистового алюминия плавящимся электродом

Ручную дуговую сварку покрытыми электродами применяют при толщине металла свыше 4 мм, сварку ведут на постоянном токе обратной полярности, как правило, без поперечных колебаний. При сварке технически чистого алюминия и сплавов АМг следует применять проволоку с повышенным содержанием магния (1,5-2%) для компенсации его угара при сварке. Основу покрытия электродов составляет криолит, хлористые и фтористые соли натрия и калия.

При сварке алюминиевых сплавов имеются достаточно значительные выбросы оксида алюминия и магния а так же других элементов. Данные вещества являются очень опасными. Особенно тяжелые отравления алюминием наблюдались у рабочих в самолетостроении. Для минимизации вредного воздействия алюминия необходимо использовать сварочные маски с поддувом.

Точечная сварка алюминия | Услуги сварщика с выездом

Как известно принцип стандартной точечной сварки в сопротивлении металла и его нагреве при этом сопротивлении. Однако в аппарате точечной сварки используются медные электроды, которые передают сварочный ток через себя на заготовку имеющую большее сопротивление чем сами электроды. Но если иметь дело с алюминием или медью , стандартная схема не работает, так как сопротивление электродов такое же как и у заготовки, в этом случае мы просто расплавим сам аппарат точечной сварки. Однако для точечной сварки алюминия придуман более уникальный прибор, создающий особое, колебательное напряжение и специальный сплав электродов, который пропускает через себя колебания тока и передает их на заготовку. Контактная сварка алюминия производится и на чистом металле и на покрытом различными защитными способами. Для покрытий не пропускающих ток у прибора есть специальный пробивающий наконечник, снимающий покрытие и замыкающий контакт. Услуги по точечной сварке алюминия производятся у нас на базе. Подходят алюминиевые заготовки с диэлектрическим покрытием, толщина металла различна. Сроки выполнение заказа довольно быстрые . При точечной сварке алюминия используются токи более 10 ампер, в случае если вы хотите что б мастер выехал к вам, это возможно только при наличии стабильной проводки. В идеале все работы проводятся у нас на базе, так как все уже настроено и проверено. Также данная услуга может подойти при мелком бытовом ремонте изделий из алюминия в случае не герметичных соединений. Если вам нужно сварить алюминий в герметичном соединении то тут поможет только дорогостоящий аргон, если же нет, точечная сварка алюминия в разы дешевле аргона, что делает ее куда более привлекательной при промышленном производстве, особенно в случае с массовым производством деталей, когда операция приварки аргоном будет удорожать стоимость самого изделия весьма значительно. При точечной сварке алюминия происходит быстрый износ плавящих электродов, несмотря на их специальный состав, они более подвержены износу, чем при точечной сварке черного металла. Так что стоимость их различается ввиду дороговизны самого оборудования и износа заменяемых частей, однако она существенно ниже использования аргона. Контактная сварка алюминия также надежна, что подтверждено тестами на разрыв и дешевле, что делает её применение и внедрение более логичным. Заказ услуг по точечной сварке алюминия по т. 451-66-70

Сварка алюминия аргоном: цена за 1 см в Москве

Широкое применение в строительстве и промышленности сплавов на основе алюминия обусловливает популярность технологий его сварки. Завод Металлоизделий «Новаметалл» предлагает услуги сварки алюминия любой сложности. Чтобы оставить заявку, пишите на почту [email protected] или звоните по телефону: 8 (800) 777-19-60.

Сварочные работы по алюминию

Низкая (2,7 г/см³) плотность и высокая теплопроводность алюминия делают сплавы на его основе очень крепкими, лёгкими, но достаточно хрупкими. В процессе нагрева металл быстро подвергается окислению. Все сплавы алюминия, кроме термоупрочнённых, легко соединяются между собой. Это очень важно для создания алюминиевых профилей, которые используются при производстве оконных или дверных рам.

Обязательные требования к воздушной среде в производственном помещении:

• отсутствие пыли, взвесей;
• температура 18-22 ^оС;
• относительная влажность 70%.

Контактная сварка производится точечным или шовным методами. Толщина пластов в первом случае – 0,04-6 мм, зазор между прилегающими элементами – 0,3 мм. Шовным методом соединяются элементы толщиной до 4 мм. Важна постоянная скорость подачи присадки, мощность дуги. Варить можно аргоном, инверторным или полуавтоматическим способом, а также с помощью лазера.

Особенности технологии аргонной сварки:

• При работе в защищённой аргонной среде варится только тонкий металл.
• Для работы с толстыми профилями необходимо добавлять гелий.
• Для аргонодугового способа необходимо наличие инвертора TIG с заземлением, вольфрамовых электродов, присадочной проволоки, горелки с соплом и блоком охлаждения, редуктора для понижения давления, баллона с газовой смесью.
• Для правки дефектов применяются неплавящиеся электроды.
• Конструкции толщиной до 20 мм варятся с помощью плавящихся металлических наконечников большого диаметра.
• Вследствие высокой теплопроводности свариваемого металла сварочная дуга должна быть короткой и мощной.
• Перед сваркой электроды подлежат обязательной просушке. В процессе сваривания необходимо следить за тем, чтобы не прожечь рабочую зону насквозь.

Услуги аргонной сварки алюминия на заказ в Москве

В своей работе мы используем аппарат для аргонно-дуговой сварки Сварог TECH TIG 200 P DSP AC/DC (E104).  Стоимость сварки за 1 сантиметр указана в прайс-листе.

Мы оказываем полный комплекс услуг по обработке металла. Более подробную информацию по услуге, ценам Вы можете получить по номеру 8 (800) 777-19-60.

Как выполнить контактную точечную сварку алюминиевых сплавов?

Часто задаваемые вопросы

Алюминий и его сплавы обладают высокой теплопроводностью и электропроводностью по сравнению со сталью, и, поскольку процесс зависит от резистивного (Джоулева) нагрева, для них требуются гораздо более высокие сварочные токи. Кроме того, сопротивление поверхностного контакта играет важную роль в тепловыделении. Короткое время сварки используется для быстрого выделения тепла и, таким образом, минимизации потерь тепла за счет теплопроводности. Более твердые сплавы, как правило, легче сваривать, и наоборот, чистый алюминий не рекомендуется для точечной сварки.

Оксид алюминия, который естественным образом образуется на поверхности алюминия, имеет очень высокое электрическое сопротивление. Следовательно, состояние поверхности материала оказывает сильное влияние на выделяемое тепло, требуемые настройки, а также на свариваемость материала.

Листовой прокат:	Обычно поддается сварке, но тяжелые или непостоянные оксиды могут привести к нестабильности.
Химически раскисленный или абразивный лист:	Удаление оксида непосредственно перед сваркой может обеспечить постоянное, но очень низкое поверхностное сопротивление, поэтому требуется гораздо более высокий сварочный ток.Такие контролируемые процедуры используются для сварных швов аэрокосмического качества.
Обработка поверхности:	Некоторые специально разработанные химические средства обработки поверхности, часто применяемые поставщиками материалов, дают поверхностное сопротивление от среднего до высокого и могут быть последовательными. Может быть достигнута хорошая свариваемость.
Анодированный, тяжелый хромат или другая пассивирующая обработка, или лист с сухой смазкой:	Эти виды обработки обычно обеспечивают очень высокое сопротивление, а иногда и полностью изолирующие поверхностные слои и обычно не свариваются.

Электроды для листового материала толщиной от 1 до 3 мм имеют поверхность купола с радиусом от 50 до 100 мм, предпочтительно увеличивающимся с толщиной листа. Для высококачественной сварки можно использовать большие радиусы, чтобы минимизировать вдавливание. Обычно рекомендуются электроды с высокой проводимостью (типы класса 1), но для приложений промышленного качества можно использовать электроды класса 2 (например, Cu / Cr / Zr).

Поскольку медь легко образует сплав с алюминием, а нагрев контактов высок из-за высоких сварочных токов, износ электродов происходит очень быстро. Внимание к электродам обычно требуется после выполнения нескольких сотен сварных швов, но некоторые специальные обработки поверхности снижают износ. Более частая правка электродов с помощью автоматических инструментов для правки электродов является рекомендуемой стратегией для контроля состояния электродов и минимизации влияния на качество сварки. При выполнении сварных швов аэрокосмического качества электроды зачищают очень часто, чтобы избежать загрязнения контактных поверхностей. Было показано, что очень частая легкая шлифовка или полировка электродов, предотвращающая нарастание видимого слоя сплава на электроде, обеспечивает превосходную воспроизводимость качества сварки и долгий срок службы электрода.

Подробные настройки сварки доступны в стандартных учебниках или у поставщиков материалов или оборудования и могут зависеть от подробных требований к качеству и используемых материалов. Стандарт «BS EN ISO 18595 Контактная сварка. Точечная сварка алюминия и алюминиевых сплавов. Свариваемость, сварка и испытания» содержит полезные рекомендации.

Для сварных швов промышленного качества на листах толщиной 1,2 мм после прокатки параметры сварного шва обычно находятся в диапазоне –

.

Усилие на электродах: Время сварки: Сварочный ток:

от 3 до 5 кН от 2 до 5 циклов (40-100 мс) от 22 до 28 кА

В то время как источники питания переменного тока могут использоваться для сварки алюминиевых сплавов, были предложены инверторные источники питания постоянного тока, обеспечивающие больший контроль кратковременного сварочного импульса и, таким образом, улучшенную свариваемость.Следует отметить, что с источниками постоянного тока наблюдается заметный эффект полярности. Рост самородка немного смещен в сторону положительного электрода, и это может быть полезно при сварке разной толщины за счет более тонкого листа на положительной стороне. Кроме того, положительный электрод изнашивается быстрее, чем отрицательный. Источники питания постоянного тока обычно обеспечивают более эффективное использование электросети при высоких требуемых сварочных токах.

Брызги при сварке могут отрицательно сказаться на качестве сварки, и их следует избегать.Может возникнуть некоторая пористость или растрескивание, особенно в сплавах чувствительных типов. Эти дефекты обычно не оказывают значительного влияния на прочность сварного шва при условии, что при испытании происходит нормальное разрушение пробки (пуговицы). Графики двойного усилия необходимы для высококачественных сварных швов, где требуется контроль дефектов самородка.

