Классификация машин для точечной, рельефной и шовной сварки

Несмотря на большое многообразие типов, конструктивного оформления, мощности и назначения, машины контактной сварки классифицируют по разным признакам:

- виду сварки (точечные, рельефные, шовные, стыковые);

- назначению (универсальные или общего назначения и специальные);

- способу установки (стационарные, передвижные или подвесные);

- роду питания, преобразования или аккумулирования энергии (однофазные переменного тока, трехфазные низкочастотные, с выпрямлением тока во вторичном контуре, конденсаторные);

- виду привода в механизмах давления (с ручным, грузовым, пружинным, электродвигательным, пневматическим, гидравлическим, электромагнитным и реже с другими типами приводов);

- степени автоматизации.

 

Машина точечной сварки (рис. 1) имеет корпус 7, внутри которого или рядом расположен сварочный трансформатор 2. Колодки вторичного витка 14 соединены с консолями 7 и 10, электрододержателями 8 и электродами 9 гибким 3, 12 и жесткими 4, 11, 13 шинами. Один из электродов (как правило, верхний) перемещается вместе с ползуном 15 механизмом сжатия 16 и сжимает детали. Для разгрузки и повышения жесткости нижней консоли служит кронштейн 5, который может перемещаться вверх и вниз домкратом 6.

 

Рис. 1. Машина точечной сварки

 

 

 

22Дайте определение вторичному контуру сварочных машин. Перечисли­те конструктивные элементы, входящие во вторичный контур. Выявите роль кон­солей и поясните, как увеличить их жесткость. Объясните назначение электродер­жателей и их конструкцию.

Сварочный или вторичный контур контактных машин представляет собой токоведущий элемент, по которому протекает сварочный ток.

Сварочный контур — это система токоведущих элементов и электрических контактов, обеспечивающих подвод тока от вторичного витка трансформатора к свариваемым деталям.В машинах точечной сварки контур состоит из консолей, электрододержателей, гибких и жестких шин, электродов, а также ряда других элементов.

Верхнюю консоль изготовляют либо в виде короткого цилиндрического стержня, либо в виде жесткой шины с гнездом крепления электрододержателя. В первом случае она воспринимает изгибающий момент от усилия сжатия, во втором — выполняет лишь функцию токоподвода, а изгибающий момент воспринимается ползуном и корпусом машины. Через гибкие и жесткие шины верхняя консоль соединена со сварочным трансформатором.

Нижняя консоль (рис. 1), соединенная гибкими шинами с трансформатором, подводит ток к электрододержателю. В машинах малой мощности она является одновременно и элементом, воспринимающим нагрузку от усилия сжатия. В современных машинах средней и большой мощности ее полностью или частично разгружают нижним кронштейном.

 

Рисунок 1 - Консоли и электрододержатели машин точечной сварки различной мощности:

а — большой; б — средней; в — малой; г — для микросварки

Электрододержатели (см. рис. 1, а, б) служат для крепления электродов 1, одновременно являясь силовыми и токоведущими элементами. Их изготовляют из медных сплавов с высокой электропроводимостью. В точечных машинах большой мощности (см. рис. 1, а) электрододержатель 3 крепят к консоли 5 съемной колодкой 8 с помощью двух винтов 9, ввернутых в палец 4 из немагнитной стали, запрессованной в консоль. В машинах средней мощности крепление осуществляют нередко с боковым прижимом электрододержателя съемной колодкой (см. рис. 1, б). В машинах малой мощности — в гнезде консоли с продольной прорезью (см. рис. 1, в), а в машинах для микросварки (например, в монтажных столах) электрододержатели часто вообще отсутствуют, и электроды крепят непосредственно в консоль (см. рис. 1, г).

23 Охарактеризуйте состав и свойства сплавов, применяемых для изготов­ления электродов. Дайте характеристику условиям работы электродов. Объясните, как оценивают стойкость электродов для различных способов сварки. Обоснуйте, от чего зависит конструкция электродов контактных машин.

 

Материал и конструкция электродов определяют качество сварного соединения, производительность, а в некоторых случаях и возможность ведения процесса контактной сварки.

