Точечная сварка — 110 фото воздействия металлов и их характеристики

В этой статье мы познакомим вас с лазерной сваркой металла его особенностями.

Что такое точечная сварка?

При точечной сварке металлов свариваемые детали привариваются друг к другу в одной либо нескольких точках – отсюда и название. 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.

Сварка, имеет высокую степень травматизма, поэтому соблюдайте технику безопасности

Что такое точечная сварка?

Точечная контактная сварка – весьма перспективный метод соединения металла. Он отличается высокой производительностью и широкой областью применения – от соединения тонких деталей электронных приборов до разнообразных конструкций из стальных листов толщиной до 20 миллиметров для автомобилестроения, самолетостроения, судостроения, машиностроения и других областей промышленности. Также метод контактной сварки используется для прокладки нефтепроводов и газопроводов.

За счет легкой автоматизации процесса контактная точечная сварка широко применяется на различных производствах, при серийном массовом производстве каких-либо изделий. Здесь стоит отметить то, что прочность получаемых контактной сваркой соединений мало зависит от квалификации сварки и находится на высоком уровне.

Этапы выполнения точечной сварки

К ним относятся:

  • подготовка кромок изделия под сварку;
  • совмещение деталей в нужном положении и помещении их между электродами;
  • нагрев изделия до состояния пластичности;
  • деформирование.

Подготовка кромок под сварку заключается в зачистке их до металлического блеска и обезжиривания. Детали должны плотно прилегать друг к другу в процессе осуществления сварки. Для этого используют ручные тиски или струбцины.

Этапы выполнения точечной сварки

К преимуществам относят:

  • высокую скорость (некоторые аппараты позволяют совершать 600 соединений в минуту);
  • отсутствие деформаций и короблений;
  • нет необходимости использовать сварщика с высокой квалификацией;
  • экономичность;
  • возможность автоматизации сварочного процесса.

К недостаткам можно отнести большую трудоемкость сварки, невозможность получить герметичное соединение и невозможность применить этот вид сварки для нагруженных и силовых изделий.

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.

Технология контактной сварки

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.
Читайте также:  Мини-трактор для дачи: правильный выбор маленькой техники

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.
Технология контактной сварки

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.

Технология контактной сварки

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.

Какие подойдут виды сварочных аппаратов для дома

  • Сварку труб для подачи отопления и воды желательно осуществлять с инвертором, сила тока которого составляет в диапазоне от 20 до 200 А, кабеля – 1,8 м, а питание – от 140 до 250 V, массой три килограмма и циклом в 60 процентов.

  • Ремонт автомобилей, подразумевающий сварку на толстой раме и тонком кузове, предполагает использование такого вида сварочного аппарата, как полуавтомат с постановкой проволоки от 0,8 до 1,2 мм, в диапазоне 20–300 А, длиной кабеля – канала в три метра, а также питанием от 180 до 250 V и циклом от 80 до 100 процентов. Вес оборудования может составлять шесть килограммов и более. На крупных предприятиях используют трехфазную модель на 380 V.

  • Для того чтобы сварить двери, забор и ворота используют простой трансформатор 40–250 А, длина кабеля при этом достигает двух метров, а цикл – 60 %. Питание от 220 до 230 V, в зависимости от местной сети.

  • Для сварки теплицы, опоры, навеса или балкона используют легкий сварочный аппарат инверторного типа, массой до 3 кг, длина кабеля которого составляет 1,8 м. Сила тока может быть в диапазоне от 30 до 180 А, поскольку толщина металлической стенки составляет не более 2 мм.

  • Для сварки печи и теплообменника потребуется мощный инвертор от 300 до 500 А с циклом от 80 до 100 % и 7,5 кВт. Возможно использование трехфазной запитки.

ОБ УТВЕРЖДЕНИИ ПРАВИЛ ПО ОХРАНЕ ТРУДА ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЭЛЕКТРОСВАРОЧНЫХ И ГАЗОСВАРОЧНЫХ РАБОТ

В соответствии со статьей 209 Трудового кодекса Российской Федерации (Собрание законодательства Российской Федерации, 2002, N 1, ст. 3; 2013, N 52, ст. 6986) и подпунктом Положения о Министерстве труда и социальной защиты Российской Федерации, утвержденного постановлением Правительства Российской Федерации от 19 июня 2012 г. N 610 (Собрание законодательства Российской Федерации, 2012, N 26, ст. 3528), приказываю:

1. Утвердить Правила по охране труда при выполнении электросварочных и газосварочных работ согласно приложению.

2. Признать утратившим силу приказ Министерства труда и социальной защиты Российской Федерации от 23 декабря 2014 г. N 1101н "Об утверждении Правил по охране труда при выполнении электросварочных и газосварочных работ" (зарегистрирован Министерством юстиции Российской Федерации 20 февраля 2015 г., регистрационный N 36155).

3. Настоящий приказ вступает в силу с 1 января 2021 года и действует до 31 декабря 2025 года.

Министр А.О. КОТЯКОВ

Приложение к приказу Министерства труда и социальной защиты Российской Федерации от 11 декабря 2020 г. N 884н

Аргонодуговая

Данный тип сварки принципиально схож с ручной дуговой сваркой. Отличие заключается лишь в том, что процесс происходит в среде защитного газа. Аргон тяжелее воздуха, поэтому он образует защитную зону, через которую к сварочной ванне не поступает атмосферный кислород. Аргонодуговая сварка может осуществляться неплавящимися вольфрамовыми электродами или плавящимися электродами, роль которых выполняют прутки.

