Что такое контактная точечная сварка
Один из наиболее востребованных методов соединения металлических заготовок – контактная точечная сварка. Технология идеально подходит для сваривания тонких листов. В статье поднимаются вопросы проблем, методов и основных принципов технологии.
Что такое контактная сварка
Точечная является разновидностью контактной сварки. В эту же группу входит шовная, стыковая и другие типы контактной сварки. Но в отличие от других способов соединения металлических заготовок точечная сварка получился очень широкое распространение. Она востребована в большинстве областей производства, начиная от строительства зданий и заканчивая авиационной отраслью. Например, корпус аэробуса состоит из десятков деталей, которые скрепляются между собой именно точечным методом.
Принцип выполнения сварочных работ несложный. Металл в определенной точке электрическим разрядом нагревается до высокой температуры, при которой начинается его плавление. В то же время обе плоскости металлических заготовок прижимаются одна к другой с предопределенным усилием. Механическая нагрузка и высокая температура делают свое дело: обе заготовки спаиваются между собой. В итоге получается надежный и малоприметный шов.
Многоточечный способ соединения металлов по сравнению с другими типами контактной сварки имеет свои отличительные особенности:
- Технология позволяет существенно сократить издержки времени на выполнение работ.
- На формирование одной точки шва требуется доли секунды.
- Для работы необходим ток большой силы, его значение составляет примерно 1000 ампер.
- В отличие от этого, напряжение должно быть совсем небольшим – не больше 10 ватт.
- Также небольшой является и зона плавления металлов. Показатель варьируется от нескольких миллиметров до 2-3 см.
- Последнее отличие – необходимость в большой механической нагрузке, которая может составлять несколько сот килограмм.
Чаще всего точечный метод сварки востребован для соединения тонких металлических листов внахлест. Однако она пригодна и для других целей, поскольку может сваривать заготовки толщиной до 3 см. в части кузовных работ этот показатель избыточен. Как показывает практика, специалистам приходится иметь дело с металлами не толще 7 мм.
Достоинства и недостатки контактной точечной сварки
Популярность точечного способа сварки обусловлена солидным перечнем достоинств:
- для того, чтобы начать работу не требуется флюс, электрод, присадочная проволока и т.д., что снижает расходы и экономит время;
- во время выполнения сварочных работ металл деформируется незначительно и точечно;
- сварочные аппараты такого типа просты в обращении. Воспользоваться ими сможет даже начинающий сварщик;
- эстетичность сварочного шва не вызывает нареканий даже в отъявленных скептиков;
- дешевизна рабочего процесса по сравнению с другими методами сварки;
- возможность автоматизации большинства технологических операций;
- с помощью многоточечной сварки можно выполнять большой объем работы. Скорость формирования сварных точек может достигать несколько сот за минуту.
В данного метода есть и недостатки. Справедливости ради стоит подчеркнуть, что они незначительны и их немного. Прежде всего – это сравнительно невысокая герметичность шва по сравнению со сплошным соединением, выполненным обычным электродом. И второй – это возможность образования избыточного напряжения в зоне точки сваривания. Важно тщательно подгонять заготовки, чтобы избежать этого.
Технология контактной сварки
Весь процесс состоит из трех основных этапов, Которые нужно рассмотреть подробно. Первый заключается в предварительно подготовке деталей. Затем соединяемые элементы размещаются под жалом сварки и сжимаются. В результате поверхность деформируется, появляется углубление в виде точки.
На последнем этапе к месту соединения подается электрический ток и металл плавится. Образуется жидкое ядро, которое со временем расширяется и после остывания будет скрепляющим элементом конструкции. Благодаря предварительной деформации поверхности в процессе сварки не образуются брызги расплава. Шов получается аккуратным и не нуждается в предварительной очистке поверхности.
Когда подача напряжения прекращается, металл остывает, расплав кристаллизуется и жидкое ядро затвердевает. Существует один небольшой, но важный нюанс. В процессе охлаждения в расплавленном металле создается остаточное напряжение, так как при остывании расплав уменьшается в размере. Бороться с эти можно несколькими способами. Самый простой заключается в том, что по завершению сварочных работ заготовки следует посильнее прижать одну к другой. тогда они лучше прокалываются и становятся более однородными. В остальной использование точечной сварки не требует каких-то специальных навыков или знаний.
Предварительная подготовка металла
Для точечной сварки важно предварительно подготовить металл. Стыки в обязательном порядке зачищаются от оксидной пленки, ржавчины и прочих загрязнений. Конечно, это можно и не делать. Но в таком случае теряется мощность при выполнении сварочных работ. Соответственно добиться качественного соединения заготовок будет очень сложно. Помимо этого, повышение мощности влечет ускорение износа сварочного аппарата.
Для зачистки кромок применяются разные материалы и оборудование: щетка по металлу, наждачная бумага, болгарка, аппараты пескоструйной обработки. Если же заготовки небольшого размера, то их можно вытравливать в специальных растворах.
Отдельного внимания заслуживают вопросы подготовки алюминия и его сплавов. На их поверхности есть защитная пленка, сформированная из оксида металла. Она не дает металлу хорошо прогреться и препятствует формированию качественного шва. Ее удалению следует уделить максимум сил и внимания.
Сварочное оборудование
Для точечной электросварки можно использовать оборудование переменного или постоянного тока, конденсаторные или низкочастотные аппараты. Названные установки отличаются формой сварочного тока и силовым контуром. Каждая из моделей имеет как положительные, так и отрицательные сравнительные показатели. Среди сварщиков (в том числе и любителей) наибольшее распространение установки переменного тока.
Вероятные дефекты контактной точечной сварки
При наличии опыта и надлежащего оборудования сложно будет точечную сварку сделать плохо. Тем не менее, на практике встречаются случаи, когда работа выполнены с дефектами. В большинстве своем они образуются не в месте соединения заготовок, а по металлу.
Они бывают разного рода. Прежде всего, наблюдаются дефекты с формированием литого ядра: оно может быть слишком большим или маленьким, смещаться в сторону относительно центра стыка. Реже шов получается не сплошным. Любители, не имеющие достаточного опыта, могут настроить аппарат неверно, что в итоге оборачивается избыточной деформацией или же слабой провариваемостью металла.
Наиболее чувствительным дефектом является плохо проваренное ядро или же его полное отсутствие. Как показывает практика, такие конструкции долго не служат. Они не способны противостоять нагрузкам и вскоре просто ломаются в месте стыка. Дефект может дать о себе знать в самых разных условиях. Например, при увеличении интенсивности эксплуатации, после сильного нагрева (охлаждения) или после резкого перепада температуры.
Читайте также: Дефекты сварных швов
Заключение
Контактная сварка представляет собой практичный и удобный метод соединения металлических заготовок. Она не требует использования проволоки или флюса. На рынке представлено оборудование для ручной или автоматической сварки, что дает потребителю возможность выбрать наиболее подходящий вариант. Простота использования – еще один несомненный плюс, делающий технологию доступной даже для начинающих сварщиков.
Контактная сварка и применение машин контактной и точечной сварки Статьи
Как известно, контактная сварка – это технологический процесс, при котором происходит соединение металлических деталей с помощью сварочного оборудования. Прочность соединения зависит от того, какой способ сварки был выбран: электрический (плавление), газоплазменный или холодный способ. Сварочные соединения бывают: стыковочные, внахлест, угловые, тавровые. Наибольшую распространенность получил электрический способ сварки.
Точечная сварка относится к одному из видов контактной электросварки металлических изделий нахлесточным сварным соединением. В зависимости от того, как расположены электроды по отношению к свариваемым заготовкам, она может быть как двусторонней, так и односторонней. Такой способ точечного соединения нашел применение в автосервисах, при ремонте автомобилей. Для осуществления сварочных работ требуется определенный сварочный аппарат.
Несколько аппаратов контактной сварки из нашего каталога
Машины контактной сварки классифицируется по типам сварного соединения и по типам тока, питающего сварочный трансформатор. Так, машина шовной сварки (№1 на рисунке ниже) – используется для соединения металла сплошным швом, машина точечной сварки (№2) – для точечного соединения металла, а машина стыковой сварки (№3) применяется только для стыковой сварки оплавлением металла.
Контактная сварка – это соединение металла путем нагрева электрическим током и пластической деформации зоны соединения под действием сжимающего усилия.
Контактная сварка была открыта английским физиком Уильямом Томсоном в 1856 году. В России в 1877 году Бенардос Н.Н. разработал способы контактной точечной и шовной сварки. В промышленности такой вид сварки стала применятся с 1936 года после освоения серийного выпуска контактных сварочных машин.