Требования к материалам электродов контактных машин целесообразно рас­сматривать в зависимости от их конкретного назначения. Например, электроды точечных и шовных машин работают при высокой плотности тока (до 250— 300 А/мм2). Материал электродов этой группы должен обладать высокой электро — и теплопроводностью, малой склонностью к взаимодействию с металлом свари­ваемых деталей, особенно при сварке легких сплавов, большой твердостью и высокой температурой рекристаллизации при сварке коррозионно-стойких и жаропрочных сплавов. Электропроводность электродов не ниже 70% электро­проводности чистой меди при твердости НВ 100—160 и температуре рекристалли­зации 250—500° С. Чем выше электропроводность и твердость свариваемых ма­териалов, тем выше должны быть эти показатели у материалов электрода (ГОСТ 14Ш—77).

Электроды контактных машин для стыковой и рельефной сварки работают при сравнительно малых плотностях тока (до 12—15 А/мм2). К материалам этих электродов предъявляют пониженные требования по тепло — и электропроводности (до 35% электропроводности меди) и повышенные требования по твердости в ус­ловиях эксплуатации (НВ до 180—200). Последнее условие позволяет обеспечить меньший износ электродов, более точную центровку заготовок при стыковой сварке и более равномерное распределение сил и тока при групповой рельефной сварке.

Для изготовления электродов применяют холоднотянутую технически чистую медь. Однако при высокой тепло — и электропроводности она имеет низкое сопро­тивление деформации при повышенной температуре, в связи с чем наибольшее распространение получили различные сплавы на медной основе. Наилучшим комплексом свойств обладают дисперсионно-твердеющие электродные сплавы. В качестве легирующих элементов используют Cr, Cd, Zr, Mg, Zn, Ag, Со. Для сохранения высокой тепло — и электропроводности их количество обычно не пре­вышает 1—1,5%. Для упрочнения в сплавы вводят Ni, Si, Fe, а для повышения температуры рекристаллизации — в малых количествах В, Be, Ті, Zr. Сопро­тивление меди окислению при 500—700° С можно повысить небольшими добав­ками А1, Mg, Be. Присадка серебра и магния в медь способствует увеличению числа сваренных точек без потемнения поверхности изделия из алюминиевых сплавов [4]. Состав и основные свойства металлов и сплавов, применяемых для изготовления электродов, приведены в таблице [1, 3, 4, 7, 8].

Наиболее высокой электропроводностью обладают сплавы БрКдІ (МК) и MCI, применяемые в наклепанном состоянии для сварки алюминиевых и магние­вых сплавов. При сварке сплавов АМгбН, АМц и Д16 большей стойкостью по сравнению с кадмиевой бронзой обладают высокоэлектропроводные медные сплавы с малыми добавками серебра или магния и бора, имеющие мелкозернистую струк­туру [6]. Незначительные добавки серебра (~0,1%) повышают температуру рекристаллизации меди на 100—150° С при снижении электропроводности на 1%. Для значительного повышения стойкости электродов при сварке алюминиевых сплавов в медно-магниевый сплав (Mg до 0,3%) вводят до 0,1% В. Можно также применять электроды с цирконием (0,27—0,31% Zr, остальное Си). Предложен­ные для сварки алюминиевых и магниевых сплавов металлокерамические элект­роды системы Си—А1203 [2] с содержанием окислов около 3% имеют электропроводность 80% электропроводности технически чистой меди, твердость ИВ 105—108 и температуру рекристаллизации 600—650° С. Электроды из этого материала применяют без дополнительной термомеханической обработки. Высо­кая температура разупрочнения позволяет замедлить процесс химического взаи­модействия со свариваемым материалом — потемнение поверхности деталей из сплава АМгб наступает через 80—90 точек. При применении электродов из сплава БрКдІ аналогичный эффект обнаруживается уже через 18—20 точек.

Для сварки сталей и титановых сплавов используют более твердью, но не менее электропроводные сплавы меди с хромом и добавками Cd, Al, Mg, Zr. Среди них наибольшее распространение нашли дисперсионно-твердеющие сплавы БрХ, БрХЦр, Мц5Б, упрочняемые термомеханической обработкой. Сплав Мц5Б является наиболее универсальным, его можно использовать при сварке большин­ства рассматриваемых материалов. Сплав Мц4 применяют в основном для литья фигурных электродов. Для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сгалей одним из лучших является сплав меди с 0,25—0,45% Сг и добавками Zr и Ті (по 0,04—0,08%). Такой сплав обеспечивает в термически обработанном состоянии крупнозернистую структуру, твердость НВ 140—150, высокую пла­стичность в интервале рабочих температур и электропроводность 70—80% элект­ропроводности технически чистой меди.

