Индукционный трансформатор можно использовать для получения сильного разряда тока при низком напряжении. Соотношение обмоток (первичной и вторичной) может создать электрический импульс такой интенсивности, что металл начинает плавиться.
Контактная точечная сварка: преимущества, области применения, пошаговая инструкция
Человек использует технологию точечной сварки уже полтора века. Она сделала возможным производство автомобилей и всевозможных машин, которые сегодня используются обычным способом. Со временем этот метод проник и в гаражи и мастерские любителей. Точечная контактная сварка приходит на помощь непрофессионалам, поскольку не требует специальной подготовительной работы и в то же время позволяет получать высокопрочные швы.
Далее мы опишем принципы и применение этого сварочного процесса. Мы перечислим виды, назовем распространенные ошибки, которые допускают мастера, и дадим пошаговые инструкции по применению. Вас ждет много полезной информации и практических советов.
Принцип работы контактной точечной сварки
Точечная сварка — это процесс, при котором сильный электрический импульс воздействует на коротком расстоянии на прочно зажатую деталь. Это приводит к сильному нагреву металлических поверхностей и образованию ядра сплавления в месте контакта. В этом случае прочно зажатые детали способствуют процессу диффузии металла. Когда ток отключается и нагретое место остывает, металл кристаллизуется.
Прочность точечного шва настолько высока, что при попытке разрушить соединение металл разрушается не в самом месте, а рядом с ним. Принцип работы аппарата контактной точечной сварки заключается в создании импульса путем прижатия деталей вплотную друг к другу.
Хороший импульсный нагрев поверхности металла возможен только при наличии высокого тока и низкого напряжения. Промышленные аппараты для точечной контактной сварки обладают этими необходимыми характеристиками: При напряжении на контакте около 1-3 В они могут генерировать ток 10-15 кА.
Описание технологии точечной сварки
Техника соединения компонентов варьируется в зависимости от типа металла и толщины деталей, но общий порядок работы одинаков.
Основные этапы процесса сварки:
- Подготовительные мероприятия. Поверхности соединяемых элементов конструкции очищаются от лакокрасочных покрытий, которые не пропускают ток.
- Сжимание деталей. Поверхности соединяемых заготовок берут клещами для образования участков проведения тока непосредственно между контактами.
- Прогрев заготовок электрическим импульсом (постоянным или переменным). Дольше нагреваются более толстые элементы.
- Ослабление давления на соединяемые детали (для автоматических сварочных агрегатов). Эта процедура предупреждает выдавливание расплавленного материала.
- Отключение тока при покраснении материала на участке размещения электродов.
- Завершающий этап — проковка (прижим) деталей в период остывания материала. Эта процедура выполняется для создания прочного шва.
Настройка машины производится в соответствии с типом металла. Качество соединения деталей зависит от используемой техники сварки, силы тяги и соотношения давления компонентов.
Обозначения по ГОСТу на чертежах
Процедура указана в технической документации. Точечная контактная сварка обозначается на чертежах буквенным кодом. Контуры свариваемой зоны наносят на лицевую сторону, точки обозначают крестами и стрелками с описанием, например, ГОСТ 15878-79-Кт-5. Швы в сечении показаны в виде заштрихованных областей.
Плюсы и минусы
Популярность точной самосварки обусловлена преимуществами ТС: Не нужны электроды, проволока и т.д. Это оставляет больше времени для других работ и экономит деньги.
К положительным особенностям относятся следующие:
- несущественная деформация;
- удобство использования сварочного агрегата.
Даже человек, впервые работающий с ТК, справится со всеми задачами. Вы будете довольны результатом — шов аккуратный и опрятный, рабочий процесс недорогой и почти полностью автоматизирован.
А от возможного объема работ захватывает дух, ведь всего за одну минуту можно создать несколько сотен точечных сварных швов.
Недостатков немного, а именно низкая герметичность по сравнению со швами, созданными с помощью электродов.
Еще одним недостатком является необходимость постоянного контроля напряжения в зоне точечной сварки.
Процесс ТС
Теперь перейдем к процессу точечной сварки, который состоит всего из 3 этапов. Первый, подготовительный (который будет рассмотрен отдельно далее в этой статье).
Второй, сварочный: после подготовки деталей их помещают под кромку сварочного аппарата, а затем сжимают вместе. В результате деформации металла образуется точечное углубление.
Мы подаем ток, деталь нагревается, затем расплавляется, в углублении образуется жидкое ядро. Со временем ток проходит через весь центр и увеличивает размер пятна.
Эта точка образует свариваемое место. Поскольку металл был предварительно деформирован, в этом процессе не образуются брызги металла, и сварной шов выглядит естественно, без отслаивания.
Третий этап является завершающим. Мы устанавливаем ток, нагрев металла заканчивается, и место сварки кристаллизуется. Жидкий центр теперь является частью заготовки.
Обратите внимание, что при остывании центр немного сжимается, создавая остаточное напряжение.
Его необходимо снять различными способами. Мы рекомендуем перед сваркой плотнее прижать детали друг к другу, тогда сварной шов будет более равномерным. Процесс ручной сварки прост и может выполняться человеком без высокой квалификации.
