Технология контактной сварки
Обработанные в таком растворе детали имеют стабильное и достаточно низкое контактное сопротивление (80-120 мкОм), которое сохраняется в течение нескольких суток. Косвенным показателем качества подготовки поверхности легких сплавов под точечную и шовную сварку служит число сварных точек, выполненных без зачистки электродов. Так, при травлении с пассивацией число точек составляет около 100 (достигает 300 точек); при механической зачистке проволочной щеткой — 15-20 точек.
Если свариваемые детали изготовлены путем обработки резанием (точение, фрезерование), то шероховатость поверхности в местах сварки допускается не ниже 4-го класса для черных металлов и не ниже 5-го класса для легких сплавов.
Выбор того или иного способа подготовки поверхности зависит от характера производства (единичное, серийное), марки металла и размеров деталей, исходного состояния поверхности и требований к качеству сварных соединений.
Сборка перед точечной, рельефной и шовной сваркой предназначена для обеспечения правильного взаимного расположения свариваемых деталей и минимальных зазоров между соединяемыми поверхностями. При сборке не допускаются грубая подгонка деталей с образованием хлопунов и больших зазоров и загрязнение нахлестки. При неправильной сборке деталей под точечную и шовную сварку (рис. 34) возникают дефекты в виде выплесков металла, прожогов, искажения формы сварного узла, которые снижают стабильность прочности и надежность соединений. Допустимые зазоры между деталями под точечную сварку после сборки и прихватки должны быть не более 0,5—0,3 мм на длине 100 мм соответственно для деталей толщиной 0,8— 3 мм. Для шовной сварки допустимые зазоры между деталями должны быть еще меньше. Если детали не взаимозаменяемы, то перед подготовкой поверхности необходима предварительная сборка, в процессе которой выполняют подгоночные работы. При полной взаимозаменяемости соединяемых деталей (при массовом и серийном производстве) предварительная сборка не требуется.
При сборке используют съемные болты, фиксаторы, струбцины и специальные приспособления. Сборочные приспособления, входящие в процессе сварки в рабочее пространство машины, изготовляют из немагнитных материалов. Прихватка после сборки обеспечивает жесткое закрепление деталей сварного узла и сохранение его размеров. Если с помощью сборочного инструмента и приспособлений выполнены указанные условия, то после сборки сразу приступают к сварке без операции прихватки. При точечной сварке места постановки прихваточных точек совпадают с расположением основных точек. Точки прихватки под шовную сварку должны располагаться по осевой линии шва. В зависимости от конструкции узла точки прихватки выполняют с шагом 100—200 мм; зазоры должны быть не более допустимых для сборки деталей.
Для стыковой сварки детали собирают непосредственно в зажимах машины. При сварке оплавлением непараллельность торцов деталей не должна превышать 0,5 мм; при сварке сопротивлением торцы должны плотно прилегать друг к другу.
Электроды для контактной сварки
Электроды осуществляют непосредственный контакт машины со свариваемыми деталями. В процессе сварки они сжимают детали, подводят ток, отводят теплоту, выделяющуюся в деталях, и перемещают детали (при шовной сварке). Форма и размеры рабочей поверхности, контактирующей с деталями, и конструкция электродов значительно влияют на качество соединений и производительность сварки.
При сварке электроды нагреваются до высоких температур за счет теплоты, выделяющейся в них при протекании тока, и передачи теплоты от свариваемых деталей. Переменное действие температур и усилий вызывает износ электродов, в результате чего изменяются размеры литой зоны соединений и ухудшается их качество. В связи с этим электроды, ролики и губки следует изготовлять из жаропрочного металла с высокой электротеплопроводностью. Для изготовления электродов используют специальные медные сплавы (табл. 10).