Основные преимущества:
- Высокая производительность;
- Низкий расход вспомогательных материалов;
- Высокая надежность и качество сварных соединений;
- Невысокие требования к квалификации сварщика.
Точечная сварка – это основной способ контактной сварки. Она основана на зажиме свариваемых деталей в электродах машины точечной сварки или специальных сварочных клещах. Между электродами начинает протекать большой ток, который разогревает металл деталей в месте их контакта до температур плавления. Затем ток отключается и осуществляется «проковка» за счёт увеличения силы сжатия электродов. Точечная сварка в зависимости от расположения электродов по отношению к свариваемым заготовкам может быть двусторонней и односторонней.
Машина контактной сварки может быть стационарной, передвижной и подвесной. По роду тока в сварочном контуре сварочные машины делятся на переменного и постоянного тока. По способу сварки различают машины для точечной, рельефной, шовной и стыковой сварки. Любая машина точечной сварки состоит из механической и электрической частей, гидро- или пневмосистемы и системы водяного охлаждения.
Машины контактной сварки широко используется во многих отраслях современной промышленности и применяется в большинстве технологических и ремонтных работ, связанных со сваркой. Машина точечной сварки – это специальная машина, приспособленная для сварки конкретных конструкций и типоразмеров деталей. Пример такой сварочной машины – машина контактной точечной сварки кузова автомобилей, встроенная в автоматическую линию сборочного конвеера.
Для ознакомления с нашим ассортиментом машин точечной справки, посетите соответствующий раздел контактная сварка.
Контактная сварка – технология, виды, обозначение
Контактная сварка – процесс создания монолитного сварного шва путем расплавления кромок свариваемых деталей электрическим током и последующей деформацией сжимающим усилием. Особое распространение технология получила в тяжелой промышленности и служит для беспрерывного производства однотипной продукции.
Данная технология является распространенной при серийном соединении тонколистового металла
Сегодня как минимум один аппарат контактной сварки имеется на каждом заводе, а все благодаря преимуществам технологии:
- производительность – сварная точка создается не дольше 1 секунды;
- высокая стабильность работы – однажды настроив устройство оно может работать долгое время без стороннего вмешательства, сохраняя качество работ;
- низкие затраты на обслуживание – это касается расходных материалов, рабочим элементом служат контактные электроды;
- возможность работы с машиной специалистов низкой квалификации.
Технология контактной сварки
Простая, на первый взгляд, технология контактной сварки состоит из ряда процедур, обязательных к выполнению. Достичь качественного соединения можно только в случае соблюдения всех технологических особенностей и требований процесса.
Сущность процесса
Для начала стоит разобраться, как работает данная система?
Суть электроконтактной сварки это два неразрывных физических процесса – нагрев и давление. При прохождении через зону соединения электрического тока выделяется тепло, которое служит для расплавления металла. Чтобы обеспечить достаточное выделение тепла сила тока должна достигать нескольких тысяч или даже десятков тысяч ампер. Одновременно с этим на деталь воздействует некоторое давление с одной или обеих сторон, при этом создается плотный шов без видимых и внутренних дефектов.
Процесс соединения связан с локальным нагревом заготовок с одновременным их прижатием
При правильной организации процесса сами детали практически не подвержены нагреву, так как их сопротивление минимально. По мере создания монолитного соединения сопротивление уменьшается, а вместе с тем и сила тока. Подверженные нагреву электроды сварочного аппарата охлаждаются внедренной технологией с применением воды.
Подготовка поверхностей
Существует множество технологий, которые позволяют обработать поверхность перед использованием контактной сварки. Сюда относят:
- зачистку от грубых загрязнений;
- обезжиривание;
- снятие оксидной пленки;
- сушку;
- пассирование и нейтрализацию.
Порядок и сами технологии обуславливаются конкретным процессом и видом заготовок.
В целом, перед началом сваривания поверхность должна:
- обеспечивать минимальное сопротивление между деталью и электродом;
- обеспечивать равное сопротивление на всей протяженности контакта;
- свариваемые детали должны иметь гладкие поверхности без выпуклостей и впадин.
Машины для контактной сварки
Оборудование для контактной сварки бывает:
- неподвижным;
- передвижным;
- подвешенным или универсальным.
Разделяют сварки по роду тока на постоянного и переменного тока (трансформаторные, конденсаторные). По способам сваривания бывают точечные, шовные стыковые и рельефные, о которых мы поговорим чуть ниже.
Оборудование может быть как стационарным, так и переносным
Все сварочные устройства точечной сварки состоят из трех частей:
- электросистемы;
- механической части;
- водяного охлаждения.
Электрическая часть отвечает за расплавление деталей, контроль циклов работы и отдыха, а также устанавливает текущие режимы. Механическая составляющая представляет собой пневматическую или гидравлическую систему с различными приводами. Если установлен только привод сжатия, то перед нами точечная разновидность, шовные имеют еще и ролики, а стыковые систему сжатия и осадки изделий. Водяное охлаждение состоит из первичного и вторичного контура, разводящих штуцеров, шлангов, вентилей и реле.
Электроды для контактной сварки
В данном случае электроды не только замыкают электрический контур, но и служат отводом тепла от сварного соединения, передают механическую нагрузку, в ряде случаев помогают передвигать заготовку (роликовые).
Размеры и форма электродов для контактной сварки различаются в зависимости от применяемого оборудования и свариваемого материала
Такое использование обуславливает ряд жестких требований, которым должны соответствовать электроды. Они должны выдерживать температуру свыше 600 градусов, давление до 5 кг/мм2. Именно поэтому их изготавливают из хромовой бронзы, хромциркониевой бронзы или кадмиевой бронзы. Но даже такие мощные сплавы не способны долго выдерживать описанные нагрузки и быстро выходят из строя, снижая качество работ. Размер, состав и другие характеристики электрода подбираются исходя из выбранного режима, типа сварки и толщины изделий.
Дефекты сварки и контроль качества
Как и при любой другой технологии, сварочные соединения должны подвергаться жесткому контролю, для выявления всевозможных дефектов.
Здесь применяются практически все методы неразрушающего контроля и прежде всего – внешний осмотр. Однако, из-за прижатия деталей, выявить подобным способом дефекты бывает очень сложно, поэтому часть изготовленной продукции отбирается и проводится разрез деталей вдоль шва для выявления погрешностей. В случае обнаружения дефекта партия потенциально дефектной продукции отправляется на переработку, а аппарат калибруют.
Разновидности контактной сварки
Технология создания сварного пятна обуславливает разделение процесса на несколько видов:
Точечная контактная сварка
В данном случае сваривание происходит в одной или одновременно в нескольких точках. Прочность шва состоит из множества параметров.
Точечный способ является самым распространенным методом
В этом случае на качество работ влияет:
- форма и размер электрода;
- сила тока;
- сила давления;
- длительность работ и степень очистки поверхности.
Современные аппараты точечной сварки способны работать с эффективностью 600 сварных соединений в минуту. Подобная технология используется для соединения частей точной электроники, для соединения кузовных элементов автомобилей, самолетов, сельскохозяйственной техники и имеет еще множество других областей использования.
Рельефная сварка
Принцип работы одинаковый с точечной сваркой, но основное отличие заключается в том, что сам сварной шов и электрод имеют схожую, рельефную форму. Рельефность обеспечивается естественной формой деталей или созданием специальных штамповок. Как и точечная сварка, технология применяется практически повсеместно и служит дополняющей, способной сваривать рельефные детали. С ее помощью можно прикреплять кронштейны или опорные детали к плоским заготовкам.
Шовная сварка
Процесс многоточечной сварки, при которой несколько сварных соединений располагаются близко или с перекрытием, формируя единое монолитное соединение. Если между точками имеется перекрытие, то получается герметичный шов, при близком расположении точек шов не герметичен. Так как шов, с использованием расстояния между точками не отличается от созданного точечным швом, подобные аппараты используются редко.
В промышленности более популярным является перекрывающийся, герметичный шов, с помощью которого создают баки, бочки, баллоны и другие емкости.
Стыковая сварка
Здесь детали соединяют, прижимая друг к другу, а затем оплавляют всю плоскость контакта. Технология имеет свои разновидности и разделяется на несколько видов на основании типа металла, его толщины и нужного качества соединения.
Сварочный ток протекает через стык заготовок, расплавляет их и надежно соединяет
Самый простой способ – сварка сопротивлением, подходит для легкоплавких заготовок с малой площадью пятна контакта. Сварка с оплавлением и плавлением с подогревом подходит для более прочных металлов и огромного сечения. Таким способом сваривают части кораблей, якоря и тд.