Наиболее высокой твердостью и жаропрочностью из сплавов на основе меди обладает бронза БрНБТ, применяемая для сварки жаропрочных сталей, никеле­вых и кобальтовых сплавов. Для сварки материалов с высоким электросопро­тивлением, преимущественно коррозионно-стойких и жаропрочных сталей при соотношении толщин более 2: 1, а также для сварки материалов с резко различ­ными теплофизическими свойствами предложен сплав [5]: 2—3% Ni; 0,2—0,6% Ті; 0,3—0,6% Be; 1,5—2% Fe; 0,1—0,25% В, остальное медь. Условиям работы эле­ктродов для стыковой и рельефной сварки в наибольшей степени удовлетворяют сплавы БрНБТ, ЭВ, БрАЖНІ 1, БрКН1-4.

Особую группу материалов представляют вольфрам, молибден, эльконайт ВМ и др. Они имеют высокую твердость и жаропрочность, целесообразную для вста­вок составных электродов при рельефной сварке, и низкую электро — и теплопро­водность, используемую, например, при сварке деталей с большой разницей толщин, деталей из разнородных металлов, а также металлов (серебро, медь, ла­тунь), имеющих малое удельное электрическое сопротивление.

 

Условия работы, а во многих случаях и конструкция электродов машин для рельефной сварки сходны с электродами для точечной сварки. Поэтому многие положения, относящиеся к электродам для точечной сварки, характерны и для электродов, применяемых при рельефной сварке. Отличительной особенностью условий работы этих электродов является больший размер контактной поверхности и, как следствие, больший теплоотвод от свариваемого изделия.

Иногда делается вывод о якобы более благоприятных условиях работы и большей стойкости электродов при рельефной сварке. Такое утверждение не является достаточно обоснованным, что можно объяснить, исходя из следующих положений. Высокостойким электродом для рельефной сварки считается такой, который позволяет сваривать без заправки или переточки 1000...1500 сварных соединений. Это же количество соединений для электродов точечной сварки является явно заниженным. Так известен пример, когда электроды при сварке толстой среднеуглеродистой стали и работе в тяжелых условиях перетачивались через 3500 сварок.

Электроды для рельефной сварки, несмотря на применяемые иногда меньшую плотность тока и меньшие удельные давления, работают при менее интенсивном охлаждении и в более сложных условиях, чем электроды для точечной сварки. Поэтому они и изнашиваются быстрее.

 

конструкция электродов во многом определяют качество сварных соединений, производительность, а в некоторых случаях и возможность проведения процесса контактной сварки. Электроды стыковых машин в ряде случаев повторяют форму деталей, устанавливаемых в зажимы. Электроды для сварки лент и полос имеют плоскую поверхность, для сварки швеллеров, рельсов и брусков — плоскую выемку, а для сварки труб и круглых стержней — призматическую или полукруглую выемку.

 

24Назовите основные узлы шовной машины. Охарактеризуйте электроды шовных машин. Сделайте сравнительный анализ точечных и шовных машин, при­ведите отличия.

 

В корпусе 1 машины шовной сварки (рис. 2) размещены сварочный трансформатор 3 и механизм вращения роликов с электроприводом 2. Электроды в виде вращающихся роликов 7 вместе с системами токоподвода образуют верхнюю 8 и нижнюю 6 роликовые головки. Верхний ролик перемещается вместе с ползуном 9 от механизма сжатия с пневмоприводом 10. Иначе, чем в машинах точечной сварки, выполнены токовёдущие и силовые элементы сварочного контура (консоли, кронштейн 5 и др.). При сварке с наружным охлаждением используют корыто 4 для слива воды. В современных машинах шовной сварки обычно предусмотрена несложная переналадка верхней и нижней роликовых головок для сварки поперечных и продольных швов обечаек. Однако выпускаются машины только для поперечных или продольных швов.

 

 

при шовной сварке электроды-ролики перемещают свариваемые детали и удерживают их в процессе нагрева и осадки.

Электроды-ролики шовных машин имеют форму дисков. Ширина рабочей поверхности ролика В и его толщина Н зависят от толщины S свариваемой детали.

 

25Дайте определение стыковой сварки и назовите область применения. Объясните, как выбрать способ стыковой сварки. Обоснуйте значимость подготов­ки поверхности к сварке и укажите, как подготовить торцы деталей к сварке. Пе­речислите дефекты стыковой сварки. Объясните, почему образуется подгар по­верхности.

