Maszyny do ostrzenia elektrod do zgrzewania oporowego. Pielęgnacja elektrod

Zakładamy, że przychodzący przepływ zgłoszeń serwisowych jest najprostszy...

Dom

Elektrody do zgrzewania oporowego służą do doprowadzania prądu do elementów, ich ściskania i odprowadzania powstałego ciepła. Ta część jest jedną z najważniejszych w sprzęcie, ponieważ zdolność do przetwarzania jednostki zależy od jej kształtu. Od stabilności elektrody zależy poziom jakości spawania i czas ciągłej pracy. Elektrody mogą być kształtowane lub proste. Produkcja elementów typu bezpośredniego reguluje normę GOST 14111–77.

Części kształtowe charakteryzują się tym, że ich oś jest przesunięta względem stożka (powierzchni osadzenia). Stosowane są do spawania podzespołów i elementów o skomplikowanych kształtach, do których trudno dotrzeć.

Funkcje projektowe

Elektrody przeznaczone do zgrzewania oporowego składają się z części cylindrycznej, części roboczej i części podporowej. W wewnętrznej wnęce elementu znajduje się specjalny kanał, który przeznaczony jest do dostarczania wody chłodzącej uchwyt elektryczny.

Część robocza ma kulistą lub płaską powierzchnię. Jego średnica dobierana jest w zależności od grubości obrabianych produktów i użytego materiału. Wytrzymałość elektrody zapewnia środkowa część. Część podestu musi mieć kształt stożkowy, aby część była bezpiecznie zamocowana w uchwycie elektrycznym. Należy go przetwarzać z zachowaniem czystości co najmniej klasy 7.

Wewnątrz części miedzianych umieszczono wstawki na bazie molibdenu i wolframu. Wyroby wykonane w ten sposób służą do spawania stali anodowanej lub ocynkowanej.

Materiały produkcyjne

Stabilność elektrod to zdolność elementów do nieutraty kształtu i rozmiaru oraz przeciwstawiania się przenoszeniu materiału ze spawanych elementów i elektrod. Wskaźnik ten zależy od materiału i konstrukcji elektrody spawalniczej, a także warunków i trybu pracy. Zużycie części zależy od właściwości narzędzia roboczego (kąt powierzchnia robocza, średnica, materiał itp.). Topienie, nadmierne nagrzewanie, utlenianie podczas pracy elektrody w środowisku korozyjnym i/lub wilgotnym, przemieszczenie lub niewspółosiowość, odkształcenie ściskające i inne czynniki znacznie zwiększają zużycie elementów roboczych.

Materiał narzędzia należy dobrać zgodnie z następującymi zasadami:

1. Jej poziom przewodności elektrycznej powinien być porównywalny z czystą miedzią;
2. Efektywna przewodność cieplna;
3. Wysoki stopień odporności mechanicznej;
4. Łatwy w obróbce poprzez cięcie lub wysokie ciśnienie;
5. Odporność na cykliczne ogrzewanie.

W porównaniu do 100% miedzi jej stopy są bardziej odporne na obciążenia mechaniczne, dlatego do takich wyrobów wykorzystuje się stopy miedzi. Dodanie produktu do stopu cynkiem, berylem, chromem, magnezem, cyrkonem nie zmniejsza przewodności elektrycznej, ale znacznie zwiększa wytrzymałość, a krzem, żelazo i nikiel zwiększają jego twardość.

Wybór

W procesie doboru odpowiednich elektrod do zgrzewania punktowego należy zwrócić szczególną uwagę na wielkość i kształt elementu roboczego produktu. Należy również wziąć pod uwagę charakterystykę obrabianego materiału, jego grubość, kształt jednostek spawalniczych i tryb spawania.

Narzędzia do zgrzewania oporowego mają różne powierzchnie robocze:

1. Płaski;
2. Kulisty.

Produkty o kulistej powierzchni roboczej nie są szczególnie wrażliwe na skosy, dlatego często stosuje się je w instalacjach podwieszanych, promieniowych, a także do elektrod kształtowych z ugięciem. Producenci z Federacji Rosyjskiej polecają ten szczególny typ elektrody do obróbki stopów lekkich, ponieważ pomagają one zapobiegać powstawaniu podcięć i wgnieceń podczas zgrzewania punktowego. Jednak temu problemowi można również zapobiec, stosując płaskie elektrody z powiększonym końcem. A elektrody wyposażone w zawiasy mogą nawet zastąpić elektrody kuliste, ale są zalecane do spawania blach, których grubość nie przekracza półtora milimetra.

Wymiary elementu roboczego narzędzia dobierane są odpowiednio do rodzaju i grubości obrabianych materiałów. Wyniki badań przeprowadzonych przez ekspertów francuskiej firmy ARO wykazały, że wymaganą średnicę można obliczyć ze wzoru:

del = 3 mm + 2t, gdzie „t” to grubość spawanych blach.

Trudniej jest obliczyć wymaganą średnicę narzędzia, gdy grubość blach jest inna, podczas spawania materiałów różne typy i spawanie całego „pakietu” elementów. Oczywiste jest, że aby pracować z częściami o różnej grubości, średnicę produktu należy dobrać w stosunku do najcieńszej blachy.

Przy spawaniu zestawu elementów średnicę należy dobierać w oparciu o grubość elementy zewnętrzne. W przypadku materiałów spawalniczych różnego rodzaju najmniejszą penetrację ma stop metalu o minimalnej oporności elektrycznej. W takim przypadku należy zastosować urządzenie wykonane z materiału o podwyższonej przewodności cieplnej.

Zgrzewanie punktowe to metoda polegająca na łączeniu zachodzących na siebie części w jednym lub większej liczbie punktów. Po przyłożeniu prądu elektrycznego następuje miejscowe nagrzewanie, w wyniku czego metal topi się i twardnieje. W przeciwieństwie do spawania łukiem elektrycznym lub gazu, nie jest wymagany żaden materiał wypełniający: to nie elektrody topią się, ale same części. Nie ma potrzeby otaczania go gazem obojętnym: jeziorko spawalnicze jest wystarczająco zlokalizowane i chronione przed tlenem atmosferycznym. Spawacz pracuje bez maski i rękawiczek. Pozwala to na lepszą wizualizację i kontrolę procesu. Zgrzewanie punktowe zapewnia wysoką wydajność (do 600 punktów/min) przy niskich kosztach. Znajduje szerokie zastosowanie w różnych sektorach gospodarki: od produkcji instrumentów po produkcję samolotów, a także do celów domowych. Żaden warsztat samochodowy nie może obejść się bez zgrzewania punktowego.

Sprzęt do zgrzewania punktowego

Prace wykonywane są na specjalnej spawarce zwanej spotterem (od angielskiego Spot – point). Spotterzy mogą być stacjonarne (do pracy w warsztatach) lub przenośne. Instalacja pracuje z napięcia 380 lub 220 V i generuje ładunki prądowe o natężeniu kilku tysięcy amperów, czyli znacznie więcej niż w przypadku falowników i urządzeń półautomatycznych. Prąd doprowadzany jest do elektrody miedzianej lub węglowej, która dociskana jest do spawanych powierzchni za pomocą pneumatyki lub dźwigni ręcznej. Występuje efekt termiczny, który trwa kilka milisekund. To jednak wystarczy do niezawodnego połączenia powierzchni. Ponieważ czas ekspozycji jest minimalny, ciepło nie rozprzestrzenia się dalej w metalu, a punkt spawania szybko się ochładza. Spawaniu poddawane są części wykonane ze stali zwykłej, żelaza ocynkowanego, stali nierdzewnej, miedzi i aluminium. Grubość powierzchni może być różna: od najcieńszych części do budowy instrumentów po arkusze o grubości 20 mm.

Zgrzewanie punktowe oporowe można wykonać jedną lub dwiema elektrodami z różnych stron. Pierwszą metodę stosuje się do spawania cienkich powierzchni lub w przypadkach, gdy nie ma możliwości dociśnięcia z obu stron. W przypadku drugiej metody do zaciskania części stosuje się specjalne szczypce. Ta opcja zapewnia bardziej niezawodne mocowanie i jest częściej używana do pracy z grubościennymi przedmiotami.

Ze względu na rodzaj prądu zgrzewarki punktowe dzielą się na:

• działający na prąd przemienny;
• działający na prąd stały;
• urządzenia niskiej częstotliwości;
• urządzenia typu kondensatorowego.

Wybór sprzętu zależy od jego funkcji proces technologiczny. Najpopularniejsze są urządzenia prądu przemiennego.

Wróć do treści

Elektrody do zgrzewania punktowego

Elektrody do zgrzewania punktowego różnią się od elektrod do spawania łukowego. Nie tylko dostarczają prąd do spawanych powierzchni, ale także pełnią funkcję dociskową i biorą również udział w odprowadzaniu ciepła.

Wysoka intensywność procesu pracy wymaga użycia materiału odpornego na wpływy mechaniczne i chemiczne. Miedź z dodatkiem chromu i cynku (odpowiednio 0,7 i 0,4%) spełnia najbardziej zaawansowane wymagania.

Jakość punktu spawania zależy w dużej mierze od średnicy elektrody. Musi być co najmniej 2 razy większa od grubości łączonych części. Wymiary prętów są regulowane przez GOST i wahają się od 10 do 40 mm średnicy. Zalecane rozmiary elektrod przedstawiono w tabeli. (Zdjęcie 1)

Do spawania stali zwykłych zaleca się stosowanie elektrod o płaskiej powierzchni roboczej, do spawania stali wysokowęglowych i stopowych, miedzi, aluminium - elektrody sferycznej.