Выше, описаны наиболее популярные и используемые, но есть и такие виды точечной сварки:
- шовно-стыковая осуществляется вращающимся электродом с несколькими контактами для замыкания цепи, протягивая заготовку через такой аппарат можно получить негерметичный сплошной шов, состоящий из множества сварных точек;
- рельефно-точечная деталь сваривается согласно текущего рельефа, однако шов состоит не из сплошного пятна контакта, а из многих точек;
- по методу Игнатьева в котором сварочный ток протекает вдоль свариваемых частей, поэтому давление не влияет на нагрев изделия и его сваривание.
Обозначение контактной сварки на чертеже
Согласно существующего стандарта условных обозначений точечная сварка имеет следующее обозначение на чертежах:
- Сплошной шов. Видимый сплошной шов на общем плане чертежа отмечают основной линией, остальные конструктивные элементы основной тонкой линией. Скрытый сварной сплошной шов обозначен штриховой линией.
- Сварные точки. Видимые сварные соединения на общем чертеже отмечают символом “+”, а скрытые не отмечают вовсе.
От видимого, скрытого сплошного шва или видимой сварной точки идет специальная линия с выноской, на которой отмечаются вспомогательные условные обозначения, стандарты, буквенно-цифровые знаки и т.д. В обозначении присутствует буква “К – контактная и маленькая буква “т”-точечная, указывающие на метод выполнения сварки и ее разновидность. Швы, не имеющие обозначения, отмечают линиями без полок.
ГОСТ 15878-79 Регламентирует размеры и конструкции сварных соединений контактной сварки
Вся основная информация подается на линии выноске или под ней, в зависимости от обращенной стороны (лицевая или оборотная). Вся необходимая информация о шве берется из соответствующего ГОСТа, что указывается на сноске или дублируется в таблицу швов.
Контактная, точечная сварка металла: цена, услуги в Москве
Одним из видов соединения металлических конструкций является точечная сварка. Это разновидность контактного способа, основанная на передаче на электрод сжимающего усилия в точках соединения.
Завод Металлоизделий «Новаметалл» предлагает услуги электросварка металла, конструкций любой сложности. Чтобы оставить заявку, пишите на почту [email protected] или звоните по телефону: 8 (800) 777-19-60.
Контактное соединение деталей точечным методом может осуществляться одновременно в нескольких местах. Структура сварных точек зависит от нескольких факторов:
- форма и размеры поверхности контакта;
- сила тока, подводимого к электроду;
- величина усилия сжатия;
- время протекания тока.
За минуту работы сварочного агрегата можно произвести сварку конструкций в 600 точках. Таким способом осуществляется сваривание деталей размерами от 0,02 мкм до 20 мм. Контактная сварка листового металла и штампованных деталей широко распространена в автомобилестроении, судостроительной промышленности, производстве авиационной техники, сельском хозяйстве.
Особенности технологии точечной сварки
Сборка конструкций, которые соединяются контактной сваркой, осуществляется внахлёст. На зажатое между двух медных электродов место сварки подаётся электрический ток. Тепловой импульс приводит к нагреву рабочей поверхности и появлению расплавленного ядра. Время нагрева ограничено достижением внешним слоем металла состояния пластичности. Усилие сжатия после отключения токопроводящей сети необходимо сохранять до завершения процесса кристаллизации металла.
Результат – появление литой точки. По расположению проволоки процесс делится на два вида:
- Односторонний – когда ток распределяется между верхней и нижней деталями свариваемой конструкции.
- Двусторонний – когда заготовки зажимаются электродами с обеих сторон.
Второй тип соединения позволяет обрабатывать одновременно сразу несколько точек на двух деталях конструкции.
Надёжное соединение получается при использовании мягкого режима. Для достижения симметричности сварного ядра следует одновременно с увеличением температуры нагрева обеспечивать снижение степени теплоотведения в металл путём выбора материала проволоки с малой теплопроводностью.
Услуги по контактной, точечной сварке металла в Москве
Используя современное сварочное оборудование и имея в штате опытных сварщиков, мы готовы взяться за работу любой сложности. При выполнении заказа мы обязательно учитываем:
- свойства сварочного тока;
- характер поверхности свариваемых элементов;
- тип электродов;
- силe сжатия;
- время, в течение которого ток проходит через детали.
Мы оказываем полный комплекс услуг по обработке металла. Более подробную информацию по услуге, ценам Вы можете получить по номеру 8 (800) 777-19-60.
Точечная сварка
Темы: Контактная сварка.
Точечная сварка получила широкое распространение в промышленности, особенно при массовом производстве штампосварных конструкций в автомобиле- и авиастроении, космической технике, сельскохозяйственном и транспортном машиностроении, строительстве, а также в приборостроении при создании миниатюрных и прецизионных узлов и изделий электронной техники , средств связи и управления.
Другие страницы по теме
Точечная сварка
:
Большое значение и широкое применение контактной точечной сварки обусловлены следующими ее достоинствами:
- высокой производительностью и степенью автоматизации вследствие кратковременности самого процесса сварки и возможностью использования высокопроизводительных многоточечных машин, сборочно-сварочных поточных машин, агрегатов и роботизированных комплексов контактной сварки;
- возможностью получения сварных соединений высокого и стабильного качества для рациональной конструкции соединения при соблюдении оптимальных значений параметров режима и условий выполнения сварки;
- практическим отсутствием необходимости использования присадочных материалов, флюсов и газов;
- относительно высокими санитарногигиеническими условиями труда и культурой производства.
Перечисленные достоинства можно отнести ко всем видам контактной сварки.
Точечной сваркой можно сваривать детали из большинства известных конструкционных материалов: низко- и среднеуглеродистых, а также низколегированных, легированных коррозионно-стойких и жаропрочных сталей, алюминиевых и магниевых сплавов, титана и его сплавов, некоторых медных сплавов и ряда других материалов.
Лучше всего свариваются между собой однородные металлы и сплавы, построенные на одной основе или имеющие разную основу, но образующие между собой ряд твердых растворов.
Например, аустенитные стали хорошо свариваются с конструкционными , коррозионно-стойкие стали – с жаропрочными. Никель сваривают с низколегированными и коррозионно-стойкими сталями. Однако в ряде случаев контактная точечная сварка деталей из разнородных металлов и сплавов затруднена или невозможна, что обусловлено следующими основными факторами:
- различием теплофизических и механических свойств свариваемых пар металлов и зависимостью их от термического цикла сварки , что вызывает смещение электротеплового поля относительно плоскости свариваемого стыка;
- существенной химической и структурной неоднородностью металла литого ядра вследствие несимметричного проплавления деталей и незавершенности процессов перемешивания металла в ядре;
- образованием интерметаллических фаз и механических смесей, обладающих большой твердостью и хрупкостью, что приводит к низким механическим свойствам соединения.
Все чаще точечной сваркой соединяют металлы с антикоррозионными и декоративными покрытиями. Свариваемость таких металлов зависит от свойств покрытия и его толщины. Удовлетворительно свариваются металлы с электропроводными металлическими покрытиями толщиной 7… 30 мкм. В машиностроении используют стали, покрытые цинком, свинцом, алюминием, никелем и хромом, в приборостроении детали покрывают также оловом, оловянно-висмутовым сплавом, кадмием, золотом, серебром и никелем . Наибольшие трудности возникают при сварке металлов c неэлектропроводными фосфатными и оксидными покрытиями из-зa таких дефектов кaк выплески и непровары. Точечной сваркой обычно соединяют детали, собранные внахлестку, однако возможны и другие типы соединений.
Наиболее широко этим способом соединяют детали и заготовки, выштампованные из листового и вырезанные из профильного проката, а также детали, изготовленные резанием. Точечную сварку можно использовать для создания комбинированных конструкций, в которых заготовки из листового проката необходимо сваривать с деталями, изготовленными методами литья, ковки и высадки.
Как правило , точечной сваркой соединяют детали толшиной 0,5 . . .6,0 мм. На специальных машинах возможна сварка стали толщиной до 30,0 мм, при микросварке толщина привариваемых элементов составляет 20 … 50 мкм. Обычно в машиностроении сваривают детали равных толщин или с соотношением толщин не более 1 : 6 (при толщине тонкой детали 0,5 . . .1,5 мм) , в приборостроении соотношение толщин соединяемых элементов может быть более чем 1 : 100.
Точечная сварка может быть двусторонней и односторонней. Пpи сварке компактных деталей или узлов открытого типа c отбортовкой применяется двусторонняя сварка, а для крупногабаритных узлов и при ограниченном доступe к зоне сварки – односторонняя. Пpи сварке в массовом производствe для повышения производительности используется многоточечная сварка .
