Схема точечной сварки

Схема точечной сварки

Процесс точечной сварки в схеме:

Screenshot_94

Схема сварки

Схема точечной сварки

Схема точечной сварки

 

  1. Сварка происходит следующим образом: под сжимающим воздействием электродов листы деформируются я образуют участок плотного соприкосновения. Площадь этого участка определяется усилием сжатия и сопротивления листов деформациям, т. е. прочностью металла и толщиной листов. В известной мере величина и форма контакта зависят от формы рабочей части электрода.
  2. Ток, пропущенный через сжатые листы вызывает нагрев. Этот нагрев будет наибольшим в центре плоскости соприкосновения листов, где охлаждающее действие от электродов я от окружающего металла относительно мало, а электрическое сопротивление относительно велико.
  3. По истечении некоторого времени нагрев становится настолько высоким, что сначала в центре, а затем на большей площади происходит сварка в твердом состоянии.
  4. В дальнейшем происходят расплавление металла сначала в нейтральных участках контактной площадки, затем расплавление распространяется в радиальном и осевом направлениях.
  5. Образуется ядро чечевицеобразной формы из расплавленного металла обеих свариваемых деталей. В плоскости контакта ядро «оказывается заключенным в кольцо. где металл ранее сварился в твердом состоянии.
Схема сварки точечной контактной сварки

Схема сварки точечной контактной сварки

Это так называемое уплотнительное кольцо защищает металл ядра от окисляющего действия воздуха  ив тоже-время предотвращает выдавливание металла из шва. Увеличение диаметра уплотняющего кольца ограничивается сильным сдавливанием листов. Рост размеров ядра также ограничен.

Resistance Spot Welding - How It Works (2)

Применение точечной сварки

Точечной сваркой можно соединять:

  • малоуглеродистые, конструкционные легированные стали,
  • нержавеющие аустенитные стали,
  • жаростойкие и жароупорные сплавы,
  • алюминий, титан и их сплавы и т. д.

С успехом точечная сварка применяется для соединения некоторых разнородных металлов (меди со сталью, стали с латунью и т. п.).

Можно также сваривать сталь, имеющую металлическое антикоррозийное  покрытие—луженую, никелированную. оцинкованную ит.д

В заводской практике толщина свариваемых листов малоуглеродистой стали находиться в пределах 0-3—6 мм. На специальных сложных машинах можно сваривать ласты как тонкие до 0,02 мм, та и толстые до 16 мм.

Сварка пересекающихся стержней, благодаря естественному сосредоточению давления и нагрева на участке сопряжения, может осуществляться при диаметре стержней до 60 мм.

Мастер применяет точечную контактную сварку

Распространение:

Из всех видов контактной сварки точечная сварка имеет наибольшее распространение. Она получила широкое применение в производстве автомобилей, вагонов, самолетов, при изготовления арматуры железобетона, в приборостроении я т. д. На рис. показаны некоторые примеры точечной сварки различных деталей.

 Сущность ядра в точечной сварке

Диаметр ядра может лишь приблизиться к диаметру кольца, когда оно не выдерживает давления жидкого металла он вытесняется в зазор между листами.

  • Увеличение ядра в высоту вызовет уменьшение толщены слоя еще твердого металла под электродами, что сопряжено с такой же опасностью выплескивания металла ядра, но только наружу листов.
  • При охлаждении затвердевшее ядро и окружающее уплотнительное кольцо образуют прочное соединение. Сварка, таким образом, осуществляется частично в жидкой, частично в твердой фазе.
  • Давление в заключительной стадии процесса играет большую роль. Оно обеспечивает сварку в твердой фазе по уплотнительному кольцу и уплотняет ядро, т. е. опрессовывает усадочные раковины, образующиеся при затвердении жидкого металла ядра.

Прочность соединения в уплотнительном кольце относительно невелика. Общая прочность сварной точки в основном определяется диаметром ядра; отсутствие ядра рассматривается как непровар. Толщина ядра заметного влияния на прочность не оказывает. Высота нормально развитого ядра обычно составляет около 70% к суммарной толщине листов.

Screenshot_98 Screenshot_99

Особенности сварного соединения.

В отличие от стыковой сварки площадь и прочность сварного соединения определяется не величиной поверхности сопряжения, а режимами давления и нагрева. Для обычных, принятых в практике режимов сварки стали диаметр точки составит 0,9—1,4 диаметра электрода.

Углубления при точечной сварке.

После сварки на поверхности листов остаются углубления— следы частичного погружения электрода в нагретый металл. Углубление, если оно не превышает 0,1 толщины листа, на прочность не сказывается и считается допустимым.

При необходимости некоторым усложнением процесса можно добиться отсутствия этого углубления или его существенного уменьшения.

Требования для точечной сварки

Моменты включения и выключения тока, приложения и снятия давления должны быть синхронизированы, т. е. увязаны друг с другом по времени. При всех разнообразных способах точечной сварки должно соблюдаться общее условие: давление прикладывается раньше включения тока и снимается позже выключения. Это необходимо во избежание искрения и порчи поверхности детали и электродов в момент их смыкания и размыкания под напряжением.

Простейшие циклы изменения сварочного тока и давления показаны на рис.

  • По первому циклу ток и давление не изменяются в течение всего процесса нагрева.
  • По такому принципу работает большинство серийных точечных машин с пневматическим приводом. По второму циклу давление в конце нагрева резко возрастает, что полезно для уплотнения ядра, его проковки.

Рис. Типовые диаграммы изменения тока и давления  при точечной сварке:

Такое изменение давления дают некоторые простые машины с педальным пружинным механизмом нажатия. Существуют и другие, более сложные циклы, о которых будет сказано дальше.