Кроме обычной схемы точечной сварки, можно выделить и ряд других вариантов. Также рекомендуем ознакомиться с понятиями режима точечной сварки.

Пульсирующая точечная сварка

Пульсирующая сварка

Пульсирующая сварка

Этот способ отличается от обычного тем, что нагрев осуществляется пропусканием целой серии кратковременных импульсов тока, каждого из которых недостаточно для совершения сварки. Диаграмма применения тока и температуры при пульсирующей точечной сварке показана на рис.

Screenshot_113

Особенности.

Прерывистость нагревания сообщает процессу ряд особенностей, позволяющих вести сварку деталей, покрытых слоем окислов и повышенной толщины.

  • Нагрев в сварочном контакте при наличии окислов неравномерен.
  • В выступающих точках, где первыми разрушаются окислы н образуется непосредственный контакт, плотность тока и нагрев максимальны.
  • Если ток непрерывен, то продолжение нагревания вызывает в этих точках местное расплавление н выплески металла.
  • При подаче тока отдельными сравнительно слабыми импульсами за время пауз местная концентрация тепла успевает выравниваться еще до расплавления стали.
  • Относительно легкоплавкие окислы быстро разжижаются и, так как в этом состоянии они электропроводны, то их влияние на последующие стадии нагрева и образование ядра становится малозаметным.
  • За время пауз отвод тепла в электроды особенно интенсивен и в целом нагрев поверхности электродов и их износ при сварке чистых деталей уменьшается

Охлаждение, зоны сварки от электродов в осевом направлении за время пауз идет гораздо быстрее, чем охлаждение в окружающий подогретый металл в радиальном направлении.

Screenshot_1

Поэтому прерывистый нагрев позволяет получить ядро достаточно большого диаметра без опасения сквозного проплавления детали под электродами. Сила тока каждого импульса относительно мала, темп нагрева в целом более замедлен и зона размягчения металла более широкая.

Это облегчает деформацию листов и передачу усилий в центр ядра для его уплотнения.

Соответственно требующаяся электрическая и механическая мощность машины может быть существенно снижена против необходимой для  нормальной, одной м импульсной сварки.

Необходимость в изготовлении и применении машин очень высокой электрической и механической мощности, быстрый износ электродов, трудность получения плотного и достаточно большого ядра являются основными затруднениями при точечной сварке толстых деталей.

  • Пульсирующая точечная сварка эти затруднения в значительной мере разрешает.
  • Применение пульсирующей точечной сварки также целесообразно в тех случаях, когда точки располагаются вблизи элементов жесткости (ребра жесткости, стенки к т. д.),
  • так как более широкий подогрев зоны сварки облегчает местную деформацию детали под электродом.

В настоящее время с помощью этого метода сварки на стандартных машинах освоена сварка стальных деталей толщиной до 10 м. Следует иметь в виду, что пульсирующая точечная сварка менее производительна, чем обычная, и осуществление ее требует применения относительно сложных и дорогих регулирующих устройств, которые описаны в упомянутой книге А. И. Ахуна.

Сварка с термообработкой под электродами.

Быстрое охлаждение при точечной сварке углеродистых и легированных сталей вызывает их закалку. Для предупреждения хрупкости точечных соединений и появления в них трещин применяются особые режимы, когда листы под электродами не только свариваются, но н подвергаются термообработке. Осуществление такого процесса поясняется на рис.

  1. После пропускания сварочного импульса тока и образования расплавленного ядра спустя некоторое время, дается повторный нагрев имлупульсом тока меньшей силы.
  2. В результате металл сварки, едва успев накалиться, вновь отпускается и приобретает необходимые пластические свойства.
  3. Дополнительный нагрев, кроме того» облегчает деформацию металла н уплотнение ядра после сварки, В практике встречаются и аналогичные, но более сложные процессы. Все они требуют автоматического и точного выдерживания дополнительных параметров режима.

Сила тока для повторного импульса обычно берется в два раза меньше, чел для сварки при равной длительности импульсов. Время паузы в зависимости от марки стали составляет 0.2—0.8 от времена сварочного нагрева.

Односторонняя точечная сварка.