При выборе сплавов для электродов необходимо учитывать, что их электротеплопроводность должна повышаться с повышением электротеплопроводности свариваемых металлов. Для сварки с малой длительностью протекания сварочного тока («ужесточением» режима сварки) следует применять электроды из сплавов с высокой электротеплопроводностью. Применение чистой меди (Ml) для изготовления электродов не рекомендуется из-за низкой стойкости (число сварных точек до переточки).
В зависимости от конструкций электроды для точечной сварки подразделяют на прямые и фигурные. Наиболее распространены прямые электроды (рис. 35, а), которые используют при сварке деталей, имеющих свободные подходы электродов. Прямые электроды изготовляют в соответствии с ГОСТ 14111-69 диаметрами 12, 16, 20, 25, 32 и 40 мм. К фигурным относятся электроды (рис. 35, б), у которых ось, проходящая через центр рабочей поверхности, значительно смещена относительно оси посадочной части. Фигурные электроды сложны в изготовлении, менее удобны в эксплуатации и обычно имеют пониженную стойкость, поэтому такие электроды целесообразно применять, когда сварка без них неосуществима.
Посадочные части электродов и роликов должны обеспечивать надежную передачу сварочного тока и усилия от электрододержателей и валов сварочных машин. У электродов эти функции выполняет чаще всего конусная посадочная часть, хотя возможны и другие виды соединений с электрододержателей (по резьбе, по цилиндрической поверхности). У роликов электрический контакт со вторичным контуром машины обеспечивается поверхностью А (рис. 35, г), а усилия передаются поверхностью Б. С целью получения надежного электрического контакта, а в электродах также герметичного соединения посадочные поверхности должны быть обработаны не ниже 7а класса шероховатости и не должны иметь механических повреждений, окислов и других загрязнений.
При рельефной сварке применяют электроды с плоской рабочей поверхностью (рис. 35, в). Часто в одном или в обоих электродах предусматривают отверстия для размещения выступающих частей свариваемых деталей. Если свариваемая деталь, контактирующая с одним электродом, располагается в отверстии другого электрода, то для предотвращения шунтирования тока это отверстие изолируют от детали (например, текстолитовой втулкой).
Автор: Администрация
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Подготовка деталей к сварке
Детали, предназначенные для сварки, должны быть очищены от грязи, масляных пятен и других посторонних частиц. Особенно тщательную очистку следует выполнять в околошовной зоне, так как любые посторонние частицы, загрязняющие сварочную ванну, могут отрицательно сказаться на качестве сварного соединения. Кромки деталей стачивают под углом шлифовальной машинкой или напильником. Тип и угол разделки кромок определяют количеством необходимого для заполнения разделки электродного металла, а зазор между ними зависит от толщины свариваемых деталей, марки материала, способа сварки и т.д. Минимальную величину зазора выдерживают при сварке без присадочного материала, то есть неплавящимся электродом. При сварке плавящимся электродом зазор обычно устанавливают в пределах 0—5 мм. И чем больше зазор, тем глубже проплавление свариваемых кромок.
Тип и угол разделки свариваемых кромок определяют количество необходимого электродного материала для заполнения разделки, а следовательно, и производительность сварки. Основные типы разделок кромок перед сваркой приведены на рис.1.
Наилучшее формирование сварочного шва обеспечивает Х-образная разделка кромок, которая позволяет уменьшить объем наплавленного металла в 1,6 — 1,7 раз. Такая разделка обеспечивает наименьшую величину деформации после сварки и достаточную прочность сварочного шва. Для предотвращения образования прожогов и правильного формирования шва кромки после разделки притупляют.
