5.2. Ознакомиться с устройством и принципом работы машины для стыковой контактной сварки.
5.3. Произвести сборку и закрепление на машине свариваемыхобразцов.
5.4. Произвести сварку на жестком и мягком режимах методами:
- сопротивления;
- оплавления.
5.5. Сравнить сварные соединения, полученные сваркой сопротивлением и сваркой оплавлением.
5.6.Рассчитать режим стыковой контактной сварки. Методика и рекомендации по расчету режима стыковой контактной сварки приведены вприложении 4.
5.7. Подобрать сварочную машину по результатам расчёта режима стыковой контактной сварке. Техническая характеристика сварочных машин длястыковой сварки приведена в приложении 3.
5.8. Результаты расчета режима стыковой контактной сварки и выбора сварочной машины занести в таблицу 1.
Таблица 1
Результаты расчета режима стыковой контактной сварки
Метод стыковой
контактной сварки
Размер соединяемых элементов, мм
Сила сварочного тока, А
Усилие осадки, Н
Тип сварочной машины
сопротивлением
оплавлением
нием
Точечная и шовная контактная сварка
5.9. Ознакомиться с описанием работы.
5.10. Ознакомиться с видами сварных соединений, полученных точечной и шовной контактными сварками.
5.11. Ознакомиться с устройством и принципом работы сварочных машин для точечной и шовной контактной сварки.
5.12. Произвести зачистку, сборку, закрепление на машине и сварку соединяемых образцов.
5.13. Назначить режим точечной или шовной (по указанию преподавателя) контактной сварки. Методика и рекомендации по выбору режима сварки приведены в приложении 5 и 6.
5.14. Подобрать сварочную машину по результатам расчётарежимасварки. Техническая характеристика машин для контактной сварки приведена в приложении 7.
5.15. Результаты расчета режима сварки и выбора сварочной машины занести в таблицу 2.
Таблица 2
Результаты расчета режима и выбора сварочной машины
при точечной и шовной контактной сварке
Вид
контактной сварки
Размер
соединяемых элементов, мм
Сила
сварочного
тока, А
Усилие
сжатия, Н
Тип
сварочной машины
Точечная
Шовная
5.16. Ответить на контрольные вопросы.
ОФОРМЛЕНИЕ ОТЧЕТА
6.1. Цель и задачи работы.
6.2. Определение сущности контактной сварки с кратким описанием видов энергии для её осуществления.
6.3. Схемы и краткое описание стыковой, точечной и шовной контактной сварки.
6.4. Краткая характеристика методов стыковой контактной сварки
6.5. Расчетные зависимости для определения основных параметров режимаконтактной сварки.
6.6. Таблицы с результатами расчета режима и выбором сварочной машины.
КОНТРОЛЬНЫЕВОПРОСЫ
7.1. Назовите виды поперечных сечений элементов деталей или изделий, которые можно сваривать с помощью стыковой контактной сварки.
7.2. Назовите причины укорачивания свариваемых элементов после осадки при стыковой контактной сварке:
- сопротивлением;
- оплавлением.
7.3. Какой метод стыковой контактной сварки дает более прочное соединение?
7.4. Конструктивные особенности изделий, получаемых точечной и шовной контактной сваркой.
7.5. Какие факторы определяют выбор режима контактной сварки?
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Алексеев Е.К., Мельник В.И. Сварка в промышленном строительстве. – М.: Стройиздат, 1977.-360 с.
2. Кабанов Н.С. Сварка на контактных машинах. - М.: Высшая школа, 1979.-215 с.
3. Сварка и резка в промышленном строительстве: Справочник / Под ред. Б.Д. Малышева. - М.: Стройиздат, 1977. -780 с.
4. Аксельрод Ф.А., Зайцев М.П. Контактная сварка. - М.: Профтехиздат, 1962. - 464 с.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1
Ориентировочные режимы стыковой контактной сварки
методом сопротивления изделий из низкоуглеродистой стали
Параметры режима
Плотность сварочного тока, А/мм220...60
Удельное давление сжатия, МПа или МН/м210...15
Удельное давление осадки МПа или МН/м220…50
Длительность нагрева, с 0,3...0,8D
Припуск на осадку, мм 0,2...0,3D
D - размер поперечного сечения свариваемого элемента, мм
Приложение 2
Ориентировочные режимы стыковой контактной сварки
методом оплавления изделий из низкоуглеродистой стали
Параметры режима
Плотность сварочного тока, А/мм^ Удельное давление осадки,МПа или МН/м^^ Длительность нагрева, с Припуск на оплавление и осадку, мм Б - размер поперечного сечения сварм
Сварка оплавлением
непрерывным
с подогревом
Плотность сварочного тока, А/мм2
Удельное давление осадки МПа или МН/м2
Длительность нагрева, с
Припуск на оплавление и осадку, мм
D - размер поперечного сечения свариваемого элемента, мм
6...8
50…100
0,4…1,0D
0,8...1,01D
3...5
10… 60
0,5…0,8D
0,4…0,7D
Приложение 3
Технические характеристики машин для стыковой контактной сварки
Марка
машины
Свариваемое
сечение, мм2
Номинальный
сварочный
ток, кА
Максимальное
усилие
осадки,Н
Назначение машины
МС-0301
МС-0501
МС-1202
МС-1602
50
78
600
1000
3,2
5
12,5
16
1200
2400
32000
50000
Для сварки изделий из
низкоуглеродистойстали методом сопротивления
Для сварки изделий из
низкоуглеродистой стали методом оплавления
Приложение 4
Методика расчета режима стыковой контактной сварки
Расчет режима стыковой контактной сварки произвести в следующей последовательности.