При сравнении материалов одинаковой толщины, статическая и усталостная прочность на сдвиг точечных сварных швов из алюминиевых сплавов примерно на треть меньше, чем у стальных швов (в зависимости от типа сплава).Если вместо стали используется алюминий, его толщина обычно увеличивается, что дает прочность сварного шва, которая в большей степени отличается от прочности стали, но при этом позволяет снизить вес.

Контактная точечная сварка алюминия переходит на производственную линию

На главную / Точечная контактная сварка алюминия перемещается на производственную линию

Компания Georg Fischer Automotive использует инновационный процесс контактной точечной сварки от Fronius для соединения литых под давлением алюминиевых деталей в дверной раме автомобиля на Porsche Panamera.

На каждую дверь автомобиля профессионалы GF приваривают 16 точек диаметром точно 5 мм за цикл примерно 100 секунд. (первый вид)

На каждую дверь автомобиля профессионалы GF приваривают 16 точек диаметром точно 5 мм за цикл примерно 100 секунд. (второй вид)

Соединения, выполненные точечной сваркой, имеют идентичное и точно воспроизводимое высокое качество. (первый вид)

Соединения, выполненные точечной сваркой, имеют идентичное и точно воспроизводимое высокое качество.(второй вид)

Алоис Эдтбауэр (слева) и Вольфганг Хинтштайнер очень довольны прогрессом этого проекта и приложением DeltaSpot, которое они видят в дальнейшем потенциальном использовании.

Установка для контактной точечной сварки DeltaSpot на заводе Georg Fischer в Альтенмаркте с момента начала серийного производства в 2008 году работает с полной технологической надежностью.

Двери Porsche Panamera состоят из литой алюминиевой рамы с приваренными алюминиевыми листами.

Поставщик автомобильной промышленности Georg Fischer Automotive (Альтенмаркт, Австрия) применил инновационную версию высокопроизводительного процесса контактной точечной сварки для сварки стыков дверных коробок Porsche Panamera. Delta Spot позволила специалистам по производству автомобилей на австрийском заводе GFA преодолеть барьеры по соотношению цена / эффективность и технические ограничения качества, которые всегда сдерживали использование традиционной точечной сварки для соединения алюминия.

История Георга Фишера восходит к 1802 году.С первых дней существования фирмы литье металла было одной из основных сфер ее деятельности. Это глобальное предприятие уже давно известно как первопроходец в использовании инновационных технологий. Обладая 12 производственными площадками и 5 500 сотрудниками по всему миру, GF Automotive сообщила о выручке в 2010 году в размере 1,12 миллиарда евро. Завод в Альтенмаркте является частью компании с 1999 года и специализируется на конструктивных элементах, таких как кронштейны стоек и двери для сцены «кузов в белом».

Около 600 человек работают в Альтенмаркте, принося пользу компании своим опытом исследований и разработок и широко признанным ноу-хау в области литья под давлением, особенно алюминия и магния.В основе процесса лежит решение от Fronius International (Петтенбах, Австрия), основанное на намотке технологических лент. Пользователи GFA сообщают здесь о целях, истории, особенностях и преимуществах своего проекта, а также о перспективах, которые он открывает.

ИСТОРИЯ РЕШЕНИЯ
Алюминиевая пластина жесткости толщиной 2 мм должна быть прикреплена к раме толщиной примерно 3 мм четырех литых под давлением алюминиевых дверей Porsche Panamera. Эта пластина жесткости изготовлена ​​из алюминиевого сплава. Алоис Эдтбауэр, инструментальщик и литейщик, который сейчас работает в качестве специализированного покупателя литейного оборудования и материалов, которые GFA использует в Альтенмаркте, объясняет основные положения проекта.

«Чтобы изучить наши возможности технологического проектирования, мы рассмотрели ряд процессов объединения, чтобы определить их пригодность и экономическую эффективность», – сообщает Эдтбауэр. Вольфганг Хинтштайнер, инженер, отвечающий за покрытия, который также отвечает за двери Porsche Panamera, добавляет: «Выбор сводился к традиционной точечной сварке сопротивлением, сварке трением с перемешиванием, склеиванию, клепке с пробивкой сплошными заклепками и комбинированной технике склеивания. точечной сваркой.Затем мы узнали о DeltaSpot, специальном процессе контактной точечной сварки, который, как говорят, особенно хорошо подходит для соединения алюминия. Мы получили дополнительную информацию об этом от разработчиков Fronius и также включили DeltaSpot в наш процесс выбора ».

После первых результатов испытаний традиционная контактная точечная сварка, клепка, склеивание и зажимание были исключены по производственно-экономическим или технологическим причинам, оставив только две оставшиеся альтернативы: сварка трением с перемешиванием или контактная точечная сварка с DeltaSpot.Отличительной чертой этого процесса является наматывающаяся «технологическая лента», которая предотвращает прямой контакт между электродом и заготовкой, но вместо этого опосредует этот контакт косвенно.

DELTASPOT: ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПРИНЦИПЫ И ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ
Технологическая лента наматывается между электродом и заготовкой в ​​том же ритме, что и при точечной сварке. Вместо того, чтобы наплавляться на неподвижный электрод, алюминий теперь сплавляется на этой ленте, которая наматывается вперед после каждой точечной сварки, так что «использованная» длина технологической ленты каждый раз перемещается из зоны контакта. Это означает, что для каждой отдельной точки сварного шва применяются точно такие же определенные условия.

Технологические ленты предотвращают любой прямой контакт между электродом и заготовкой, защищая их обоих от загрязнения, легирования или других влияний, вызываемых заготовкой. Это стабилизирует процесс сварки и значительно продлевает срок службы электрода. Они также улучшают контактную ситуацию и предотвращают повреждение поверхности заготовки. Технологическая лента помогает предотвратить разбрызгивание на поверхности и расширяет технологическое окно.

Обзор контактной точечной сварки алюминиевых сплавов

ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ

Обзор контактной точечной сварки алюминиевых сплавов

С. М. Манладан

1,2

& F. Юсоф

1,3

и С. Рамеш

1,3

и М. Фадзил

3

и З. Luo

4,5

& S. Ao

4

Получено: 3 мая 2016 г. / Принято: 25 июля 2016 г. / Опубликовано онлайн: 5 сентября 2016 г.

# Springer-Verlag London 2016

Аннотация В данной статье представлен обзор точечной сварки сопротивлением

(RSW) сплавов Al / Al, сплавов Al / стали, сплавов Al / Mg,

и сплавов Al / Ti, с акцентом на структуру, свойства и рабочие характеристики.Он также включает сварку, влияние

параметров сварки на качество соединения, основные металлургические дефекты

точечных сварных швов алюминия и деградацию электродов. Высокое контактное сопротивление

, вызванное наличием оксидного слоя на поверхности

алюминиевых сплавов, и необходимость приложения высокого сварочного тока

во время RSW алюминиевых сплавов приводят к быстрому износу наконечника электродов

и несоответствие качества сварного шва. Исследования

показали, что очистка оксидного слоя, скольжение нескольких микрон

между листами, увеличение силы электродов и применение слаботочного предварительного нагрева

катиона

может значительно снизить контактное сопротивление и улучшить качество стыков. Для Al / Steel

разнородных RSW, метод сварки резистивным элементом,

использование оптимизированной морфологии электродов, метод

RSW с покрывающими пластинами и использование промежуточных слоев, таких как Al-

Mg, AlSi12 и сплавы AlCu28 подавляют образование хрупких интерметаллических соединений (IMC)

, а im-

подтверждают качество соединения. Использование фольги из чистого Ni, фольги Ni с покрытием Au-

, стали с покрытием Sn и стальных прослоек с покрытием Zn

также ограничивает образование хрупких IMC во время

RSW сплавов Al / Mg.Кроме того, было обнаружено, что методы RSW

с покрывающими пластинами и RSW под воздействием электромагнитного эффекта перемешивания улучшают свариваемость разнородных сплавов

Al / Ti.

Ключевые слова Контактная точечная сварка. Алюминиевые сплавы.

Магниевые сплавы. Сплавы титана. Микроструктура.

Интерметаллические соединения. Режим отказа. Сварка.

Металлургические дефекты. Деградация электродов. Сварка

параметры

1 Введение

Сжигание ископаемого топлива является одним из крупнейших источников антро-

выбросов парниковых газов [1,2].Таким образом, транспортная отрасль, являющаяся крупнейшим потребителем ископаемого топлива, постоянно изучает стратегии повышения эффективности использования топлива и сокращения выбросов парниковых газов. Эти стратегии включают

снижение веса, повышение эффективности обычных двигателей,

разработку новых и более энергоэффективных силовых агрегатов, таких как

* F. Юсоф

[email protected]

С. М. Манладан

[email protected]

С. Рамеш

[email protected]

М. Фадзил

[email protected]

Z. Luo

[email protected]

S. Ao

[email protected]

1

Кафедра машиностроения, инженерный факультет,

Малайский университет, 50603 Куала-Лумпур, Малайзия

2

Кафедра машиностроения, инженерный факультет,

Университет Байеро , Кано, 3011 Кано, Нигерия

3

Центр перспективного производства и обработки материалов

(AMMP), инженерный факультет, Малайский университет,

50603 Куала-Лумпур, Малайзия

4

Школа материаловедения и Engineering, Тяньцзиньский университет,

Тяньцзинь 300072, Китай

5

Центр совместных инноваций в области перспективных кораблей и глубоководных работ

Exploration, Шанхай 200240, Китай

Int J Adv Manuf Technol (2017) 90: 605–634

DOI 10. 1007 / s00170-016-9225-9

Содержимое любезно предоставлено Springer Nature, применяются условия использования. Права защищены.

Различия в сварке стали и алюминия

Проблемы точечной сварки алюминия по сравнению со сталью включают прочный и быстро образующийся оксидный слой переменной толщины и состава, высокую электрическую и теплопроводность, небольшое увеличение удельного сопротивления с температурой, узкий диапазон пластичности, низкие температуры плавления и высокую коэффициент температурного расширения.Этот отрывок из новой книги Кимчи и Дэвида Филипса «Основы контактной точечной сварки и их применение в автомобильной промышленности» используется с разрешения Менахема Кимчи, доцента кафедры материаловедения Университета штата Огайо, и объясняет эти различия для тех, кто хочет более глубокое понимание. Эта статья является первой из серии статей Кимчи о сварке высокопрочных сталей с улучшенными характеристиками, так что следите за обновлениями!