Свариваемые детали совмещают между собой и плотно сжимают любым доступным механическим способом. Чаще всего пользуются различными конструкциями тисков, струбцин, систем пазов и т.д. Сварка серийных деталей выполняется в приспособлениях, изготовленных по индивидуальным чертежам. При автоматической сварке часто применяют манипуляторы, обеспечивающие высокую точность предсварочной сборки.
| Рис. 1. Конструктивные элементы разделки кромок под сварку: в — зазор; с — притупление; β — угол скоса кромок; а — угол разделки кромок; 1 — без разделки кромок; 2 — с разделкой кромок одной детали; 3 — V-образная разделка; 4 — Х-образная разделка; 5— и-образная разделка | Рис. 2. Питание дуги при ручной дуговой сварке: А — электрическая схема; Б — компоновка поста; 1 — изделие; 2 — дуга; 3 — электрод; 4 — электрододержатель; 5 — сварочные кабели; 6 — источник питания; 7 — пульт управления |
Детали располагают так, чтобы место сварочного шва было наиболее доступно для электрода. Небольшие по размеру детали следует надежно закрепить. Объемные металлические конструкции перед сваркой собирают согласно чертежу, временно закрепляют сопряжения и окончательно совмещают соединяемые элементы. Связи собирают на болтах, что позволяет придать конструкции правильное геометрическое положение. Элементы листовых конструкций устанавливают в требуемое положение и фиксируют временными (жесткими и полужесткими) креплениями. Жесткие крепления — это прихватки, выполняемые дуговой сваркой длиной 50 100 мм через 400 — 500 мм. Прихватки осуществляют тем же способом и с применением тех же сварочных материалов, что и в дальнейшем при сварке.
Прихватки целесообразно накладывать с противоположной основному шву стороны, тогда они в процессе обработки корня шва будут удалены. Прихватки, накладываемые со стороны основного шва, следует перед сваркой зачистить до металлического блеска и тщательно проверить, нет ли трещин и других дефектов.
После этого вновь собирают электрическую схему сварочного комплекса. Для этого к свариваемым деталям прикрепляют заземляющий зажим, подсоединенный к отрицательной клемме сварочного аппарата. Схема питания электрической дуги при сварке на постоянном токе приведена на рис. 2.
Величину сварочного тока подбирают в соответствии с применяемым электродом и устанавливают его в режиме холостого хода. После этого вставляют электрод в держатель и зажигают дугу.
Какую роль выполняет зазор при сборке под сварку
Точность подготовки деталей к сварке, их чистота и качество сборки оказывают весьма существенное влияние на несущую способность и экономичность сварной конструкции. Недостаточно тщательное выполнение заготовительных и сборочных операций приводит к резкому возрастанию вероятности появления дефектов в сварных соединениях и в конструкции в целом. Анализ дефектов, возникающих при сварке, однозначно показывает, что значительную долю брака следует отнести за счет плохого качества подготовки и сборки. Исправление брака в готовом изделии не всегда приводит к полному восстановлению заданных свойств сварного соединения и является трудоемкой и технически сложно выполнимой операцией.
Отсюда очевидно, что значительно рациональнее устранять дефекты, появившиеся при заготовке и сборке, до проведения операции сварки. Однако не следует предъявлять излишние и подчас трудновыполнимые требования к точности заготовок и их сборке под сварку, значительно удорожающие изготовление конструкции. Применяемые на практике способы сварки позволяют получать качественные сварные соединения при некоторых допустимых колебаниях точности заготовки деталей и сборки. Это возможно, безусловно, следует использовать.
Подготовка деталей к сварке в Перми
Для получения заготовки, подлежащей сборке, необходимо выполнять ряд операций. Предварительно прокат, из которого будет изготовлена деталь, подвергают правке и зачистке с целью устранения загрязнений и неровностей, образовавшихся при прокатке, транспортировке и хранении металла. Правку листового материала осуществляют в правильных станах, зачистку — в дробеметной установке или в специальных ваннах для травления и пассивирования.
Затем выполняют разметку или наметку деталей: разметку — путем перенесения размеров заготовки с чертежа непосредственно на металл, кернения металла по линии будущего реза и маркировки детали; наметку— путем перенесения на металл необходимых для изготовления заготовки размеров с шаблона, специально изготовленного из тонколистового металла, фанеры или картона. Чертилкой обводят контуры шаблона, после чего его удаляют, вдоль всей линии реза наносят керны и деталь маркируют. Вырезку заготовок производят на ножницах, автоматическими газопламенными машинами или ручными резаками. В последнее время начинает применяться резка сжатой дугой.
