3.7.4. Точечная микросварка
Разновидностью контактной сварки является точечная микросварка, которая предназначена для соединения разрядом конденсаторов навесных электрорадиоэлементов с токоведущими дорожками печатных плат. Для сварки служит машина (рис. 3.40), представляющая собой комплекс, состоящий из монтажного стола, сварочной голов-ки, сварочного трансформатора, предметного столика, источника питания и микроскопа МБС-10.
Сварочная головка снабжена гибким педальным приводом и представляет собой механизм для опускания и прижима к свариваемому изделию двух электродов с раздельным приложением усилия и регулируемым параллельным зазором между ними.
Свариваемые детали размещают на предметном столике, который имеет только верти-кальное перемещение горизонтальной рабочей площадки.
Источник питания типа И153 или И153.01 соединен проводами со сварочным
Рис. 3.40. Машина для контактной точечной микросварки: 1 - стол; 2 - контакты; 3 ~ источник питания; 4 - педаль
трансформатором и микропереключателем, установленным в сварочной головке, и обеспечивает:
1) зарядку рабочих конденсаторов до определенного уровня напряжения, определяемого технологией сварки;
2) поддержание этого напряжения с заданной точностью на заданном уровне;
3) разряд рабочих конденсаторов на сварочный трансформатор.
3.7.5. Стыковая сварка
Стыковоя сварка — способ, которым детали соединяются (свариваются) по всей плоскости их касания под воздействием нагрева и сжимающего усилия. Детали одинакового или близкого по размерам сечения закрепляют в электродах-губках машины, к которым подводят ток (рис. 3.41). При нагреве и пластической деформации металла в зоне стыка часть элементарных частиц - зерен металла разрушается с одновременным образованием новых(общих для обеих дета-лей) зерен. Обязательное условие получения надежного соединения - удаление пленки оксидов на торцах деталей или ее разрушение.
Для сварки используется теплота, выделяемая в контакте между торцами соединяемых деталей (за счет контактного сопротивления) и в самих деталях. При стыковой сварке переходные сопротивления губка — деталь весьма малы и практически не оказывают влияния на общее количество выделяемой теплоты. Различают стыковую сварку сопротивлением и оплавлением.
Сварка сопротивлением— способ стыковой сварки, при котором ток включается после сжатая деталей 3 усилием, передаваемым губками 1,2 машины (рис. 3.41, а). В начале процесса детали контактируют только отдельными выступами, что и создает контактное
Рис. 3.41. Схема процесса стыковой сварки сопротивлением(а, 6)
сопротивление. После включения тока благодаря его высокой плотности на выступах металл зоны контакта деталей интенсивно нагревается, и под действием усилия выступы сминаются. Контактное сопротивление быстро уменьшается, и далее нагрев происходит за счет собственного сопротивления деталей, которое увеличивается с повышением температуры. Когда температура в зоне контакта станет близкой к температуре плавления металла, детали под действием усилия свариваются в результате рекристаллизации с образованием плавного утолщения - усиления (рис. 3.41, 6).
При стыковой сварке важной характеристикой процесса является «вылет» деталей из губок — установочная длина /, и /2 (см. рис. 3.41, а). В связи с тем, что губки интенсивно отводят теплоту, температура в зоне стыка деталей, а следовательно, и качество сварки существенно зависят от установочной длины. При стыковой сварке сопротивлением для сжатия деталей используют постоянное или резко возрастающее к концу нагрева усилие, которое снимают после выключения тока.
Сварка оплавлением — способ стыковой сварки, при котором тор-цы соединяемых деталей нагревают током до расплавления металла при их сближении под действием небольшого усилия и затем быстро сжимают осадкой. При сварке оплавлением зажатые в губках детали, к которым подведено напряжение, медленно перемещают навстречу одна другой с постоянной или возрастающей скоростью до соприкосновения торцов. Вследствие небольшой начальной площа-ди контакта деталей в месте их соприкосновения создается высокая плотность тока, металл контакта мгновенно нагревается до температуры кипения и испаряется, что сопровождается небольшим взрывом единичных контактов-перемычек. В результате взрыва часть металла перемычек выбрасывается из стыка в виде искр и брызг.
Таким образом, при сближении деталей непрерывно возникают и разрушаются контакты-перемычки с выбросом частиц и паров металла и образованием на торцах равномерного расплавленного слоя металла(рис.3.42,а).При этом процессе, называемом оплавлением, уменьшается установочная длина деталей.
При сварке оплавлением контактное сопротивление к концу процесса оплавления уменьшается вследствие увеличения числа перемычек, а собственное сопротивление деталей повышается с нагревом металла, поэтому общее сопротивление металла между губками изменяется незначительно. Во время оплавления контактное
Рис. 3.42. Схема процесса (а, б) стыковой сварки оплавлением рельсов
сопротивление значительно больше сопротивления деталей, поэтому нагрев в основном идет за счет теплоты, выделяющейся в металле торцов деталей. Удаленные от торцов слои металла нагреваются вследствие теплопроводности от оплавляемых поверхностей. После определенного укорочения деталей оплавлением их быстро сжимают нарастающим усилием -осадкой.
При осадке расплавленный и перегретый металл с оксидами выдавливается из стыка деталей, образуя сварное соединение, а металл около стыковой зоны деформируется с характерным искривлением волокон, образуя усиление и грат в виде окисленного и перегоревшего металла (рис. 3.42, б). В процессе оплавления и осадки существенно уменьшается установочная длина на величину припуска на сварку Дсв.
При соединении деталей больших сечений для снижения электрической и механической мощности оборудования применяют так называемую сварку оплавлением с подогревом, при которой концы деталей вначале нагревают аналогично сварке сопротивлением. Детали при подогреве периодически сжимают небольшим усилием, нагревают током, затем размыкают. После подогрева до определенной температуры торцы оплавляются и детали осаживаются.