Теплопроводность и удельное электросопротивление

Рисунок 1: Удельное электрическое сопротивление стали и алюминия
(по сравнению с медными электродами)

Процесс контактной точечной сварки, один из основных процессов, используемых в автомобильной промышленности, лучше всего работает с металлическими сплавами, такими как стали, у которых электрическая и теплопроводность намного ниже, чем у электродов на основе меди, используемых для их сварки.Низкая электропроводность (или высокое удельное сопротивление) обеспечивает легкий нагрев I2R, а низкая теплопроводность означает, что тепло будет отводиться из области сварного шва медленнее. Чем больше времени требуется для отвода тепла, тем прочнее сварной шов. Как показано на рисунке 1, сталь имеет очень высокое удельное сопротивление и поэтому идеально подходит для этого процесса сварки.

Алюминий демонстрирует электрическую и теплопроводность, близкую к медной, что является двумя дополнительными причинами, вызывающими проблемы точечной сварки с этим металлом. Эти свойства диктуют необходимость гораздо более высоких токов и гораздо более короткого времени, а, следовательно, менее надежного процесса. Эмпирические правила относительно сварочного тока и времени для алюминия примерно в три раза превышают текущую температуру и 1/3 времени процесса для сварки стали. Следовательно, существующее оборудование не может использоваться для сварки алюминия из-за того, что требуется более высокий ток.

Пластиковые металлы

Рисунок 2: Типичные диапазоны пластмасс, сталь vs.Алюминий

Диапазон пластичности металла можно условно определить как диапазон температур ниже его температуры плавления, в котором металл проявляет значительное размягчение. Значение точечной сварки заключается в том, что более широкий диапазон пластичности создает более широкую область размягчения вокруг сварного шва в течение более длительного времени. Эта область, в сочетании с давлением электрода, эффективно «изолирует» быстро расширяющийся (металлы демонстрируют большое объемное расширение при плавлении) расплавленный сварной шов и предотвращает его выброс из зоны сварного шва (выталкивание).Как показано на Рисунке 2, типичный диапазон пластичности алюминия значительно меньше, чем у стали. Рисунок также включает случайную линию нагрева, чтобы проиллюстрировать тот факт, что узкий диапазон пластичности не только уменьшает ширину «уплотнения» вокруг самородка, но также предполагает, что интервал времени сварки для получения хорошего сварного шва ограничен. Таким образом, узкий диапазон пластичности алюминия в сочетании с его низкой температурой плавления означает, что технологическое окно для создания хорошего сварного шва и предотвращения вытеснения очень мало.

Динамическое сопротивление

Рисунок 3: Кривая динамического сопротивления для
Steel Vs. Алюминий

Как показано на Рисунке 3, кривая динамического сопротивления алюминия полностью отличается от кривой для стали. Этому огромному различию способствуют два факта:
1) оксид на поверхности алюминия и
2) небольшое изменение удельного сопротивления как функция температуры.
При начальном протекании тока сопротивление чрезвычайно велико из-за оксидного слоя, который имеет гораздо более высокое удельное сопротивление, чем алюминий.Это увеличивает вероятность начального изгнания, а также приводит к значительному нагреву электродов. Оксидный слой быстро разрушается, что облегчает прохождение тока, поскольку сопротивление быстро падает. Однако по сравнению с кривой динамического сопротивления стали на более поздних этапах цикла значительного увеличения сопротивления не наблюдается. Причина этого в сравнении со сталью: удельное сопротивление алюминия лишь незначительно увеличивается с температурой, как показано на рисунке 3. Смысл этой разницы в том, что существует ограниченная возможность выращивать самородок, используя преимущества быстрого увеличения удельного сопротивления, как и корпус со сталью.

Коэффициент теплового расширения

Рисунок 4: Неровности сварного шва алюминия (пористость)

Коэффициент теплового расширения алюминия примерно в три раза выше, чем у стали. Это приводит к большему объемному расширению металла при нагревании и последующему большему сжатию при охлаждении. Следствием этого является большая вероятность не только выталкивания, но и нарушений сплошности сварного шва, таких как пористость и растрескивание при затвердевании (Рисунок 4).Это может обуславливать потребность в низкоинерционных, быстрых «последующих» сварочных головках, которые могут поддерживать постоянную силу во время быстрого движения расширяющейся и сужающейся области сварного шва. Это требует большего количества оборудования и затрат на процесс.

Слой оксида алюминия

Как обсуждалось ранее, алюминий образует прочный и быстро формирующийся оксидный слой. Преимущество высокорезистивного оксидного слоя состоит в том, что он значительно увеличивает сопротивление контакта между свариваемыми листами. Но поддерживать постоянную толщину оксидного слоя сложно, поскольку это происходит естественным образом и быстро, поскольку он подвергается воздействию окружающей среды. Поскольку это непостоянно, это приводит к несогласованности сварного шва.
С другой стороны, если оксидный слой значительно уменьшается механическими (например, шлифованием) или химическими (например, кислотная очистка с последующей конверсионной обработкой) методами непосредственно перед сваркой, возникнет необходимость в чрезвычайно высоких токах, что приведет к способствуют залипанию электродов и ускоренному износу.

Ссылка: Основы и приложения контактной точечной сварки в автомобильной промышленности, Менахем Кимчи, Дэвид Филлипс, 2017 г.

Обзор контактной точечной сварки алюминиевых сплавов

1.

Ким Х.С., Уоллингтон Т.Дж. (2013) Энергия в течение всего жизненного цикла и выбросы парниковых газов облегчения в автомобилях: обзор и согласование. Environ Sci Technol 47 (12): 6089–6097

Статья Google Scholar

2.

Humpenöder F, Popp A, Stevanovic M, Müller C, Bodirsky BL, Bonsch M, Dietrich JP, Lotze-Campen H, Weindl I, Biewald A (2015) Ответы землепользования и углеродного цикла на умеренное изменение климата: последствия для земли смягчение последствий? Environ Sci Technol

3.

Modaresi R, Pauliuk S, Løvik AN, Müller DB (2014) Глобальные углеродные выгоды от замены материалов в легковых автомобилях до 2050 года и их влияние на сталелитейную и алюминиевую промышленность. Environ Sci Technol 48 (18): 10776–10784

Статья Google Scholar

4.

Das S (2014) Энергетическая и экологическая оценка жизненного цикла конструкции автомобилей с интенсивным использованием алюминия. SAE Int J Mater Manuf 7 (2014-01-1004): 588–595

Артикул Google Scholar

5.

Kulekci MK (2008) Применение магния и его сплавов в автомобильной промышленности. Int J Adv Manuf Technol 39 (9-10): 851–865

Статья Google Scholar

6.

Медрай М., Парвез А. (2007) Проанализировать важность сплавов магний-алюминий-стронций для более экономичных автомобилей.Автомобильная промышленность: 45–47

7.

Association EA (2008) Алюминий в автомобилях. Европейская алюминиевая ассоциация

8.

Sun M, Niknejad S, Gao H, Wu L, Zhou Y (2016) Механические свойства разнородных точечных сварных швов сопротивления алюминия с магнием со стальной прослойкой, покрытой Sn. Mater Des 91: 331–339

Google Scholar

9.

Амброзяк А., Корзенёвский М. (2010) Использование точечной контактной сварки для соединения алюминиевых элементов в автомобильной промышленности.Arch Civ Mech Eng 10 (1): 5–13

Статья Google Scholar

10.

Автомобильные тенденции в алюминии, Европейская перспектива: часть первая. http://www.totalmateria.com/Article135.htm По состоянию на 12 декабря 2015 г.

11.

Rodriguez R, Jordon J, Allison P, Rushing T., Garcia L (2015) Микроструктура и механические свойства сварки трением с перемешиванием разнородных типов. Алюминиевые сплавы 6061-7050. Mater Des 83: 60–65

Google Scholar

12.

Liu J, Rao Z, Liao S, Wang P-C (2014) Моделирование явлений переноса и растрескивания при затвердевании при лазерной точечной сварке валиком на пластину сплава AA6063-T6. Часть I – математическая модель. Int J Adv Manuf Technol 73 (9-12): 1705–1716

Статья Google Scholar

13.

Qiu R, Zhang Z, Zhang K, Shi H, Ding G (2011) Влияние параметров сварки на сопротивление сдвигу соединения из алюминиевого сплава, сваренного контактной точечной сваркой. J Mater Eng Perform 20 (3): 355–358

Статья Google Scholar

14.

Карими М., Седиги М., Афшари Д. (2015) Эффект термоконтактной проводимости при моделировании процесса контактной точечной сварки алюминиевого сплава 6061-T6. Int J Adv Manuf Technol 77 (5-8): 885–895

Статья Google Scholar

15.

Хан Л., Торнтон М., Шергольд М. (2010) Сравнение механических характеристик самопробивающихся клепанных и сваренных сопротивлением алюминиевых листов для автомобильной промышленности.Mater Des 31 (3): 1457–1467

Статья Google Scholar

16.

Хан Л., Торнтон М., Ли Д., Шергольд М. (2011) Влияние определяющей толщины металла и ориентации пакета на качество сварного шва и механические характеристики точечной контактной сварки алюминия AA5754. Mater Des 32 (4): 2107–2114

Артикул Google Scholar

17.

Zhang Y, Li Y, Luo Z, Yuan T, Bi J, Wang ZM, Wang ZP, Chao YJ (2016) Технико-экономическое обоснование разнородного соединения алюминиевого сплава 5052 с чистой медью через термокомпенсированное пятно сопротивления сварка.Mater Des 106: 235–246

Google Scholar

18.

Shi Y, Guo H (2013) Оценка усталостных характеристик и параметров усталостных повреждений точечных сварных соединений алюминиевых сплавов 6111 ‐ T4 и 5754. Fatigue Fract Eng Mater Struct 36 (10): 1081–1090

Article Google Scholar

19.

Wu S-n, Ghaffari B, Hetrick E, Li M, Z-h J, Liu Q (2014) Характеристика микроструктуры и характеристики квазистатического разрушения контактных точечных сварных швов алюминиевого сплава AA6111-T4.Trans Color Metals Soc China 24 (12): 3879–3885

Статья Google Scholar

20.

Миллер В., Чжуанг Л., Боттема Дж., Виттебруд А.Дж., Де Смет П., Хаслер А., Вьерегге А. (2000) Последние разработки в алюминиевых сплавах для автомобильной промышленности. Mater Sci Eng A 280 (1): 37–49

Статья Google Scholar

21.

