Роликовая или шовная сварка

При роликовой сварке отдельные точки частично перекрывают друг друга, образуя непрерывный шов свариваемых деталей (рис. 3).

Подготовленные полосы с толщиной до 4 мм пропускают между вращающимися роликами-электродами машины, через которые проходит электрический ток. В результате образуется плотный герметичный шов.

Рисунок 3 – Схема роликовой сварки:

1 – свариваемые детали, 2 – ролик, 3 – трансформатор

Роликовую сварку выполняют непрерывной, прерывистой и шаговой. При непрерывной сварке детали перемещаются непрерывно, причем все время к электродам поступает ток. Поверхность свариваемых деталей сильно перегревается, электроды быстро изнашиваются, что ухудшает качество сварки.

При прерывистой сварке детали перемещаются непрерывно, а ток к электродам поступает периодически.

При шаговой сварке в момент включения тока детали неподвижны, после кристаллизации сваренного участка металла происходит перемещение деталей на определенный шаг.

Короткие швы сваривают от одного конца к другому, а длинные – от середины к концам. Роликовую сварку осуществляют на переменном токе силой 2000 – 5000 А. Диаметр роликов равен 40 – 350 мм; усилие сжатия свариваемых деталей роликами достигает 6 кН; скорость сварки 0,5 – 3,5 м/мин.

Шовную сварку применяют в массовом производстве при изготовлении различных сосудов. Толщина свариваемых листов составляет 0,3 – 3 мм. Этим методом сваривают низкоуглеродистые, легированные, конструкционные стали, легкие сплавы, а также листы с покрытием (оцинкованные, луженые, освинцованные и др.).

Оборудование для контактной сварки

Сварное соединение контактной сваркой выполняют с помощью специальных контактных машин. Контактные машины в зависимости от типа выполняемого на них соединения подразделяют на стыковые, точечные и шовные (роликовые). Контактная машина состоит из трех основных частей: источника тока, прерывателя тока и механизма давления.

Источники тока. Контактные машины работают па переменном токе (от тысяч до сотен тысяч ампер). Электрическая схема контактных машин состоит из трех элементов: трансформатора, прерывателя тока и переключателя ступеней мощности (рис. 1). Первичную обмотку трансформатора подключают к сети с напряжением 220 – 330В; ее изготовляют секционной для изменения числа рабочих витков при переключении ступеней мощности.

Вторичная обмотка трансформатора состоит из одного или двух витков (вторичное напряжение 1 – 12В). Сила вторичного тока составляет 1000-100000 А.

При изменении числа витков первичной обмотки изменяется коэффициент трансформации К:

К = ω₁ / ω₂ = U ₁ /U₂

где ω₁ ,ω₂ – число витков первичной и вторичной обмоток;

U ₁ ,U₂ – соответственно первичное и вторичное напряжения обмотки.

Вторичное напряжение:

U₂= U₁ ω₂ /ω₁

где ω₂=1, U₁ – величина постоянная.

Следовательно, для изменения U ₂ необходимо изменить число включенных витков первичной обмотки ω₁ соответственно будет изменяться и ток. Для увеличения вторичного тока необходимо уменьшить число витков первичной обмотки трансформатора.

Прерыватели тока. В процессе сварки необходимо периодически, а часто с весьма большой частотой включать и выключать. Для этой цели применяют прерыватели нескольких типов: простые механические контакторы, электромагнитные (синхронные и асинхронные), электронные приборы (тиратронные и игнитронные).

Рисунок 4 – Электрическая схема контактной машины:

1 – контактная колодка; 2 – свариваемое изделие; 3 – сварочный трансформатор; 4 – регулятор тока; 5 – электромагнитный прерыватель тока; 6 – включающая кнопка

Механические контакторы применяют главным образом на стыковых и точечных машинах неавтоматического действия небольшой мощности. Включение и выключение тока этими контакторами осуществляют асинхронно. Электромагнитные контакторы применяют для стыковой, точечной и шовной сварки на машинах малой и средней мощности.

Электронные прерыватели обеспечивают синхронное включение и выключение тока со строго определенной продолжительностью импульсов тока и пауз. Их применяют для всех типов контактных машин автоматического действия.

Механизмы давления. Эти механизмы служат для сжатия заготовок между электродами машины и могут иметь рычажно-педальный, моторно-кулачковый или пневматический привод давления.

Машины для стыковой сварки. Машины выпускают мощностью 5 – 500 кВА. Стыковые машины мощностью до 25 кВА применяют для сварки сопротивлением черных и цветных металлов; мощностью 25 – 250 кВА – для сварки сопротивлением и оплавлением черных металлов; мощностью 150 –500 кВА – для автоматической сварки оплавлением с подогревом.

Машины для точечной сварки. Такие машины выпускают мощностью 0,1 – 250 кВА. Точечные машины мощностью 0,1 – 25 кВА применяют для сварки заготовок толщиной 0,1 – 2 мм из черных и цветных металлов; мощностью 50 – 100 кВА с пневматическим или моторно-кулачковым механизмом давления для автоматической сварки в массовом производстве; мощностью 75 – 250 кВА с пневматическим механизмом давления и с электрон­ными прерывателями тока – для сварки заготовок толщиной от 2 мм и выше. Эти машины могут быть использованы также для рельефной сварки.

Машины для шовной сварки. По конструктивному оформлению эти машины близки к машинам для точечной сварки и отличаются от них формой электродов, выполненных в виде роликов. Шовные машины выпускают мощностью 25 – 200 кВА. В зависимости от способа шовной сварки (непрерывное или прерывистое включение тока) их снабжают механическими или электронными прерывателями тока.

Машины для конденсаторной сварки. Эти машины должны обладать высокой точностью и стабильностью дозировки тока, стабильностью механических сил сжатия.

Конденсаторные машины состоят из батареи конденсаторов, выпрямительных устройств, сварочного трансформатора, включателя сварочного тока, вспомогательных устройств и сварочного стола.

В зависимости от типа свариваемого соединения выпускают точечные, шовные и стыковые конденсаторные машины. По назначению и характеру действия эти машины могут быть универсальные (неавтоматические и полуавтоматические) и специализированные (неавтоматические, полуавтоматические и автоматические).

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с правилами техники безопасности.

2. Изучить сварочное оборудование.

3. Освоить технологию сварки изделий из малоуглеродистой стали точечной сваркой.

4. Составить отчёт о проделанной работе.

Вопросы для самоконтроля.

1. Чем отличается электрическая контактная сварка от электродуговой сварки?

2. Какие электрические параметры определяют тепловыделение при контакте свариваемых заготовок?

3. Перечислите основные разновидности электроконтактной сварки.

4. Как производится стыковая контактная сварка?

5. Какие профили заготовок можно сваривать электроконтактным методом?

6. Как производится точечная сварка?

7. Назовите основные параметры процесса точечной сварки.

8. Какие разновидности металлических заготовок можно сваривать точечным способом?

9.Как осуществляется шовная сварка.

10.Назовите основные параметры технологии шовной сварки.

Список рекомендуемой литературы

1.Дальский А.М. Технология конструкционных материалов.-М.:Машиностроение .1977,-664 с.

2.Полухин П.И. Технология металлов и сварка. – М.: Высш.шк , 1977.464 .

3.Дриц М.Е.., Москалев М.А. Технология конструкционных материалов и материаловедение. – М.: Высш.шк.. 1990,-447 с