 

Стыкова́я сва́рка — сварочный процесс, при котором детали соединяются по всей плоскости их касания, в результате нагрева.

Сварка сопротивлением используется для соединения деталей с площадью сечения до 200 мм² Применяется в основном при сварке проволоки, стержней и труб из низкоуглеродистой стали относительно малых сечений

Сварка оплавлением Применяется для соединения железнодорожных рельсов на бесстыковых путях, для производства длинноразмерных заготовок из сталей, сплавов и цветных металлов.

 

Способ стыковой сварки выбирается в зависимости от формы и сечения деталей, марки металла, требований к качеству соединений.

Чем больше сечение свариваемых поверхностей, тем ниже качество сварного соединения, главным образом из-за образования окислов в стыке[3]. Этим объясняется ограниченное применение сварки сопротивлением, которая используется для соединения деталей с площадью сечения до 200 мм²

Сварка оплавлением используется для соединения деталей с площадью сечения до 100000 мм²[1], таких как трубопроводы, арматура железобетонных изделий, стыковые соединения профильной стали.

 

Подготовка деталей к сварке заключается в получении определенной формы торцов, очистке их поверхности и поверхности деталей, правильной установке торцов перед началом сварки. Торцы деталей получают механической резкой на ножницах, пилах, металлорежущих станках, горячей или холодной высадкой на прессах, а также с помощью плазменной и газовой резки с последующим удалением шлака.

Токоподводящие участки деталей и торцов очищают различными механическими способами и травлением.

При сварке сопротивлением (вследствие трудности обновления поверхности) требуется более тщательная установка деталей при сборке, чем при сварке оплавлением. Так, зазор между торцами при сварке сопротивлением не допускается более 0,5 мм. При сварке оплавлением он может быть большим (до 15 %). При сварке развитых сечений требования к качеству сборки, в частности, к взаимной параллельности торцовых поверхностей деталей, ужесточаются.

 

При стыковой сварке в соединениях могут образоваться следующие дефекты: пережог и перегрев металла в стыке, непровар, подгар и подплавление деталей вне зоны сварки, трещины, смещения осей деталей, искривление соединения, отклонение размера длины сваренного изделия от заданного чертежом. Пережог и перегрев стыка выявляются внешним осмотром, эти дефекты имеют следующие признаки: в выдавленном при осадке металле много трещин с окисленной поверхностью, раковины и поры на поверхности стыка. Если стык перегрет, то при разрушении его обнаруживается в стыке крупное зерно. При пережоге в изломе стыка обнаруживается большое количество окисных включений.

 

Подгар и подплавление — это дефекты, появляющиеся на поверхности деталей, в пределах зоны соприкосновения их с электродами (губками). Глубина подгаров и подплавлений иногда настолько значительна, что детали бракуются, так как механической обработкой устранить их нельзя. Указанные дефекты можно обнаружить при внешнем осмотре невооруженным глазом.

 

Подгары и подплавления происходят в результате загрязнения поверхностей свариваемых деталей и электродов, попадания частиц грата, шлака или окалины между деталью и электродом, малой контактной поверхности электродов, недостаточного усилия зажатия, перекоса детали при установке ее на электрод. Подгар и подплавление возможны также при несоответствии формы и размеров электродов форме и размерам деталей, при низких тепло-электрических свойствах материала электродов и плохом их охлаждении.

 

 

26Опишите и схематично изобразите стыковую сварку сопротивлением с указанием основных параметров. Назовите недостатки стыковой сварки сопротив­лением. Приведите сравнительный анализ выбора усилия сжатия для сварки низ­колегированных и легированных сталей. Обоснуйте, как влияет продолжитель­ность нагрева tcв) на качество сварки.

 

Первая стадия процесса сварки - установка деталей в электродных губках машины и их зажатие - аналогична подобной стадии при сварке оплавлением

Вторая стадия процесса сварки - нагрев - начинается с пропускания сварочного тока I_св через зону сварки. Сварочный ток протекает через множество элементарных электрических контактов аналогично точечной сварке.

Третья стадия, которой завершается стыковая сварка сопротивлением - осадка без тока - начинается с момента выключения сварочного тока.

 

 

Недостатком контактной стыковой сварки является возможность ее использования только в стационарных условиях из-за значительной массы сварочного оборудования и большого потребления электрической энергии.Недостаток ее заключается в том, что полученные швы не всегда герметичны.