Feng Y, Luo Z, Li Y, Ling Z (2016) Новый метод контактной электрозаклепки алюминиевого сплава 7075.Mater Manuf Process: 1–7. DOI: 10.1080 / 10426914.2015.1103853

22.

Hassanifard S, Zehsaz M, Tohgo K (2011) Влияние силы электрода на механическое поведение соединений из алюминиевого сплава 5083-O, выполненных контактной сваркой точечной сваркой. Штамм 47 (s1): e196 – e204

Артикул Google Scholar

23.

Хао М., Осман К., Бумер Д., Ньютон С. (1996) Развитие характеристик контактной точечной сварки алюминия.Weld J Incl Weld Res Suppl 75 (1): 1–4

Google Scholar

24.

Чо Й, Ху С., Ли В. (2003) Точечная контактная сварка алюминия и стали: сравнительное экспериментальное исследование. Proc Inst Mech Eng B J Eng Manuf 217 (10): 1355–1363

Артикул Google Scholar

25.

Luo Z, Ao S, Chao YJ, Cui X, Li Y, Lin Y (2015) Применение предварительного нагрева для улучшения стабильности и качества контактной точечной сварки AA5052.J Mater Eng Perform 24 (10): 3881–3891

Статья Google Scholar

26.

Cui LH, Qiu RF, Shi HX, Zhu YM (2014) Точечная контактная сварка стали с медным покрытием и алюминиевого сплава. Appl Mech Mater 675: 19–22

Артикул Google Scholar

27.

Флореа Р., Соланки К., Бамманн Д., Бэрд Дж., Джордон Дж., Кастанье М. (2012) Точечная контактная сварка алюминия 6061-Т6: разрушающие нагрузки и деформация. Mater Des 34: 624–630

Статья Google Scholar

28.

Исследование содержания алюминия в легковых автомобилях в Северной Америке, 2015 г .: резюме http://www.drivealuminium.org/research-resources/PDF/Research/2014/2014-ducker-report. По состоянию на 12 декабря 2015 г.

29.

Ван Дж., Ван Х-П, Лу Ф., Карлсон Б. Е., Сиглер Д. Р. (2015) Анализ процесса контактной точечной сварки алюминиевой стали путем разработки полностью связанной мультифизической имитационной модели.Int J Heat Mass Transf 89: 1061–1072

Статья Google Scholar

30.

Li Y, Luo Z, Yan FY, Duan R, Yao Q (2014) Влияние внешнего магнитного поля на точечную сварку сопротивлением алюминиевого сплава. Mater Des 56: 1025–1033

Статья Google Scholar

31.

Fukumoto S, Lum I, Biro E, Boomer D, Zhou Y (2003) Влияние деградации электрода на срок службы электрода при контактной точечной сварке алюминиевого сплава 5182.Сварной шов J 82 (11): 307-S

Google Scholar

32.

Bi J, Song J, Wei Q, Zhang Y, Li Y, Luo Z (2016) Характеристики шунтирования при контактной точечной сварке для алюминиевых сплавов разной толщины при большом соотношении толщин. Mater Des 101: 226–235

Google Scholar

33.

Li YB, Wei ZY, Li YT, Shen Q, Lin ZQ (2013) Влияние угла конуса усеченного электрода на тепломассоперенос при контактной точечной сварке.Int J Heat Mass Transf 65: 400–408

Артикул Google Scholar

34.

Хамидинежад С.М., Колахан Ф., Кокаби А.Х. (2012) Моделирование и анализ процесса точечной контактной сварки на оцинкованных стальных листах, используемых в производстве кузовов автомобилей. Mater Des 34: 759–767

Статья Google Scholar

35.

Hayat F (2011) Влияние сварочного тока на подвод тепла, геометрию самородка, механические и трещинные свойства точечной контактной сварки на разнородных материалах Mg / Al.Mater Des 32 (4): 2476–2484

Артикул Google Scholar

36.

Florea R, Bammann D, Yeldell A, Solanki K, Hammi Y (2013) Влияние параметров сварки на усталостную долговечность и микроструктуру при контактной точечной сварке алюминиевого сплава 6061-T6. Mater Des 45: 456–465

Статья Google Scholar

37.

Pouranvari M, Marashi S (2013) Критический обзор точечной сварки автомобильных сталей: процесс, структура и свойства.Sci Technol Weld Join 18 (5): 361–403

Статья Google Scholar

38.

Манладан С., Юсоф Ф, Рамеш С., Фадзил М. (2016) Обзор контактной точечной сварки магниевых сплавов. Int J Adv Manuf Technol: 1-21. DOI: 10.1007 / s00170-015-8258-9

39.

Satonaka S, Iwamoto C, Murakami GI, Matsumoto Y (2012) Точечная контактная сварка листов из магниевого сплава с покрывающими пластинами. Weld World 56 (7-8): 44–50

Статья Google Scholar

40.

Аль Наими И.К., Аль Саади М.Х., Доус К.М., Бэй Н. (2015) Влияние предварительной обработки поверхности при контактной точечной сварке алюминия AA1050. Prod Manuf Res 3 (1): 185–200

Google Scholar

41.

Флореа Р., Хаббард С., Соланки К., Бамманн Д., Уиттингтон В., Марин Э. (2012) Количественная оценка остаточных напряжений при контактной точечной сварке листов из алюминиевого сплава 6061-T6 с помощью нейтронографических измерений. J Mater Process Technol 212 (11): 2358–2370

Артикул Google Scholar

42.

Рашид М. (2011) Некоторые трибологические влияния на границу раздела электрод-рабочий лист при контактной точечной сварке алюминиевых сплавов. J Mater Eng Perform 20 (3): 456–462

Статья Google Scholar

43.

Патил Р., Анураг Тилак С., Шривастава В., Де А. (2011) Сведение к минимуму износа электродов при контактной точечной сварке алюминиевых сплавов. Sci Technol Weld Join 16 (6): 509–513

Статья Google Scholar

44.

De A (2002) Конечноэлементное моделирование точечной контактной сварки алюминия электродами со сферическим наконечником. Sci Technol Weld Join 7 (2): 119–124

Статья Google Scholar

45.

Cho Y, Li W, Hu S (2006) Дизайн анализа эксперимента и оценка сварного шва для точечной контактной сварки алюминия. Сварной шов J 85 (3): 45–51

Google Scholar

46.

Wei PS, Wu TH, Chen LJ (2013) На качество соединения влияет состояние контакта электродов во время контактной точечной сварки.IEEE Trans Compon Pack Manuf Technol 3 (12): 2164–2173

Артикул Google Scholar

47.

Лю Л., Фэн Дж, Чжоу Й. (2010) 18 – Точечная контактная сварка магниевых сплавов. В: Лю Л. (ред.) Сварка и соединение магниевых сплавов. Woodhead Publishing, pp 351–367e

48.

Qiu RF, Satonaka S, Iwamoto C (2009) Механические свойства и микроструктура соединения из магниевого сплава AZ31B, полученного точечной контактной сваркой с покрывающими пластинами.Sci Technol Weld Join 14 (8): 691–697

Статья Google Scholar

49.

Charde N, Yusof F, Rajkumar R (2014) Характеристики материалов мягких сталей, нержавеющих сталей и обоих стальных смешанных стыков при контактной точечной сварке (листы толщиной 2 мм). Int J Adv Manuf Technol 75 (1-4): 373–384

Статья Google Scholar

50.

Wang Y, Mo Z, Feng J, Zhang Z (2007) Влияние времени сварки на микроструктуру и растягивающую сдвигающую нагрузку в соединениях точечной сварки сопротивлением сплава AZ31 Mg.Sci Technol Weld Join 12 (8): 671–676

Статья Google Scholar

51.

Чжан Х., Сенкара Дж. (2011) Контактная сварка: основы и приложения. CRC Press

52.

Williams N, Parker J (2004) Обзор контактной точечной сварки стальных листов, часть 1, моделирование и контроль образования сварных швов. Int Mater Rev 49 (2): 45–75

Статья Google Scholar

53.

Джеймс П., Чендлер Х., Эванс Дж., Вен Дж., Браун Д., Ньютон С. (1997) Влияние механической нагрузки на контактное сопротивление алюминия с покрытием. Mater Sci Eng A 230 (1): 194–201

Статья Google Scholar

54.

Crinon E, Evans J (1998) Влияние шероховатости поверхности, толщины оксидной пленки и межфазного скольжения на электрическое контактное сопротивление алюминия. Mater Sci Eng A 242 (1): 121–128

Статья Google Scholar

55.

Rashid M, Medley J, Zhou Y (2011) Образование и рост самородков во время контактной точечной сварки алюминиевого сплава 5182. Can Metall Q 50 (1): 61–71

Article Google Scholar

56.

Хан Л., Торнтон М., Бумер Д., Шергольд М. (2010) Влияние состояния поверхности алюминиевого листа на возможность и качество точечной контактной сварки. J Mater Process Technol 210 (8): 1076–1082

Статья Google Scholar

57.

Rashid M, Medley J, Zhou Y (2009) Поведение границы раздела рабочего листа электрода при контактной точечной сварке сплава Al 5182. Sci Technol Weld Join 14 (4): 295–304

Article Google Scholar

58.

Alliance RWM (2003) Руководство по контактной сварке. RWMA, Филадельфия

Google Scholar

59.

Рашид М., Фукумото С., Медли Дж., Вильяфуэрте Дж., Чжоу Й. (2007) Влияние смазочных материалов на срок службы электродов при контактной точечной сварке алюминиевых сплавов.Сварка J 86 (3): 62

Google Scholar

60.

Хан MF, Dwivedi D, Sharma S (2012) Разработка модели поверхности отклика для прочности на сдвиг сварных соединений из алюминиевого сплава 6061 T651. Mater Des 34: 673–678

Статья Google Scholar

61.

Zhang W, Sun D, ​​Han L, Gao W., Qiu X (2011) Характеристика интерметаллических соединений в соединении точечной сваркой сопротивлением разнородных материалов высокопрочной стали и алюминиевого сплава.Isij Int 51 (11): 1870–1877

Статья Google Scholar

62.

Zhang W, Qiu X, Sun D, ​​Han L (2011) Влияние параметров контактной точечной сварки на микроструктуру и механические свойства соединений разнородных материалов из оцинкованной высокопрочной стали и алюминиевого сплава. Sci Technol Weld Join 16 (2): 153–161

Статья Google Scholar

63.

