Технология и оборудование контактной сварки, страница 10

Установление малых значений тока и большого времени сварки приводит к перегреву больших объемов металла и распространению пластической деформации на большую глубину. В результате в стыке интенсивность пластической деформации будет недостаточной для раздробления и удаления окисных пленок из стыка и в стыке будут непровары. Кроме того, глубокий прогрев вызывает излишние потери металла на осадку (большой припуск на осадку), снижает производительность и увеличивает расход энергии.

Установочная длина – это длина участка свариваемого стержня между стыком и торцами зажимных губок (электродов). Установочная длина l₀ определяет величину сопротивления деталей и интенсивность теплоотвода в электроды. Чем ближе электроды к стыку, тем интенсивней теплоотвод от стыка. Занижение l₀ приводит к завышению температурного градиента, завышение – к перерасходу электроэнергии и потере устойчивости при осадке.

При сварке деталей, с отличающимися поперечными сечениями и (или) теплофизическими свойствами, установочная длина используется для выравнивания нагрева свариваемых стыков.

Усилие, прикладываемое к стержням, или удельное давление должны быть достаточными для смятия неровностей и шероховатостей торцов на начальной стадии процесса и должны обеспечить необходимую для разрушения и вытеснения из стыка окисной пленки степень пластической деформации при осадке. Величина осевого усилия зависит от механических характеристик свариваемых металлов, площади поперечного сечения свариваемых стержней и температурного градиента.

Как занижение, так и завышение удельного давления нежелательны. Первое приводит к искривлению в контакте, частичному оплавлению неровностей стыка, как следствие, к неравномерному нагреву по сечению, затруднению дробления и удаления окисных пленок. Второе может вызвать расслоение металла, повышенный износ электродов, перерасход металла, вследствие увеличенного припуска на осадку.

Припуск на осадку определяется общим уровнем нагрева и прикладываемого к деталям осевого усилия. Поэтому, несмотря на то, что припуск на осадку задается как параметр режима, на практике он контролируется редко. Очевидно, что припуск на осадку должен быть небольшим, но при этом обеспечивать необходимое качество шва.

Оборудование, приборы, инструмент и материалы

1. Машина для стыковой сварки.

2. Динамометр для измерения усилия осадки.

3. Машина и приспособление для испытания на угол загиба.

4. Стальная миллиметровая линейка.

5. Штангенциркуль.

6. Угломер.

7. Секундомер.      

8. Стержни стальные длиной 100...150 мм, диаметром от 8 до 20 мм.

9. Наждак.

Порядок выполнения работы

1. Отобрать для сварки стержни одинакового диаметра (например, 16 мм) и назначить параметры режима их сварки.

2. Сварить на выбранном режиме два или три образца методом сопротивления. Наблюдением установить особенности процесса сварки, конфигурацию сварного стыка и характер нагрева стержней.

3. Посредством определения угла загиба оценить прочность соединения. Утолщение перед испытанием снимается.

Суммарную величину осадки определить путем замера расстояния между электродами машины до и после сварки.

4. По результатам испытания образцов на загиб и наблюдениям за ходом процесса сварки откорректировать параметры режима сварки и повторить опыты согласно пунктам 2 и 3.

Данные занести в табл. 11.

Таблица 11

5. На одном из удачных режимов (табл. 13) сварить образцы такого же диаметра при отличающихся установочных длинах. Установить особенности нагрева стержней в части смещения максимума нагрева от стыка и дать объяснение этому явлению.