1. Определить видсвариваемого материала.
2. Выбрать метод сварки: сопротивлением, оплавлением или оплавлением с подогревом.
3. Определить установочную длину.
Установочная длина для изделий из низкоуглеродистой стали равна:
- при сварке сопротивлением - 0,5…1,0 D.
- при сварке оплавлением - 0,75…1,0 D или 4...5d,
где D - диаметр, сторона квадрата и т.д.,мм;d - толщина элемента,мм.
Для изделий из цветных металлов и сплавов установочная длина в 2…3 раза больше,чем для изделий из стали.
4. Определить величину осадки а или осадки с оплавлением (а + b) в зависимости от выбранного метода стыковой контактной сварки, используя данные приложений 1 или 2.
5. Определить площадь свариваемого сечения F, мм2.
6. Определить силу сварочного тока I, А; используя данные приложений 1 или 2.
Высокоуглеродистые и низколегированные стали обладают повышенным удельным электросопротивлением и пониженной теплопроводностью. Для них плотность тока i в 1,5... 2 раза меньше, чем для низкоуглеродистых сталей.
Цветные металлы и их сплавы обладают высокими электропроводностью и теплопроводностью. Для них плотность тока следует назначать значительно выше, чем для низкоуглеродистых сталей.
7. Определить усилие осадки Рос, Н, используя данные приложений 1 или 2.
При сварке высокоуглеродистых и низколегированных сталей давление осадки следует назначать примерно в 1,5 раза выше,чем при сварке низкоуглеродистых сталей.
При сварке цветных металлов и их сплавов давление осадки не должно превышать 10...15 МПа или 10...15 МН/м2.
8. Определить ориентировочновремя нагрева t, с, используя данные приложений 1 или 2.
9. Выбрать тип сварочной машины для стыковой контактной сварки на основании расчетов силы сварочного тока I и усилия осадки Рос,используя данные приложения 3.
Приложение 5
Методика назначения режима точечной и шовной контактной сварки
Назначать режим точечной и шовной контактной сварке рекомендуется в следующей последовательности.
1. Определитьвид свариваемого материала.
2. Определить размеры свариваемых элементов: d,мм.
3. Назначить вид сварки: точечная или шовная, учитывая конструктивные особенности свариваемого изделия, назначенного преподавателем (приложение 8).
Шовную сварку применяют в тех случаях, когда необходимы:
- высокая прочность сварного шва;
- герметичность сварного соединения.
4. Определить размеры сварного шва. При точечной сварке размером сварного шва считают диаметр литого ядра сварной точки: dя = 2,5…4d,
где dя - диаметр литого ядра сварной точки,мм;d- толщина свариваемого элемента, мм.
При шовной сварке размером сварного шва считают ширину шва, которую определяют как диаметр литого ядра, так как процесс образования сварного шва при шовной сварке одинаков с процессом образования сварной точки при точечной сварке: dя = 3…4,5d,
где dя - ширина шва,мм;d - толщина свариваемого элемента,мм.
5. Определить размещение сварного шва. Обычноразмещение сварного шва определяют, исходя из расчета прочности сварного соединения, но можно использовать и следующие зависимости(см. рис.2 и приложение 8):
А = 2,5…3 dя- нахлестка при однорядном шве,мм;
u = 1,2…1,5 dя- расстояние от края свариваемого элемента до центра сварной точки,мм;
Iт= 3,5…4 dя - расстояние между точками при точечной контактной сварке,мм;
Iш = 2….2,5 dя - шаг при шовной сварке, обеспечивающий получение прочно-плотного шва, мм.
6. Определить площадь сечения, через которое проходит электрический ток:
,
где F - площадь сечения, через которое проходит электрический ток, мм; dр - расчетный диаметр точки,мм.
При точечной контактной сварке dр = 1,15…1,2 dя.
При шовной контактной сварке dр = 1,3…1,4 dя.
7. Выбрать режим контактной сварки: жесткий или мягкий.
Обычно низкоуглеродистые стали толщиной до 5 ммсваривают как при жестком, так и при мягком режиме, а при толщине металла больше 5 мм сваривают преимущественно при мягком режиме.
Самозакаливающиеся стали свариваютпримягком режиме, а нержавеющие стали - при жестком.
Цветные металлы и их сплавы обычно сваривают при жестком режиме.
8. Определить силу сварочного тока в зависимости от выбранного режима сварки, используя данные приложения 6:
I = i * F.
При шовной сварке шунтирование сварочного тока - замыкание на ранее сваренные точки - больше, чем при точечной сварке. Поэтому плотность тока при шовной сварке следует назначать на 20…40% больше, чем при точечной.
9. Определить усилие сжатия, используя данные приложения 6:
Рсж= Рс* F.
10. Определить ориентировочно длительность нагрева, используя данные приложения 6.
При точечной сварке время нагрева равно времени сварки. При импульсной шовной сварке время сварки складывается из времени действия тока - времени нагрева- и времени пауз. Время пауз равно или больше времени действия тока в 2…2,5 раза.
11. Выбрать тип сварочной машины в зависимости от выбранного вида сварки и на основании расчетов I и Рсж, используя данные приложения 7.
Приложение 6
Ориентировочные режимы точечной и шовной контактной сварки
изделий из низкоуглеродистой стали
Режим
сварки
Параметры режима
жёсткий
мягкий
Плотность сварочного тока, А/мм2
Удельное давление сжатия, МПа
или МН/м2.
Длительность нагрева, с
200...400
70… 100
0,2...1,5
80…100
20…40
2…3
Приложение 7
Технические характеристики машин для точечной и шовной сварки
,