Elektrody z końcówkami kulistymi są trwalsze: są w stanie wytworzyć więcej punktów przed ponownym ostrzeniem.

Ponadto są uniwersalne i nadają się do spawania dowolnego metalu, jednak użycie płaskich do spawania aluminium lub magnezu doprowadzi do powstania wgnieceń.

Zgrzewanie punktowe w trudno dostępnych miejscach wykonujemy za pomocą elektrod zakrzywionych. Spawacz, który spotyka się z takimi warunkami pracy, zawsze ma zestaw elektrod o różnych kształtach.

Aby niezawodnie przenosić prąd i zapewniać zaciskanie, elektrody muszą być ściśle połączone z uchwytem elektrody. Aby to zrobić, ich części do lądowania mają kształt stożka.

Niektóre typy elektrod mają połączenie gwintowe lub są montowane na cylindrycznej powierzchni.

Wróć do treści

Parametry zgrzewania punktowego

Głównymi parametrami procesu są siła prądu, czas trwania impulsu, siła ściskająca.

Ilość wydzielanego ciepła, szybkość nagrzewania i wielkość spawanego rdzenia zależą od siły prądu spawania.

Oprócz natężenia prądu, czas trwania impulsu ma wpływ na ilość ciepła i wielkość rdzenia. Jednakże po osiągnięciu pewnego punktu następuje stan równowagi, gdy całe ciepło zostaje usunięte ze strefy spawania i nie ma już wpływu na topienie metalu i wielkość rdzenia. Dlatego też wydłużanie czasu trwania zasilania prądem powyżej tego jest niepraktyczne.

Siła ściskająca wpływa na odkształcenie plastyczne spawanych powierzchni, redystrybucję ciepła na nich i krystalizację rdzenia. Wysoka siła ściskająca zmniejsza opór prądu elektrycznego płynącego od elektrody do spawanych części i w przeciwnym kierunku. W ten sposób prąd wzrasta, a proces topienia przyspiesza. Połączenie wykonane przy dużej sile ściskającej charakteryzuje się dużą trwałością. Przy dużych obciążeniach prądowych kompresja zapobiega rozpryskom stopionego metalu. W celu złagodzenia naprężeń i zwiększenia gęstości rdzenia, w niektórych przypadkach po wyłączeniu prądu następuje dodatkowe krótkotrwałe zwiększenie siły ściskającej.

Są miękkie i twarde. W trybie miękkim natężenie prądu jest mniejsze (gęstość prądu wynosi 70-160 A/mm²), a czas trwania impulsu może sięgać kilku sekund. Ten rodzaj spawania służy do łączenia niskich stale węglowe i częściej występuje w domu, gdy praca jest wykonywana na urządzeniach o małej mocy. W trybie twardym czas trwania silnego impulsu (160-300 A/mm²) wynosi od 0,08 do 0,5 sekundy. Części są dostarczane z maksymalną możliwą kompresją. Szybkie nagrzewanie i szybkie chłodzenie pomagają utrzymać odporność antykorozyjną spawanego rdzenia. Tryb twardy jest używany podczas pracy z miedzią, aluminium i stalami wysokostopowymi.

Dobór optymalnych parametrów wymaga uwzględnienia wielu czynników i przeprowadzenia badań po obliczeniach. Jeśli wykonanie praca próbna jest niemożliwe lub niepraktyczne (na przykład w przypadku jednorazowego spawania w domu), należy zastosować się do trybów określonych w podręcznikach. Zalecane parametry siły prądu, czasu trwania impulsu i kompresji do spawania stali zwykłych podano w tabeli. (Zdjęcie 2)

Wróć do treści

Możliwe wady i ich przyczyny

Dobrze wykonane połączenie punktowe zapewnia niezawodne połączenie, którego żywotność z reguły przekracza żywotność samego produktu. Jednak naruszenie technologii może prowadzić do wad, które można podzielić na 3 główne grupy:

• niewystarczające wymiary spawanego rdzenia i odchylenie jego położenia względem połączenia części;
• uszkodzenia mechaniczne: pęknięcia, wgniecenia, ubytki;
• naruszenie właściwości mechanicznych i antykorozyjnych metalu w obszarze sąsiadującym z punktem spawania.

Przyjrzyjmy się konkretnym rodzajom usterek i przyczynom ich wystąpienia:

1. Brak penetracji może być spowodowany niewystarczającym prądem, nadmiernym ściskaniem lub zużytą elektrodą.
2. Pęknięcia zewnętrzne powstają, gdy występuje zbyt duży prąd, niewystarczająca kompresja lub zanieczyszczenie powierzchni.
3. Szczeliny na krawędziach są spowodowane bliskością rdzenia do nich.
4. Wgniecenia od elektrod powstają, gdy ich powierzchnia robocza jest zbyt mała, nieprawidłowego montażu, nadmiernego docisku, zbyt dużego prądu i długiego impulsu.
5. Rozpryskiwanie się roztopionego metalu i jego wypełnienie przestrzeni między częściami (rozprysk wewnętrzny) następuje w wyniku niewystarczającego sprężenia, powstania kieszeni powietrznej w rdzeniu i niewspółosiowego zainstalowania elektrod.
6. Zewnętrzne rozpryski stopionego metalu na powierzchnię części mogą być spowodowane niewystarczającą kompresją, zbyt wysokimi warunkami prądowymi i czasowymi, zanieczyszczeniem powierzchni i niewspółosiowością elektrod. Ostatnie dwa czynniki mają negatywny wpływ dla równomiernego rozkładu prądu i topienia metalu.
7. Wewnętrzne pęknięcia i ubytki powstają w wyniku nadmiernych warunków prądowych i czasowych, niewystarczającego lub opóźnionego ściskania odkuwki oraz zanieczyszczenia powierzchni. W miarę ochładzania się rdzenia pojawiają się wnęki skurczowe. Aby im zapobiec, po zaprzestaniu dopływu prądu stosuje się kompresję kuźniczą.
8. Przyczyną nieregularnego kształtu rdzenia lub jego przemieszczenia jest odkształcenie lub niewspółosiowość elektrod lub zanieczyszczenie powierzchni części.
9. Przepalenie jest konsekwencją zanieczyszczonych powierzchni lub niewystarczającego docisku. Aby uniknąć tej wady, prąd należy zastosować dopiero po całkowitym osiągnięciu kompresji.

Aby zidentyfikować wady, użyj kontrola wizualna, radiografia, USG, diagnostyka naczyń włosowatych.

Podczas prac testowych kontrola jakości punktu zgrzeiny odbywa się metodą rozdzierania. Z jednej strony rdzeń powinien pozostać całkowicie, a z drugiej głęboki krater.

Naprawa usterek uzależniona jest od ich charakteru. Stosuje się mechaniczne czyszczenie rozprysków zewnętrznych, kucie podczas odkształcania i obróbkę cieplną w celu złagodzenia naprężeń. Najczęściej wadliwe punkty są po prostu trawione.

Frezy RX produkowane przez SINTERLEGHE według patentu EP2193003 pozwalają na:

Za pomocą jednego noża można ostrzyć elektrody o różnych kształtach końcówek

Rozdzielić wióry usuniętego materiału pomiędzy elektrodę górną i dolną

Zmniejsz koszty dla materiały eksploatacyjne, dzięki dużej wytrzymałości i twardości materiału ostrza

Możesz wykorzystać rozwiązania SINTERLEGHE do współpracy z ostrzałkami innych producentów (patrz zdjęcie)

W wyniku badań potwierdzających patent EP2193003 dla frezów RX uzyskano następujące wyniki:

Obniżenie kosztów zakupu elektrod o 50%

Zmniejszenie ilości odprysków spawalniczych

Poprawa jakości i wyglądu miejsc zgrzewania

Zmniejszenie liczby przystanków linii w celu wymiany elektrod

Zmniejszenie liczby używanych modeli frezów

Obniżone koszty cięcia

Zmniejszone zużycie energii elektrycznej

WYMIARY ELEKTROD PO OSTRZENIU

Przecinarka RX SINTERLEGHE (patent EP 2193003) może być stosowana w przypadku stosowania ostrzarek innych producentów:

Niemcy: Lutz – Brauer – AEG – Wedo

Włochy: Sinterleghe – Klejnot – Mi-Ba

Francja: AMDP – Exrod

USA: Semtorq, Woda niegazowana

Japonia: Kyokuton – Obara

Parametr	Patent RX SINTERLEGHE 2193003	Przecinarki jednoostrzowe
Usuwanie materiału elektrodowego przy użyciu siły ściskającej elektrodę 120 daN	0,037 mm/sek	0,08 mm/sek
Liczba cykli ostrzenia elektrod przed ich wymianą
Czas ostrzenia
Liczba punktów spawania w całym okresie użytkowania elektrod
Żywotność narzędzia tnącego do ostrzenia	60 000 (12 miesięcy)	10 000 (3 miesiące)
Czas na wymianę elektrod za 200 dni
Oszczędzaj czas
	Patent RX SINTERLEGHE 2193003	Przecinarki jednoostrzowe
Koszt dwóch elektrod
Koszt elektrod do spawania 10 000 punktów
Roczny koszt zakupu nowych elektrod (2 000 000 punktów/200 dni roboczych)
Roczny koszt uchwytu ostrza
Roczne koszty ostrza		(4 sztuki x 50 euro) = 200 euro
Roczne koszty cięcia
Roczne koszty konserwacji i wymiany noży		12 euro (4 lezy x 3 euro)
Całkowity koszt zakupu elektrod i wymiany ostrzy lub noży
całkowity koszt na spawarkę w ciągu 8 lat
Koszty 10 spawarek
Oszczędność

Do spawania w atmosferze gazu osłonowego (hel lub argon) wymagane są elektrody wolframowe, które są klasyfikowane jako nietopliwe. Ze względu na swoją ogniotrwałość elektroda wolframowa może wytrzymać wysokie temperatury i długą, ciągłą żywotność. Obecnie ten materiał spawalniczy ma dość obszerną klasyfikację, w której jest dość duża liczba typy, podzielone według marki.