Single Sided Spot Welding Demo - Fastspotter 5.0 kva Portable Spot Welding Machine

Односторонняя точечная сварка

Электроды 2, 3 при этом способе сварки располагаются с одной стороны деталей У. как показано на рис. Сварка осуществляется либо полным током, проходящим через свариваемые детали (рис. 21, ау б), либо той частью тока, которая ответвляется в нижнюю деталь (рис. в, г). В последнем случае для усиления рабочей части тока и охлаждения нижней детали, под деталь подкладывают медную плиту 4.

Screenshot_2

Односторонняя точечная сварка.

Преимущества односторонней сварки

  • возможность одновременной сварки двух точек и расположение свариваемой детали за пределами внешнего контура.
  • Это позволяет вести сварку крупногабаритных изделий на машине с относительно небольшим внешним контуром, имеющим соответственно небольшие электрические потерн.
  • В настоящее время этот способ получил широкое распространенно при многоточечной сварке в производстве крупных деталей автомобилей, вагонов, тракторов и т. п.

Многоточечная сварка осуществляется в специальных автоматах предназначенных только для одной или группы однородных изделий. Автоматы имеют несколько электродов (до 80), расположенных в точном соответствии с местами сварки изделий.

Наибольшее распространение получили автоматы такого устройства, когда деталь сразу обжимается всеми электродами и сварка осуществляется последовательно чередующимися включениями тока в каждую пару электродов. За счет одновременной сварки двух точек и сокращения времени на установку и перемещение деталей, сокращения паузы между сварками достигается высокая производительность.

Совместное обжатие детали всеми электродами способствует уменьшению ее коробления. Преимуществом этого способа является то, что со стороны медной подкладки отсутствуют портящие внешний вид углубления от электродов.

Ввиду трудности обеспечить надежный контакт и вследствие большого шунтирования тока через верхний лист, толщина деталей при односторонней сварке ограничивается 2,5—3 мм. Когда толщина свариваемых листов неодинакова, для повышения доли рабочего сварочного тока и для облегчения местной деформации листов со стороны электродов должен располагаться более тонкий лист.

Рельефная сварка.

Рельефная сварка

Она является разновидностью точечной, при которой для облегчения сосредоточения тока и давления в одной из деталей выштамповываются выступы. Детали помещаются между электродными плитами машины (рис) и осуществляется их сварка.

Обычно рельефов делается несколько (до 10), и сварка осуществляется как многоточечная. Применяется она в массовом производстве компактных деталей.

Screenshot_3

Ввиду недостаточной механической прочности рельефов, очень тонкие стальные листы (менее 0,5 мм), а также алюминиевые этим способом свариваться не могут. Для приварки стальных листов толщиной 1—2,5 мм давление выбирается из расчета по 150—600 кг на каждый выступ, мощность по 25—75 ква.

Очень важным для качества является равномерность нагрева и сдавливания для всех рельефов, поэтому к точности размеров рельефов, к очистке поверхности предъявляются повышенные требования. В последнее время применяют предварительный прерывистый нагрев, подобный пульсирующей сварке. Постепенное нарастание температуры позволяет выравнивание тока и давления по рельефам.

Т-образная сварка

Примеры Т-образной сварки показаны на рис. Ввиду сильного различия в сечении и форме свариваемых деталей, равный и достаточный нагрев участков сварки затруднителен. Для получения высокого и равного для обеих деталей нагрева

в зоне их сварки надо тепловыделение, по возможности, сконцентрировать в плоскости контакта при снижении роли выделения и потерь тепла в самом теле деталей.

С этой целью для увеличения сопротивления в контакте и ускорения нагрева в одной из деталей месту сварки придают сферическую или коническую форму.

Screenshot_4

  • Применением жестких и весьма жестких режимов можно также добиться нужной концентрации нагрева.
  • При кратковременном нагреве мощным импульсом тока роль контактного сопротивления возрастает, а влияние различия теп- лопотерь в детали не успевает себя проявить.
  • Т-образная сварка на обычных стандартных машинах такого высокого качества, как стыковая сварка оплавлением, дать не может и имеет ограниченное применение.

За последнее время высококачественной Т-образной сварки достигли на специальных машинах, у которых сварочный нагрев осуществляется за счет кратковременного и мощного разряда конденсаторов. Это несомненно расширит область применения этого вида сварки.