При проектировании сварной конструкции, выполняемой точечной сваркой на универсальном оборудовании с использованием простейших сборочных приспособлений, желательно обеспечить :
- минимальную и неизменную массу деталей из ферромагнитного материала, вводимую в контур сварочной машины, так как наличие магнитной стали в сварочном контуре ведет к увеличению его сопротивления и снижению силы сварочного тока; конструкция а на рис. 1 более предпочтительна, чем конструкция б;
- необходимые жесткость и прочность электродов и хоботов из сплавов с твердостью ≥120 НВ, передающих требуемую силу сжатия при сварке внутри узлов коробчатой формы, обечаек и труб (см . рис. 1, в), при этом размеры отверстия (в мм) свариваемых узлов прямоугольного или круглого сечения должны отвечать следующим зависимостям :
где Fсж – сила сжатия электродов, даН , определяемая толщиной и материалом , подлежащим сварке; L – длина детали (или вылет электрода), мм; при не возможности введения электрода внутрь полого тонкостенного профиля целесообразно использовать медные раздвижные вставки (см. рис. 1, г) или удаляемый после сварки легкоплавкий материал;
- свободный доступ электродов к месту сварки с тем, чтобы использовать прямые электроды с внутренним охлаждением, поэтому конструкция узла на рис. 1, д предпочтительнее узла, показанного на рис. 1, е;
- свободную деформацию деталей в зоне сварки, узел ж на рис. 1 полностью отвечает этому требованию, узел з на этом рисунке – частично;
- минимально возможные зазоры между деталями за счет повышения точности заготовок, фиксируюших приспособлений и качества сборки деталей в местах их сопряжения под сварку.
Точечная сварка чаще всего применяется для нахлесточных соединений c обязательным получением литого ядра. Прочность сварной точки определяется качествoм металла литого ядра, зoны термического влияния и размерами сечения ядра. Основной геометрический параметр точечного соединения – это диаметр литого ядра. ГОСТ 15878-79 регламентирует основные размеры конструктивных элементов сварных соединений для групп А и Б (см. таблицы в ГОСТ 15878-79 и рис. 2). Соединения группы А имеют большие диаметры литого ядра и обладают более высокой прочностью по сравнению с соединениями группы Б.
Фактический диаметр сварной точки должен быть не менее указанного в таблицах ГОСТа. При отработке технологии сварки выбранные параметры режима должны обеспечивать диаметр ядра dном на 15.. .25 % больше табличного для компенсации технологических возмущений при сварке .
Величина проплавления h мало влияет на прочность точки и может изменяться в пределах 20 .. .80 % толщины каждой детали. При проплавлении <20 % не удается обеспечить стабильные размеры литого ядра и отсутствие в нем дефектов, при проплавлении >80 % наблюдается перегрев металла в околошовной зоне и в контакте электрод – деталь, что снижает коррозионную стойкость соединения, повышает изнашивание электродов и вероятность образования выплесков.
Обычно минимальное значение проплавления (20 %) достигается в тонкой детали при сварке деталей неравной толщины , максимальное проплавление (до 95 %) характерно для титановых сплавов ввиду их низкой теплопроводности.
Бесследная сварка , когда отсутствует заметная вмятина на поверхности одной из деталей, достигается при односторонней сварке на медной подкладке (см . п. 2 в таблице на странице Схема точечной сварки) или при сварке с холостым плоским электродом большого диаметра (см. п. 5 таблицы на той же странице).
При сварке деталей неодинаковой толщины (см. рис. 2, в) конструктивные элементы соединения выбирают по более тонкой детали. Если соотношение толщин свариваемых деталей S / S1 > 2, величины В, t и с увеличивают на 20.. .30 %. При двусторонней сварке трех деталей (в исключительных случаях четырех) диаметр литого ядра, измеренный в плоскости сопряжений каждой пары деталей, должен соответствовать государственному стандарту (при односторонней сварке число одновременно свариваемых деталей не может быть более двух). Если при сварке пакета из трех деталей образуются два литых ядра (см. рис. 3, а) , то величина нахлестки В устанавливается по тонкой детали l, l‘. В случае образования обшей литой зоны (см . рис. 3, б) нахлестка со стороны края средней детали должна быть увеличена на 20 .. .30 % с тем , чтобы предотвратить возможное раздавливание края детали 2.
Рисунок 2. Конструктивные элементы, графическое изображение и условное обозначение сварных соединений, выполненных точечной сваркой из однотолщинных и одноименных металлов (а), плакированного (6) и разноименного металла (г), деталей неравной толщины (в).
Минимальный шаг точек при сварке пакета из трех стальных деталей увеличивают в – 1,5 раза по сравнению с шагом для пакета из двух деталей. Желательно, чтобы отношение толшин деталей в пакете не превышало трех.
Рис. 3. Точечная сварка трех деталей : а – раздельное формирование ядер; б – сквозное проплавление средней детали; 1, 1′ – тонкие детали; 2 – толстая деталь.
- < Точечная сварка металлов
- Точечная сварка видео >
Автоматическая контактная точечная сварка алюминия
В последние десятилетия ситуация в области контактной точечной сварки изменилась. На смену традиционным технологиям пришли технологии позволяющие программно изменять параметры режима сварочного процесса в период формирования сварочного соединения, согласно расчетным данным или в зависимости от условий протекания самого сварочного процесса. Появились технологии – адаптивной автоматической контактной сварки (интеллектуальной сварки).Появление новых технологий и оборудования в области контактной сварки обуславливалось следующими причинами:
- применение новых материалов;
- возрастающие требования к качеству
- применение роботизированной техники, обусловленное массовым характером производства;
- новая элементная база и широкое использование вычислительной техники для создания новых типов сварочной техники.
Наглядным примером развития сварочной техники и технологий в области контактной точечной сварки является автомобильная промышленность. Идеи воплощенные в новых технологиях контактной сварки в основном разрабатывались для потребностей автомобильной отрасли и в последствии получили свое признание в других отраслях промышленности, таких, как авиационная, оборонная, машиностроение, судостроение и строительство.
Современные тенденции при производстве автомобилей связаны с повышением требований к их безопасности и экономичности, а это при производстве кузовов автомобилей требует решение двух основных задач – снижение веса и увеличение прочности конструкции кузова.
Реализация данного решения связана с применением новых материалов в конструкции автомобилей, соединение которых традиционными способами контактной точечной сварки не представляется возможным.
Точечная сварка алюминия – основы технологии
Инженеры компании Elmatech ведут активную работу по теме «Точечная сварка алюминия». Им удалось создать выгодную по цене машину для автосервиса, которая сваривает алюминий до 3 мм толщиной.
Далее – пара диаграмм, которые это подтверждают.
Пример при общей толщине листа 2 мм.
Колпачки электродов после сварки.
Компания Elmatech разработала специальные биметаллические электродные колпачки для сварки алюминия с применением которых возможно выполнить 20 точек подряд. После этого электрод зачищается.
График показывает последовательность точек при сварке алюминия с общей толщиной 3 мм.
На графике видно, что оборудование обеспечивает стабильную повторяемость и высокое качество сварного соединения. Далее приведен пример отшлифованного среза сварного соединения. Структура созданного сварочного ядра хорошо сохраняется и после 15 точек:
Для сварки алюминия с применением технологии контактной сварки в полностью автоматическом режиме фирма Elmatech создала программу, позволяющую производить контактную сварку трудно свариваемого алюминия с последовательностью от 15 до 20 сварочных точек и надежно привариваемой общей толщиной до 3 мм.
Сварочное оборудование с применением технологии адаптивной контактной сварки уже очень хорошо зарекомендовало себя для автосервиса и ремонта автомобилей.
Машина контактной точечной сварки от ДМС-Групп / dms-stanki.ru
Контактная точечная сварка как одна из разновидностей сварки давлением очень технологична, обладает высокой производительностью и не требует высокой квалификации персонала, поэтому она заняла в промышленности весьма значимую позицию. С помощью точечной сварки можно соединять листовые детали из алюминия, стали, титана и других металлов толщиной до 20 миллиметров.
Точечная сварка широко применяется для сварки арматуры, изделий из проволоки. Полученная продукция используется в машиностроении, автомобилестроении, самолетостроении, судостроении, строительстве, приборостроении, оборонном производстве и других областей промышленности. Также метод контактной сварки используется для прокладки нефтепроводов и газопроводов.
При точечной сварке металлов свариваемые детали привариваются друг к другу в одной или в нескольких точках. Прочность соединения зависит от структуры и размеров точки, которые, в свою очередь, определяются свойствами электродов, сварочного тока, времени протекания тока через детали, усилия сжатия и самих поверхностей соединяемых деталей.
Преимущества точечной сварки:
- Возможность сварки тонких и очень тонких деталей из металлов различной природы (в том числе и дорогостоящих или легкоплавких сплавов). Во многих случаях такая возможность бывает весьма полезной, а аппарат точечной сварки выступает незаменимой машиной.