Znakowanie i charakterystyka elektrod wolframowych

Określono oznakowanie elektrod wolframowych standardy międzynarodowe. Dlatego łatwo je wybrać według niezbędny cel w dowolnym kraju, bez względu na to, gdzie jesteś. To oznaczenie odzwierciedla zarówno rodzaj wybranej elektrody, jak i jej skład chemiczny.

Oznaczenie zaczyna się od litery „W”, która oznacza sam wolfram. W czystej postaci metal występuje w produkcie, ale właściwości takiej elektrody nie są zbyt wysokie, ponieważ jest ona zbyt ogniotrwała. Dodatki stopowe pomagają poprawić jakość spawania.

• Pręt z czystego wolframu jest oznaczony jako „WP”. Końcówka pręta jest zielona. Można powiedzieć, że należy do kategorii elektrod wolframowych do spawania aluminium i miedzi prąd przemienny. Zawartość wolframu w stopie jest nie mniejsza niż 99,5%. Wada: ograniczenia obciążenia cieplnego. Dlatego elektroda wolframowa (jej koniec) „WP” jest zaostrzona w postaci kuli.
• „C” oznacza tlenek ceru. Pręt z szarą końcówką. To właśnie ten dodatek pozwala na zastosowanie elektrody podczas pracy z dowolnym rodzajem prądu (stałym lub przemiennym) i utrzymuje stabilny łuk nawet przy niskim prądzie. Zawartość – 2%. Nawiasem mówiąc, cer jest jedynym nieradioaktywnym materiałem z szeregu metali ziem rzadkich.
• „T” - dwutlenek toru. Wędka z czerwoną końcówką. Elektrody tego typu stosowane są do spawania metali nieżelaznych, stali niskostopowych i węglowych oraz stali nierdzewnej. Jest to powszechnie stosowana elektroda podczas przewodzenia prace spawalnicze spawanie argonem. Ma jedną wadę - radioaktywność toru, dlatego zaleca się spawanie na otwartej przestrzeni i w dobrze wentylowanych pomieszczeniach. Spawacz musi przestrzegać środków ostrożności. Należy pamiętać, że torowane elektrody wolframowe do spawania łukiem argonowym dobrze zachowują swój kształt przy najwyższych prądach. Nawet marka „WP” (czysty wolfram) nie radzi sobie z takimi obciążeniami. Zawartość – 2%.
• „Y” - dwutlenek itru. Wędka z ciemnoniebieską końcówką. Stosowany jest najczęściej do spawania krytycznych konstrukcji z różnych metali: tytanu, miedzi, stali nierdzewnej, stali węglowej i niskostopowej. Prace prowadzone są wyłącznie na prądzie stałym (prosta polaryzacja). Dodatek itru zwiększa stabilność plamki katodowej na końcu samej elektrody. Właśnie dlatego może pracować w dość szerokim zakresie prądu spawania. Zawartość – 2%.
• „Z” - tlenek cyrkonu. Pręt z białą końcówką. Stosowany do spawania argonem aluminium i miedzi prądem przemiennym. Ten typ elektrody zapewnia bardzo stabilny łuk. Jednocześnie element ten jest dość wymagający pod względem czystości złącza spawanego. Zawartość – 0,8%.
• „L” - tlenek lantanu. Są tu dwie pozycje: WL-15 i WL-20. Pierwszy pręt ma złotą końcówkę, drugi ma niebieską końcówkę. Spawanie elektrodą wolframową z dodatkiem tlenku lantanu pozwala na wykorzystanie zarówno prądu przemiennego, jak i stałego. Dodajmy do tego łatwość zajarzania łuku (wstępnego i podczas ponownego zapłonu), ten typ charakteryzuje się najmniejszym zużyciem końcówki pręta, stabilnym łukiem przy najwyższych poziomach prądu, małą tendencją do przepalania i obciążeniem -nośność jest dwukrotnie większa niż w przypadku pręta z czystego wolframu. Zawartość tlenku lantanu w WL-15 wynosi 1,5%, a w WL-20 2%.

Klasyfikacja znakowania cyfrowego jest następująca. Pierwsze cyfry po literach oznaczają zawartość dodatków stopowych w stopie. Druga grupa liczb, oddzielona od pierwszej łącznikiem, to długość pręta wolframowego. Najpopularniejszym rozmiarem jest 175 mm. Ale na rynku można znaleźć również długości 50 mm, 75 i 150. Przykładowo WL-15-75 to elektroda z tlenkiem lantanu, która zawiera 1,5% dodatku. Długość pręta – 75 mm. Jego końcówka jest złota.

Metody ostrzenia elektrod wolframowych

Ostrzenie elektrod wolframowych jest najważniejszym elementem prawidłowo przeprowadzonego procesu spawania. Dlatego wszyscy spawacze zajmujący się spawaniem w środowisku argonu wykonują tę operację bardzo ostrożnie. To kształt końcówki decyduje o tym, jak prawidłowo rozłożona zostanie energia przekazywana z elektrody na dwa spawane metale oraz jakie będzie ciśnienie łuku. Od tych dwóch parametrów zależeć będzie kształt i wielkość strefy wtopienia spoiny, a co za tym idzie jej szerokość i głębokość.

Uwaga! Parametry i kształt ostrzenia dobiera się w zależności od rodzaju użytej elektrody oraz parametrów dwóch spawanych elementów metalowych.

• Końcówką roboczą elektrod WP, ​​WL jest kula (kula).
• Na WT również tworzą wypukłość, ale o małym promieniu. Raczej po prostu wskazują okrągłość elektrody.
• Inne typy są ostrzone w kształcie stożka.

Podczas spawania złącza aluminiowego na elektrodzie tworzy się samoistnie kula. Dlatego podczas spawania aluminium nie ma potrzeby ostrzenia elektrody.

Do czego mogą prowadzić błędy ostrzenia?

• Szerokość ostrzenia bardzo odbiega od normy, to znaczy może być bardzo szeroka lub bardzo wąska. W takim przypadku prawdopodobieństwo uszkodzenia spoiny znacznie wzrasta.
• Jeśli przeprowadzone zostanie ostrzenie asymetryczne, gwarantuje to odchylenie łuku spawalniczego w jedną stronę.
• Kąt ostrzenia jest zbyt ostry – skraca się żywotność elektrody.
• Kąt ostrzenia jest zbyt tępy – zmniejsza się głębokość wtopienia spoiny.
• Ślady pozostawione przez narzędzie ścierne nie są zlokalizowane wzdłuż osi pręta. Uzyskaj efekt przypominający wędrówkę po łuku. Oznacza to, że stabilne i równomierne spalanie łuku spawalniczego zostaje zakłócone.

Nawiasem mówiąc, istnieje prosty wzór, który określa długość zaostrzonego obszaru. Jest równa średnicy pręta pomnożonej przez stały współczynnik 2,5. Istnieje również tabela wskazująca stosunek średnicy elektrod do długości zaostrzonego końca.

Musisz zaostrzyć koniec pręta wolframowego w poprzek, jak ołówek. Można go ostrzyć za pomocą szlifierki elektrycznej lub szlifierki. Aby uzyskać równomierne usuwanie metalu w całym obszarze ostrzenia, można zamocować pręt w uchwycie wiertarskim. I obracaj go przy niskich prędkościach elektronarzędzia.

Obecnie producenci specjalnego sprzętu elektrycznego oferują maszynę do ostrzenia niezużywalnych elektrod wolframowych. Wygodna i dokładna opcja zapewniająca wysokiej jakości ostrzenie. Maszyna zawiera:

• Diamentowy dysk.
• Filtr do zbierania kurzu.
• Ustawianie prędkości wału roboczego.
• Ustawianie kąta ostrzenia. Parametr ten waha się w granicach 15-180°.

Nieustannie prowadzone są badania mające na celu znalezienie optymalnego kąta ostrzenia. Jeden z instytutów badawczych przeprowadził test, podczas którego sprawdzano jakość spoiny elektrodą wolframową WL poprzez ostrzenie jej pod różnymi kątami. Wybrano jednocześnie kilka wymiarów kątowych: od 17 do 60°.

Określono dokładne parametry procesu spawania:

• Zespawano dwie blachy ze stali odpornej na korozję o grubości 4 mm.
• Prąd spawania – 120 amperów.
• Prędkość – 10 m/h.
• Pozycja spawania jest niższa.
• Zużycie gazu obojętnego – 6 l/min.

Wyniki eksperymentu są następujące. Idealny szew uzyskano stosując pręt o kącie ostrzenia 30°. Pod kątem 17° kształt spoiny był stożkowy. Jednocześnie sam proces spawania był niestabilny. Zmniejszyła się żywotność elektrody tnącej. Przy dużych kątach ostrzenia zmieniał się także obraz procesu spawania. Przy 60° szerokość szwu wzrosła, ale jego głębokość zmniejszyła się. I choć sam proces spawania ustabilizował się, nie można go nazwać wysokiej jakości.

