 |
3. Порядок выполнения работы. 4. Содержание отчета. 5. Контрольные вопросы. Технология изготовления сварного соединения методом контактной (точечной) сварки
|
|
|
|
3. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
3. 1. Изучить теоретический раздел практической работы.
3. 2. Выбрать вариант индивидуального задания по таблице А6 приложения А.
3. 3. Произвести расчет технологических параметров полуавтоматической сварки в среде защитных газов согласно последовательности, представленной в теоретическом разделе (п. п. 2. 1. – 2. 10).
3. 4. Результаты выполненных расчетов занести в таблицу 3.
Таблица 3 –Результаты расчетов технологических параметров сварки
| Толщина заготовок S, мм | Диаметр электродной проволоки dЭ, мм | Сварочный ток IСВ, А | Напряжение дуги U, В | Расход СО2, л/мин | Скорость подачи электродной проволоки VПР, м/ч | Скорость сварки VСВ, м/ч | Масса наплавленного металла GМ, г | Полное время сварки Т, ч | Расход электродной проволоки GПР, г | Расход электроэнергии Р, кВт. ч |
4. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
4. 1. Наименование работы.
4. 2. Цель работы.
4. 3. Индивидуальное задание.
4. 4. Расчет параметров сварки в среде защитных газов (Iсв, VПР, VСВ, GМ, t0, T, GПР, Р).
4. 5. Таблица 3 – результаты расчетов.
4. 6. Выводы по работе.
5. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
5. 1. В чем отличие сварки в среде защитных газов от ручной дуговой сварки?
5. 2. Для чего служат защитные газы?
5. 3. Какие газы применяются в качестве защитных?
5. 4. Какой род тока используется при сварке в среде углекислого газа?
5. 5. Какая полярность тока используется при данной сварке?
5. 6. Как определить диаметр электродной проволоки?
5. 7. Какие раскислители и для чего вводятся в состав электродной проволоки?
5. 8. Какие достоинства и недостатки имеет способ сварки в среде защитных газов?
|
|
|
5. 9. Что служит электродом при сварке в среде защитных газов?
5. 10. Какие применяются разновидности сварки в среде защитных газов (по степени автоматизации).
Практическая работа
Технология изготовления сварного соединения методом контактной (точечной) сварки
1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Освоить методику расчета параметров процесса контактной (точечной) сварки.
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
Точечная сварка является одним из наиболее распространенных способов контактной сварки.
При электрической контактной сварке заготовки в месте соединения нагревают и сжимают определенным усилием. Нагрев осуществляют теплом, которое выделяется в заготовках и в контактах между ними при прохождении электрического тока.
Для получения качественных сварных деталей металл в месте соединения нагревают до расплавления или до пластического состояния. Примыкающие к месту соединения зоны должны быть нагреты до температур, обеспечивающих требуемую пластическую деформацию заготовок. В процессе этой деформации происходит удаление окислов из места соединения, устранение раковин и уплотнение металла.
Количество тепла, выделяемого в зоне сварки, определяют по формуле Ленца-Джоуля:
Q= 0. 24 I2 R t,
где Q- количество тепла, кал; I - сила сварочного тока, A; R - общее сопротивление зоны сварки, Ом; t - время нагревания, с.
Основное влияние на нагрев оказывает сила сварочного тока. Например, при данном количестве тепла, расходуемом за один сварочный цикл, увеличение силы тока вдвое приведет к уменьшению времени нагревания более чем в 4 раза.
Точечная сварка – вид контактной сварки, при которой соединяемые детали свариваются на поверхности их касания в отдельных точках (под электродами). Схема контактной точечной сварки приведена на рисунке 1.
Рисунок 1 – Схема процесса точечной сварки: а – схема процесса; б - сечение сварной точки. Р – давление; dm – диаметр литого ядра сварной точки; dк – диаметр сварной точки
|
|
|
Характер нагрева заготовок, оказывающий большое влияние на качество сварного соединения, в значительной мере зависит также от величины общего сопротивления зоны сварки и соотношения между его отдельными составляющими. Общее сопротивление состоит из контактного сопротивления между заготовками, сопротивлений самих заготовок и сопротивлений между электродами и заготовками, что приведено на рисунке 2 и рассчитывается по формуле:
, Ом
где R – общее сопротивление участка вторичной цепи между электродами;
RЭ – сопротивление контакта между верхним электродом и верхним свариваемым листом (нижним электродом и нижним свариваемым листом);
RД – сопротивление верхнего (нижнего) свариваемого листа;
RК – сопротивление контакта между двумя свариваемыми листами.