В некоторых случаях для удаления наклепанного металла, образовавшегося по кромкам при резке на ножницах, устранения неровностей, характерных для ручной газовой резки, кромки подвергают механической обработке на кромкострогальных станках. В случае необходимости используют холодную гибку металла или гибку в нагретом состоянии. Выбор того или иного способа определяется толщиной металла и радиусом кривизны неровности.
В зависимости от толщины свариваемого металла и формы разделки кромки подготовляют обрезкой на ножницах, строганием или газовой резкой. Наибольшее применение находит механизированная (машинная) кислородная резка, обеспечивающая высокую производительность и достаточную в большинстве случаев точность подготовки кромок. Последующая механическая обработка при качественном резе для сталей большинства марок не требуется. Необходимая точность подготовки кромок определяется типом шва, способом и режимом сварки. Отклонения от заданных размеров могут привести к снижению качества шва или повышению трудоемкости работ.
Основной металл до сборки в местах сварки должен быть очищен от ржавчины, масла, влаги, рыхлого слоя окалины и других загрязнений, могущих привести к образованию пор и других дефектов в швах. Особое внимание должно быть уделено зачистке металла при механизированных способах сварки. Особо тщательно следует зачищать торцы соединяемых элементов.
Зачистку производят до сборки узла механически (пескоструйным или дробеструйным способами, металлическими щетками, абразивом) или химически (травлением, газопламенной очисткой). Следует удалять с поверхности металла рыхлый слой ржавчины и окалины, а также грязь и лед даже в том случае, если загрязнение расположено вне места сварки. Это необходимо для того, чтобы при транспортировке и кантовке конструкции загрязнения не попали в место расположения будущего шва. Зачистка собранного узла в большинстве случаев безрезультатна, так как не достигается основная цель — очистка свариваемых кромок, а иногда даже и вредна в связи с тем, что продукты зачистки, попадая в зазор (особенно после сварки первого шва таврового соединения), задерживаются там.
Имеет смысл только прожигание места сварки газовым пламенем или продувка сухим сжатым воздухом непосредственно перед сваркой. При этом удаляются попавшие в зазор уже после сборки влага и грязь. Эта операция достигает цели при прожигании металла толщиной 10—12 мм с одной стороны и 18—20 мм с двух сторон. При электрошлаковой сварке в большинстве случаев зачистки кромок не требуется.
Сборка деталей под сварку в Перми
Сварке всегда предшествует сборка конструкции, т. е. установление и фиксация деталей в предусмотренном проектом положении. Сборка деталей под сварку является одной из трудоемких и наименее механизированных операций. Она должна обеспечивать возможность качественной сварки конструкции. Для этого необходимо выдержать заданный зазор между соединяемыми деталями, установить детали в проектное положение и закрепить между собой так, чтобы взаиморасположение деталей не нарушилось в процессе сварки и кантовки, а если необходимо,— и транспортировки. Должен быть обеспечен свободный доступ к месту сварки. При электрошлаковой сварке детали, как правило, собирают с расширяющимся к концу шва зазором, что позволяет компенсировать усадку металла шва.
В подавляющем большинстве случаев взаимное расположение деталей перед дуговой сваркой фиксируется при помощи коротких отрезков швов, называемых прихватками. Прихваток не должно превышать V3 сечения шва. Их максимальное сечение не более 25—30 мм2, длина 20—120 мм, расстояние между ними 300—800 мм. Прихватки выполняют покрытыми электродами, в защитных газах или под флюсом. В ряде случаев, особенно при сварке жестких узлов, прихватки заменяют сплошным швом небольшого сечения (беглым швом), что значительно повышает стойкость металла шва против кристаллизационных трещин и уменьшает вероятность нарушения заданного взаимного расположения деталей в процессе сварки вследствие растрескивания прихваток Беглый шов сваривают вручную или механизированным способом.