Jak widać, kąt ostrzenia odgrywa ważną rolę w procesie spawania. Nie ma znaczenia, czy stosowane są elektrody ze stali nierdzewnej, stali czy miedzi. W każdym razie musisz prawidłowo naostrzyć pręt, ponieważ konsekwencje mogą być bardzo negatywne. Opis prętów według koloru i właściwości chemicznych pomaga dokonać właściwego wyboru, a jednocześnie wybrać kształt ostrzenia.

Konstrukcja elektrod musi mieć kształt i wymiary zapewniające dostęp części roboczej elektrody do miejsca spawania części, być dostosowana do wygodnego i niezawodnego montażu na maszynie oraz posiadać wysoką trwałość powierzchni roboczej.

Najprostsze w produkcji i obsłudze są elektrody proste, wykonane zgodnie z GOST 14111-69 z różnych stopów elektrod miedzianych, w zależności od gatunku metalu spawanych części.

Czasami, np. podczas spawania różnych metali lub części o dużej różnicy grubości, aby uzyskać wysokiej jakości połączenia, elektrody muszą mieć dość niską przewodność elektryczną (30...40% miedzi). Jeśli cała elektroda jest wykonana z takiego metalu, będzie się ona intensywnie nagrzewać pod wpływem prądu spawania ze względu na dużą rezystancję elektryczną. W takich przypadkach podstawa elektrody wykonana jest ze stopu miedzi, a część robocza z metalu o właściwościach niezbędnych do normalnego tworzenia połączeń. Część robocza 3 może być wymienna (ryc. 1, a) i zabezpieczona nakrętką 2 na podstawie 1. Stosowanie elektrod tej konstrukcji jest wygodne, ponieważ pozwala na zainstalowanie żądanej części roboczej przy zmianie grubości i gatunku metalu spawanych części. Wady elektrody z część zamienna jest możliwość stosowania go tylko przy spawaniu części z dobrym podejściem i niewystarczająco intensywnym chłodzeniem. Dlatego takich elektrod nie należy stosować w ciężkich warunkach spawania przy dużych prędkościach.

Ryż. 1. Elektrody z częścią roboczą wykonaną z innego metalu

Część robocza elektrod jest również wykonana w postaci lutowanej (ryc. 1, b) lub wciśniętej końcówki (ryc. 1, c). Końcówki wykonane są z wolframu, molibdenu lub ich kompozycji z miedzią. Podczas dociskania końcówki wolframowej należy oszlifować jej cylindryczną powierzchnię, aby zapewnić niezawodny kontakt z podstawą elektrody. Podczas spawania części wykonanych ze stali nierdzewnej o grubości 0,8...1,5 mm średnica wkładki wolframowej 3 (ryc. 1, c) wynosi 4...7 mm, głębokość prasowanej części wynosi 10... .12 mm, a część wystająca 1,5...2 mm. Przy dłuższej wystającej części obserwuje się przegrzanie i spadek trwałości elektrody. Powierzchnia robocza płytki może być płaska lub kulista.

Szczególna uwaga Projektując elektrody należy zwrócić uwagę na kształt i wielkość części gniazdowej. Najczęstszą jest stożkowa część podestu, której długość powinna wynosić co najmniej. Elektrody ze skróconym stożkiem należy stosować wyłącznie podczas spawania przy użyciu małych sił i prądów. Oprócz dopasowania stożkowego, elektrody są czasami mocowane do gwintów za pomocą nakrętki złączkowej. Takie podłączenie elektrod można polecić m.in. wiele maszyny punktowe gdy istotne jest zachowanie tej samej odległości początkowej pomiędzy elektrodami lub w zaciskach. W przypadku stosowania kształtowych uchwytów elektrod stosuje się również elektrody z cylindrycznym gniazdem (patrz ryc. 8, d).

Podczas zgrzewania punktowego części o skomplikowanych konturach i słabym podejściu do złącza stosuje się szeroką gamę elektrod kształtowych, które mają bardziej złożoną konstrukcję niż proste, są mniej wygodne w użyciu i z reguły mają zmniejszoną trwałość. Dlatego zaleca się stosowanie elektrod kształtowych, gdy spawanie bez nich jest w zasadzie niemożliwe. Wymiary i kształt ukształtowanych elektrod zależą od wielkości i konfiguracji części, a także konstrukcji uchwytów elektrod i konsol spawarki (ryc. 2).

Ryż. 2. Różne typy elektrody kształtowe

Podczas pracy elektrody kształtowe poddawane są zwykle znacznemu momentowi zginającemu w wyniku przyłożenia siły poza osią, co należy wziąć pod uwagę przy doborze lub projektowaniu elektrod. Moment zginający i zwykle mały przekrój części wspornikowej powodują znaczne odkształcenia sprężyste. W związku z tym wzajemne przesunięcie powierzchni roboczych elektrod jest nieuniknione, zwłaszcza jeśli jedna elektroda jest prosta, a druga ukształtowana. Dlatego w przypadku elektrod kształtowych preferowany jest kulisty kształt powierzchni roboczej. W przypadku elektrod kształtowych, które podlegają dużym momentom zginającym, możliwe jest odkształcenie stożkowej części gniazda i gniazda uchwytu elektrody. Maksymalne dopuszczalne momenty zginające dla elektrod kształtowych wykonanych z brązu Br.NBT i uchwytów elektrod z brązu ulepszanego cieplnie Br.Kh wynoszą, zgodnie z danymi doświadczalnymi, dla stożków elektrod o średnicach odpowiednio 16, 20, 25 mm wynoszące 750 , 1500 i 3200 kg×cm. Jeżeli stożkowa część ukształtowanej elektrody doznaje momentu większego niż dopuszczalny, należy zwiększyć maksymalną średnicę stożka.

Projektując elektrody o skomplikowanych przestrzennych kształtach, zaleca się najpierw wykonanie ich modelu z plasteliny, drewna lub metalu łatwo obrabialnego. Pozwala to ustalić najbardziej racjonalne wymiary i kształt kształtowanej elektrody i uniknąć przeróbek przy wytwarzaniu jej bezpośrednio z metalu.

Na ryc. Na rys. 3 przedstawiono kilka przykładów spawania zespołów w miejscach o ograniczonym dostępie. Spawanie profilu z płaszczem odbywa się za pomocą dolnej elektrody z przesuniętą powierzchnią roboczą (ryc. 3, a).

Ryż. 3. Przykłady zastosowania elektrod kształtowych

Przykład zastosowania elektrody górnej z zaostrzeniem ukośnym i elektrody dolnej kształtowanej pokazano na ryc. 3, ur. Kąt odchylenia uchwytu elektrody od osi pionowej nie powinien być większy niż 30°, w przeciwnym razie nastąpi deformacja stożkowego otworu uchwytu elektrody. Jeśli nie można zainstalować górnej elektrody ze spadkiem, można ją również ukształtować. Ukształtowana elektroda jest wyginana w dwóch płaszczyznach, aby dotrzeć do trudno dostępnego miejsca spawania (ryc. 3, c-e). Jeżeli maszyna nie posiada lub ma ograniczony ruch poziomy konsol do spawania części pokazanych na rys. 3, e, zastosowano dwie ukształtowane elektrody o równych występach.

Czasami elektrody kształtowe odczuwają bardzo duże momenty zginające. Aby uniknąć odkształcenia stożkowej części gniazda, ukształtowaną elektrodę mocuje się dodatkowo do zewnętrznej powierzchni uchwytu elektrody za pomocą zacisku i śruby (ryc. 4, a). Wytrzymałość elektrod kształtowych o dużym zasięgu znacznie wzrasta, jeśli są wykonane z elektrod kompozytowych (wzmocnionych). W tym celu główna część elektrody jest wykonana ze stali, a część przewodząca prąd ze stopu miedzi (ryc. 4, b). Połączenie części przewodzących prąd ze sobą można wykonać za pomocą lutowania, a w przypadku konsoli stalowej - za pomocą śrub. Możliwy jest wariant konstrukcyjny, w którym elektroda kształtowa wykonana ze stopu miedzi jest podparta (wzmocniona) elementami stalowymi (prętami), które nie powinny tworzyć wokół elektrody zamkniętego pierścienia, gdyż będą w niej indukowane prądy, zwiększające nagrzewanie się elektrody. elektroda. Zaleca się mocowanie ukształtowanych elektrod poddawanych dużym momentom w postaci wydłużonej części cylindrycznej do montażu w maszynie zamiast uchwytu elektrody (patrz ryc. 4, b).

Ryż. 4. Elektrody odczuwające duży moment zginający:

a - ze wzmocnieniem zewnętrznej powierzchni uchwytu elektrody;

b - elektroda wzmocniona: 1 - konsola stalowa; 2 - elektroda; 3 - zasilanie prądem

W większości przypadków zgrzewanie punktowe wykorzystuje wewnętrzne chłodzenie elektrod. Jeżeli jednak spawanie odbywa się elektrodami o małym przekroju lub przy dużym nagrzaniu, a spawany materiał nie ulega korozji, w szczypcach stosuje się chłodzenie zewnętrzne. Dopływ wody chłodzącej odbywa się albo za pomocą specjalnych rurek, albo przez otwory w części roboczej samej elektrody. Duże trudności pojawiają się podczas chłodzenia elektrod kształtowych, ponieważ nie zawsze jest możliwe dostarczenie wody bezpośrednio do części roboczej ze względu na mały przekrój poprzeczny wspornikowej części elektrody. Czasami chłodzenie odbywa się za pomocą cienkich rurek miedzianych przylutowanych do bocznych powierzchni wspornikowej części kształtowej elektrody. duży rozmiar. Biorąc pod uwagę, że elektrody kształtowe są zawsze gorzej chłodzone niż elektrody proste, często konieczne jest znaczne zmniejszenie szybkości spawania, aby zapobiec przegrzaniu części roboczej elektrody kształtowej i zmniejszeniu trwałości.