- Хорошие прочностные характеристики сварочного соединения, а также хороший внешний вид соединений. Соединения, полученные контактной сваркой, не подвержены старению, структура металла в зоне сварки практически не меняется, за исключением некоторого увеличения размера зерен.
- Высокую производительность контактной точечной сварки. Существуют машины контактной точечной сварки, позволяющие выполнять до восьмисот сварочных точек в минуту.
- Возможность полной автоматизации процесса точечной сварки. Все большее распространение приобретают автоматизированные машины контактной сварки, сварочные роботы и т.д. Это позволяет существенно сократить затраты труда, снизить себестоимость оборудования и повысить продуктивность работы.
- Экономичность. Себестоимость сварных точек также достаточно низка – хотя аппарат точечной сварки стоит достаточно дорого, за счет экономичного расходования материалов, высокой производительности аппарата и длительного срока службы себестоимость этого бесспорно не заменимого оборудования получается низкой.
- Низкие требования к квалификации персонала – для того, чтобы использовать аппарат точечной контактной сварки, вовсе не обязательно быть высококвалифицированным специалистом.
Машины контактной точечной сварки можно приобрести по выгодной цене в компании ДМС-Групп.
| Цена: | от до р. |
|---|---|
| Производитель: | TECNA (Италия) TELWIN (Италия) Россия |
| Вылет электродов: | 500 мм 750 мм 1000 мм 1100 мм 1200 мм 1250 мм |
| Низкоуглеродистая сталь: | Всеот 0,3+0,3 до 3+3от 0,5+0,5 до 3+3от 0,5+0,5 до 3,5+3,5от 0,5+0,5 до 4+4от 0,5+0,5 до 4,5+4,5от 0,5+0,5 до 5+5от 0,5+0,5 до 6+6от 0,5+0,5 до 7+7от 0,5+0,5 до 8+8от 0,8+0,8 до 3+3от 0,8+0,8 до 5+5от 0,8+0,8 до 7+7 |
| Нержавеющая сталь: | от 0,3+0,3 до 1,2+1,2 от 0,5+0,5 до 1,5+1,5 от 0,5+0,5 до 4+4 от 0,5+0,5 до 5+5 от 0,8+0,8 до 4+4 от 1+1 до 3+3 от 2+2 до 4+4 |
| Титановые сплавы: | от 0,5+0,5 до 1,2+1,2 от 0,5+0,5 до 1,5+1,5 от 0,5+0,5 до 3+3 от 0,5+0,5 до 5+5 от 0,8+0,8 до 4+4 от 1+1 до 3+3 от 2+2 до 4+4 |
| Алюминиевые сплавы: | до 0,5+0,5 до 0,6+0,6 до 0,8+0,8 от 0,5+0,5 до 1+1 от 0,3+0,3 до 1,7+1,7 от 1+1 до 2+2 |
| Арматура класса А 1, В 1: | Всеот 1+1 до 8+8от 1+1 до 16+16от 2+2 до 12+12от 3+3 до 8+8от 4+4 до 10+10от 4+4 до 12+12от 4+4 до 14+14от 4+4 до 16+16от 4+4 до 22+22от 6+6 до 14+14от 6+6 до 25+25от 8+8 до 40+40 |
| Арматура класса А 2, ВЗ: | от 6+6 до 10+10 от 6+6 до 12+12 от 6+6 до 16+16 от 6+6 до 18+18 от 8+8 до 36+36 |
| Арматура класса А 3: | От 4+4 до 8+8 от 4+4 до 12+12 от 6+6 до 12+12 от 6+6 до 18+18 от 8+8 до 36+36 |
Найдено: 0
Показать Сбросить фильтрНаличие уточняйте
Артикул: 1928ЛМBosch
Добавить к сравнению
| Производитель | Россия |
|---|---|
| Вылет электродов | 500 мм |
| Низкоуглеродистая сталь | от 0,5+0,5 до 4,5+4,5 |
| Нержавеющая сталь | от 0,5+0,5 до 1,5+1,5 |
| Титановые сплавы | от 0,5+0,5 до 1,5+1,5 |
| Алюминиевые сплавы | до 0,5+0,5 |
| Арматура класса А 1, В 1 | от 4+4 до 14+14 |
| Арматура класса А 2, ВЗ | от 6+6 до 12+12 |
Наличие уточняйте
Артикул: 1928ЛМ-750
Добавить к сравнению
| Производитель | Россия |
|---|---|
| Вылет электродов | 750 мм |
| Низкоуглеродистая сталь | от 0,5+0,5 до 3,5+3,5 |
| Нержавеющая сталь | от 0,5+0,5 до 1,5+1,5 |
| Титановые сплавы | от 0,5+0,5 до 1,5+1,5 |
| Алюминиевые сплавы | до 0,5+0,5 |
| Арматура класса А 1, В 1 | от 4+4 до 14+14 |
| Арматура класса А 2, ВЗ | от 6+6 до 10+10 |
Наличие уточняйте
Артикул: 1928ЛМ-1000
Добавить к сравнению
| Производитель | Россия |
|---|---|
| Вылет электродов | 1000 мм |
| Низкоуглеродистая сталь | от 0,5+0,5 до 3,5+3,5 |
| Нержавеющая сталь | от 0,5+0,5 до 1,5+1,5 |
| Титановые сплавы | от 0,5+0,5 до 1,5+1,5 |
| Алюминиевые сплавы | до 0,5+0,5 |
| Арматура класса А 1, В 1 | от 4+4 до 14+14 |
| Арматура класса А 2, ВЗ | от 6+6 до 10+10 |
Что такое сварка сопротивлением: RWMA: American Welding Society
Что такое контактная сварка
Контактная сварка – это соединение металлов путем приложения давления и пропускания тока в течение некоторого времени через металлическую область, которую необходимо соединить. Ключевым преимуществом контактной сварки является то, что для создания соединения не требуются другие материалы, что делает этот процесс чрезвычайно экономичным.
Существует несколько различных форм контактной сварки (например,грамм. точечная и шовная, выступающая, оплавленная и осажденная сварка), которые различаются в первую очередь типами и формой сварочных электродов, которые используются для приложения давления и проведения тока. Электроды, обычно изготавливаемые из сплавов на основе меди из-за превосходных проводящих свойств, охлаждаются водой, протекающей через полости внутри электрода и других проводящих инструментов машины для контактной сварки.
Аппараты для контактной сварки разработаны и изготовлены для широкого спектра автомобильных, аэрокосмических и промышленных применений.Благодаря автоматизации работа этих машин строго контролируется и воспроизводится, что позволяет производителям легко укомплектовать производство персоналом.
Типы приложений контактной сварки:Точечная сварка и шовная сварка
- Точечная сварка сопротивлением, как и все процессы контактной сварки, создает сварные швы с использованием тепла, генерируемого сопротивлением потоку сварочного тока между стыковочными поверхностями, а также усилие, чтобы сдвинуть детали вместе, приложенное в течение определенного периода времени.При контактной точечной сварке геометрия поверхностей самих сварочных электродов используется для фокусировки сварочного тока в желаемом месте сварного шва, а также для приложения силы к заготовкам. После создания достаточного сопротивления материалы укладываются и соединяются, образуя сварной шов.
- Контактная сварка швом – это разновидность контактной точечной сварки, в которой используются электроды в форме колеса для подачи силы и сварочного тока к деталям. Разница в том, что при подаче сварочного тока заготовка катится между электродами в форме колеса.В зависимости от конкретного сварочного тока и настроек времени сварки, созданные сварные швы могут накладываться друг на друга, образуя полный сварной шов, или могут быть просто отдельными точечными сварными швами с определенными интервалами.
Проекционная сварка
- Как и другие процессы контактной сварки, проекционная сварка использует тепло, генерируемое сопротивлением потоку сварочного тока, а также силу, которая прижимает детали друг к другу в течение определенного периода времени. Проекционная сварка локализует сварные швы в заранее определенных точках с помощью выступов, выпуклостей или пересечений, все из которых фокусируют тепловыделение в точке контакта.Как только сварочный ток создает достаточное сопротивление в точке контакта, выступы схлопываются, образуя сварной шов.
- Сплошные выступы часто используются при приваривании крепежных элементов к деталям. При соединении листового или пластинчатого материала часто используются тиснения. Примером проекционной сварки с использованием материала «Пересечения» является сварка поперечной проволокой. В этом случае пересечение самих проводов локализует тепловыделение и, следовательно, сопротивление. Проволоки переходят одна в другую, образуя при этом сварной шов.