При снижении давления интенсивность тепловыделения растет, но ухудшается равномерность нагрева в сечении, что связано со случайным расположением участков контакта и является серьезным недостатком этого процесса.

 

при стыковых способах сварки ведущим фактором в образовании металлических связей в сварном соединении является давление, а нагрев облегчает формирование соединения путем повышения пластичности металла и улучшает качество за счет протекания рекристаллизации металла в области стыка.

 

27Опишите и схематично изобразите стыковую сварку оплавлением с ука­занием основных параметров. Дайте понятие установочной длины и припуска на сварку. Сделайте сравнительный анализ: установочная длина е = (8-9)σ, где σ - толщина свариваемого металла. Верно ли это? Обоснуйте.

 

Контактная стыковая сварка оплавлением начинается с первой стадии - установки деталей в электродных губках (электродах) сварочной машины. Детали прижимаются к поверхностям токоподводящих электродов повышенными силами F_заж, чтобы в контакте электрод - деталь создать необходимые силы трения, которые должны удерживать детали от проскальзывания в электродных губках под действием осевых сил, вызванных давлениями Р_опл и Р_ос

Вторая стадия процесса сварки - оплавление - начинается с подачи напряжения oт источника сварочного тока на разомкнутые детали, после чего подвижная плита машины с закрепленной деталью начинает перемещаться к неподвижной детали со скоростью V_п.п.

Заканчивается контактная стыковая сварка оплавлением третьей стадией - осадкой. Осадка начинается с ускоренного перемещения подвижной детали. Вместе с повышенной скоростью осадки, примерно на порядок превышающей скорость оплавления, резко возрастает сила осадки.

 

установочная длина Длина свариваемых частей, выступающих за зажимные приспособления при стыковой контактной сварке

 

припуск на сварку, т. е. та величина, на которую заготовки после сварки будут уменьшены по длине.

 

Установочная длина l_у зависит от формы деталей (труба, пруток), тепло- и электропроводности материалов. Для материалов c повышенной теплопроводностью требуетcя увеличенная установочная длина, чтобы снизить потери теплоты в электродныe губки мaшины и создания оптимальнoй зоны нагрева деталей.

Для прутков диаметром d > 8 мм оптимальные значения установочной длины l_у составляют: для стальных (0,7... 1) d, алюминиевых и латунных (1,5...2)d, медных (2,5...4) d. Для проволоки из сталей диаметром d < 8 мм указанные значения необходимо увеличить на 20...60 %, при этом степень увеличения возрастает с уменьшением диаметра.

Установочная длина влияет нa ширину зоны нагрева деталeй, потeри теплоты в электродные губки мaшины, устойчивость к искривлению пpи осадке нагретых деталей, вeличину вторичного напряжения сварочного трансформатора.

 

28Изобразите схематично стыковую сварку оплавлением и объясните, как производится выбор скорости оплавления и осадки, усилия осадки, силы свароч­ного тока. Поясните, как выбрать установочную длину на две детали. Выявите, в чем выражается такой дефект, как непровар и как он влияет на качество сварного соединения. Укажите методы его исправления.

 

Скорость оплавления выбирают из условий получения определенного распределения температуры в деталях. Для равномерного нагрева торцов перед осадкой конечную скорость оплавления значительно увеличивают. От припуска на оплавление зависит получение равномерного нагрева по сечению, оптимального распределения температуры вдоль деталей и образование слоя расплавленного металла на торцах. Обычно составляет 0,7…0,8 общего припуска на сварку. При сварке с подогревом и импульсным оплавлением сокращается в 2…3 раза.

Установочная длина деталей , где — конечное расстояние между зажимами. Обычно при сварке круглых стержней и толстостенных труб , где — диаметр свариваемых деталей. При малой наблюдается большой отвод теплоты в электроды, а зона интенсивного нагрева сужается, что требует увеличения . С увеличением увеличивается требуемая электрическая мощность и уменьшается жесткость деталей.