W przypadku używania szczypiec do spawania w trudno dostępnych miejscach, a także konieczności częstej wymiany elektrod, należy zastosować mocowanie elektrody pokazane na rys. 5. To mocowanie zapewnia dobry kontakt elektryczny, wygodną regulację wysunięcia elektrody, dobrą stabilność przed przemieszczeniem bocznym oraz szybkie i łatwe usuwanie elektrod. Jednakże, ze względu na brak wewnętrznego chłodzenia w tego typu elektrodach, stosuje się je przy spawaniu małymi prądami (do 5...6 kA) i przy małych prędkościach.

Ryż. 5. Metody mocowania elektrod

Aby ułatwić obsługę, zastosowano elektrody z kilkoma częściami roboczymi. Elektrody te mogą być regulowane lub obrotowe (rys. 6) i znacznie upraszczają i przyspieszają montaż elektrod (wyrównanie powierzchni roboczych).

Ryż. 6. Elektrody wielopozycyjne regulowane (a) i powierzchniowe (b):

1 - uchwyt elektrody; 2 - elektroda

Elektrody są instalowane w uchwytach elektrod, które są przymocowane do wspornikowych części spawarki, przenosząc siłę ściskającą i prąd. W tabeli Dla porównania podano wymiary prostych uchwytów elektrod głównych typów zgrzewarek punktowych. Uchwyty elektrod muszą być wykonane z odpowiednio wytrzymałego materiału stopy miedzi o stosunkowo wysokiej przewodności elektrycznej. Najczęściej uchwyty elektrod wykonane są z brązu Br.Kh, który należy poddać obróbce cieplnej, aby uzyskać wymaganą twardość (HB nie mniejszą niż 110). W przypadku spawania stali, gdy stosowane są niskie prądy (5...10 kA), zaleca się wykonanie uchwytów elektrod z brązu Br.NBT lub brązu krzemowo-niklowego. Metale te zapewniają długotrwałe zachowanie wymiarów stożkowego otworu montażowego uchwytu elektrody.

Tabela. Wymiary uchwytów elektrod do maszyn punktowych w mm

Najczęściej spotykane są proste uchwyty elektrod (ryc. 7). Wewnątrz wnęki uchwytu elektrody znajduje się rurka doprowadzająca wodę, której przekrój powinien być wystarczający do intensywnego chłodzenia elektrody. Przy grubości ścianki rury 0,5...0,8 mm jej średnica zewnętrzna powinna wynosić 0,7...0,75 średnicy otworu elektrody. W przypadku częstej zmiany elektrod zaleca się stosowanie uchwytów elektrod z wypychaczami (ryc. 7, b). Elektrodę wypycha się z gniazda poprzez uderzenie wybijaka 5 drewnianym młotkiem, który jest połączony z rurką ze stali nierdzewnej - wypychaczem 1. Wypychacz i wybijak powracają do pierwotnego, dolnego położenia za pomocą sprężyny 2. Ważne jest, aby koniec wyrzutnika uderzający w koniec elektrody nie ma uszkodzeń na swojej powierzchni, w przeciwnym razie część osadzająca elektrody szybko ulegnie uszkodzeniu, zacinając się po wyjęciu z uchwytu elektrody. Wygodne w obsłudze jest wykonanie końca uchwytu elektrody 1 w postaci wymiennej gwintowanej tulei 2, w której zainstalowana jest elektroda 3 (ryc. 7, c). Konstrukcja ta umożliwia wykonanie tulei 2 z bardziej wytrzymałego metalu i wymianę jej w przypadku zużycia oraz zamontowanie elektrody o innej średnicy, a także łatwe usunięcie zakleszczonej elektrody poprzez wybicie jej stalowym wybijakiem z wnętrza tulei.

Ryż. 7. Proste uchwyty elektrod:

a – normalne;

b – z wyrzutnikiem;

c – z wymienną tuleją

Jeśli przy spawaniu części, które mają małe wymiary łączonych elementów, częściej stosuje się elektrody kształtowe, wówczas w przypadku większych rozmiarów zaleca się stosowanie specjalnych uchwytów kształtowych, a prostych elektrod Kształtowe uchwyty elektrod mogą być kompozytowe i zapewniać montaż elektrod w różnych miejscach kąty do osi pionowej (ryc. 8, A). Zaletą takiego uchwytu elektrody jest łatwa regulacja wysunięcia elektrody. W niektórych przypadkach elektrodę kształtową można zastąpić uchwytami elektrod pokazanymi na ryc. 8, ur. Interesujący jest także uchwyt elektrody, którego nachylenie można łatwo regulować (ryc. 8, c). Konstrukcję uchwytu elektrody wygiętego pod kątem 90° pokazano na rys. 30, g, umożliwia mocowanie elektrod z cylindrycznym gniazdem. Specjalny zacisk śrubowy umożliwia szybkie mocowanie i zdejmowanie elektrod. Na ryc. zaprezentowano 9 różne przykłady zgrzewanie punktowe przy użyciu kształtowych uchwytów elektrodowych.

Ryż. 8. Specjalne uchwyty elektrod

Ryż. 9. Przykłady zastosowania różnych uchwytów elektrod

W przypadku zgrzewania punktowego elementów o dużych gabarytach, np. paneli, zaleca się stosowanie głowicy obrotowej czteroelektrodowej (rys. 10). Zastosowanie takich głowic pozwala czterokrotnie wydłużyć czas pracy elektrod przed kolejnym ściąganiem, bez konieczności usuwania spawanego panelu z przestrzeni roboczej maszyny. W tym celu po zabrudzeniu każdej pary elektrod uchwyt elektrody 1 obraca się o 90° i zabezpiecza za pomocą zatyczki 4. Głowica obrotowa umożliwia także montaż elektrod o różnych kształtach powierzchni roboczej w celu zgrzewania zestawu z częściami zmieniając na przykład stopniowo grubość, a także zapewniając mechanizację odpędzania elektrod za pomocą specjalnych urządzeń. Głowicę obrotową można stosować przy zgrzewaniu punktowym części o dużych różnicach grubości i montuje się ją od strony cienkiej części. Wiadomo, że w tym przypadku powierzchnia robocza elektrody stykająca się z cienką częścią szybko się zużywa i wymienia się ją poprzez obrócenie głowicy na nową. Wygodnie jest użyć wałka jako elektrody po stronie grubej części.

Ryż. 10. Obrotowa głowica elektrody:

1 – obrotowy uchwyt elektrody; 2 – korpus; 3 – elektroda; 4 – korek

Podczas zgrzewania punktowego osie elektrod muszą być prostopadłe do powierzchni spawanych części. W tym celu spawanie części o nachyleniu (płynnie zmieniającej się grubości) lub wytwarzanych na maszynach podwieszanych, w obecności elementów o dużych rozmiarach, wykonuje się za pomocą wahliwej elektrody obrotowej z kulistą podporą (ryc. 11, A). Aby zapobiec wyciekaniu wody, elektroda posiada uszczelkę w postaci gumowego pierścienia.

Ryż. 11. Elektrody i głowice samonastawne:

a - elektroda obrotowa z płaską powierzchnią roboczą;

b - głowica do zgrzewania dwupunktowego: 1 - korpus; 2 - oś;

c - elektroda płytkowa do zgrzewania siatki: 1, 7 - konsole maszynowe; 2-widelec; 3 - elastyczne opony; Elektroda 4-wahająca; 5 - siatka zgrzewana; 6 - elektroda dolna

Na konwencjonalnych maszynach punktowych spawanie części stalowych o stosunkowo małej grubości można wykonywać w dwóch punktach jednocześnie za pomocą głowicy dwuelektrodowej (ryc. 11, b). Równomierny rozkład sił na obu elektrodach uzyskuje się poprzez obrót obudowy 1 względem osi 2 pod wpływem siły ściskającej maszyny.

Do spawania siatki z drut stalowy przy średnicy 3...5 mm można zastosować elektrody płytkowe (ryc. 11, c). Elektroda górna 4 obraca się wokół osi, aby równomiernie rozłożyć siły pomiędzy połączeniami. Zasilanie prądem w celu jego równomierności odbywa się za pomocą elastycznych szyn zbiorczych 3; widelec 2 i oś obrotu są odizolowane od elektrody. Elektrody o długości do 150 mm mogą nie drgać.