Перейра А., Феррейра Дж., Лоурейро А., Коста Дж., Бартоло П. (2010) Влияние параметров процесса на прочность контактных точечных сварных швов в алюминиевом сплаве 6082-T6.Mater Des 31 (5): 2454–2463

Артикул Google Scholar

64.

Чжан В., Сунь Д., Хан Л., Лю Д. (2014) Межфазная микроструктура и механические свойства соединения точечной сваркой сопротивлением высокопрочной стали и алюминиевого сплава с прослойкой 4047 AlSi12. Mater Des 57: 186–194

Статья Google Scholar

65.

Faseeulla Khan M, Dwivedi D (2012) Механические и металлургические свойства сварных соединений из алюминиевого сплава 6061. Mater Manuf Process 27 (6): 670–675

Артикул Google Scholar

66.

Zhang W, Sun D, ​​Han L, Li Y (2015) Оптимизированная конструкция морфологии электродов для новой точечной сварки разнородным сопротивлением алюминиевого сплава и оцинкованной высокопрочной стали. Mater Des 85: 461–470

Google Scholar

67.

Хан MF, Sharma G, Dwivedi D (2015) Сварка алюминиевого сплава 6061.Int J Adv Manuf Technol 78 (5-8): 863–873

Статья Google Scholar

68.

Li Y, Zhang Y, Bi J, Luo Z (2015) Влияние электромагнитного перемешивания на качество сварки при контактной точечной сварке разнородных материалов Al / Ti. Mater Des 83: 577–586

Google Scholar

69.

Li Y, Zhang Y, Luo Z (2015) Микроструктура и механические свойства соединений Al / Ti, сваренных контактной точечной сваркой.Sci Technol Weld Join 20 (5): 385–394

Статья Google Scholar

70.

Луо З., Ян Ф., Ли Й, Бай Й, Яо Q, Тан Х (2015) Численное и экспериментальное исследование процесса образования самородков при контактной точечной сварке алюминиевого сплава. Trans Tianjin Univ 21: 135–139

Статья Google Scholar

71.

Li Y, Yan FY, Luo Z, Chao YJ, Ao SS, Cui XT (2015) Механизмы роста сварного шва и поведение при разрушении трехлистных точечных сварных швов из алюминиевого сплава 5052.J Mater Eng Perform 24 (6): 2546–2555

Статья Google Scholar

72.

Wang Y, Feng J, Zhang Z (2006) Характеристики микроструктуры точечной контактной сварки сплава AZ31 Mg. Sci Technol Weld Join 11 (5): 555–560

Статья Google Scholar

73.

Афшари Д., Седиги М., Барсум З., Пенг Р.Л. (2012) Подход к прогнозированию разрушения алюминия 6061-T6, полученного контактной сваркой при квазистатическом растяжении.Proc Inst Mech Eng B J Eng Manuf 226 (6): 1026–1032

Артикул Google Scholar

74.

Xiao L, Liu L, Esmaeili S, Zhou Y (2012) Улучшение микроструктуры после добавления частиц титана в точечную сварку сопротивлением магниевого сплава AZ31. Metall Mater Trans A 43 (2): 598–609

Артикул Google Scholar

75.

Xiao L, Liu L, Zhou Y, Esmaeili S (2010) Магниевые сплавы AZ31, полученные контактной точечной сваркой: часть I.Зависимость микроструктуры зоны плавления от частиц второй фазы. Metall Mater Trans A 41 (6): 1511–1522

Артикул Google Scholar

76.

Лю Л., Сяо Л., Фэн Дж. К., Тиан Ю. Х., Чжоу С. К., Чжоу Ю. (2010) Сваренные контактной точечной сваркой магниевые сплавы AZ31, часть II: влияние сварочного тока на микроструктуру и механические свойства. Metall Mater Trans A 41a (10): 2642–2650

Артикул Google Scholar

77.

Канг Дж. Д., МакДермид Дж. Р., Брюхис М. (2013) Определение определяющего поведения точечной сварки алюминиевого сплава AA6022-T4 при больших деформациях. Mater Sci Eng a-Struct 567: 95–100

Статья Google Scholar

78.

Hayat F (2012) Влияние обработки старением на микроструктуру и механические свойства аналогичных и разнородных соединений 6061-T6 / 7075-T651 RSW. Mater Sci Eng A 556: 834–843

Статья Google Scholar

79.

Бабу Н.К., Браузер С., Ретмайер М., Кросс С. (2012) Характеристика микроструктуры и деформационного поведения магниевого сплава AZ31, полученного контактной точечной сваркой. Mater Sci Eng A 549: 149–156

Статья Google Scholar

80.

Ализаде-Ш.М., Мараши С., Пуранвари М. (2014) Взаимосвязь микроструктуры и свойств в точечной сварке сопротивлением мартенситной нержавеющей стали. Sci Technol Weld Join 19 (7): 595–602

Статья Google Scholar

81.

Yao Q, Luo Z, Li Y, Yan F, Duan R (2014) Влияние электромагнитного перемешивания на микроструктуру и механические свойства точечной сварки сопротивлением магниевого сплава. Mater Des 63: 200–207

Артикул Google Scholar

82.

Senkara J, Zhang H, Hu S (2004) Прогнозирование выбросов при контактной точечной сварке. Weld J NY 83 (4): 123-S

Google Scholar

83.

Хан Л., Торнтон М., Бумер Д., Шергольд М. (2011) Корреляционное исследование механической прочности точечной контактной сварки алюминиевого сплава AA5754.J Mater Process Technol 211 (3): 513–521

Артикул Google Scholar

84.

Радакович Д., Тумулуру М. (2008) Прогнозирование режимов разрушения контактной точечной сварки при испытаниях на растяжение при сдвиге передовых высокопрочных автомобильных сталей. Сварка J 87 (4): 96

Google Scholar

85.

Gean A, Westgate S, Kucza J, Ehrstrom J (1999) Статическое и усталостное поведение сваренного точечной сваркой листа из алюминиевого сплава 5182-0.Сварка J 78: 80-с

Google Scholar

86.

Сан Х, Стивенс Э.В., Дэвис Р.В., Халил М., Спинелла Д.Д. (2004) Влияние размера зоны плавления на режимы разрушения и статическую прочность точечной контактной сварки алюминия. Сварка J 83 (11): 308

Google Scholar

87.

Бехравеш С.Б., Джахед Х., Ламберт С. (2011) Характеристика точечной сварки магнием при растягивающих и циклических нагрузках. Mater Des 32 (10): 4890–4900

Артикул Google Scholar

88.

Кан Дж, Чен Й, Сиглер Д., Карлсон Б., Уилкинсон Д.С. (2015) Усталостное поведение точечной сварки разнородных алюминиевых сплавов. Процедура Eng 114: 149–156

Статья Google Scholar

89.

Перейра А., Феррейра Дж., Антунес Ф., Бартоло П. (2014) Оценка усталостной долговечности алюминиевых точечных и сварных соединений.J Adhes Sci Technol 28 (14-15): 1432–1450

Статья Google Scholar

90.

Xiao L, Liu L, Chen DL, Esmaeili S, Zhou Y (2011) Усталостное поведение контактной точечной сварки и дислокационные субструктуры при двух различных плавках магниевого сплава AZ31. Mater Sci Eng A 529: 81–87

Статья Google Scholar

91.

Патель В.К., Боле С.Д., Чен Д.Л. (2014) Оценка усталостной долговечности соединений из сплавов Mg, сваренных ультразвуковой точечной сваркой.Mater Des 62: 124–132

Статья Google Scholar

92.

Бехравеш С.Б., Джахед Х., Ламберт С. (2014) Определение характеристик усталости и моделирование точечной сварки из магниевого сплава AZ31B. Int J Fatigue 64: 1–13

Статья Google Scholar

93.

Hassanifard S, Zehsaz M (2010) Влияние остаточных напряжений на усталостную долговечность точечных сварных соединений из алюминиевого сплава 5083-O.Процедуры Eng 2 (1): 1077–1085

Статья Google Scholar

94.

Lin F, Li TP, Yu Q, Sun LL, Meng QS Диффузионная связь между магниевым сплавом AZ91 и алюминиевым сплавом 7075. В: Advanced Materials Research, 2011. Trans Tech Publ, pp. 800–803

95.

Баласубраманян В., Рависанкар В., Редди Г.М. (2008) Влияние обработки старением после сварки на усталостное поведение сварных соединений из алюминиевого сплава AA7075 импульсным током. J Mater Eng Perform 17 (2): 224–233

Статья Google Scholar

96.

Афшари Д., Седиги М., Карими М., Барсум З. (2013) Об остаточных напряжениях в алюминиевом сплаве 6061-T6, полученном контактной точечной сваркой: экспериментальный и численный анализ. J Mater Eng Perform 22 (12): 3612–3619

Статья Google Scholar

97.

Nodeh IR, Serajzadeh S, Kokabi AH (2008) Моделирование сварочных остаточных напряжений при контактной точечной сварке, КЭ моделирование и рентгеновская проверка.J Mater Process Technol 205 (1): 60–69

Статья Google Scholar

98.

Long X, Khanna SK (2005) Остаточные напряжения в точечной сварке алюминиевых сплавов нового поколения, часть B – конечно-элементное моделирование остаточных напряжений в точечной сварке алюминиевого сплава 5754. Sci Technol Weld Join 10 (1): 88–94

Статья Google Scholar

99.

Афшари Д., Седиги М., Барсум З. (2012) Остаточное напряжение в листах из алюминиевого сплава, сваренных контактной точечной сваркой.i-Manager’s J Mech Eng 2 (4): 6

Google Scholar

100.

Khanna SK, Long X, Porter WD, Wang H, Liu C, Radovic M, Lara-Curzio E (2005) Остаточные напряжения в точечной сварке алюминиевых сплавов нового поколения, часть A – теплофизические и термомеханические свойства 6111 и 5754 алюминиевых сплавов. Sci Technol Weld Join 10 (1): 82–87

Статья Google Scholar

101.

Эмре Х. Э., Качар Р. (2015) Разработка выступа сварного шва для стали TRIP800, полученной контактной точечной сваркой, и оценка режима разрушения его сварного изделия.Int J Adv Manuf Technol: 1–11

102.

