Правила техники безопасности при работе

ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

В Г. ТАГАНРОГЕ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

ПИ (филиал) ДГТУ в г.Таганроге

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №5

ПО ДИСЦИПЛИНЕ: «ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ»

КОНТАКТНАЯ СВАРКА

Составители: к.т.н., доцент С. И. Иванов

ст. преподаватель А. А. Петренко

УДК 621.791.01(076.5)

Контактная сварка / ПИ (филиал) ДГТУ в г.Таганроге, 2016

Предназначены для студентов специальности 15.03.01 «Машиностроение» для всех форм обучения

Печатается по решению методической комиссии кафедры «Оборудование и технология сварочного производства»

Научный редактор

д.т.н., проф. А. А. Чуларис

 

ã Издательский центр ДГТУ, 2016

 

Цели работы

 

1. Изучить способ точечной контактной сварки.

 

2. Определить основные параметры режима сварки тонколистовых за-готовок и получить сварное соединение.

 

Оборудование и материалы: образцы сварных соединений,заготовкилистовой стали для сварки, машина для точечной контактной сварки.

 

Краткие теоретические сведения

 

Самым распространенным видом термомеханического класса сварки является контактная сварка. Сущность процесса заключается в сжимании за-готовок с определенным усилием Р и прохождении электрического тока че-рез них. Ток нагревает заготовки, причем наибольшее количество тепла вы-деляется в месте их контакта (согласно закону Джоуля – Ленца), так как со-противление контакта является наибольшим во вторичной цепи.

 

Подвидами контактной сварки являются точечная, стыковая и шовная сварка.

 

Точечная сварка.

 

Точечную сварку применяют преимущественно при соединении листо-вых заготовок. Свариваемые заготовки 1 (рис. 5.1) собирают внахлестку, сжимают между двумя медными электродами 2 с усилием Р _н и пропускают электрический ток (от сварочного трансформатора 3).

При кратковременном (0,01–0,5 с) протекании тока выделяется теплота

 

в заготовках и электродах. В связи с тем что наибольшим электрическим со-противлением обладает контакт между заготовками и электроды, как правило, охлаждаются водой и отводят теплоту с поверхности заготовок, интенсивный нагрев металла происходит только в месте контакта. Здесь металл расплавляется и появляется жидкое ядро. После образования жидкого ядра ток выключают и создают усилие осадки P _ос. Ядро затвердевает, образуя сварную точку.

 

Кристаллизация металла происходит при повышенном давлении элек-тродов, что предотвращает образование в ядре точки дефектов усадочного характера – пор, трещин, рыхлого металла. Стадии цикла и циклограмма то-чечной сварки с проковкой показаны на рис. 5.1, б, в.

 

Перед сваркой контактные поверхности деталей зачищают металличе-ской щеткой, пескоструйной обработкой или травлением и обезжиривают

 

 

 

растворителями. Это необходимо для обеспечения стабильного процесса, ко-торый зависит от постоянства контактного сопротивления.

 

	2		P
1		3	P ос
		P н

 

I

 

 

4

 

Время, t

 

а

 

 

б

 

 

Р н

 

 

Р н

 

 

Р ос

 

 

 

Р н Р н Р ос

 

в

 

г

 

Рис. 5.1. Точечная контактная сварка: а – схема сварки; б – циклограмма;

 

в – стадии сварки; г – типы сварных соединений

 

Контактная точечная сварка применяется для получения из листовых заготовок корпусных конструкций автомобилей, комбайнов, тракторов, при-боров.

 

 

 

 

Техника точечной сварки

 

Перед сваркой детали должны быть очищены от ржавчины, окалины, краски, жира и других загрязнений. Их поверхность должна быть по возмож-ности гладкой и ровной.

 

При выборе параметров режима контактной точечной сварки необхо-димо учитывать материал и размеры изделия, способ сварки и тип машины. Диаметр электрода d _э, мм, выбирают в зависимости от толщины δ и материа-ла свариваемых деталей. Для низколегированных сталей

 

d _э= (5–6) δ.

 

Давление электрода на детали должно составлять 60–80 МПа. Усилие, кН, может быть рассчитано по формуле

 

F = (1,5–2,0)δ.

 

Для получения качественного сварного соединения определяющее зна-чение имеет величина сварного тока I и время (период) его протекания t _св. Малое значение одного из этих параметров может привести к непровару, а чрезмерно большое – к выплеску металла. Поэтому при назначении режима сварки расчетный режим всегда проверяют опытным путем и при необходи-мости корректируют.

При сварке низкоуглеродистых сталей приближенное значение свароч-ного тока и длительности импульса определяют по следующим выражениям:

 

 

I = (8–10)1000δ,

 

t _св= (0,12–0,16)δ,

 

где ток I измеряется в амперах, а длительность импульса – в секундах. Величина нахлестки должна составлять не менее 0,5δ. Расстояние, мм,

 

между точками в одном ряду

 

L = (2–3) d _э.

 

Правила техники безопасности при работе

 

на точечной сварочной машине:

 

1. Запрещается работать на машине, не ознакомившись с устройством

 

и назначением ее узлов.

2. Запрещается переключать ступени трансформатора при нахождении машины под напряжением.

3. Запрещается работать на машине при открытых дверцах.

4. Корпус машины и корпус сварочного трансформатора должны быть заземлены.

 

 

 

5. На время любого перерыва в работе машину необходимо отключать

 

от сети.

6. Для защиты от ожогов искрами нужно иметь специальную прозрач-ную маску или очки, брезентовые рукавицы и фартук.

 

Порядок выполнения работы

 

1. Ознакомиться со способом электрической контактной точечной сварки, ее разновидностями и технологическими особенностями.

2. Для заданных образцов с учетом их толщины и марки металла рас-считать по приведенным формулам режимы точечной сварки.

 

3. Соблюдая порядок работы на точечной сварочной машине, сварить образцы на подобранном режиме.

4. Изменив по указанию преподавателя один из параметров режима сварки, провести повторную сварку следующей пары образцов.

 

5. Сделать визуальный контроль качества полученного сварного соеди-нения и провести испытание сварной точки на отрыв и на срез.

6. Составить отчет.

 

Содержание отчета

 

1. Краткое описание способов контактной сварки (схемы, циклограммы

 

и образцы сварных изделий).

2. Расчет режима сварки для заготовок из листовой стали на машине точечной контактной сварки.

3. Описание дефектов, полученных при сварке, их причин и способов устранения (предотвращения).

 

Контрольные вопросы

 

1. Какие факторы могут повлиять на прочность точки при контактной

 

сварке?

2. Назовите способы повышения производительности точечной сварки.

3. Чем объяснить повышенные затраты энергии при роликовой сварке по сравнению с точечной?

4. Почему стыковую сварку сопротивлением не применяют для соеди-нения заготовок крупного сечения?

5. Для сварки каких изделий используют шовную и точечную сварку?

6. Как выглядит электрод при шовной сварке?

7. Почему теплота при контактной сварке интенсивнее выделяется

между заготовками?

 

Составители: Иванов Сергей Иванович

Петренко Андрей Александрович

КОНТАКТНАЯ СВАРКА

Методические указания

–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

ЛР№04779 от 18.09.16. В набор. В печать.

Объём усл. п. л. уч. – изд. л. Офсет. Формат 60´84/16.

Бумага тип №3. Заказ №. Тираж. Цена «С»

–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

Издательский центр ДГТУ

Адрес института и полиграфического предприятия:

344010. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1.