Непроваром называют отсутствие расплавления основного металла и, следовательно, соединения деталей по части толщины свариваемого металла. Такой вид непровара называют непроваром по сечению или непроваром корня шва. Отсутствие соединяния между основным металлом и металлом шва или между отдельными слоями при многослойной сварке называют непроваром по кромкам, или непроваром между слоями. Место непровара в большинстве случаев заполнено шлаком. Непровар снижает величину рабочего сечения шва и приводит к значительной концентрации напряжений

При контактной сварке исправление дефектов производится постановкой новой точки. В некоторых случаях, например, в случае прожога в дефектном месте ставят заклепки. Характер и количество дефектов, допускаемых без исправления, должны указываться в технических условиях на сварку или узел.

 

 

29Перечислите дефекты, встречающиеся при стыковой сварке. Назовите метод, используемый для контроля качества стыковых соединений. Объясните, ка­кие виды трещин могут возникнуть при стыковой сварке и почему. Опишите влияние остаточных деформаций при стыковой сварке на качество сварного со­единения. Перечислите методы борьбы с ними.

 

При стыковой сварке в соединениях могут образоваться следующие дефекты: пережог и перегрев металла в стыке, непровар, подгар и подплавление деталей вне зоны сварки, трещины, смещения осей деталей, искривление соединения, отклонение размера длины сваренного изделия от заданного чертежом.

К дефектам макроструктуры относятся непровар, трещины, расслоения между волокнами в прокате, рыхлоты.

Непровары, как правило, создаются толстыми оксидными пленками (>200 мкм) и представляют собой дефекты монолитной структуры. Причинами непроваров являются повышенное окисление на стадии оплавления из-за малых значений V_опл и Δ_опл, а также недостаточные значения скорости осадки и припуска на осадку.

Горячие трещины могут образовываться при общем перегреве металла на всех участках сварного соединения. Наличие легкоплавкой фазы по границам зерен в сочетании с растягивающими напряжениями, возникающими от упругих деформаций механизмов зажатия и осадки или от отхода подвижной плиты назад с зажатыми деталями, - это основные причины появления горячих трещин.

Расслоения образуются между волокнами проката при наличии между ними легкоплавких ликвационных прослоек в сочетании с повышенной деформацией осадки, вызывающей искривление волокон и образование между ними растягивающих напряжений.

Рыхлоты и поры наиболее часто образуются в объемах закристаллизовавшегося металла, захлопнутого в глубоких кратерах при осадке и невыдавленного из стыка из-за недостаточной деформации.

Контроль дефектов макроструктуры выполняется неразрушающими и разрушающими методами. Внешним осмотром можно выявить поверхностные трещины и места возможных непроваров, где отсутствует грат.

Из неразрушающих методов используют рентгеновский и ультразвуковой контроль, а также магнитные методы контроля для магнитных материалов.

Рентгеновский (радиационный) контроль выявляет грубые непровары, рыхлоты, трещины, поры. Плоские дефекты (трещины, расслоения и т.д.) обнаруживаются при условии, если их плоскость отклоняется от направления луча не более чем на 12°.

Ультразвуковой контроль также позволяет определить трещины, раковины, непровары в виде оксидных пленок и несплошностей. К общим трудностям ультразвукового контроля относится появление помех от крупнозернистой структуры металла, а к частным при стыковой сварке - необходимость удаления грата и ввод колебаний в изделие с круглой формой поперечного сечения.

Неразрушающие методы контроля дают возможность определить засоренность сварного соединения дефектами.

Методы разрушающего контроля позволяют определить количественные характеристики показателей качества (прочность, пластичность, твердость) путем механических испытаний сварных образцов или выборочного испытания сварных соединений штатных изделий. При испытаниях образцов или изделий выявляются дефекты в местах разрушения.

Определение механических свойств сварных соединений выполняют по ГОСТ 6996-66.

По данному стандарту для соединения стыковой сварки предусмотрены следующие виды механических испытаний: ударный изгиб, измерение твердости, статическое растяжение сварного соединения для определения наиболее слабого участка, испытание только зоны стыка на статическое растяжение, испытание на статический изгиб.

К дефектам микроструктуры относятся образование светлой полоски в стыке при сварке низкоуглеродистых и низколегированных сталей, пережог металла, образование видманштеттовой структуры.

Светлая полоска, образующаяся в центре стыка при сварке низкоуглеродистых сталей, является следствием выгорания углерода на стадии нагрева, что приводит к образованию в указанной зоне однородного феррита, имеющего низкую травимость.

Светлая полоска снижает однородность механических свойств сварного соединения, но не относится к недопустимым дефектам. Длительная термическая обработка позволяет устранить неравномерное распределение углерода и светлую полоску.

