Главная Сварка, резка, пайка металловсваркой 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 [ 70 ] 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 ГЛАВА IV ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ КОНТАКТНАЯ СВАРКА 55. ПРОЦЕСС КОНТАКТНОЙ СВАРКИ Электрическая контактная сварка, или электрическая сварка сопротивлением, пользуется для нагрева пропусканием электрического-тока достаточной силы через место сварки, с использованием тепла, освобождающегося при прохождении электрического тока по проводнику. Почти на всех языках такой способ называется электрической сваркой сопротивлением, причём имеется в виду омическое сопротивление проводника прохождению электрического тока, играющее большую роль в этом процессе. В русском языке более употребительно название электрическая контактная сварка, подчёркивающее важную роль электрического контакта между свариваемыми деталями для данного процесса. Разогретые детали механически сдавливаются или осаживаются; таким образом, контактная сварка относится к группе пластической сварки или сварки давлением. Контактная сварка находит главное применение в массовом производстве однотипных деталей, требует значительных электрических мощностей, потому развитие этого способа сварки происходит параллельно развитию электрификации промышленности. Контактная сварка уже сейчас широко применяется, например, в автомобилестроении, однако этот способ сварки находится ещё в стадии развития, и можно ожидать значительного расширения его применения в ближайшие годы. По форме выполняемых соединений различают три основных вида контактной сварки: стыковую, точечную и шовную или роликовую (фиг. 150). При стыковой сварке через стык соединяемых деталей приблизительно одинакового сечения пропускается ток, как это показано на фиг. 150, а; по достижении сварочного жара в зоне сварки производится осадка. При точечной сварке соединяемые детали, чаще всего листы, собираются внахлёстку и зажимаются между двумя медными электродами, подводящими ток к месту сварки и имеющими форму усечённого конуса (фиг. 150, б). Ток проходит от одного электрода к другому через толщу соединяемых деталей и производит местный разогрев, а часто и местное расплавление металла. Давление, приложенное к электродам, производит осадку. Полученное сварное соединение имеет в плане форму круж- ка диаметром в несколько миллиметров. Этот кружок называется точкой . Располагая достаточное количество таких точек в нужном порядке вдоль соединяемых кромок, можно сварявать изделия разных размеров. При шовной сварке электроды, подводящие ток к изделию и производящие осадку, имеют форму роликов, катящихся по щву. Фиг. 150. Виды контактной сварки: а - стыковая; б - точечная; в - шовяая или роликовая; 1 - свариваемый металл; 2 - токоподводящие электроды; 3- трансформатор. поэтому такой способ сварки называется также роликовой сваркой (фиг. 150, в). При шовной сварке листы соединяются непрерывным плотным швом. В настоящее время наиболее распространена точечная сварка. Второе место по масштабам применения занимает сварка стыковая. Шовная сварка, ввиду сложности и высокой стоимости требующихся машин, пока не получила ещё заслуженного широкого промышленного применения. Контактная сварка основана на использовании джоулева тепла. Общее количество тепла, выделяемое электрическим током в проводнике, определяется по закону Джоуля - Ленца Q = 0,24PRt, где Q - количество выделяющегося тепла в кал; R - омическое сопротивление проводника в ом; I - ток в а; t - время в сек. Тепломощность в цепи q = 0,24PR кал/сек. Если во время нагрева ток и сопротивление цепи не остаются постоянными, как это и наблюдается при контактной сварке, то лучше выражать закон Джоуля-Ленца в дифференциальной форме Q = 0,24,fWf. Сопротивление сварочной цепи складывается из Rm - сопротивления нагреваемых участков основного металла; /? - сопротивления контакта между соединяемыми частями или сварочного контакта, Rs - сопротивления контакта между электродом и изделием. Таким образом, сопротивление сварочной цепи У] 7? при контактной сварке можно выразить формулой y,R = 2RM + R +2R, Тепломощность и выделяемое количество тепла Я = 0,24(2/? , R. 2Rs )/ Q - 0,24 ] (2R,. + R, + 2R, )Pdt. Полезными для процесса сварки являются: тепло, выделяемое в основном металле и освобождаемое на контакте между соединяемыми деталями. Относительная роль каждого из этих количеств меняется в различных случаях контактной сварки, однако в контактной машине может быть нагрет и сплошной кусок металла без контакта между прилегаюш,ими частями и при отсутствии тепловыделения на контакте. Количество тепла, выделяемое на контактах меледу электродами и основныл! металлом, в большинстве случаев является скорее вредным для процесса сварки, так как под-, жигается поверхность изделия и ускоряется износ электродов. В процессе сварки сопротивление основного металла и сопротивление контакта между частями не остаются постоянными. Сопротивление металла прохождению тока быстро растёт с повышением температуры. Для цветных металлов эта зависимость может быть представлена приближённой формулой где Ро - удельное сопротивление металла при 0°; [JJ -то же при температуре Г; а-температурный коэффициент электрического сопропшлени, : для технически чистых металлов а =4-10 Для сплавов температурный коэ малым, приближающимся к нулю, температуры для сталей является мхом §/20 а: I О 60
о 200 iioo 600 BOO woo то ioo Фиг. 151. Зависимость удельного сопротивления сталей от температуры: л - чистое железо; Б - малоуглеродистая сталь; £ - нержавеющая аустенитная сталь. ффициент а может быть очень Зависимость сопротивления от более сложной. На фиг. 151 представлена зависимость электрического сопротивления от температуры для различных сталей. Известно, что различные стали, имеющие при низких температурах весьма различное сопротивление, при повышении температуры стремятся к одному и тому же приблизительно постоянному значению сопротивления, что связано с аусте-нитньш превращением железа. В табл. 18 даны удельные сопротивления при комнатной температуре для некоторых металлов. Электрическое сопротивление сварочного контакта меняется в процессе сварки иным образом. Поверхность металла. |
© 2011 - 2024 www.taginvest.ru
Копирование материалов запрещено |