Рисунок 2 – Схема сопротивленя участка вторичной цепи между электродами при контактной точечной сварке
Обычно RК > RД, а RЭ составляет 0, 5 RК, поэтому в начале процесса будет выделяться больше тепла в месте расположения сопротивления RК. В этом месте и будет происходить сварка при одновременном сжатии свариваемых заготовок электродами.
Нагрев при точечной сварке характеризуется малой продолжительностью (от сотых долей секунды до нескольких секунд) и значительной неравномерностью. Наиболее интенсивно нагревается центральная зона точки – элепсообразное ядро, показанное в сечении на рисунке 1.
Размеры ядра определяют прочность точечного соединения. Диаметр ядра зависит от толщины свариваемых заготовок.
На качество точечной сварки оказывает влияние очистка заготовок перед сваркой, диаметр электродов, установочная мощность машины, величина нахлестки, расстояние между точками, продолжительность сварки и сварочный ток.
При сварке неочищенных заготовок контактные сопротивления изменяются в широких пределах (возрастает электрическое сопротивление). Это приводит к изменению температур нагрева заготовок, в результате чего снижается стабильность прочностных показателей сварных соединений. Кроме того, при сварке неочищенных заготовок увеличивается износ электродов, а в сварных соединениях возникают дефекты.
|
|
|
Электроды для точечной сварки изготавливают из чистой меди или медных сплавов повышенной твердости. Они обычно заточены на усеченный конус с плоским контактом. Диаметр электрода зависит от толщины свариваемых заготовок. Увеличение диаметра электрода в результате износа допускается не более чем на 15 – 25 %.
Точечная сварка может производится на мягких (углеродистые, низколегированные стали) и жестких (нержавеющие стали, алюминиевые и медные сплавы, тонкие металлы толщиной до 0, 1 мм) режимах.
Мягкие режимы характеризуются малой мощностью, плавным нагревом и большой продолжительностью протекания тока. Жесткие режимы – концентрированным нагревом и большой производительностью.
Точечная сварка может быть односторонней и двусторонней. Схемы приведены в таблице 1.
Таблица 1 – Схемы точечной сварки
| Вид сварки | Схема | Толщина листа S, мм |
| Одноточечная двустороняя | 
| 6, 0 и более |
| Двухточечная односторонняя | 
| ≤ 2, 5 |
| Двухточечная двусторонняя | 
| ≤ 5 |
| Многоточечная односторонняя (4, 6, 8, 10 … 200) | 
| ≤ 2 |
Посредством точечной сварки можно сваривать почти все металлы и сплавы.
Технологические параметры контактной точечной сварки определяются в следующей последовательности:
2. 1. Диаметр контактной поверхности электрода определяется (диаметр точки) по формуле
мм
где S – толщина более тонкой заготовки.
2. 2. Сварочный ток рассчитывается по формуле
А
где i – плотность тока, А/мм2. На мягких режимах i = 80 -160 А/мм2; на жестких режимах i = 120 – 300 А/мм2.
FТ – площадь сечения электрода (точки), мм2.
2. 3. Усилие сварки определяется по формуле:
, Н
где: р – удельное давление электродов, МПа. На мягких режимах р = 15 – 40 МПа, на жестких режимах р = 40 – 150 МПа;
FТ – площадь сечения электрода (точки), мм2
2. 4. Время сварки (учитывая схему сварки) определяется по формуле:
,
где Тсв – время сварки одной точки (на мягких режимах Тсв = 0, 5 – 3 с, на жестких режимах Тсв = 0, 01 с. );
Тв – вспомогательное время (Тв = 0, 5Тсв·n);
|
|
|
n – число сварных точек (n = Lш/ t); t – шаг точек (смотри таблицу А8 приложения А).
n1 – число сварных точек в сварочной машине (таблица 1).
|
|
|