Сварка оплавлением
- Как и другие процессы контактной сварки, при сварке оплавлением используется тепло, генерируемое сопротивлением потоку сварочного тока, а также сила, которая прижимает детали друг к другу в течение определенного периода времени. Сварка оплавлением – это процесс контактной сварки, который вызывает сопротивление за счет действия оплавления. Это действие создается за счет очень высокой плотности тока в очень маленьких точках контакта между деталями. В заранее определенный момент после начала процесса прошивки к заготовке прикладывается сила, и они перемещаются вместе с контролируемой скоростью.Быстрая осадка, создаваемая этой силой, удаляет оксиды и примеси из сварного шва.
Сварка с осаждением
- Как и в других процессах сварки сопротивлением, при сварке с осаждением используется тепло, генерируемое сопротивлением потоку сварочного тока, а также сила, которая прижимает детали друг к другу в течение определенного периода времени. Подобно сварке оплавлением, при сварке с вылетом детали уже находятся в плотном контакте друг с другом, поэтому оплавление не происходит. Давление прикладывается до запуска тока и поддерживается до завершения процесса.
Источник: C1.1M / C1.1: 2012 – Рекомендуемые методы контактной сварки
Resistance Spot – обзор
Interface Force-Based Intensity Intensity Factors
Существует потребность в нечувствительном к сетке решении для факторов интенсивности напряжений в точечной сварке применительно к автомобильным конструкциям, которые имеют большое количество точечных сварных швов. Распространенной практикой в анализе методом конечных элементов (FEA) является моделирование точечных сварных швов с балочными элементами, которые соединяют два листовых металла, моделируемых элементами оболочки, без уточнения сетки.Силы и моменты на границе раздела в балочных элементах используются для расчета структурных напряжений вокруг точечной сварки.
Было разработано множество методологий (Maddox, 1992; Rupp, Grubisic, & Buxbaum, 1994; Swellam, 1991; Swellam et al., 1992) для оценки структурных напряжений на основе сил и моментов на границе раздела фаз. Например, Swellam et al. (1992) предложили параметр усталостного повреждения (K i ) на основе концепции линейной упругой механики разрушения. Они предположили, что точечное сварное соединение состоит из двух полупространств, соединенных круговой областью под действием комбинированной нормальной силы вне плоскости, силы сдвига в плоскости и изгибающего момента в плоскости.
Контактная точечная сварка подвергается сочетанию нагрузок режима I и режима II, и коэффициенты интенсивности напряжений на краю ядра точечной сварки выражаются (Tada et al., 1985) как:
(11,7) KI = 2Fzdπd + 62Mx2 + My2d2πd
(11,8) KII = 2Fx2 + Fy2dπd
, где
F x и F y = силы сопряжения в плоскости
M x и M x y = моменты сопряжения в плоскости
d = диаметр сварного шва
Эквивалентный коэффициент интенсивности напряжения получается путем линейной суперпозиции, как показано в этом уравнении:
(11.9) KIeq = KI2 + β1KII2G.
Здесь K I eq – эквивалентный коэффициент интенсивности напряжения для режима I, а β 1 – постоянная материала, которая может быть определена путем сжатия общих данных усталостной долговечности для единственного случая нагружения в режиме I и комбинированного Вариант нагружения I и II. Геометрический поправочный коэффициент (G):
(11,10) G = 8Wt2d3 (9t2d2 + 1)
, где
W = ширина образца
t = толщина листового металла
A теоретическая оценка коэффициента интенсивности напряжений для геометрического эффекта была дана Zhang (1997, 1999a).Например, коэффициент интенсивности напряжений при точечной сварке равен:
(11,11) KI = 3Fx2 + Fy22π⋅dt + 52Fz3π⋅dt + 23Mx2 + My2πdtt
(11,12) KII = 2Fx2 + Fy2πdt
(11,13) KIII = 2Fx2 + Fy2πdt + 22Mzπd2t
, где
M z = момент границы раздела вне плоскости
Коэффициенты интенсивности напряжений, указанные в уравнениях (11.11), (11.12) и (11.13) – максимальные значения на кромке точечного шва; для точечной сварки с неодинаковой толщиной листа меньшая толщина предлагается в качестве грубого приближения.Эквивалентная интенсивность напряжений (K eq ) может быть получена для комбинированных воздействий K I , K II и K III :
(11,14) KI, eq = KI2 + β1KII2 + β2KIII2
, где
β 2 = параметр материала для корреляции данных усталости в режиме K III с данными усталости в режиме K I
С точки зрения корреляции эквивалентного коэффициента интенсивности напряжения режима I с усталостной долговечностью, Swellam et al.(1992) предложили новый параметр усталостного повреждения (K i ) для учета эффекта отношения нагрузок следующим образом:
(11,15) Ki = KI, eq, max × (1-R) bo.
Здесь K I, eq, max – эквивалентный коэффициент интенсивности напряжения режима I при максимальной приложенной нагрузке, а R – коэффициент нагрузки, определяемый как отношение минимальной нагрузки к максимальной. А b o – это показатель степени нагрузки, чтобы представить лучшую корреляцию между общим усталостным ресурсом и K i в логарифмической шкале.Если тестовые данные недоступны, установите значение по умолчанию b o = 0,85.
Тогда параметр усталостного повреждения и зависимость срока службы могут быть получены на основе графика с использованием метода наименьших квадратов, как показано:
(11,16) Ki = A (Nf) h
, где
A и h = константы из подгонки кривой для данных испытаний на усталость
Для истории пропорциональной нагрузки переменной амплитуды на сварной шов метод подсчета циклов одноосного дождевого потока можно использовать для подсчета количества циклов на сдвиг в плоскости или вне – предыстория нормального нагружения в плоскости, которая отвечает за максимальный эквивалентный коэффициент интенсивности напряжения в режиме I, и для расчета результирующего усталостного повреждения на основе каждого K I, eq, max и количества извлеченных циклов.
Принцип работы и преимущества-недостатки контактной точечной сварки (RSW)
Контактная точечная сварка – сравнительно современный сварочный процесс. Он пришел в сферу сварки в период с 1900 по 1905 год. Это наиболее широко используемый резистор. способ сварки. Основное назначение метода контактной точечной сварки – соединение двух-четырех металлических листов легкой толщины внахлест (толщиной до 3 мм).Сначала работа очищается и удаляются все типы загрязнений, такие как жир, масло, грязь, окалина и краска.Поверхность электродов также сделана очень чистой. Для скрепления металлических листов одновременно используются два медных электрода. Ток проходит через электроды, а затем в металлические листы. Из-за сопротивления в воздушном зазоре в точках контакта выделяется тепло. Поскольку медь является отличным проводником, тепло так быстро отводится к металлу. Поскольку металл (заготовка) плохо проводит тепло по сравнению с медным электродом, тепло остается в воздушном зазоре.Таким образом, тепло остается в одно место, создающее сильный эффект, и металл плавится в этом желаемом месте. Период рассеивания тепла очень мал, и в это время металл плавится, а затем становится твердым, и, таким образом, образуется соединение.
Шаги, выполняемые при контактной точечной сварке, показаны на следующей диаграмме
.Преимущества точечной сварки сопротивлением
- Сравнительно низкая стоимость
- Метод контактной точечной сварки (RSW) не требует высококвалифицированного рабочего.
- Искажение или коробление деталей устранено, хотя остаются некоторые вмятины или вмятины.
- Шов очень однородный.
- Возможна как автоматическая, так и полуавтоматическая работа.
- Нет необходимости в подготовке кромок.
- Сварку можно выполнять в быстрой последовательности. Чтобы сделать стык, нужно всего несколько секунд.
Недостатки RSW
- Стоимость оборудования высока, поэтому она может повлиять на начальную стоимость.
- Для обслуживания и контроля необходимы квалифицированные сварщики или техники.
- Некоторые металлы требуют специальной подготовки поверхности для успешной работы RSW.
- Сваривать толстые детали непросто.
Применение точечной сварки сопротивлением
- Произведена точечная сварка толстых стальных листов, которая заменила необходимость клепки.
- Сварку двух или более металлических листов можно более экономично соединить механическими средствами, используя методы точечной сварки.Нам не нужны газонепроницаемые соединения.
- Точечная сварка может использоваться для крепления скоб, подкладок или зажимов к корпусам, основаниям и крышкам, которые в основном являются продуктом формовки листового металла.
- В настоящее время автомобильная и авиационная промышленность в значительной степени полагаются на точечную сварку.
