«1 Выбор режимам и исследования процесса контактной рельефной сварки. 2 Выбор способа стыковой сварки. Подготовка деталей перед сваркой»

Рисунок 1 - Схема рельефной сварки

Рельефы могут иметь как искусственное, так и естественное происхождение. Выступы для сварки могут присутствовать как на одной детали, так и на обеих одновременно.

Проводится рельефная сварка по ГОСТ 15878-79 «Контактная сварка. Соединения сварные» с использованием специального оборудования, которое автоматизирует процесс.

Особенностью рельефной сварки является то, что она может применяться там, где другие виды контактной сварки использовать невозможно.

Соединение деталей при рельефной сварке происходит за счет концентрации сварочного тока в местах соприкосновения деталей по поверхности, ограниченной локальными выступами (рельефами). Изменяя форму и размеры рельефа, можно воздействовать на характер нагрева и деформирования металла в зоне сварки.

Как и любая технология, рельефная сварка имеет свои преимущества и недостатки.

Слабым местом любой сварки является ее околошовная зона, которая может в конечном итоге отрицательно повлиять на прочность изделия. В задачи любой сварки входит максимальное сокращение этой зоны. Преимущество метода рельефной сварки состоит в том, что она предполагает ускоренный временной промежуток для воздействия повышенных температур на изделие, что сокращает распространение тепла и делает околошовную зону минимальной.

Полученные швы хорошо выдерживают перепады температур, трение, высокое давление, динамические нагрузки.

Рельефная сварка предполагает использование автоматических сварочных установок, которые позволяют добиться нужных геометрических параметров изделий. Ручная рельефная сварки практикуется в исключительных случаях. Но, с другой стороны, необходимость применения дорогостоящего производственного оборудования для сварки выступает недостатком и ограничением данного способа.

Важным преимуществом такой сварки является высокая производительность: сварочная машина за одну проходку может соединить несколько десятков сварных точек. Их количество зависит только от того, сколько было предварительно отштамповано выступов с рельефом под сварку.

Точная штамповка и плотное прилегание деталей обеспечивает высокое качество изделий, полученных в результате рельефной сварки. Также немаловажный плюс способа – высокие эстетические составляющие, когда соединения отличаются небольшой околошовной зоной, которая за время плавления не успевает сильно прогреться, а стыки практически незаметны на поверхности.

Если сравнивать этот тип варки с точечной контактной, то преимуществом рельефной станет небольшой расход электродов.

В числе других преимуществ можно выделить:

- Возможность сварки сразу в нескольких местах.

- Высокая маневренность и гибкость способа: он может использоваться для сварки деталей с разной толщиной, сечением, с материалами с различными теплофизическими свойствами.

- Возможность применения для сварки окисленных металлов.

- Не требуется предварительная зачистка заготовок.

- Электроды меньше изнашиваются, а на деталях нет вмятин от них.

- Такое сваривание применимо при невозможности использования иных методов.

- Оборудование для рельефной сварки проще, чем многоэлектродное.

При этом рельефной сварке присущи определенные недостатки и ограничения, которые нельзя не учитывать при разработке технологии и оценке ее экономической обоснованности. Недостатком рельефной сварки является потребление больших энергомощностей для сваривания деталей. В числе прочих отрицательных черт данной технологии можно отнести:

- Сложная конструкция сварочной головки и механизма сжатия, если предстоит сварка нескольких рельефов.

- Необходимость усложнения конструкции используемых электродов при многорельефной сварке.

- Более высокая вероятность выплесков металлов при включении сварочного тока.

Стыковая сварка оплавлением отличается тем, что вначале на детали подают напряжение от сварочного источника тока, а затем их сближают. При соприкосновении деталей в отдельных точках (из-за неровностей поверхности) вследствие большой плотности тока металл в месте контактов быстро нагревается с образованием жидких перемычек, которые затем взрывообразно разрушаются. Нагрев торцов деталей происходит за счет их оплавления в результате непрерывного образования и разрушения множественных контактов — перемычек. К концу процесса на торцах образуется сплошной слой жидкого металла. В этот момент резко увеличивают скорость сближения торцов и усилие осадки деталей; торцы смыкаются, большая часть жидкого металла вместе с поверхностными пленками и частью твердого металла выдавливается из зоны сварки, образуя утолщение — грат 11 (рис. 1.1, д). Сварочный ток выключается автоматически во время осадки деталей. В ряде случаев для более равномерного нагрева деталей по сечению и получения однородных свойств соединений торцы подогревают до начала оплавления током, протекающим при многократном кратковременном замыкании торцов, как при сварке сопротивлением.

Стыковую сварку как сопротивлением, так и оплавлением относят по состоянию металла в зоне сварки к сварке в твердом состоянии, хотя в отдельных случаях, особенно при стыковой сварке оплавлением деталей больших сечений, стыковое соединение формируется в твердожидкой фазе.

Получение сварных конструкций с заданными эксплуатационными свойствами обеспечивается соответствующей технологией и оборудованием.

Стыковую сварку широко используют в промышленности для изготовления длинномерных изделий из проката (рис. 4, а), сложных деталей из простых заготовок и деталей замкнутой формы (рис. 4, б, в) в целях экономии легированных сталей (режущий инструмент, клапаны двигателей и др.).

6. Чуларис А.А. Технология сварки давлением / А.А. Чуларис, Д.В. Рогозин.— Ростов на/Д : Феникс, 2006.— 221 с.