Ryż. 12. Wkładki elektrod klinowych przesuwnych

Podczas spawania paneli składających się z dwóch powłok i usztywnień, wewnątrz musi znajdować się wkładka przewodząca prąd elektryczny, która pochłania siłę elektrod maszyny. Konstrukcja wkładki musi zapewniać jej ścisłe przyleganie do wewnętrznej powierzchni spawanych części bez szczeliny, aby uniknąć głębokich wgnieceń na zewnętrznych powierzchniach części i ewentualnych oparzeń. W tym celu służy wkładka przesuwna pokazana na rys. 12. Ruch klina 2 względem klina nieruchomego 4, zapewniający ich dociśnięcie do części spawanych 3, jest zsynchronizowany z pracą maszyny. Kiedy elektrody 1 i 5 zostaną ściśnięte i nastąpi zgrzanie, powietrze z pneumatycznego układu napędowego maszyny dostaje się do prawej wnęki cylindra 8 zamontowanego na przedniej ścianie maszyny i przesuwa klin 2 przez pręt 7, zwiększając odległość między powierzchnie robocze klinów. Podczas podnoszenia elektrody 1 powietrze opuszcza prawą i zaczyna wpływać do lewej wnęki cylindra 8, zmniejszając odległość między powierzchniami klinów, co umożliwia przesuwanie spawanego panelu względem elektrod maszyny . Wkładka klinowa jest chłodzona powietrzem wpadającym przez rurkę 6. Zastosowanie takiej wkładki pozwala na spawanie części z odległością wewnętrzną między nimi do 10 mm.

k-svarka.com

Łączenie części metodą zgrzewania punktowego oporowego

• 27 grudnia
• 77 wyświetleń
• 13 ocena

• Elektrody do zgrzewania punktowego
• Parametry zgrzewania punktowego
• Możliwe wady i ich przyczyny

Zgrzewanie punktowe to metoda polegająca na łączeniu zachodzących na siebie części w jednym lub większej liczbie punktów. Po przyłożeniu prądu elektrycznego następuje miejscowe nagrzewanie, w wyniku czego metal topi się i twardnieje. W przeciwieństwie do spawania łukiem elektrycznym lub gazu, nie jest wymagany żaden materiał wypełniający: to nie elektrody topią się, ale same części. Nie ma potrzeby otaczania go gazem obojętnym: jeziorko spawalnicze jest wystarczająco zlokalizowane i chronione przed tlenem atmosferycznym. Spawacz pracuje bez maski i rękawiczek. Pozwala to na lepszą wizualizację i kontrolę procesu. Zgrzewanie punktowe zapewnia wysoką wydajność (do 600 punktów/min) przy niskich kosztach. Znajduje szerokie zastosowanie w różnych sektorach gospodarki: od produkcji instrumentów po produkcję samolotów, a także do celów domowych. Żaden warsztat samochodowy nie może obejść się bez zgrzewania punktowego.

Schemat zgrzewania punktowego.

Sprzęt do zgrzewania punktowego

Prace wykonywane są na specjalnej spawarce zwanej spotterem (od angielskiego Spot – point). Spotterzy mogą być stacjonarne (do pracy w warsztatach) lub przenośne. Instalacja pracuje z napięcia 380 lub 220 V i generuje ładunki prądowe o natężeniu kilku tysięcy amperów, czyli znacznie więcej niż w przypadku falowników i urządzeń półautomatycznych. Prąd doprowadzany jest do elektrody miedzianej lub węglowej, która dociskana jest do spawanych powierzchni za pomocą pneumatyki lub dźwigni ręcznej. Występuje efekt termiczny, który trwa kilka milisekund. To jednak wystarczy do niezawodnego połączenia powierzchni. Ponieważ czas ekspozycji jest minimalny, ciepło nie rozprzestrzenia się dalej w metalu, a punkt spawania szybko się ochładza. Spawaniu poddawane są części wykonane ze stali zwykłej, żelaza ocynkowanego, stali nierdzewnej, miedzi i aluminium. Grubość powierzchni może być różna: od najcieńszych części do budowy instrumentów po arkusze o grubości 20 mm.

Widok ogólny zgrzewarka punktowa.

Zgrzewanie punktowe oporowe można wykonać jedną lub dwiema elektrodami z różnych stron. Pierwszą metodę stosuje się do spawania cienkich powierzchni lub w przypadkach, gdy nie ma możliwości dociśnięcia z obu stron. W przypadku drugiej metody do zaciskania części stosuje się specjalne szczypce. Ta opcja zapewnia bardziej niezawodne mocowanie i jest częściej używana do pracy z grubościennymi przedmiotami.

Ze względu na rodzaj prądu zgrzewarki punktowe dzielą się na:

• działający na prąd przemienny;
• działający na prąd stały;
• urządzenia niskiej częstotliwości;
• urządzenia typu kondensatorowego.

Wybór sprzętu zależy od charakterystyki procesu technologicznego. Najpopularniejsze są urządzenia prądu przemiennego.

Wróć do treści

Schemat domowy aparat do zgrzewania punktowego.

Elektrody do zgrzewania punktowego różnią się od elektrod do spawania łukowego. Nie tylko dostarczają prąd do spawanych powierzchni, ale także pełnią funkcję dociskową i biorą również udział w odprowadzaniu ciepła.

Wysoka intensywność procesu pracy wymaga użycia materiału odpornego na wpływy mechaniczne i chemiczne. Miedź z dodatkiem chromu i cynku (odpowiednio 0,7 i 0,4%) spełnia najbardziej zaawansowane wymagania.

Jakość punktu spawania zależy w dużej mierze od średnicy elektrody. Musi być co najmniej 2 razy większa od grubości łączonych części. Wymiary prętów są regulowane przez GOST i wahają się od 10 do 40 mm średnicy. Zalecane rozmiary elektrod przedstawiono w tabeli. (Zdjęcie 1)

Do spawania stali zwykłych zaleca się stosowanie elektrod o płaskiej powierzchni roboczej, do spawania stali wysokowęglowych i stopowych, miedzi, aluminium - elektrody sferycznej.

Elektrody z końcówkami kulistymi są trwalsze: są w stanie wytworzyć więcej punktów przed ponownym ostrzeniem.

Ponadto są uniwersalne i nadają się do spawania dowolnego metalu, jednak użycie płaskich do spawania aluminium lub magnezu doprowadzi do powstania wgnieceń.

Zgrzewanie punktowe w trudno dostępnych miejscach wykonujemy za pomocą elektrod zakrzywionych. Spawacz, który spotyka się z takimi warunkami pracy, zawsze ma zestaw elektrod o różnych kształtach.

Aby niezawodnie przenosić prąd i zapewniać zaciskanie, elektrody muszą być ściśle połączone z uchwytem elektrody. Aby to zrobić, ich części do lądowania mają kształt stożka.

Niektóre typy elektrod mają połączenie gwintowe lub są montowane na cylindrycznej powierzchni.

Wróć do treści

Głównymi parametrami procesu są siła prądu, czas trwania impulsu, siła ściskająca.

Ilość wydzielanego ciepła, szybkość nagrzewania i wielkość spawanego rdzenia zależą od siły prądu spawania.

Oprócz natężenia prądu, czas trwania impulsu ma wpływ na ilość ciepła i wielkość rdzenia. Jednakże po osiągnięciu pewnego punktu następuje stan równowagi, gdy całe ciepło zostaje usunięte ze strefy spawania i nie ma już wpływu na topienie metalu i wielkość rdzenia. Dlatego też wydłużanie czasu trwania zasilania prądem powyżej tego jest niepraktyczne.

Siła ściskająca wpływa na odkształcenie plastyczne spawanych powierzchni, redystrybucję ciepła na nich i krystalizację rdzenia. Wysoka siła ściskająca zmniejsza opór prądu elektrycznego płynącego od elektrody do spawanych części i w przeciwnym kierunku. W ten sposób prąd wzrasta, a proces topienia przyspiesza. Połączenie wykonane przy dużej sile ściskającej charakteryzuje się dużą trwałością. Przy dużych obciążeniach prądowych kompresja zapobiega rozpryskom stopionego metalu. W celu złagodzenia naprężeń i zwiększenia gęstości rdzenia, w niektórych przypadkach po wyłączeniu prądu następuje dodatkowe krótkotrwałe zwiększenie siły ściskającej.

Istnieją miękkie i twarde tryby spawania. W trybie miękkim natężenie prądu jest mniejsze (gęstość prądu wynosi 70-160 A/mm²), a czas trwania impulsu może sięgać kilku sekund. Ten rodzaj spawania stosowany jest do łączenia stali niskowęglowych i częściej spotykany jest w warunkach domowych, gdy prace wykonywane są na maszynach małej mocy. W trybie twardym czas trwania silnego impulsu (160-300 A/mm²) wynosi od 0,08 do 0,5 sekundy. Części są dostarczane z maksymalną możliwą kompresją. Szybkie nagrzewanie i szybkie chłodzenie pomagają utrzymać odporność antykorozyjną spawanego rdzenia. Tryb twardy jest używany podczas pracy z miedzią, aluminium i stalami wysokostopowymi.

Dobór optymalnych parametrów wymaga uwzględnienia wielu czynników i przeprowadzenia badań po obliczeniach. Jeśli wykonanie prac próbnych jest niemożliwe lub niepraktyczne (na przykład w przypadku jednorazowego spawania w domu), należy przestrzegać trybów określonych w podręcznikach. Zalecane parametry siły prądu, czasu trwania impulsu i kompresji do spawania stali zwykłych podano w tabeli. (Zdjęcie 2)

Wróć do treści

Cyklogramy procesów zgrzewania punktowego oporowego.

Wysokiej jakości zgrzewanie punktowe oporowe zapewnia niezawodne połączenie, którego żywotność z reguły przekracza żywotność samego produktu. Jednak naruszenie technologii może prowadzić do wad, które można podzielić na 3 główne grupy:

• niewystarczające wymiary spawanego rdzenia i odchylenie jego położenia względem połączenia części;
• uszkodzenia mechaniczne: pęknięcia, wgniecenia, ubytki;
• naruszenie właściwości mechanicznych i antykorozyjnych metalu w obszarze sąsiadującym z punktem spawania.