Контактная и точечная сварка – Средние инженерные системы
Контактная сварка – это процесс быстрого и эффективного соединения двух или более тонких листов металла. Этот процесс сварки также позволяет сваривать как похожие, так и разнородные материалы без использования защитных газов или флюсов.Midwest Engineered Systems может автоматизировать процессы контактной и точечной сварки практически в любой системе автоматизации. От небольших автономных систем до полностью роботизированной автоматизации – MWES проектирует каждую сварочную систему в соответствии с конкретными потребностями клиента.
Контактная сварка находит широкое применение в металлообработке и обрабатывающей промышленности. Во всех процессах контактной сварки сильный ток пропускается через металлы, нагревая их и сплавляя их вместе в заранее определенных точках.Эти точки сварки будут зависеть от конструкции сварочной детали и положения электродов, используемых в процессе сварки. Некоторые более распространенные типы контактной сварки включают точечную сварку, шовную сварку, стыковую сварку и сварку выступами.
Преимущества контактной сварки
Использование контактной сварки имеет ряд преимуществ. Среди них следующие:
• Более чистая и менее загрязненная рабочая среда
• Это простой процесс, легко интегрируемый с автоматизацией и робототехникой и не требующий предварительной подготовки сварочных бригад.
• Низкая стоимость и возможность крупносерийного производства
• Подходит для сварки одинаковых и разнородных металлов
• Тепло сконцентрировано, а интервалы тепловложения короткие
• Обычно не требует растворителей или других материалов; также не нуждается в защитных газах
Точечная сварка
Точечная сварка – это наиболее часто используемый вид контактной сварки.Сварное соединение формируется путем прижатия электродов с острыми кончиками в местах сварки, чтобы направить надлежащий ток и тепло в определенные места на свариваемых металлах. Точечную сварку можно легко автоматизировать, и она широко используется в автомобильной промышленности для производства деталей шасси автомобилей и других крупных компонентов. Точечная сварка также применяется при производстве мебели и других предметов домашнего обихода.
Преимущества точечной сварки
Контактная точечная сварка (RSW) имеет несколько преимуществ, которые следует отметить.К наиболее важным из них относятся следующие:
• Точечная сварка – это быстро, просто и широко применяется
• Отсутствие опасности от открытого огня.
• Для соединения не требуются присадочные металлы или флюсы.
• Автоматизированные роботы могут легко наращивать производство, выполняя от десятков до сотен точечных сварных швов за секунды, в зависимости от сварочных компонентов.
• Металлические листы можно сваривать одновременно
Контактная или точечная сварка?
Выбор между точечной сваркой и другим типом контактной сварки будет зависеть от конкретных требований и целей проекта в области сварки.Выбор других процессов контактной сварки может означать использование сложного оборудования, которое потребует от сотрудников технической подготовки и навыков для эффективного управления автоматическими сварочными аппаратами, что приведет к увеличению эксплуатационных расходов. С другой стороны, при точечной сварке электроды должны иметь возможность контактировать с обеими сторонами металлических деталей, находящихся в процессе сварки. Слабый или небольшой сварной шов будет результатом, если сварочные электроды будут иметь слабые токи, не будут удерживать металлические детали с достаточной силой или будут недостаточно горячими для завершения сварки.
Хотя это лишь небольшая часть наших возможностей интеграции сварки, мы можем спроектировать любую систему в соответствии с вашими потребностями, от автоматизации процессов ручной сварки до модернизации существующих роботизированных систем. Свяжитесь с нами чтобы узнать больше.
Точечная сварка и проекционная сварка
Процесс контактной сварки обычно используется в бюджетных проектах, поскольку он не требует дополнительных материалов, кроме соединяемого металла.
К счастью, рентабельность процесса не означает менее надежную сварку.Хотя разные методы сварки различаются по стоимости, наиболее подходящий метод в основном выбирается в зависимости от того, что лучше всего подходит для конкретной области применения.
Каждый вид сварки подходит для определенных видов работ, включая контактную сварку.
Norstan предлагает своим клиентам две разновидности контактной сварки: точечную и выступающую.
Проекционная сварка на самом деле является модификацией точечной сварки, новаторского процесса контактной сварки. Проекционная сварка обычно используется для проектов с более толстыми материалами (около 0.035 ”и толще).
Хотя его также можно использовать для соединения вместе более тонких металлических деталей, это, как правило, остается работой для точечной сварки.
Точечная сварка
Точечная сварка обычно соединяет металлические листы. Это одна из старейших сварочных технологий, применяемых до сих пор.
Использование электродов с заостренными концами для создания противодействующих сил позволяет кускам металла нагреваться и впоследствии легко соединяться.
Форма электрода, используемого в этом процессе, определяет различные параметры сварки, например:
- Текущий
- Производство тепла
- Размер сварного стержня
Автомобильная промышленность в значительной степени полагается на точечную сварку, когда приходит время соединять сегменты автомобильных кузовов и других крупных компонентов.Другие крупные предметы, такие как бытовая мебель и другая бытовая техника и оборудование, также часто собираются с помощью точечной сварки.
Точечная сварка идеально подходит для сварки углеродистой стали и алюминия. В некоторых случаях точечной сваркой также можно сваривать нержавеющую сталь, никелевые сплавы и титан. Процесс также хорошо поддается автоматизации, что является заметным преимуществом для многих производителей. Роботы и манипуляционные системы можно легко запрограммировать для выполнения точечной сварки.
Процесс точечной сварки дает производителям ряд преимуществ, в том числе:
- Доступность
- Скорость
- КПД
- Простая автоматизация
- Листы толщиной до 0,25 дюйма можно без проблем сваривать точечной сваркой.
Проекционная сварка
Как и точечная сварка, процесс выступающей сварки основан на использовании тепла, выделяемого электрическим током для соединения металлических деталей вместе. Проекционные электроды способны пропускать больший ток, чем электроды для точечной сварки, и, следовательно, могут сваривать гораздо более толстые материалы.
В процессе сварки выступом два плоских электрода покрывают лицевую сторону крепежа. Сами выступы поглощают и рассеивают тепло, что позволяет получать прочные сварные швы с исключительной эстетикой.
Равномерный контакт и давление между выступами крепежа и основным металлом помогает избежать чрезмерного давления электрода.
Процесс выпуклой сварки идеален для соединения металлических деталей с помощью тиснения. Его часто используют в электротехнике, автомобилестроении и строительстве, отчасти из-за прочности сварных швов, которые он создает.
Выносная сварка дает такие преимущества, как:
- Превосходный тепловой баланс по сравнению с другими методами контактной сварки
- Идеально подходит для сценариев, требующих соединения толстых металлических частей
Сварочные услуги в Norstan
Norstan предлагает клиентам услуги точечной и проекционной сварки с учетом их индивидуальных потребностей. Наши услуги контактной сварки идеально подходят для предприятий автомобильной, аэрокосмической и обрабатывающей промышленности, но могут принести пользу любой организации, нуждающейся в прочных сварных швах.
Наша команда специализируется как на точечной, так и на проекционной сварке. С нашим знающим и отзывчивым персоналом на вашей стороне, когда вы приступите к своему проекту, вам никогда не придется беспокоиться о качестве деталей или услуг, которые вы получите. Мы полностью привержены обеспечению 100% удовлетворенности клиентов за счет новаторской и внимательной работы.
Член нашей команды будет рад поговорить с вами о конкретных требованиях вашей отрасли или области применения.
После этого мы будем работать над созданием доступного, дальновидного и эффективного решения, адаптированного к вашему проекту.Если вы хотите узнать больше о сварочных услугах Norstan, свяжитесь с нами сегодня.
Моделирование контактной точечной сварки AHSS
Автор Макс Биглер, научный сотрудник RSW, Фраунгофер IPK , Берлин
Моделирование контактной точечной сварки может помочь понять процесс и стимулировать инновации, задавая правильные вопросы и давая новые точки зрения за пределами ограниченных экспериментальных испытаний.Модели могут рассчитывать автомобильные сборки промышленного масштаба и позволяют визуализировать высокодинамичное взаимодействие между механическими силами, электрическими токами и тепловым потоком во время сварки. Применение таких моделей позволяет проводить эффективные испытания свариваемости, необходимые для новых комбинаций толщины материала, таким образом, они хорошо подходят для применений, связанных с использованием усовершенствованных высокопрочных сталей (AHSS).
Испытания виртуальной контактной точечной сварки могут сузить область параметров и уменьшить количество экспериментов, количество потребляемого материала, а также время персонала и станка.Они также могут выделить необходимые модификации процесса, например, большее усилие на электроде, требуемое для AHSS, или влияние времени выдержки и геометрии самородка. Другими приложениями являются оценка деформации всей детали для обеспечения хорошего зазора между деталями и исследование напряжения, деформации и температуры, возникающих во время сварки. Это более ориентированное на исследования приложение полезно для изучения явлений, возникающих вокруг сварного шва, таких как образование нежелательных фаз или трещин.
