Точечная сварка
Цель работы: изучить сущность процесса, технологию и оборудование электрической контактной точечной сварки и применение ее в авторемонтном производстве.
Задачи работы
- Ознакомиться с физической сущностью и технологическими особенностями электрической контактной точечной сварки.
- Изучить параметры режима точечной сварки и влияние их на качество сварного соединения.
- Подобрать технологические режимы для точечной сварки внахлест листов заданной толщины и материала.
- Настроить установку на выбранный режим и выполнить сварку листовых образцов.
- Испытать сваренный образец на срез и оценить прочность и качество полученного сварного соединения.
Теоретические основы точечной сварки
Электрической контактной точечной сваркой называют технологический процесс получения неразъемных соединений в отдельных точках с помощью местного нагрева и плавления металла деталей проходящим током в сопровождении давления. На рис. 16 представлена схема процесса электрической контактной точечной сварки [5].
Заготовки 3 из листовой стали собирают внахлест, устанавливают между электродами 2 и сдавливают с усилием Р. При этом создается надежный контакт между свариваемыми заготовками в зоне сжатия и между торцами электродов и поверхностью заготовок, что обеспечивает лучший токоподвод. При включении сварочного тока, который от сварочного трансформатора проходит через токоподводящие шипы, медные электроды и заготовки, происходит нагрев заготовок в месте их контакта между электродами. Тепло Q, выделяющееся в месте этого контакта, определяется по формуле Джоуля – Ленца [5]
Q = 
, (35)
где 
– сварочный ток, протекающий через заготовки, А;
– оммическое сопротивление, Ом;
– время протекания тока, с.
Наибольшее количество тепла при прохождении тока по сварочной цепи выделяется там, где больше оммическое сопротивление . Наибольшее будет в
|
|
месте контакта между листами (заготовками). Известно [5], что
, (36)
где 
– удельное сопротивление проводника, 
;
– длина проводника, 
;
– поперечное сечение проводника, м2.
Окисные пленки на поверхности заготовок имеют более высокое удельное сопротивление , чем металл заготовок, а микронеровности на поверхности заготовок снижают площадь контакта , что является причиной роста омического сопротивления и, как следствие, большего выделения джоулевой теплоты в месте контакта между деталями.
Так же известно [5], что с ростом температуры металла его удельное сопротивление увеличивается
, (37)
где 
– удельное сопротивление проводника при 0ºС, ;
– температурный коэффициент сопротивления, 
;
Т – температура металла проводника, ºС.
С ростом температуры металла 
увеличиваются и , что приводит к увеличению джоулевой теплоты Q и температуры металла, а это вновь увеличивает и и так по замкнутому кругу. Благодаря этому за десятые …сотые доли секунды металл в зоне контакта между заготовками нагревается до температуры плавления и образуется ванна жидкого металла в виде ядра из расплавленного металла обоих заготовок. Давление Р, приложенное к электродам, после отключения тока еще некоторое время сохраняется для полной кристаллизации жидкого металла и образования литой точки. Поверхности заготовок в месте сварной точки сближаются до межмолекулярных расстояний, чем достигается неразрывность соединения.
Промышленность выпускает серийно стационарные машины и переносные клещи для точечной сварки. В массовом производстве применяются многоточечные сварные машины, которые обеспечивают одновременную сварку до 20 точек (например, при сварке кузовов легковых машин).
Конструктивные особенности машин для точечной сварки рассмотрим на примере машины МТ-601, схема устройства которой представлена на рис. 17.