Прихватки и беглый шов рекомендуется выполнять со стороны, обратной наложению первого рабочего шва или слоя. Беглый шов кроме скрепления деталей служит для удержания флюса и металла сварочной ванны в зазоре. При сварке ответственных конструкций вручную или в защитных газах на режимах, обеспечивающих малую глубину провара основного металла, прихватки и беглый шов следует удалять при наложении рабочего шва путем расчистки корня шва. При сварке под флюсом и в защитных газах на режимах, обеспечивающих достаточное проплавление основного металла, эта операция излишняя.
Для скрепления деталей перед сваркой и в процессе нее применяют специальные планки-гребенки, удаляемые по мере формирования шва. Недостатками гребенок являются затраты металла на их изготовление и необходимость сварки и последующей зачистки остатков прихваток, расположенных на основном металле.
Для закрепления деталей широко применяют струбцины, клинья, стяжные уголки и другие механические приспособления. В некоторых случаях при массовом характере производства используют специальные кондукторы, в которых осуществляется сборка и сварка.
По концам детали обычно устанавливают специальные планки для вывода начала и конца шва за его пределы. Эти же планки служат и для скрепления деталей. При сварке с обязательным зазором в верхнюю часть зазора вводят короткие прокладки, которые соединяют с листами при помощи прихваток. При электрошлаковой сварке для фиксации деталей применяют скобы, устанавливаемые на расстоянии 500—1000 мм друг от друга. Иногда применяют вставки, удаляемые при подходе сварочного аппарата. Для вывода начала шва за пределы соединения при электрошлаковом процессе применяют выводные планки, имеющие ту же толщину, что и основной металл. Они также служат элементом, скрепляющим детали между собой.
Разделка кромок под сварку
Разделка кромок выполняется при сваривании металлических конструкций толщиной от 5 мм. Это следует воспринимать не как пожелание, а как необходимое условие потому, что такой порядок предусмотрен ГОСТом. Только такой подход к свариванию может обеспечить качественный шов и надежность сваренной конструкции.
Разделка кромок выполняется при сваривании металлических конструкций толщиной от 5 мм. Это следует воспринимать не как пожелание, а как необходимое условие потому, что такой порядок предусмотрен ГОСТом. Только такой подход к свариванию может обеспечить качественный шов и надежность сваренной конструкции. Квалифицированные сварщики обязаны владеть этими знаниями и применять их на практике. ГОСТы существуют для каждого вида сварки. В ГОСТе 5264-80 на ручную дуговую сварку описаны формы кромок для всех типов соединений:
- для стыкового — 15 видов;
- для углового — 5 видов;
- для таврового — 4 вида;
- для нахлесточного — без скоса.
Назначение разделки кромок под сварку
Разделка позволяет решить две основные задачи: провар по всей толщине листа и качественный провар корня шва. Скос, создаваемый при разделке, обеспечивает плавный переход от одной детали к другой, что снижает механические напряжения. Без правильно выполненного скоса электрод не сможет пройти к корню шва и осуществить полноценный провар. Отдельным вопросом стоит разделка при сваривании труб и сосудов, а также приваривание к трубам отводов и штуцеров.
Подготовка кромок под сварку
Процесс подготовки кромок под сварку можно условно разделить на два этапа: зачистку и разделку. Зачистка производится с целью удаления всех посторонних включений и мелких дефектов поверхности детали. Обработка кромок ведется до металлического блеска поверхности. Деталь зачищают с обоих сторон полосой до 20 мм. Далее проводят зачистку торцов и притуплений.
При небольших объемах работ зачистку производят ручными металлическими щетками, напильниками и шлифовальной бумагой. Места, загрязненные маслом и консервирующими составами, соскребаются скребками и протираются растворителями. При больших объемах работ применяют механические проволочные щетки или пескоструйные аппараты. С загрязнениями борются путем протравливания в растворах щелочей и кислот, с последующим промыванием чистой водой.