Пережогом металла является окисление границ зерен при нагреве, близком к температуре солидуса. Пережог снижает прочность соединения и относится к недопустимым и неустранимым дефектам.

Перегрев металла в стыке доэвтектоидной стали при охлаждении образует видманштеттовую структуру, которая характеризуется тем, что избыток феррита выделяется в остывающей стали не в виде сетки по границам зерен аустенита, а внутри их параллельными пластинками. Данная структура имеет грубое строение, что снижает пластичность сварного соединения. Устраняется вицманштеттова структура нормализацией или отжигом.

Допустимость или недопустимость данного дефекта структуры определяется уровнем требований к качеству сварного соединения.

 

 

Изложите классификацию машин для стыковой сварки. Перечислите основные узлы стыковой машины. Объясните назначение зажимных и упорных устройств. Выявите причины такого дефекта как «перегрев металла» и обоснуйте, к чему он может привести

Машины для стыковой сварки подразделяются по следующим признакам:

по характеру нагрева свариваемых деталей — сопротивлением и оплавлением: непрерывным, с предварительным подогревом и им­пульсным;

но роду тока — переменного тока промышленной частоты (одно­фазные), конденсаторные, трехфазные низкочастотные, с выпрямле­нием тока в сварочном контуре;

ио назначению — универсальные и специализированные;

но характеру действия — неавтоматические, полуавтоматические и автоматические;

 

Машина стыковой сварки имеет следующие основные узлы и элементы. На станине 1 установлены неподвижная 4 и подвижная 8 плиты с размещенными на них устройствами б и 7 для зажатия свариваемых деталей. Подвижная плита перемещается по направляющим 10 с помощью механизма подачи 9. Вторичный виток сварочного трансформатора 2 через токоподводы 3 и губки 5 зажимных устройств подключен к свариваемым деталям.

Основное назначение зажимных устройств приспособлений заключается в обеспечении надежного контакта заготовки сустановочными элементами и предотвращении ее смещения и вибраций в процессе обработки

Перегрев зоны сварки может вызвать структурные изменения (укрупнение зерна) и обезуглераживание сталей. Это ухудшает механические свойства соединений.

 

 

Перечислите требования, предъявляемые к станинам стыковых машин. Объясните конструкцию станин. Дайте определение привода подачи стыковых машин. Сравните электроды точечных машин с электродами стыковых машин.

 

Станина стыковой машины предназначена для размещения на ней всех основных частей. Внутри станины обычно располагается трансформатор. В зависимости от назначения машин станины бывают с горизонтальным, наклонным и вертикальным столами (фиг. 81). Большая часть машин, выпускаемых советской промышленностью в настоящее время, изготовляется сгоризонтальными столами. Наклонный стол в станине делается для большей доступности электродной части и зажимов, особенно когда свариваемые изделия громоздки (например, машина для сварки ободьев автомобильных колес). Станина с вертикальным столом удобна для сварки длинных и тяжелых изделий (например, железнодорожных рельсов).

Концы свариваемых стержней укрепляются в контактных зажимах машины. Зажим наглухо прикреплен к токоподводящим плитам, изолированным от станины машины. Одна из токоподводящих плит устанавливается на станине неподвижно, другая укреплена на подвижной каретке и может перемещаться рычагом в горизонтальной плоскости по каретке. Витки первичной обмотки трансформатора присоединены к устройству, позволяющему производить переключение витков, необходимое для изменения величины тока в обмотке. В зависимости от этого изменяется сварочный ток во вторичной обмотке трансформатора, который медными шинами присоединен к токоподводящим плитам.

Изобретение относится к приводам подачи к машинам для стыковой сварки, содержащим гидравлические цилиндры с поршнями для осуществления рабочего хода подвижной части (плиты или зажима) машины, питаемые рабочей жидкостью от гидравлического источника давления.

В известных приводах подобного типа источником давления является гидравлический насос высокой производительности, который должен обладать значительным давлением для обеспечения требующихся при осадке больших усилий.

Кроме того, привод подвижной части осуществляется посредством громоздких и сложных устройств, а в процессе работы имеют место сильные удары, Согласно изобретению, с целью упрощения конструкции привода и увеличения надежности его работы, а также для обеспечения безударной работы машины, в качестве источника давления применен поршневой гидравлический цилиндр, привод поршня которого осуществляется.от электродвигателя через редуктор и кулачковую передачу.

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: