Контактная электросварка

Способы контактной электрической предложены Н.Н. Бенардосом в конце XIX в., но развитие и применение ее задерживалось из-за отсутствия в те времена нужной технической базы.

Электрическая контактная сварка - это разновидность сварки давлением, при которой высококонцентрированный местный нагрев металла осуществляется теплом, выделяемым при прохождении электрического тока большой величины от одной соединяемой детали к другой перпендикулярно поверхности их соприкосновения. Местом максимальной концентрации нагрева в этом случае является электрический контакт деталей. После нагрева или в процессе его прикладывается усилие сжатия деталей в зоне сварки.

Контактная сварка - основной вид сварки давлением термомеханического класса. Различают более 10 разновидностей контактной сварки, но основных видов три: стыковая точечная и шовная или роликовая.

Все виды контактной сварки имеют большое распространение в производстве, а в автомобилестроении она является одним из главных технологических процессов при изготовлении кузовов легковых автомобилей. Широко применяются не только стационарные машины, специальные сварочные стенды, но и подвесные клещи для точечной сварки.

Количество теплоты, выделяемой в зоне сварки определяется по закону Джоуля-Ленца Q = I2Rt, где I - сварочный ток, A; R - полное сопротивление между электродами сварочной машины, Ом; t- время протекания тока, с. Из-за высокой плотности тока в точках контакта металл разогревается до термопластического состояния, безотавления или до оплавления. При непрерывном сдавливании нагретых деталей образуются новые точки соприкосновения, и так до тех пор, пока не произойдет полное сближение до межатомных связей, т. е. до сварки.

Параметрами режима контактной сварки являются ток в амперах и его плотность на 1 мм² (А/мм²), усилие сжатия свариваемых деталей Р, время протекания тока, установочная длина вылета заготовки - это расстояние от торца заготовки до края электрода.

Стыковой контактной сваркой можно соединять сечение площадью до 100000 мм². Контактной сваркой соединяют рельсы, кольца, валы, трубчатые конструкции, арматуру для железобетона якорные цепи и т. д.

Для стыковой сварки плотность тока должна быть 12-20 А/мм² - при оплавлении стыка и до 40-60 А/мм² при осадке стыка. Скорость осадки 1-8 мм/с; величину давления подбирают опытным путем, но оно может составлять до 100-350 кг на зону сварки. Сварочные трансформаторы контактных машин - особой конструкции с водяным охлаждением, как и электроды, с той отличительной особенностью, что они выдают ток 1000-100000 А при напряжении всего 1 - 12 В.

Точечная и шовная (роликовая) сварки сходны по принципу, но шовная - это как особый вид точечной сварки, при котором отдельные сварные точки частично перекрывают друг друга, образуя сварной шов. Практически это достигается выполнением электрода в виде плоского ролика.

Импульсы тока по времени очень малы - менее 1 с, поэтому применяются специальные прерыватели тока.

Контактные машины включают и выключают со стороны первичной обмотки. В процессе сварки необходимо периодически включать и выключать ток. Для этого применяют различные прерыватели - от электромагнитных контакторов до электронных, а также ионных приборов (игнитронов).

Электронные прерыватели обеспечивают включение и выключение сварочного тока с определенной продолжительностью импульса тока и паузы.

В настоящее время в России выпускается большое количество типов различных по назначению машин для контактной сварки.

Сварка бронзы Сварочные работы Сварка трением