Точечная сварка

Сварка является крайне распространенным видом соединения металлических деталей. Учитывая всё возрастающие требования к точности и качеству изделий, был разработан метод точечной сварки. Он характеризуется направленным воздействием и подходит для сваривания даже крайне малых деталей.

Точечная сваркаДля сварки крупных деталей точечная сварка используется ограниченно
 

В некоторых технологических операциях, например, производстве сварных двутавровых балок, точечная сварка выступает в роли промежуточного соединения, которое позволяет быстро создать цельное изделие для его кантовки и перемещения. Впоследствии на месте точечной сварки выполняются постоянные швы высокой прочности.

Для точечной сварки используется оборудование, общий вид которого – коробчатый корпус, из него выходят два горизонтальных держателя для электродов. В них закрепляются электроды в вертикальном положении так, чтобы рабочая зона находилась посередине, между держателями электродов. В маломощных устройствах электрод и его держатель выполняется единой деталью. Материалом для них выступает цветнометаллический сплав на основе меди.

Технологический процесс точечной сварки

Процесс состоит из нескольких этапов. Первым является размещение деталей в требуемом положении. Они помещаются между электродами и плотно сжимаются. Если усилия сжатия от электродов недостаточно, то используются дополнительные приспособления. Затем следует разогрев деталей до пластического состояния. Он выполняется за счет прохождения через них сварочного тока, который представляет собой очень короткий электрический импульс, длящийся 0,01-0,1 с. Этого импульса достаточно, чтобы образовалось жидкое ядро из материала обеих деталей диаметром 4-12 мм. После прохождения тока детали остаются под давлением. Это дает возможность расплавленному металлу остыть и кристаллизоваться, образуя прочное соединение без четкой границы между деталями.

Подготовка деталей для сварки стандартная. Свариваемые поверхности должны быть очищены от ржавчины, оксидов и других веществ. Подготовка поверхности должна гарантировать сварку в нужном месте. Если сопротивление току в другом месте будет ниже, то сварка выполнится там, а не в планируемом месте.

У технологического процесса точечной сварки можно выделить такие параметры:

  • Продолжительность нагрева. При работе с деталями из углеродистых сталей следует выбирать длительный нагрев, иначе есть вероятность образования трещин. Стали с низким содержанием углерода рекомендуется нагревать максимально быстро. Существует опасность нагрева окружающего металла до температуры, при которой происходит изменение структуры. Из-за этого качество стали может значительно снизиться.
  • Сила прижима. Давление должно способствовать надежному контакту деталей в месте будущей сварки. Конкретное усилие зависит от вида стали в деталях и их толщины. Прижим должен быть достаточным для образования прочной структуры в точке сварки, не уступающей по прочности остальному металлу. В некоторых случаях рекомендуется увеличить усилие сжатие после прохождения тока, что способствует лучшему качеству соединения.
  • Тип электрода. Выделяют прямые и фигурные. Их диаметр от 10 до 40 мм. Рабочая поверхность может быть прямой и сферической. Для легких сплавов используют только электроды со сферической поверхностью.
  • Сила тока. Влияет на скорость нагрева и количество тепла, получаемое деталями. Зависит от толщины деталей, находится в пределах 3,5 – 23 кА.

Использование и особенности точечной сварки

Данный вид сварки отлично подходит для работы с небольшими деталями. Он широко используется в радиотехнике, электронике и приборостроении. Он позволяет соединять вместе черные и цветные металлы в различных сочетаниях. Для сварки крупных деталей точечная сварка используется ограниченно. Она не позволяет создать прочный и протяженный шов. Также её недостатком является невозможность выполнения герметичного шва.

Преимуществами точечной сварки выступают:

  • Высокая производительность. Промышленные сварочные роботы выполняют до 600 соединений за минуту.
  • Значительные возможности по автоматизации. Простота процесса позволяет выполнять его в автоматическом режиме по заданной программе.
  • Прочность соединений. В месте прохождения тока расплав деталей и последующая кристаллизация гарантируют высокую прочность, не ниже чем у остальной детали.
  • Возможность работы одним аппаратом с черными и цветными металлами.
  • Простота и дешевизна оборудования. Аппарат для точечной сварки можно собрать самостоятельно. Основным узлом выступает трансформатор, который можно достать из микроволновой печи или другой техники. Промышленные образцы сварочных аппаратов стоят от 5 тыс. р.

Статья носит ознакомительный характер.
Не забывайте консультироваться со специалистами.