Przyjrzyjmy się konkretnym rodzajom usterek i przyczynom ich wystąpienia:

1. Brak penetracji może być spowodowany niewystarczającym prądem, nadmiernym ściskaniem lub zużytą elektrodą.
2. Pęknięcia zewnętrzne powstają, gdy występuje zbyt duży prąd, niewystarczająca kompresja lub zanieczyszczenie powierzchni.
3. Szczeliny na krawędziach są spowodowane bliskością rdzenia do nich.
4. Wgniecenia od elektrod powstają, gdy ich powierzchnia robocza jest zbyt mała, nieprawidłowego montażu, nadmiernego docisku, zbyt dużego prądu i długiego impulsu.
5. Rozpryskiwanie się roztopionego metalu i jego wypełnienie przestrzeni między częściami (rozprysk wewnętrzny) następuje w wyniku niewystarczającego sprężenia, powstania kieszeni powietrznej w rdzeniu i niewspółosiowego zainstalowania elektrod.
6. Zewnętrzne rozpryski stopionego metalu na powierzchnię części mogą być spowodowane niewystarczającą kompresją, zbyt wysokimi warunkami prądowymi i czasowymi, zanieczyszczeniem powierzchni i niewspółosiowością elektrod. Dwa ostatnie czynniki mają negatywny wpływ na równomierność rozkładu prądu i topienia metalu.
7. Wewnętrzne pęknięcia i ubytki powstają w wyniku nadmiernych warunków prądowych i czasowych, niewystarczającego lub opóźnionego ściskania odkuwki oraz zanieczyszczenia powierzchni. W miarę ochładzania się rdzenia pojawiają się wnęki skurczowe. Aby im zapobiec, po zaprzestaniu dopływu prądu stosuje się kompresję kuźniczą.
8. Przyczyną nieregularnego kształtu rdzenia lub jego przemieszczenia jest odkształcenie lub niewspółosiowość elektrod lub zanieczyszczenie powierzchni części.
9. Przepalenie jest konsekwencją zanieczyszczonych powierzchni lub niewystarczającego docisku. Aby uniknąć tej wady, prąd należy zastosować dopiero po całkowitym osiągnięciu kompresji.

Do identyfikacji wad stosuje się oględziny, zdjęcia rentgenowskie, ultrasonograficzne i diagnostykę naczyń włosowatych.

Podczas prac testowych kontrola jakości punktu zgrzeiny odbywa się metodą rozdzierania. Z jednej strony rdzeń powinien pozostać całkowicie, a z drugiej głęboki krater.

Naprawa usterek uzależniona jest od ich charakteru. Stosuje się mechaniczne czyszczenie rozprysków zewnętrznych, kucie podczas odkształcania i obróbkę cieplną w celu złagodzenia naprężeń. Najczęściej wadliwe punkty są po prostu trawione.

expertvarki.ru

Zgrzewanie punktowe dzięki pojawieniu się kompaktowych urządzeń ręcznych, takich jak BlueWeldPlus, staje się popularne nie tylko skalę przemysłową zastosowania, ale także w życiu codziennym. Bolączka Tę technologię reprezentują elektrody do zgrzewania kontaktowego: ich niska trwałość w wielu przypadkach odstrasza konsumenta.

Przyczyny kruchości elektrycznych elektrod spawalniczych oporowych

Proces zgrzewania oporowego składa się z następujących etapów:

1. Wstępne przygotowanie powierzchni łączonych części - nie może być ona łatwo oczyszczona z zanieczyszczeń i tlenków, ale jednocześnie bardzo gładka, aby wyeliminować nierówności powstałego napięcia pola elektrycznego.
2. Ręczne lub mechaniczne mocowanie zgrzewanych wyrobów – wraz ze wzrostem siły docisku zwiększa się intensywność dyfuzji i wytrzymałość mechaniczna zgrzeiny.
3. Miejscowe topienie metali w strefie prasowania pod wpływem ciepła prądu elektrycznego, w wyniku czego powstaje złącze spawane. Dociśnięcie elektrod na tym etapie zapobiega tworzeniu się odprysków spawalniczych.
4. Wyłączenie prądu i stopniowe schładzanie spoiny.

Tym samym materiał elektrod do zgrzewania kontaktowego poddawany jest nie tylko znacznym naprężeniom termicznym, ale także obciążeniom mechanicznym. Dlatego stawia się mu szereg wymagań - wysoką przewodność elektryczną, wysoką odporność termiczną (w tym od stałych wahań temperatury), zwiększoną wytrzymałość na ściskanie, niski współczynnik pojemności cieplnej. Ograniczona liczba metali ma ten kompleks właściwości. Przede wszystkim jest to miedź i stopy na jej bazie, jednak nie zawsze zadowalają wymagania produkcyjne.

Ze względu na ciągły wzrost charakterystyki energetycznej produkowanych zgrzewarek punktowych, wiele znaki towarowe poinstruować konsumenta, aby używał wyłącznie elektrod „własnej” marki, co nie zawsze jest przestrzegane. W efekcie spada jakość spoin wytwarzanych tą technologią i podważane jest zaufanie do samego procesu zgrzewania elektrycznego oporowego.

Problemy te można przezwyciężyć na dwa sposoby: udoskonalając typy i konstrukcje elektrod spawalniczych do zgrzewania punktowego oraz opracowując nowe materiały stosowane do produkcji takich elektrod. Dla użytkowników prywatnych istotna jest także cena wydania.

Materiały elektrodowe

Według GOST 2601 kryterium jakości gotowego szwu jest jego wytrzymałość na rozciąganie lub ścinanie. Zależy to od intensywności mocy cieplnej w strefie wyładowań elektrycznych i dlatego jest kojarzone przede wszystkim z właściwości termofizyczne materiał elektrody.

Stosowanie elektrody miedziane nieskuteczne z dwóch powodów. Po pierwsze, miedź, będąc metalem o dużej plastyczności, nie posiada wystarczającej elastyczności, aby w okresie pomiędzy cyklami operacyjnymi całkowicie przywrócić geometryczny kształt elektrod. Po drugie, miedzi jest bardzo mało, a częsta wymiana elektrod wiąże się również z dużymi kosztami finansowymi.

Próby użycia twardszej, wzmocnionej miedzi nie powiodą się: w przypadku materiału przerabianego na zimno, równolegle ze wzrostem twardości, temperatura rekrystalizacji spada, dlatego z każdym cyklem pracy zużycie roboczego końca elektrody do zgrzewania oporowego będzie zwiększyć. Dlatego praktyczne zastosowanie otrzymano stopy miedzi z dodatkiem szeregu innych metali. W szczególności wprowadzenie kadmu, berylu, magnezu, cynku i aluminium do stopu miedzi zmienia nieznacznie przewodność cieplną, ale poprawia twardość po podgrzaniu. Odporność elektrody na dynamiczne obciążenia termiczne zwiększa żelazo, nikiel, chrom i krzem.

Przy wyborze optymalnego materiału na elektrody spawalnicze do zgrzewania oporowego kierują się konkretną przewodnością elektryczną stopu. Im mniej różni się (w dół) od przewodności elektrycznej czystej miedzi - 0,0172 oma mm2/m, tym lepiej.

Największą odporność na zużycie i odkształcenia wykazują stopy zawierające kadm (0,9...1,2%), magnez (0,1...0,9%) i bor (0,02...0,03%).

Wybór materiału na elektrody do zgrzewania punktowego zależy także od konkretnych zadań procesu. Można wyróżnić trzy grupy:

1. Elektrody przeznaczone do zgrzewania oporowego w trudnych warunkach (ciągła naprzemienność cykli, temperatury powierzchni do 450…500°С). Wykonywane są z brązów zawierających chrom i cyrkon (Br.Kh, Br.KhTsr 0,6-0,05. W tej grupie znajdują się także brązy niklowo-krzemowe (Br.KN1-4), a także brązy dodatkowo stopowane tytanem i berylem (Br. NTB), stosowany do zgrzewania punktowego stali i stopów nierdzewnych, żaroodpornych.
2. Elektrody stosowane w temperaturach kontaktowych na powierzchni do 250…300°С (spawanie konwencjonalnych stali węglowych i niskostopowych, wyrobów z miedzi i aluminium). Wykonywane są ze stopów miedzi w gatunku MS i MK.
3. Elektrody do stosunkowo lekkich warunków pracy (temperatura powierzchni do 120…200°С). Stosowanymi materiałami są brąz kadmowy Br.Kd1, brąz chromowy Br.X08, brąz krzemowo-niklowy Br.NK itp. Takie elektrody można również stosować do spawania elektrycznego na rolkach.

Należy zauważyć, że w malejącej kolejności przewodności elektrycznej (w stosunku do czystej miedzi) materiały te ułożone są w następującej kolejności: Br.HTsr 0,6-0,05 →MS → MK → Br.Kh → Br.Kh08 → Br.NTB → Br .NK →Br.Kd1 →Br.KN1-4. W szczególności nagrzanie elektrody wykonanej z brązu Br.KhTsr 0,6-0,05 do wymaganej temperatury nastąpi w przybliżeniu dwukrotnie szybciej niż elektrody wykonanej z brązu Br.KN1-4.