Именно аргонодуговая сварка наиболее часто применяется при работе с бронзой и латунью. В особенности такое предпочтение отдается при толщине металла, превышающей 5 мм. Производительность сварки достаточно высокая, однако сам процесс требует от сварщика наличия определенной квалификации. Электрическая дуга, образованная между поверхностью металла и электродом, частично расплавляет кромки, после чего происходит соединение с образованием шва. Как было уже сказано выше, требуется предварительная подготовка кромок.

Аргонодуговая

Существует ряд рекомендаций, позволяющий получить высококачественное соединение деталей из сплавов меди.

  • Шов желательно формировать небольшими участками.
  • При финализации процесса постепенно понижается напряжение, а затем дуга уводится в сторону.
  • Для предотвращения испарения легирующих элементов применяют специальные присадки, содержащие кремний, алюминий или бор.

Сварка бронзы и латуни сопровождается выделением токсичный веществ, поэтому осуществляется с соблюдением всевозможных мер безопасности. Аргоновая сварка имеет ряд преимуществ перед остальными типами соединения.

Аргонодуговая

  • Получение эстетичного шва.
  • Экономичность процесса.
  • Не нужно очищать деталь от шлака.
  • Для бронзы аргоновая сварка является наиболее предпочтительной.
  • Аргоновой сваркой можно наплавлять детали, восстанавливая их прежнюю форму (например, при износе).
  • Имеется возможность работать с тонколистовым металлом.

Процесс сварочных работ

Операция по сочинению двух металлических деталей выполняется в следующей последовательности:

  1. Вначале осуществляется подготовка элементов. Они очищаются от любых загрязнений.
  2. Изделия располагаются в необходимом положении непосредственно между двумя электродами.
  3. Нажимается пусковая кнопка. В результате к контактным элементам поступает импульс.
  4. После прекращения электрического воздействия электроды раздвигаются.
  5. При необходимости процесс повторяется нужное количество раз.

Совет! Габариты сварочного места на 2-х деталях обязаны превышать минимальную толщину сочленяемых заготовок в 2-3 раза.

Конденсаторная сварка металлов широко используется на промышленных объектах и в бытовых условиях. Этот способ сочленения заготовок не требует от сварщика особой квалификации. Многие такие процессы сегодня максимально автоматизированы. С помощью конденсаторного сварочного метода массово выполняются монтажные работы и потому, что он отличается экономичным потреблением электричества и высокой производительностью.

Сварка бронзы

При пайке бронзы в качестве припоя чаще всего используют латунь или медь с тетраборатом натрия, который в народе известен под названием «бура» и играет роль флюса. При аргонной сварке оловянистых или кремнистых бронз необходимо применять присадочный материал – пруток CuSi3 (CuSi3Mn1).

Безоловянную  бронзу БрКМц варят, естественно, также прутком CuSi3Mn1 на постоянном токе (можно с добавлением флюса 34А или ПВ209), для сварки алюминиевой бронзы БрАЖМц10-3-1,5 понадобится «переменка» и присадка Бр АМц.

Бронза хорошо варится методом TIG (у нее низкая температура плавления, при сварке нужно быть предельно внимательным, потому что сплав склонен к перегреву).

Если после сварки шов треснул, необходимо выполнить предварительный подогрев детали на 250 -350 оС. Но в большинстве случаев он не играет такой ролик, как отжиг при температуре 450 – 500 оС после сварки. Эта операция в большинстве случаев является обязательной для снятия внутренних напряжений и «перезапуска» структуры сплава.

Будьте внимательны. При нагреве оловянистых бронз до 550 оС происходит выплавление легкоплавкого компонента – олова. В связи с этим образуются многочисленные дефекты (поры, раковины).

Если несмотря на термическую обработку шов трескается, значит неудачно подобран присадочный материал и его необходимо заменить. В таком случае нужно удалить наплавленный металл (выполнить разделку болгаркой до удаления присадки). Если трещина проходит через кратер шва, необходимо отвести горелку в сторону основного металла.

Читайте про сварку латуни в отдельной статье.

К меню

Особенности сварки тонкостенных изделий

Главное преимущество лазерной сварки состоит в ее многообразии. К каждому виду работ можно подобрать подходящие приборы и устройства. Но все при их выборе стоит опираться на вид и особенности материалов, которые будут свариваться. Обычно для тонкостенных изделий применяются твердотельные лазеры и аппараты на основе газа. Но все первый вариант считается наиболее предпочтительным.

Лазерная сварка малых толщин всегда выполняется при помощи твердотельных лазеров. Она подходит для работы с небольшими изделиями. Зачастую это элементы микроэлектроники, к примеру, тонкие выводы из проволоки с диаметром от 0,01 до 0,1 мм.

Часто твердотельной установкой выполняется точечная лазерная сварка с применением твердотельного лазерного устройства. Но она подходит для изделий из фольгированной структуры с диаметром точки 0,5-0,9 мм. При помощи этого способа производится герметичное катодное соединение на кинескопах современных телевизоров.

Соединение маленьких и тонкостенных изделий проводится на минимальной мощности. Если сваривание выполняется в импульсном режиме, то обязательно нужно будет повысить скважность импульса и сократить его длительность. А вот в непрерывном режиме необходимо повысить скорость лазера.