Подготовительный этап
Различные процессы сварки металлов, включая процесс FC, требуют предварительной подготовки металла. Сначала очистите место сварки:
- от загрязнений;
- от коррозии;
- от окисной пленки.
Без очистки производительность будет снижена, что приведет к повышенному износу сварочного аппарата. Мы рекомендуем следующие методы очистки:
- пескоструйная очистка;
- болгарка с металлической щеткой;
- наждачная бумага;
- спецрастворы (для небольших элементов).
Особое внимание следует уделять подготовке алюминия и его производных. Особое внимание следует уделить обработке материалов и их прекурсоров. Это препятствует правильному нагреву и сварке компонентов. Поэтому перед сваркой необходимо удалить слой.
Это означает, что конструкция, созданная без удаления пленки, не будет обладать достаточной прочностью.
Сварочные агрегаты
Для точечной сварки в первую очередь необходим сварочный аппарат. Он может работать как на постоянном токе, так и на переменном — конденсаторном или низкочастотном.
Все типы сварочных аппаратов различаются по форме свариваемого тока и схеме. У них есть положительные и отрицательные стороны. Не существует конкретного аппарата, подходящего для каждого сварщика.
Мы рекомендуем работать со сварочным аппаратом переменного тока, так как по статистике это наиболее распространенный вариант. Выбирайте тип оборудования в зависимости от требований задачи.
Дефекты и причины их появления
Многоточечная сварка — востребованный метод, используемый в промышленности и в быту. С помощью этого метода можно соединять тонкие металлические изделия, а сам шов получается прочным и качественным. Однако даже при использовании этого метода сварки возможны определенные ошибки, которые могут негативно повлиять на качество результата.
К наиболее важным ошибкам относятся:
- Прожог. Этот дефект имеет вид отверстия, которое возникает в обеих деталях. Сплавленные края с легкостью отрываются. Перегревание и стекание металла может возникнуть из-за нескольких условий — применение высокой силы тока, большая длительность импульса, избыточная сила сжатия. Чтобы предотвратить прожог рекомендуется снизить силу тока и прижимания.
- Выплескивание и растекание металла. При сильном сжимании или при использовании долговременного слабого импульса металл может выйти из ядра, а на его области появляются пустоты. Во время рабочего процесса выплескивание металла имеет вид искр, которые вылетают из точек. До определенного предела выплескивание не наносит особый вред качеству шва, но все же наличие этого факторы снижает прочность сварного соединения.
- Непровар. Не прогревание ядра может проявляться по ряду причин — слабая степень подаваемого импульса, оказание недостаточной силы сжатия, ослабление клещей. Непровар может возникнуть в случаях, когда сварные точки находятся рядом — соседняя точка выступает шунтом, через который может проходить часть объема электрической энергии. Это значит, что она не будет применяться для расплавления металла.
- Уменьшение показателей диаметра сварки. Недостаточная площадь расплава может появляться в случаях, когда подается слишком короткий импульс или наблюдается не слишком плотное прилегание свариваемых элементов. В данных ситуациях в одной точке может быть один или несколько микросплавов, в сумме они значительно слабее цельной точки.
Как исправить дефекты
Контактная или бесконтактная точечная сварка должна выполняться по определенной технологии. Однако этот метод представляет определенные трудности, которые могут привести к различным ошибкам. Кроме того, громоздкие и неточные диагностические тесты не дают точного представления о качестве и характере полученного сварного соединения.
Если после сварки обнаружены вышеперечисленные дефекты, то для их устранения можно воспользоваться следующими рекомендациями:
- провести повторное проваривание точки;
- высверливание и последующая сварка при помощи полуавтомата;
- если отмечаются наружные выплески металла, то их можно аккуратно зачистить;
- проковка горячей точки;
- установка сварной или вытяжной заклепки.
Покупать или сделать своими руками
Самостоятельная точечная сварка для сварки автомобилей и других изделий позволяет значительно сэкономить на приобретении оборудования. Профессиональное оборудование стоит довольно дорого и поэтому используется в основном в тех отраслях, где объем работ с лихвой компенсирует затраты на приобретение сварочного оборудования.
Но как можно выполнить точечную сварку самостоятельно? Конечно, для этого нужны определенные знания и опыт. Кроме того, можно изучить специальную литературу и инструкции по сборке сварочного аппарата в домашних условиях. Чтобы облегчить процесс, можно применить специальную схему точечной сварки своими руками.
Самодельная точечная сварка может использоваться для производства кузовов автомобилей, для изготовления ювелирных изделий, для изготовления и ремонта различных радиоприборов. Прибор всегда пригодится для работы в мастерской. Особых сложностей при работе с ним нет, и если соблюдать все правила техники, то можно добиться прочных и качественных сварных швов.
Точечная сварка — это универсальный способ соединения металлических конструкций, который можно использовать как на производстве, так и в домашних условиях. Однако для того, чтобы получить прочный и качественный сварной шов, необходимо знать важные нюансы, правила и принципы работы. Не стоит забывать и о возможных ошибках, которые могут негативно повлиять на структуру соединения.