Jagadeesha T, Jothi TS (2015) Исследования влияния параметров процесса на образцы, полученные точечной сваркой сопротивлением AISI 316L. Int J Adv Manuf Technol: 1–16

103.

Ashtiani HRR, Zarandooz R (2015) Микроструктурные и механические свойства контактной точечной сварки сплава Inconel 625 supper. Int J Adv Manuf Technol: 1–13

104.

Lang B, Sun D, ​​Li G, Qin X (2008) Влияние параметров сварки на микроструктуру и механические свойства соединений, полученных контактной точечной сваркой из магниевого сплава.Sci Technol Weld Join 13 (8): 698–704

Статья Google Scholar

105.

Hou LL, Qiu RF, Shi HX, Guo JQ (2014) Свойства соединения точечной сваркой сопротивлением между мягкой сталью и алюминиевым сплавом с прослойкой из AlCu28. Appl Mech Mater 675: 15–18

Артикул Google Scholar

106.

Qiu RF, Shi HX, Yu H, Zhang KK, Tu YM, Satonaka S (2010) Влияние силы электрода на характеристики соединения из магниевого сплава, сваренного контактной точечной сваркой с покрывающими пластинами.Mater Manuf Process 25 (11): 1304–1308

Артикул Google Scholar

107.

Луо Х, Хао Ц., Чжан Дж, Ган З, Чен Х, Чжан Х (2011) Характеристики контактной сварки магниевых сплавов AZ31 и AZ91. Сварка J 90: 249–257

Google Scholar

108.

Cao X, Jahazi M, Immarigeon J, Wallace W (2006) Обзор методов лазерной сварки магниевых сплавов. J Mater Process Technol 171 (2): 188–204

Статья Google Scholar

109.

Qiu R, Iwamoto C, Satonaka S (2009) Влияние реакционного слоя на прочность соединения алюминия и стали, сваренного контактной точечной сваркой. Mater Charact 60 (2): 156–159

Статья Google Scholar

110.

Qiu R, Iwamoto C, Satonaka S (2010) Межфазный реакционный слой в стыке контактной точечной сварки между алюминиевым сплавом и аустенитной нержавеющей сталью. Mater Sci Technol 26 (2): 243–246

Статья Google Scholar

111.

Qiu R, Satonaka S, Iwamoto C (2009) Влияние непрерывности межфазного реакционного слоя на прочность на разрыв соединений точечной сварки сопротивлением между алюминиевым сплавом и сталью. Mater Des 30 (9): 3686–3689

Статья Google Scholar

112.

Qiu R, Iwamoto C, Satonaka S (2009) Межфазная микроструктура и прочность стыков стали / алюминиевого сплава, сваренных контактной точечной сваркой с защитной пластиной. J Mater Process Technol 209 (8): 4186–4193

Артикул Google Scholar

113.

Qiu R, Shi H, Zhang K, Tu Y, Iwamoto C, Satonaka S (2010) Межфазная характеристика соединения между низкоуглеродистой сталью и алюминиевым сплавом, сваренных контактной точечной сваркой. Mater Charact 61 (7): 684–688

Статья Google Scholar

114.

Аргавани М., Мовахеди М., Кокаби А. (2016) Роль цинкового слоя в контактной точечной сварке алюминия со сталью. Mater Des 102: 106–114

Google Scholar

115.

Sun X, Stephens EV, Khaleel MA, Shao H, Kimchi M (2004) Точечная контактная сварка алюминиевого сплава со сталью с переходным материалом – от процесса к производительности – часть I: экспериментальное исследование. Сварной шов J 83: 188-S

Google Scholar

116.

Oikawa H, Ohmiya S, Yoshimura T, Saitoh T (1999) Точечная контактная сварка стального и алюминиевого листа с использованием вставного металлического листа. Sci Technol Weld Join 4 (2): 80–88

Статья Google Scholar

117.

Оикава Х., Сайто Т. (1999) Точечная контактная сварка стали и алюминиевого листа с использованием металлической вставки. Weld Int 13 (5): 349–359

Артикул Google Scholar

118.

Ватанабе Т., Янагисава А., Кону Ма С., Дой Й. (2006) Точечная контактная сварка мягкой стали с сплавом Al-Mg. Weld Int 20 (4): 290–294

Артикул Google Scholar

119.

Ибрагим И., Ито Р., Какиучи Т., Уэмацу Ю., Юн К., Мацуда С. (2015) Усталостное поведение сварных точечных сварных швов разнородных сплавов / стали, выполненных с использованием прослойки Al-Mg.Sci Technol Weld Присоединяйтесь: 1362171815Y. 0000000086

120.

Qiu R, Wang N, Shi H, Cui L, Hou L, Zhang K (2015) Присоединение стали к алюминиевому сплаву методом контактной точечной сварки с заклепкой. Int J Mater Res 106 (1): 60–65

Статья Google Scholar

121.

Ling Z, Li Y, Luo Z, Feng Y, Wang Z (2016) Сварка резистивного элемента из алюминиевого сплава 6061 с борсодержащей сталью 22MnMoB без покрытия. Mater Manuf Process (только что принято)

122.

Luo AA (2013) 8 – приложения: аэрокосмическая, автомобильная и другие структурные применения магния. В кн .: Пекгулерюз М.О., Кайнер К.Ю., Кая А.А. (ред.) Основы металлургии магниевых сплавов. Woodhead Publishing, pp. 266–316

123.

Palanivel S, Nelaturu P, Glass B, Mishra R (2015) Аддитивное производство с фрикционным перемешиванием для высоких структурных характеристик за счет микроструктурного контроля в сплаве WE43 на основе магния. Mater Des 65: 934–952

Статья Google Scholar

124.

Лю Л., Рен Д., Лю Ф. (2014) Обзор разнородных методов сварки магниевых сплавов с алюминиевыми сплавами. Материалы 7 (5): 3735–3757

Артикул Google Scholar

125.

Луо Й, Ли Дж.Л. (2014) Анализ образования самородков при контактной точечной сварке разнородных металлических листов из алюминиевых и магниевых сплавов. Metall Mater Trans A 45a (11): 5107–5113

Артикул Google Scholar

126.

Zhang Y, Luo Z, Li Y, Liu Z, Huang Z (2015) Характеристики микроструктуры и свойства растяжения разнородных соединений Mg / Al, изготовленных термокомпенсированной контактной точечной сваркой с промежуточным слоем Zn. Mater Des 75: 166–173

Статья Google Scholar

127.

Penner P, Liu L, Gerlich A, Zhou Y (2013) Технико-экономическое обоснование контактной точечной сварки разнородных комбинаций Al / Mg с прослойками на основе Ni. Sci Technol Weld Join 18 (7): 541–550

Статья Google Scholar

128.

Sun M, Niknejad S, Zhang G, Lee M, Wu L, Zhou Y (2015) Микроструктура и механические свойства точечной сварки сопротивлением AZ31 / AA5754 с использованием промежуточного слоя никеля. Mater Des 87: 905–913

Google Scholar

129.

Penner P, Liu L, Gerlich A, Zhou Y (2014) Точечная сварка разным сопротивлением алюминия и магния со стальными прослойками, покрытыми цинком. Сварка J 93 (6): 225–231 с

Google Scholar

130.

Qiu R, Higuchi K, Satonaka S, Iwamoto C (2009) Характеристика соединения титана и алюминиевого сплава, сваренного контактной точечной сваркой с защитной пластиной.溶 接 学会 論文集 27 (2): 109s – 113s

131.

Перейра А., Феррейра Дж., Антунес Ф., Бартоло П. (2010) Анализ производственных параметров прочности на сдвиг алюминиевых клеевых соединений внахлест. J Mater Process Technol 210 (4): 610–617

Статья Google Scholar

132.

Tao W, Ma Y, Chen Y, Li L, Wang M (2014) Влияние вязкости клея и модуля упругости на процесс сварки точечной лазерной сваркой. Int J Adhes Adhes 51: 111–116

Артикул Google Scholar

133.

Liu L, Ren D, Li Y (2011) Статический анализ механики различных структур лазерной сварки при соединении сплава AZ61 Mg. Int J Adhes Adhes 31 (7): 660–665

Артикул Google Scholar

134.

Шен Дж, Чжан И, Лай Х, Ван П. (2012) Нанесение клея при сварке нескольких стопок стальных листов. Сварной шов J 91: 59s – 66s

Google Scholar

135.

Zhang Y, Sun H, Wang P-C, Chen G (2014) Повышение надежности процесса сварки оцинкованной стали DP780. Сварной шов 93 (12): 472S – 481S

Google Scholar

136.

Sam S, Shome M (2010) Статические и усталостные характеристики двухфазных стальных листов, соединенных сваркой.Sci Technol Weld Join 15 (3): 242–247

Статья Google Scholar

137.

Хан MF, Dwivedi D, Ghosh P (2010) Исследования влияния параметров процесса на характеристики сдвига соединений из алюминиевого сплава, полученных с помощью клеевого соединения, точечной сварки и сварки. В кн .: Материалы 36-й Международной конференции МАТАДОР. Springer, pp 287–292

138.

Darwish S (2003) Характеристики сварных алюминиевых листов промышленного назначения (BS 1050).Int J Adhes Adhes 23 (3): 169–176

Артикул Google Scholar

139.

Zheng R, Lin J, Wang P-C, Wu Y (2015) Корреляция между характеристиками поверхности и статической прочностью адгезионного магния AZ31B. Int J Adv Manuf Technol: 1–10

140.

Senkara J, Zhang H (2000) Трещины при точечной сварке алюминиевого сплава AA5754. Сварка J 79 (7): 194-с

Google Scholar

141.

Ghazanfari H, Naderi M (2014) Определение характеристик вытеснения при контактной точечной сварке с помощью метода картирования твердости. Int J Miner Metall Mater 21 (9): 894–897

Артикул Google Scholar

142.

Yi L, Rui W, Xiaojian X, Yang Z (2015) Анализ вытеснения контактной точечной сварки на оцинкованной стали путем обнаружения сигналов корпусной акустической эмиссии. Int J Adv Manuf Technol: 1–8

143.

Qiu R, Wang N, Shi H, Zhang K, Satonaka S (2014) Непараметрические эффекты на образование пор при контактной точечной сварке магниевого сплава.Sci Technol Weld Join 19 (3): 231–234

Статья Google Scholar

144.