Projekty elektrod

Najmniej oporną częścią elektrody jest jej kulista część robocza. Elektrodę odrzuca się, jeśli wzrost wymiarów końcowych przekracza 20% wymiarów pierwotnych. Konstrukcja elektrod zależy od konfiguracji spawanej powierzchni. Wyróżnia się następujące wersje instrumentu:

1. Z cylindryczną częścią roboczą i stożkową częścią podporową.
2. Ze stożkowymi częściami podestowymi i roboczymi oraz przejściową sekcją cylindryczną.
3. Z kulistą końcówką roboczą.
4. Ze ściętym końcem roboczym.

Ponadto elektrody mogą być pełne lub kompozytowe.

Na produkcja własna(lub ponowne ostrzenie) zaleca się zachowanie następujących proporcji wymiarów, przy których narzędzie będzie miało maksymalną trwałość:

• Aby obliczyć średnicę elektrody d, należy skorzystać z zależności P = (3...4)d2, gdzie P jest faktycznie niezbędnym dociśnięciem elektrod podczas procesu zgrzewania elektrycznego oporowego. Z kolei zalecane wartości docisku spęczającego, przy którym uzyskuje się złącza najwyższej jakości to 2,5...4,0 kg/mm2 powierzchni powstałej spoiny;
• Dla elektrod ze stożkową częścią roboczą optymalny kąt zbieżności waha się od 1:10 (dla narzędzia o średnicy części roboczej do 30...32 mm) do 1:5 - w odwrotnym przypadku;
• O wyborze kąta stożka decyduje także największa siła ściskająca: przy maksymalnych siłach zaleca się przyjęcie stożka 1:10, gdyż zapewnia to zwiększoną rezystancję wzdłużną elektrody.

Podstawowe kształty elektrod do zgrzewania oporowego określa GOST 14111, dlatego przy stosowaniu określonych proporcji wymiarowych należy uwzględnić wymiary przestrzeni montażowej narzędzia dla konkretnego modelu zgrzewarki oporowej.

Znaczące oszczędności materiałowe wynikają z zastosowania struktur kompozytowych. Jednocześnie do produkcji korpusu wykorzystywane są materiały o wysokich wartościach przewodności elektrycznej, a zdejmowana część robocza wykonana jest ze stopów o dużej twardości i odporności na zużycie (w tym termiczne). W szczególności stopy metalowo-ceramiczne szwajcarskiej firmy AMRCO w gatunkach A1W lub A1WC, zawierające 56% wolframu i 44% miedzi, mają podobną kombinację właściwości. Ich przewodność elektryczna sięga 60% przewodności elektrycznej czystej miedzi, co warunkuje niskie straty ciepła podczas spawania. Polecanymi materiałami mogą być także stopy brązu z dodatkami chromu i cyrkonu oraz wolfram.

Elektrody do zgrzewania oporowego stopów lekkich, gdzie nie jest wymagana znaczna siła docisku, wykonane są z kulistą częścią roboczą, a do szczęk kontaktowych elektrycznych zgrzewarek punktowych zaleca się stosowanie brązu krzemowego.

Charakterystyka mechaniczna elektrody muszą mieścić się w następujących granicach:

• Twardość Brinella, HB – 1400...2600;
• moduł Younga, GPa – 80…140;
• Dopuszczalny moment zginający, kgsm – nie mniejszy niż 750...800.

Struktury elektrod powinny zawsze być puste w środku, aby zapewnić efektywne chłodzenie.

proinstrumentinfo.ru

Technologia i maszyny zgrzewania punktowego

Co to jest zgrzewanie punktowe? Jest to kontaktowa metoda łączenia przedmiotów w jednym lub większej liczbie punktów. Powstałe połączenie wygląda jak nit.

Zalety metody:

• spawanie metali różnych stopów (od drogich do tanich);
• wytrzymałość i estetyczny wygląd połączenia;
• duża prędkość(wydajność);
• opłacalność zużycia materiałów;
• niskie kwalifikacje pracownika.

Wady: szew nie jest szczelny, koncentracja naprężeń w obszarze stawu.

Technologia punktowa stała się powszechna w przemyśle i życiu codziennym. Służy do łączenia zarówno małych części w produkcji instrumentów, jak i dużych blach stalowych w różnych dziedzinach przemysłu.

Kolejność technologii

Cały proces można opisać następująco:

1. Przygotowane części umieszcza się pomiędzy dwiema elektrodami i ściska z określoną siłą;
2. do elektrod doprowadzany jest prąd elektryczny;
3. nagrzewanie i topienie metalu następuje w miejscu styku;
4. zasilanie zostaje wyłączone (kucie) - krystalizacja stopionego rdzenia;
5. kompresja jest usuwana z części.

Kucie można przeprowadzić z lub bez zwiększania ściskania.

Kształty i wymiary połączenia punktowego zależą od natężenia prądu elektrycznego, czasu procesu, elektrod, siły ściskającej i czystości powierzchni detali. Średnica spawanego nitu może wynosić od 3 do 12 mm.

Przygotowanie detali do spawania

Materiał jest czyszczony dopiero w miejscu styku elektrod z powierzchnią. W tym celu stosuje się pędzle, krążki, narzędzia do piaskowania i roztwory do trawienia.

Bez czyszczenia elektrody zużywają się szybciej, jakość połączenia materiału jest niska, a zużycie energii elektrycznej wzrasta.

Sprzęt do zgrzewania punktowego

Zgrzewarki punktowe to:

• z prądem przemiennym;
• z prądem stałym;
• maszyny typu kondensatorowego;
• urządzenia o niskiej częstotliwości.

Każda zgrzewarka punktowa ma swoje zalety i wady.

Dostępne w sprzedaży różne modele urządzenia na każdą okazję

Używa sprzętu AC bardziej popularne. Struktura urządzenia obejmuje transformator mocy, moduł tyrystorowy, transformator obniżający napięcie, sterowniki logiczne, przekaźniki, jednostkę sterującą itp.

Co to jest spawanie kondensatorów? Technologia jest prosta: podczas ładowania energia stopniowo gromadzi się w kondensatorze, który po zużyciu generuje duży impuls prądowy.

Z tego powodu podczas spawania zużywana jest mniej kontrolowana moc z sieci. Technologia ta doskonale łączy metale o dobrym przewodnictwie cieplnym (srebro, stopy aluminium - miedź).

Uwaga: mocowanie punktowe można wykonać w trybie miękkim i twardym.

W procesie miękkim przedmioty obrabiane są podgrzewane umiarkowanym prądem przez 0,5 do 3 sekund. Metodę tę stosuje się do łączenia wyrobów podatnych na utwardzanie.

Metoda twarda ma zastosowanie do stali wysokostopowych, aluminium i stopów miedzi. Czas nagrzewania 0,1 - 1,5 sekundy.

Koszt sprzętu

Przemysł dostarcza na rynek różne maszyny do zgrzewania punktowego – cena znacznie różni się od mocy i przeznaczenia maszyn. Istnieją ręczne modele przenośne i mocne maszyny do prac warsztatowych.

Na przykład ręczne szczypce spawalnicze do zgrzewania punktowego BlueWeld Plus 230 823226 można kupić za 40 000 rubli.

Spotterzy. TELWIN DIGITAL CAR SPOTTER 5500 (400) będzie kosztować 66 000 rubli.

Dane techniczne Telwin

Teraz w sklepach internetowych można kupić chińskie zgrzewanie punktowe do akumulatorów HINT (od 7000 rubli).

Zdjęcie chińskiego urządzenia na baterie

Musimy oddać hołd naszym rzemieślnikom, którzy własnoręcznie montują różne urządzenia do połączeń punktowych. Oczywiście w innych publikacjach porozmawiamy o tym, a nawet o domowym zgrzewaniu punktowym za pomocą falownika.

Wideo: jak samodzielnie wykonać zgrzewarkę punktową.

Elektrody

Elektrody do zgrzewania punktowego muszą spełniać swoją funkcję - jest to ściskanie wyroby metalowe i dostarczanie do nich prądu.

Różne kształty elektrod

Końcówka odgrywa ważną rolę w elektrodzie. Na przykład cienkie zużywają się bardzo szybko i wymagają naostrzenia. Najbardziej najlepsza forma- to jest stożek.

Jak przedłużyć żywotność elektrod:

• kupuj tylko markowe produkty;
• użyj innej elektrody dla każdego stopu;
• w trudnych warunkach spawania należy używać odpowiednich końcówek;
• do kontroli wody używaj przezroczystych węży.

Uwaga: przepiłowana elektroda powoduje słabe spawanie. Przechowuj je także w specjalne miejsca aby uniknąć uszkodzeń.

Proste i wysokiej jakości elektrody są proste, zgodne z GOST 1411-69; są wykonane ze specjalnych stopów miedzi. Często część robocza elektrody jest wymienna, co pozwala ustawić żądany rozmiar w oparciu o stop i grubość spawanych elementów.

Część robocza mocowana jest za pomocą nakrętki, lutu lub poprzez wciśnięcie na stożek. Stożkowa część robocza stała się bardziej rozpowszechniona.

Końcówki występują w kształtach płaskich i kulistych. W przypadku wszystkich maszyn i stopów stosowana jest powierzchnia kulista, natomiast powierzchnia płaska nie jest odpowiednia we wszystkich przypadkach.

Podczas zgrzewania punktowego w trudno dostępnych miejscach czasami stosuje się elektrody o różnych konfiguracjach. Mając mniejszą odporność na zużycie niż bezpośrednie analogi.

P.S. Zapoznaliśmy się z technologią zgrzewania punktowego (oporowego), poznaliśmy zalety i wady tego typu połączenia, jakie urządzenia i elektrody służą do wykonania procesu.

(1 ocena, średnia: 5,00 z 5) Ładowanie...