Технология и оборудование контактной сварки

Непровар - наиболее опасный дефект, т.к. внешние его проявления не всегда заметно. Непровар выражается в уменьшении размеров литого ядра ниже установленных значений или полном его отсутствии. В последнем случае сварка деталей происходит в твердой фазе по ограниченной площади. Такой вид непровара наиболее опасен, т.к. с помощью внешнего осмотра его определить очень трудно. Общей причиной этого дефекта считают нарушение температурного поля, что может произойти вследствие малого сварочного тока или недостаточной его плотности в месте сварки. Последнее возможно при чрезмерном увеличении контактной поверхности электродов, при шунтировании тока через слишком близко расположенную соседнюю точку, в результате случайного касания электродами вертикальной стенки детали. Непровар может возникнуть вследствие больших зазоров между деталями или случайного касания вблизи места сварки.

Выплеск - распространенный дефект сварки. Выплески бывают наружные и внутренние. Выплеск связан с перегревом металла в контакте электрод- деталь. Внутренний выплеск может быть начальным и конечным. Начальный выплеск часто образуется при работе на скоростных режимах, особенно при включении тока асинхронными контакторами. Конечный выплеск связан с локальным образованием зазора в уплотняющем пояске. Выплески обычно увеличивают глубину вмятины, выявляются они внешним осмотром. Причины выплесков: недостаточное усилие сжатия, большая сила сварочного тока и длительное его протекание, высокое контактное сопротивление, малое усилие сжатия, неправильная установка и заправка электродов.

Вмятины глубиной более 10-20 толщины деталей снижают прочность соединения. Этот дефект выявляется внешним осмотром и его легко замерить обычным индикатором со специальной стойкой. Причинами дефекта являются чрезмерное увеличение силы сварочного тока, времени сварки или малая рабочая поверхность электрода. Односторонние вмятины обычно возникают в результате износа нижнего электрода с развитой поверхностью, неправильной заправки рабочей поверхности электрода, нарушение соосности и параллельности рабочих поверхностей электрода. Дефекты литой зоны сварочного соединения- это трещины, рыхлости и усадочные раковины. Трещины образуются под действием растягивающих напряжений, возникающих в месте сварки вследствие неравномерного нагрева и интенсивного охлаждения. В этих условиях появляются, в основном, горячие трещины, они образуются в температурном интервале хрупкости (ТИХ). Основные условия появления трещин - слишком сложный режим, несвоевременное приложение усилия проковки. В центре ядра возможно появление различных несплошностей (раковин). Причинами этого дефекта являются загрязнения поверхности и недостаточное усилие сжатия при сварке.

Наиболее опасны непровары, т.к. размеры ядра определяют основные эксплуатационные характеристики (прочность). Выплески (наружные и внутренние) ухудшают вид изделия, могут попадать в магистрали и загрязнять их. Трещины и раковины, в основном, влияют на герметичность и, в меньшей степени, на прочность, т.к. находятся вне зоны наибольших рабочих напряжений на границе ядра или уплотняющего пояска.

Исправление дефектов контактной сварки обычно сложно и трудоемко. Точечная сварка по ранее свариваемому месту возможна, но выполняется редко и на особо подобранных режимах. При этом способе исправления трудно обеспечить соосность соединений. Чаще дефектную точку исправляют сваркой дополнительных точек. Исправление дефектных соединений способами сварки плавлением или пайкой почти всегда возможно, но трудоемко.

Глубокие вмятины на лицевой поверхности исправляют пайкой или заполняют их пластмассой (способом напыления).

Качество сварных соединений контролируют различными способами на образцах и деталях с разрушениями и без разрушений соединений.

Контроль с разрушением выполняют на технологических образцах. При точечной сварке применяют несколько типов образцов. Эти образцы разрушают различными способами, а также изготавливают штифты по сечению шва или подвергают рентгеновскому просвечиванию. Для приблизительной оценки качества тонколистовых металлов образцы технологической пробы разрушают, определяя по диаметру размер литого ядра или площадь среза разрушая образцы в тисках отрывом или кручением.