Tu YM, Qiu RF, Shi HX, Yu H, Zhang KK (2011) Анализ влияющих факторов порообразования при контактной точечной сварке магниевого сплава. Mater Process Technol Pts 1-4 291-294: 2885–2888

145.

Zhang H, Senkara J, Wu X (2002) Подавление растрескивания в алюминиевых сплавах RSW AA5754 механическими средствами. ASME J Manuf Sci Eng 124: 79–85

Статья Google Scholar

146.

Lum I, Biro E, Zhou Y, Fukumoto S, Boomer D (2004) Точечная коррозия электрода при контактной точечной сварке алюминиевого сплава 5182. Metall Mater Trans A 35 (1): 217–226

Article Google Scholar

147.

Zhou Y, Fukumoto S, Peng J, Ji C, Brown L (2004) Экспериментальное моделирование точечной коррозии поверхности деградированных электродов при контактной точечной сварке алюминиевых сплавов. Mater Sci Technol 20 (10): 1226–1232

Статья Google Scholar

148.

Пэн Дж., Фукумото С., Браун Л., Чжоу Н. (2004) Анализ изображений деградации электрода при контактной точечной сварке алюминия. Sci Technol Weld Join 9 (4): 331–336

Статья Google Scholar

Металлы | Бесплатный полнотекстовый | Точечная контактная сварка алюминиевых сплавов и углеродистой стали с намоткой технологических лент

Рисунок 1. Сварка DeltaSpot с технологической лентой.

Рисунок 2. Сопротивление точечной сварке и распределение температуры: ( a ) Обычная точечная сварка; ( b ) точечная сварка технологической лентой.

Рисунок 3. Размер и метод точечной сварки.

Рисунок 4. Электрод, используемый в DeltaSpot: ( a ) размер электрода; ( b ) форма электрода.

Рисунок 5. Принципиальная схема, показывающая допустимый диапазон сварки (сварной шов). По вертикальной оси отложено время сварки или усилие на электродах; по горизонтальной оси отложен сварочный ток.

Рисунок 6. Экспериментальное оборудование: ( a ) Инверторный аппарат для точечной сварки постоянным током; ( b ) Сварочный аппарат DeltaSpot.

Рисунок 7. Принципиальная схема, иллюстрирующая параметры процесса сварки DeltaSpot с контрольными значениями.

Рисунок 8. Места проведения анализа с помощью энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDS) в сварном участке: ( a ) СЭМ-изображение разнородных точечных сварных швов алюминиевого сплава / стали с цинковым покрытием; ( b ) точка 1 основного металла стали, покрытой цинком; ( c ) слой интерметаллического соединения (IMC), точка 2; ( d ) острие из основного металла из алюминиевого сплава 3.

Рисунок 9. Места проведения анализа с помощью энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDS) на сварном участке: ( a ) СЭМ-изображение разнородных точечных сварных швов алюминиевого сплава / стали без покрытия. ( b ) Стальной основной металл без покрытия, точка 1; ( c ) близко к точке 2 слоя стального интерметаллического соединения (IMC) без покрытия; ( d ) близко к точке 3 слоя IMC алюминиевого сплава; ( d ) острие основного металла из алюминиевого сплава 4.

Рисунок 10. Измерение толщины слоя интерметаллических соединений (IMC): ( a ) Оцинкованная сталь; ( b ) сталь без покрытия.

Таблица 1. Материальный состав Al 6K32 и SGARC 440 (мас.%).

Al 6K32	Mg	Si	Fe	Cu	Mn	Cr	Zn	Ti
	0,02	1,0 0	0,13	0,0107	0,01	0,01	0,01
SGARC 440	Si	Cu	Mn	Cr	Ni	Mo	V	C
		0,14 1,4	0,1	0,1	0,05	0,01	0,09

Таблица 2. Типы технологических лент.

4 1407 SGARC

Основной металл	Технологическая лента	Материал ленты	Подвод тепла извне
Al 6K32	PT 3000	CrNi	Высокий
	PT Сталь	Средняя

Таблица 3. Условия сварки.

Условия сварки		Профили сварочного тока и силы на электроде
Ток (кА)	9, 11, 13
Время нарастания (мс)	0
Время основного тока (мс)	166, 332, 500
Время спада (мс)	0
Усилие 1 (кН)	2
Усилие 2 (кН)	0
Время предварительного усилия (мс)	0
Время удержания (мс)	0

Таблица 4. Форма излома и изображение поперечного сечения излома точечной сварки постоянным током.

Таблица 5. Анализ свариваемости точечной сварки постоянным током по условиям.

30 мм Диаметр Межфазный 10

Время основного тока (мс)	Позиция	Уровень тока (кА)
		9	11	13
166	Режим разрушения	Interfacial	Interfac. Межфазный
	Изгнание	–	–	Изгнание
	Диаметр самородка (мм)	–	–	–
	TSS (кН)	1.2	2,7	2,4
332	Тип разрушения	Заглушка	Заглушка	Заглушка
	Изгнание	–	изгнание	изгнание
		3,8	4,6	6,5
	TSS (кН)	2,1	2,9	3,8
500	Режим разрушения	Межфазный	Межфазный		изгнание	изгнание
	Диаметр самородка (мм)	–	–	–
	TSS (кН)	2. 8	3,4	3,4

Таблица 6. Форма излома сварного шва DeltaSpot и изображение поперечного сечения.

Таблица 7. Анализ свариваемости сварки DeltaSpot в зависимости от условий.

Диаметр стержня (мм) 7,4

Время основного тока (мс)	Позиция	Уровень тока (кА)
		9	11	13
166	Режим разрушения	Interfacial	Interfac. Межфазный
	Изгнание	–	–	–
	Диаметр самородка (мм)	–	–	–
	TSS (кН)	1.2	1,9	5,2
332	Вид разрушения	Заглушка	Заглушка	Заглушка
	Изгнание	–	–	Изгнание
		7,2	7,5
	TSS (кН)	4,8	4,7	4,0
500	Вид разрушения	Интерфейс	Заглушка	Заглушка
	Отвод		изгнание	изгнание
	Диаметр самородка (мм)	–	6. 5	7,7
	TSS (кН)	2,5	4,6	4,5

Таблица 8. Эталонные условия.

Параметр	Уровень
Ток (кА)	10
Время нарастания (мс)	50
Время основного тока (мс)	300
Время спуска (мс)	300
Усилие 1 (кН)	2
Усилие 2 (кН)	5
Время предварительного усилия (мс)	0
Время удержания (мс)	100

Таблица 9. Условия сварки по параметрам.

Параметр	Уровень
Ток (кА)	10 (фиксированный)
Время нарастания (мс)	0, 50, 100, 150
Основной ток время (мс)	200, 300, 400, 500
Время спада (мс)	0, 150, 300, 450
Усилие 1 (кН)	2, 3, 4, 5,
Усилие 2 (кН)	5 (фиксированное)
Время предварительного усилия (мс)	50, 0, −50
Время удержания (мс)	0, 50 , 100, 150

Таблица 10. Результаты экспериментов по сварке DeltaSpot алюминиевого сплава серии 6000 (Al 6K32) / стали марки 440 МПа (SGARC 440).

45 3.66 91 50 Усилие 1 (кН)1010

Параметр	Уровень	Изгнание	TSS (кН)	Режим разрушения
Время подъема (мс)	0	X
	X	3,47	Заглушка
	100	X	3.23	Заглушка
	150	X	3,01	Интерфейс
Время основного тока (мс)	200	X	2,79	Заглушка
	30014	X 900 3,47	Заглушка
	400	O	3,53	Заглушка
	500	O	1,42	Заглушка
Время спада (мс)	0	X 900	2. 93	Заглушка
	150	X	3,38	Заглушка
	300	X	3,47	Заглушка
	450	X	3,38	10	2	X	3,47	Заглушка
3	X	2,39	Заглушка
4	X	2.66	Интерфейс
5	X	2,41	Интерфейс
Время предварительного усилия (мс)	50	X	2,85	Интерфейс	0	0 900	3,47	Заглушка
	–50	X	3,44	Заглушка
	Время удержания (мс)	0	X	3,89	Заглушка
50		X	3. 19	Заглушка
100		X	3,47	Заглушка
150		X	3,02	Заглушка

Таблица 11. Оптимальные условия сварки.

Параметр	Уровень
Время нарастания (мс)	50
Время основного тока (мс)	300
Время спада (мс)	300
Усилие 1 (кН)	2
Усилие 2 (кН)	5
Время предварительного усилия (мс)	0
Время удержания (мс)	100

Таблица 12. Условия сварки по основному текущему времени.

Параметр	Уровень
Ток (кА)	5–14
Время нарастания (мс)	50
Время основного тока (мс)	300 , 400, 500
Время спада (мс)	300
Усилие 1 (кН)	1–4,5
Усилие 2 (кН)	5
Pre- время усилия (мс)	0
Время удержания (мс)	100

Таблица 13. Лепестковая кривая в зависимости от времени основного тока (300 мс).

9130 9130 4 –

	Ток
Сила 1	4,5	–	–	–	–	–	3167	3791	3279	3460	–	–	–	–	2456	3167	3073	3132	3868	3051
	3.5	–	–	–	2074	2752	2863	3756	3213	3353	–
	3	–	–	23305 23305 23305	2875	3144	3209	3065	3548	–
	2,5	–	–	2438	2831	3179	3684	309325	3684	309325	–
	2	–	1349	2987	3784	3756	3467	4001	–	–	–
	1. 5	–	2813	2961	3769	4295	–	–	–	–	–
	1	–	3052	–	–	–	–	–	–	–
		5	6	7	8	9	10	11	12	14

Таблица 14. Лепестковая кривая в зависимости от времени основного тока (400 мс).

45 –

	Ток
Сила 1	4,5	–	–	–	2948	3203	3066	3237	3371	3440	–	–	2033	3286	2988	3194	3493	3469	3716	–
	3. 5	–	–	2292	2221	3148	3229	3379	–	–	–
	3	–	2008						3408	3510	3529	–	–	–
	2,5	–	2241	3212	3662	3514	–	–	–	–	– –
	2	2078	2093	3580	3469	–	–	–	–	–	–
	1. 5	2448	2771	3586	–	–	–	–	–	–	–
	1	3018	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–
		5	6	7	8	9	10	11	12	14

Таблица 15. Лепестковая кривая в зависимости от времени основного тока (500 мс).