Разделка кромок
В зависимости от толщины свариваемого металла, разделка осуществляется либо с одной, либо с двух сторон. В любом варианте скосы выполняются без острой кромки, и на последних миллиметрах делают притупление, добиваясь плоской кромки. Разделка может производиться средствами механической обработки с применением следующих операций:
Прямые стыки подготавливаются на строгальных станках. Поступательное движение резца позволяет снять лишний металл и получить необходимую форму. Несколько сложнее обрабатывать швы криволинейной формы. В таких случаях приходится применять фрезерные станки. Движением фрезы можно управлять вручную, но чаще используются специальные программы. Таким образом, обработка происходит быстрее и точнее. При сложной конфигурации шва ручное управление движением фрезы невозможно.
При подготовке изделий, которые невозможно установить на станок из-за больших размеров или особенностей формы, используют переносные кромкосниматели. Они устанавливаются непосредственно на заготовке и обрабатывают её. Как нетрудно догадаться, форма и качество поверхности фаски оставляют желать лучшего, и заготовка требует дополнительной обработки.
Абразивная обработка применяется как дополнительная после фрезерования и скалывания, а также при удалении с поверхности незначительных изъянов на мелких деталях.
При разделке кромок термическими методами применяют:
- газовую резку (кислород);
- плазменную резку;
- лазерную резку.
Применение газовой резки к легированным сталям ограничено образованием на поверхности кромки трудноудалимых карбидов. Этот вид резки применяется, в основном, для подготовки изделий из углеродистых сталей. Намного качественнее работает плазменная резка. Высокая температура плазмы позволяет получить качественную кромку на заготовках из любых материалов. Лазерная резка пока встречается крайне редко, дает великолепные результаты, но стоит очень дорого, поэтому применяется только для разделки швов на самых ответственных изделиях.
Применяются следующие формы скосов кромок: V-образная, X-образная, U-образная и K-образная.
V-образная форма
Это самый популярный вид разделки. Популярность легко объясняется сравнительной простотой исполнения и возможностью применения на металлах различной толщины.
X-образная форма
Применяют при сварке толстостенных металлов.
U-образная форма
Этот сложный для выполнения скос применяется для сварки толстостенных металлов. Наиболее часто его применяют при ручной дуговой сварке, так как здесь получается существенная экономия электродов.
К – образный скос применяется крайне редко. Напоминает собой Х – образный скос, выполненный на одной половине заготовки.
Разделка кромок под сварку труб
Разделку производят только для толстостенных труб. Трубы имеющие стенки толщиной до 5 мм. свариваются без разделки. В таком случае ограничиваются только зачисткой проволочными щетками. При больших объемах производства могут применяться шлифовальные машинки или пескоструйные аппараты.
При подготовке толстостенных труб делают скос под углом 15 – 35 0 . Проверяют перпендикулярность и угол скоса специальными шаблонами и угольником. Кроме того, обязательной проверке подлежит соосность труб, которая производится различными средствами измерения. После чего наступает время центрирования стыков.
Важно, чтобы расстояния между швами на трубе были не менее 200 мм. Сварку начинают с 3 – 4 прихваток по всему диаметру трубы. При этом стараются выдержать зазор между стыками труб. Величина зазора определяется видом сварки:
- 0,5 – 2 мм для газовой сварки;
- 1,5 – 3 мм при сваривании ручной электросваркой труб со стенкой до 8 мм.;
- 2,5 – 3,5 мм при сваривании ручной электросваркой труб со стенкой более 8 мм.
В процессе подготовки к сварке необходимо уделить внимание проверке готовности фасок. Концы труб должны быть зачищены на 20 мм. с двух сторон и очищены от грязи, масла и консервирующих смесей.
Наши товары
Артикул: Горелка кровельная КЕДР ГВ-850 (L-900 мм вентиль рычаг) 2 290 руб.