Современные модели точечной сварки методом конечных элементов учитывают электрический нагрев, механические силы и поток тепла в окружающую деталь и электроды.На видео показана смоделированная температура в поперечном сечении для двух листов DP1000 толщиной 1,5 мм:
RSW Nugget Formation от worldautosteel на Vimeo.
Сначала электроды замыкаются, а затем из-за протекания электрического тока начинает образовываться тепло, которое со временем скапливается. Темно-красная область вокруг границы раздела лист-лист представляет расплавленную зону, где самородок образуется после охлаждения. Хотя смоделированное температурное поле выглядит правдоподобным на первый взгляд, вопрос заключается в том, как убедиться, что модель вычисляет физически правильные результаты.Чтобы гарантировать надежность моделирования, пользователь должен понимать, как оно работает, и проверять результаты моделирования по сравнению с экспериментальными тестами. В этом тексте мы обсудим, какие исходные данные и тесты необходимы для базовой модели точечной сварки сопротивлением.
В основе моделирования лежит модель электротермомеханической точечной сварки сопротивлением. Сегодня существует несколько производителей программного обеспечения для конечных элементов, предлагающих готовые модели, которые облегчают ввод и интерпретацию данных.Первые испытания нового программного обеспечения следует проводить с максимально возможным количеством известных переменных, например, с широко используемым материалом, сварным швом с большим количеством доступных экспериментальных данных и т. Д.
В качестве первого ввода требуется надежный набор данных о материалах для всех задействованных листов. Набор данных должен включать теплопроводность и емкость, механические свойства, такие как модуль Юнга, предел прочности при растяжении, характеристики пластической текучести и коэффициент теплового расширения, а также электропроводность. Поскольку свойства материала резко меняются с температурой, необходимы данные, зависящие от температуры, по крайней мере, до 800 ° C.Для наиболее часто используемых сталей наборы данных высокого качества обычно доступны в литературе или в базах данных программного обеспечения. Для специальных материалов значения для другого материала того же класса могут быть масштабированы до соответствующих уровней прочности. В любом случае следует провести несколько тестов, чтобы убедиться, что данный материал соответствует набору данных. На следующем рисунке показан пример набора данных о материалах для DP1000. Большинство значений были измерены для DP600 и масштабированы, но изменения тепловых и электрических свойств в пределах класса материала обычно невелики.
Рисунок 1: Набор данных о материалах для DP1000 1
Затем должны быть выбраны значимые граничные условия и подтверждены экспериментами. К ним относятся как охлаждение электрода, так и сопротивление электрического контакта. Для создания теплового потока в электрод обычно проводятся измерения температуры на поверхности. На следующем рисунке показано измерение с помощью термопар во время сварки и соответствующий результат. Регулируя тепловую границу в модели, моделируемые температуры корректируются до тех пор, пока не станет видимым хорошее совпадение между моделированием и экспериментом.Эту калибровку необходимо провести только один раз при создании модели, поскольку тепловая граница остается относительно постоянной для различных материалов и покрытий.
Рис. 2: Измерение температуры с помощью термопар во время сварки и результаты. Моделируемое изменение температуры сравнивается с экспериментальной кривой и может быть скорректировано с помощью граничных условий. 2
Вторым граничным условием является сопротивление электрического контакта, которое сильно зависит от покрытия, качества поверхности и силы электродов.Его необходимо определять экспериментально для каждого нового покрытия и для максимально возможного количества комбинаций толщины материалов. В протоколе измерения эталонный тест исключает сопротивление объемного материала и позволяет определять контактные сопротивления с помощью цифрового мультиметра с сопротивлением µОм.
Наконец, металлографическое поперечное сечение показывает, соответствуют ли размер и форма самородка эксперименту. На графике показано сравнение фактического и смоделированного поперечного сечения с очень небольшим отклонением, равным 0.5 мм в диаметре. Как и в случае с измерениями температуры, небольшое отклонение не вызывает беспокойства. Экспериментальные измерения также демонстрируют разброс, и в модели есть несколько упрощений, которые снижают точность, но все же позволяют проводить быстрые вычисления и хорошую оценку тенденций.
Рисунок 3: Сравнение экспериментальных и виртуальных сечений. 2
После проверки рассмотрите возможность проведения исследований свариваемости с помощью модели.Попробуйте создать виртуальные карты силы / тока и полученного диаметра самородка, чтобы получить первые предположения для экспериментальных испытаний. Мы также можем почувствовать, как на качество каждого сварного шва влияют изменения покрытий или нагретые электроды, когда мы изменяем граничные условия для контактного сопротивления и охлаждения электрода. Возможно исследование больших узлов, выполненных точечной сваркой, на сборку деталей и вторичные эффекты, такие как шунтирование. Наконец, подробные данные о температурном потоке и механических напряжениях доступны для исследовательских исследований, трещин и ударов прочности соединений.
| Макс Биглер Стажер-исследователь Институт производственных систем и технологий проектирования им. Фраунгофера IPK Макс Биглер (магистр наук) закончил учебу в области машиностроения в Техническом университете Мюнхена в 2015 году. В настоящее время он работает в должности специалиста по машиностроению. научный сотрудник Fraunhofer IPK в Берлине, специализирующийся на численном моделировании сварочных процессов. |
Ссылки:
1 C.Schwenk, FE-Simulation des Schweißverzugs laserstrahlgeschweißter dünner Bleche – Sensitivitätsanalyse durch Variation der Werkstoffkennwerte. Берлин: BAM-Dissertationsreihe, 2007.
2 Дж. Фрей, М. Биглер, М. Ретмайер, К. Бёне и Г. Мешут, «Исследование охрупчивания жидким металлом двухфазных стальных соединений с помощью моделирования электротермомеханической точечной сварки», Наука и технологии Сварка и соединение, т. 90, стр. 1–10, 2019.
5 лучших точечных сварщиков за деньги в 2021 году
Tooluxe electric – еще один портативный аппарат для точечной сварки для профессиональной работы.Инструмент Tooluxe с удобно прикрепленной ручкой для легкого подъема и работы – настоящий портативный сварочный аппарат, хотя он и немного тяжелый, его вес составляет 34 фунта.
К сожалению, лишний вес может утомить вас, когда у вас плотный график работы с большим количеством переносных работ. По-прежнему идеально, когда вы можете взять своего точечного сварщика туда, где он нужен. Портативный аппарат Tooluxe – это универсальный сварочный аппарат, который можно использовать для сварки множества различных листовых металлов.
Этот профессиональный сварочный аппарат Tooluxe представляет собой простой в эксплуатации сварочный аппарат, что делает его идеальным как для профессионалов, так и для любителей.Tooluxe может легко стать подходящим инструментом для тех, кто хочет заняться сваркой в качестве хобби или профессии.
Tooluxe – сварочный аппарат для начинающих. Он прост в использовании и настройке для выполнения сварочных работ. Его можно использовать для точечной сварки металлических листов и изготовления тонких украшений.
Простой в обращении и эксплуатации, точечный сварочный аппарат Tooluxe является довольно безопасным сварочным аппаратом, если вы соблюдаете безопасные рабочие параметры.Однофазный вариант делает его безопасным для домашнего использования как домашним мастером, так и начинающим сварщиком.
Приобретая переносной аппарат для точечной сварки Tooluxe Professional, вы получаете аккуратно сконструированный, прочный и надежный сварочный аппарат, рассчитанный на долговечность. Он предоставляет вам сверхмощную машину.
Сварочные наконечники изготовлены из высококачественной стали, чтобы обеспечить безупречное и надежное сварочное соединение для материалов толщиной до 0,039 дюйма.6-дюймовые сварочные насадки обеспечивают надежный захват, помогая оказывать сильное давление, необходимое для обеспечения прочного сварочного соединения материалов, которые необходимо сваривать.
Этот аппарат поможет вам выполнять профессиональные и своевременные сварочные работы. Это надежный, идеальный аппарат для точечной сварки и профессиональный инструмент в одном комплекте.
Портативный сварочный аппарат Tooluxe Ridge Professional идеально подходит для тяжелых и обычных работ точечной сварки, которые необходимо выполнять на различных материалах.Легкость, с которой работа выполняется с помощью этого портативного инструмента, делает его идеальным для точечной сварки по всему периметру.
Простой способ выполнения точечной сварки с помощью Tooluxe делает его подходящим выбором как для новичков, так и для профессионалов. Он также подходит для любого ремонта своими руками, который необходимо сделать. Простой способ взять сварочный аппарат и перейти к следующему участку делает его идеальным для переносных работ и ремонта на месте. Даже если вы не так сильны, взять его с собой не составит труда.