0 – 9130 9130 4 –

	Ток
Сила 1	4,5	–	–	–	–	2750	3374	3575	3317
	–	–	–	2771	3031	3245	3386	3396	–	–
	3. 5	–	–	2386	2923	3254	3371	3701	3957	–	–
	3	–	–							3293	3804	3711	4219	–	–
	2,5	–	–	2894	3321	3762	3467	–	– –
	2	–	2705	3374	3504	3405	–	–	–	–	–
	1. 5	–	2940	3228	3877	–	–	–	–	–	–
	1	537	3286	–	–	–	–	–	–
		5	6	7	8	9	10	11	12	14

Таблица 16. Кривая лепестка для стали без покрытия.

9130 1220

	Сила тока
Сила 1	4,5	–	–	–		651	976	1625	237	–		237	–	–	–	–	–	95	445	1786	1172	263	–	–
	3. 5	–	–	–	x	739	1119	721	195	–	–
	3	–	–	–	–	–	–	513	1426	1177	–	–
	2,5	415	–	–	389	1553	336	839		839	–
	2	561	x	–	799	1093	145	1256	–	–	–
	1. 5	477	x	x	–	–	–	–	–	–	–
	1	–	–	–	–	– –	–	–	–	–	–
		5	6	7	8	9	10	11	12	14

Таблица 17. Компоненты SEM-EDS для стали с цинковым покрытием.

5 1.70 Точка 2

Позиция	Элемент (вес%)
	Al-k	Fe-k	Zn-k
Точка 3	98,30	–
69,04	30,30	0,65
Точка 1	–	100,00	–

Таблица 18. Компоненты SEM-EDS из стали без покрытия.

– Точка 3

Положение	Элемент (вес%)
	Al-k	Si-k	Fe-k
Точка 4	97,17	2,83	74,36	–	25,64
Точка 2	20,44	–	79,56
Точка 1	–	–	100.00

Руководство по сварке алюминия – чудо-сварка

Сварка алюминия – это процесс изготовления, в котором используется тепло и давление для соединения двух компонентов, изготовленных из алюминия или сплавов на его основе. По сравнению со сварными сборками, изготовленными из других материалов, таких как сталь, сварные алюминиевые сборки не демонстрируют такой же уровень прочности, как их основные материалы. Таким образом, профессионалы отрасли обязательно должны выбрать правильный основной материал и технику сварки, чтобы сформировать максимально прочную связь между алюминиевыми компонентами.

Однако выбор этих элементов может быть сложной задачей, поскольку операции по сварке алюминия сильно различаются в отношении основных материалов и используемых методов сварки в зависимости от продукта и производственных спецификаций. В следующей статье представлен обзор сварки алюминия, чтобы клиенты могли лучше понять, какие алюминиевые материалы и методы сварки лучше всего подходят для их проекта.

Алюминий в сварочных операциях: характеристики, сплавы и серия

По сравнению с другими материалами, используемыми в сварочных операциях, алюминий имеет отличительные характеристики, которые требуют особых процедур обращения и создают уникальные проблемы.Свойства алюминия и его различных сплавов влияют на то, насколько хорошо материал подходит для процесса сварки и на характеристики конечного продукта. Например:

• Он имеет гораздо более низкую температуру плавления, чем сталь (1222 градуса по Фаренгейту по сравнению с 2500 градусами по Фаренгейту). Это качество позволяет выполнять сварочные операции при более низких температурах для получения сравнимого сварного шва.
• Он имеет оксидный слой с температурой плавления 3700 градусов по Фаренгейту, который действует как изолятор, что может вызвать проблемы при сварке при более низких температурах.
• Он теряет силу при нагревании и восстанавливает силу при охлаждении. В отличие от стали, алюминий остается прочным при более низких температурах, что делает его пригодным для использования в криогенных системах транспортировки сжиженного природного газа (СПГ).

Большинство, если не все алюминиевые сплавы демонстрируют эти свойства, поскольку они состоят в основном из алюминия с меньшим процентным содержанием других элементов. В следующем списке представлена ​​классификация серий алюминия и соответствующих им легирующих элементов:

• серия 1xxx (чистый алюминий) – без намеренного добавления элементов
• серия 2xxx (с термообработкой) – медь
• серия 3xxx (без термической обработки) – марганец
• серия 4xxx (без термической обработки) – кремний
• серия 5xxx (без термообработки) – магний
• серия 6xxx (с термообработкой) – магний и кремний
• серия 7xxx (с термообработкой) – цинк
• серия 8xxx – другие элементы

Рекомендации по сварке алюминия

При планировании проекта сварки алюминия необходимо учитывать несколько факторов, чтобы обеспечить наилучший сварной шов. Три ключевых момента:

Чистота алюминиевой поверхности

Любые загрязнения на поверхности алюминиевой заготовки могут помешать процессу сварки. Помимо потенциального изменения химической реакции, происходящей во время сварочных операций, они могут ослабить прочность сварного шва. В частности, склонность алюминия притягиваться к кислороду и реагировать с ним, образуя тонкий оксидный слой на поверхности, требует тщательной очистки и подготовки поверхности алюминия перед началом любых сварочных операций.

Размер алюминиевой заготовки

Алюминиевые листы и пластины доступны разной толщины для широкого спектра применений. В зависимости от толщины заготовки, используемой при сварке, некоторые методы сварки могут не подходить, в то время как другие могут быть идеальными. Например:

• Стыковые и угловые сварные швы обычно не подходят для соединения алюминиевых пластин менее 1/8 дюйма (3/2 мм).
• Дуговая сварка металла подходит для более тяжелых алюминиевых материалов размером до 2 1/2 дюймов (63.5 мм) толщиной.

Теплопроводность алюминия

Алюминий имеет относительно низкую температуру плавления металла. Это качество в сочетании с высокой степенью теплопроводности требует тщательного баланса подачи тепла, чтобы избежать как преждевременного рассеивания тепла, так и плавления. Алюминий проводит тепло в три-пять раз быстрее, чем сталь, и каждый из его сплавов имеет несколько разный уровень теплопроводности.

Чтобы учесть эти факторы, сварщики склонны использовать более высокие тепловложения, чтобы обеспечить более высокую скорость сварки, и предварительно нагревают более толстые куски алюминия перед выполнением любой сварочной операции.Во время процесса предварительного нагрева технические специалисты нагревают алюминий до температуры не более 400 градусов по Фаренгейту, чтобы уменьшить изменчивость, вызванную проводимостью. Однако, поскольку слишком длительное воздействие слишком высокой температуры может снизить прочность сварного шва в термообработанных и закаленных алюминиевых сплавах, заготовка нагревается в течение минимально возможного времени.

Методы сварки алюминия

С учетом этих соображений профессионалы отрасли могут выбрать лучшие методы для различных алюминиевых материалов, размеров деталей и предполагаемых областей применения.К наиболее распространенным методам сварки алюминия относятся следующие:

Газовая дуговая сварка металла (GMAW)

Дуговая сварка металлическим электродом в газе (GMAW), также известная как сварка в среде инертного газа (MIG), для сварки используется инертный газ и постоянный ток с обратной полярностью. два куска алюминия вместе. Он подходит для сварки алюминиевых пластин толщиной от 1/16 дюйма до нескольких дюймов. Как метод сварки, он является быстрым и универсальным, предлагая высокие скорости сварки для широкого спектра материалов и предполагаемых областей применения.

Газовая дуговая сварка вольфрамом (GTAW)

Газовая дуговая сварка вольфрамом (GTAW), также называемая сваркой вольфрамовым инертным газом (TIG), использует вольфрамовый газ для создания дуги. В отличие от GMAW, он лучше подходит для более тонких алюминиевых пластин или профилей из алюминиевых сплавов.

Дуговая сварка в экранированном угле (SCAW)

Дуговая сварка в экранированном угле (SCAW) – это ручной или автоматический процесс сварки, в котором для генерации дуги используется углеродный газ. Угольная дуга в сочетании с присадочным материалом из отдельного присадочного прутка используется для завершения сварки.Хотя флюс требуется на протяжении всей операции сварки, его необходимо удалить в конце. Конечные продукты, произведенные в процессе сварки SCAW, имеют сварные швы, идентичные продуктам, полученным в результате кислородно-ацетиленовой или кислородно-водородной сварки.

Дуговая сварка экранированного металла (SMAW)

При дуговой сварке защищенным металлом (SMAW) сварщики используют электрод, покрытый экструдированным флюсом или флюсом, нанесенным сильным погружением. Это покрытие защищает сварной шов, образуя газовый экран вокруг дуги и расплавленного материала. Он также объединяет оксид алюминия для образования шлака, который можно удалить в конце процесса сварки или во время чистовых операций.

Сварка атомарным водородом

При сварке атомарным водородом используется атмосфера газообразного водорода для поддержания дуги между двумя вольфрамовыми электродами. Процесс, методы и результаты аналогичны кислородно-ацетиленовой сварке, и производители могут автоматизировать процесс или выполнять его вручную.

Приварка шпилек

Приварка шпилек использует обычные инструменты для дуговой приварки шпилек и специальный адаптер сварочной горелки (который позволяет контролировать высокочистый защитный газ) для приваривания шпилек диаметром от 3/16 до 3/4 дюйма.В этом процессе используются методы разряда конденсатора или разрядки конденсатора тянутой дугой.

Электронно-лучевая сварка

При электронно-лучевой сварке сварщики бомбардируют алюминиевые детали высокоскоростным потоком электронов. Этот поток соединяет соединения вместе, преобразуя кинетическую энергию электронов в тепловую энергию при контакте с заготовкой (ами). Поскольку этот процесс может быть опасным, он обычно происходит в откачанной камере.

Контактная сварка

Существует три основных метода контактной сварки: оплавление, шовная сварка и точечная сварка.Каждый из этих процессов подходит для соединения алюминия и алюминиевых сплавов, включая высокопрочные, поддающиеся термической обработке алюминиевые сплавы.

На ваши молитвы о сварке алюминия отвечает чудо-сварка

Компания Miracle Welding имеет более чем 39-летний опыт производства и сварки высококачественной продукции. Знания и навыки, полученные в результате этого опыта, позволяют нам в значительной степени понять нюансы операций по сварке алюминия, в том числе то, как используемые сплавы, размеры деталей и используемые методы влияют на качество сварного конечного продукта.

От MIG и TIG до дуговой сварки и контактной сварки – у нас есть ноу-хау, чтобы удовлетворить все ваши потребности в сварке алюминия.