Контроль без разрушения. Внешний осмотр самый простой и распространенный метод контроля без разрушения, при котором часто используют сравнение с эталоном. Внешним осмотром определяют число сварных точек, их расположение, размеры и характер вмятин, величину зазоров, наличие внешних выплесков и т.д.

Применяя контрольные приспособления, универсальные или специализированные способы измерения, определяют геометрические размеры данного сварного соединения: зазор (если есть) между обечайкой и донышком, точность базирования деталей. Радиационные методы контроля применяют редко. Один из современных методов контроля- ультразвуковая дефектоскопия, при его использовании можно определить размер литого ядра.

Применяется также и рентгенодефектоскопия, используемая для выявления внутренних дефектов сварных соединений: пор, раковин, выплесков, трещин. Но для большинства металлов рентгеновское просвечивание не позволяет установить наличие литой зоны сварных соединений. К новым методам контроля можно отнести термографический  контроль по электропроводимости места сварки. Перспективным является контроль соединений точечной и шовной сварки с использованием электромагнитного метода, основанного также на измерении электропроводности металла зона сварки.

Для контроля данного изделия применяем метод внешнего осмотра. Кроме геометрических размеров сварного изделия, наличия зазоров, точности базирования, контролируем также шаг между точками (t=+10%).

Параметры режима измеряют специальными приборами. Сварочный ток замеряют специальными амперметрами, трансформаторами тока или с помощью других средств. Известна также аппаратура, например КАСТ-2М, для автоматической регистрации отклонения тока от заданного значения.

Время сварки (протекания тока) измеряют осциллографами, счетчиками импульсов типа СИ-2, регистраторами времени РВС-1.

Для определения усилия сжатия при наладке и аттестации машин используют гидравлические и пружинные динамометры: ДПС-1 (<50 кН), ДПС-2(<100 кН) и ДПС-3(<1 кН). Для измерений в процессе сварки применяют тензодатчики,  установленные на элементы механические части машины (кронштейны, консоли и т.д.), датчики перемещения (потенциометрические, емкостные, индуктивные), устанавливаемые под консоль.

Увеличение Iсв до больших параметров ведет к выплеску. Уменьшение Icв, tим, tп ведет к уменьшению литого ядра, перекрытие точек исчезает, между точками появляются участки непровара, снижается прочность конструкции в месте сварки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

1.В  данной курсовой работе разработан  технологический процесс сварки  профиля ромбического сечения контактной точечной сваркой. Изделие изготовлено из коррозионно-стойкой жаропрочной стали 12Х18Н10Т толщиной 1,5мм.

2.Проведен расчет режимов сварки  и выбрано сварочное оборудование: машина точечная МТ-1616 с трансформатором К-16.05.

3. Подобрано сборочно-сварочное  оборудование, обеспечивающее требования, предъявляемые к изделию.

4. Рассмотрены виды сварочных  деформаций возможных при использовании  данного вида сварки и меры  борьбы сними; возможные методы  контроля качества и методы исправления дефектов.

Графическая часть работы состоит из чертежа профиля ромба, общего вида сварочного приспособления и оснастки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

 

1.   Гуляев А.И. «Технология  и оборудование контактной сварки».- М:  Машиностроение, 1985.

2.   Орлов Б.Д. «Технология  и оборудование контактной сварки». – М: Машиностроение, 1986.

3.   Рыськова З.А. «Трансформаторы для электрической контактной сварки». – Л:  Энергоиздат,1990.

4. Чулошников П.Л. «Точечная и роликовая электросварка легированных сталей и сплавов». - М: Машиностроение, 1968.

5. Гуляев А.И. «Технология точечной  и рельефной сварки сталей» - М.: Машиностроение, 1978.

6. Лопухов Ю.И. «Технология и  оборудование контактной сварки»  Методические указания по выполнению  курсовой работы. Усть-Каменогорск: ВКГТУ им. Д. Серикбаева, 2010.