Машиностроение \ Технология и оборудование контактной сварки

Технология контактной сварки: Методические указания к лабораторным работам, страница 3

Скорость оплавления оказывает большое влияние на нагрев деталей. При большой скорости оплавления увеличивается глубина прогрева. Обычно в начале процесса скорость оплавления небольшая, особенно при сварке деталей с большим поперечным сечением. Перед осадкой, во избежание окисления торцов деталей, скорость оплавления увеличивается (таблица 1.4). Скорость осадки в несколько раз превышает скорость оплавления и растет с увеличением склонности металла к окислению. При  небольшой скорости осадки частицы окислов и загрязнений не успевают выдавиться из стыка, в результате чего снижается его прочность.


Таблица 1.4 - Скорость оплавления и осадки при стыковой

сварке различных металлов

Материалы свариваемых деталей

Скорость оплавления, мм/с

Скорость осадки, мм/с

средняя

перед осадкой

Низкоуглеродистая сталь

0.5-1.5

2-5

15-20

Низколегированная сталь

1.5-2.0

4-5

20-30

Аустенитная сталь

2.0-3.5

5-7

30-50

Легкие сплавы

3.5-7

8-15

100-200

Усилие осадки выбирают по площади поперечного сечения заготовок и необходимому давлению осадки, зависящему от способа сварки и металла (таблица 1.5).

Таблица 1.5 – Ориентировочное давление осадки при стыковой сварке

давлением в МН/м2 (кг/мм2)

Металл

Сварка непрерывным оплавлением

Сварка оплавлением

с подогревом

Сталь:

низкоуглеродистая

среднеуглеродистая

высокоуглеродистая

низколегированная

аустенитная

80-100  (8-10)

100-120 (10-12)

120-140 (12-14)

100-120 (10-12)

160-250 (16-25)

40-60  (4-6)

40-60  (4-6)

40-60  (4-6)

40-60  (4-6)

100-180 (10-18)

Медь

250-400 (25-40)

Алюминий

120-150 (12-15)

Алюминиевые сплавы

130-200 (13-20)

Латунь

140-180 (14-18)

Бронза

140-180 (14-18)

Титан

30-60 (3-6)

30-40 (3-4)

Чугун

80-100 (8-10)

40-60 (4-6)


В результате оплавления и осадке размер деталей уменьшается. Это необходимо учитывать при разметке и резке заготовок. Для получения готовых сварных изделий необходимой длины заготовки должны быть изготовлены с определенным припуском на оплавление и осадку (рисунок 1.2, таблица 1.6).

а – на оплавление и осадку; б – на оплавление; в – на осадку;

г – на осадку без тока

Рисунок 1.2 – Распределение общего припуска

Таблица 1.6 – Припуски стержней низкоуглеродистых

и низколегированных сталей (на оба стержня)

Диаметр стержня, мм

Площадь сечения, мм2

Припуски при сварке

с подогревом, мм

Припуск при сварке непрерывным оплавлением, мм

общий

на подогрев и давление

на осадку

общий

на оплавление

сушку

5

20

-

-

-

6,0

4,0

2,0

10

78

7,3

5,0

2,3

6,0

5,7

2,3

14

154

9,3

6,5

2,8

12,0

9,5

2,5

18

254

11,2

8,0

3,2

16,0

13,0

3,0

22

380

12,6

9,0

3,6

18,0

14,8

3,2

26

530

15,0

11,2

3,8

22,0

18,5

3,5

30

707

16,0

12,0

4,0

25,0

21,5

3,5

36

1018

18,0

15,0

5,0

30,0

26,0

4,0

40

1257

20,0

14,5

5,5

33,0

28,5

4,5

Правильно установленный режим сварки обеспечивает хорошее качество сварного стыка. Возможные дефекты, а также причины их возникновения приведены в таблице 1.7.

Таблица 1.7 – Дефекты при стыковой сварке

Вид дефекта

Возможные причины образования дефекта

Шлаковые включения в стыке

Неустойчивое оплавление. Малая величина осадки. Преждевременное выключение тока

Перегрев металла

Большой сварочный ток. Велик припуск на оплавление и осадку. Завышенная установочная длина.

Непровар

Малая мощность машины. Низкое давление осадки. Плохая подготовка торцов. Недостаточный припуск на оплавление и осадку

Трещины в зоне сварки

Большое давление осадки. Недостаточный предварительный нагрев. Малая установочная длина. Перегрев металла.

Смещение торцов заготовок

Недостаточная жесткость зажимов. Плохая подготовка торцов. Большая установочная длина.

Подгары поверхности заготовок в местах токоподвода

Плохая зачистка поверхности заготовок. Загрязнены электроды. Малое усилие зажатия. Плохое охлаждение электродов.

1.2 ПРОВЕДЕНИЕ РАБОТЫ

1.2.1  ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ

1) Машина для стыковой сварки МС-802 УХЛ4.

2) Приспособление для испытания на угол загиба.

3) Разрывная машина.

4) Тиски, миллиметровая линейка, штангенциркуль, молоток, зубило, напильник.

5) Набор стержней разных диаметров из стали, цветных металлов и их сплавов.

1.2.2 ТЕХНОЛОГИЯ СТЫКОВОЙ СВАРКИ

СОПРОТИВЛЕНИЕМ

1) Заготовить таблицу для записей результатов измерений и наблюдений (таблица 1.8).

Таблица 1.8 – Результаты измерений и наблюдений процесса

стыковой сварки сопротивлением

Металл заготовки

Площадь поперечного сечения, мм2

Ступень мощности

Расстояние между электродами, мм

Установочная длина заготовки, мм

Значение осадки, мм

Результат испытания

левой

правой

левым

пра-вым

до сварки

после сварки
Скачать файл