6.11 Электрическая контактная сварка

При электрической контактной сварке, или электрической сварке сопротивлением нагрев осуществляют пропусканием электрического тока достаточной силы через место сварки оказывающее омическое сопротивление прохождению электрического тока. Разогретые детали механически сдавливают или осаживают. Таким образом, контактная сварка относится к группе сварки давлением.

По форме выполняемых соединений различают три основных вида контактной сварки: стыковую, точечную и шовную.

При стыковой сварке через стык соединяемых деталей приблизительно одинакового сечения пропускается ток. После разогрева зоны сварки производится осадка.

При точечной сварке соединяемые детали, чаще всего листы, собирают внахлестку и зажимают между двумя медными электродами подводящими ток к месту сварки и имеющими форму усеченного конуса. Ток проходит от одного электрода к другому через толщу соединяемых деталей и производит местный разогрев до расплавления металла. Давлением, приложенным к электродам, производят осадку. Полученное сварное соединение имеет в плане форму пятна диаметром в несколько миллиметров (рисунок 6.10). Это пятно называется точкой.

При шовной сварке электроды, подводящие ток к изделию и производящие осадку, имеют форму роликов катящихся по изделию, поэтому такой способ сварки называется также роликовой сваркой. При шовной сварке листы соединяются плотным непрерывным швом.

Рисунок 6.10 - Структура сварной точки

Полезным для процесса сварки является тепло, выделяемое в основном металле, и тепло, освобождаемое на контакте между соединяемыми деталями.

При охлаждении металла по окончании сварки, прежде всего, происходит затвердевание расплавленной зоны. Кристаллизация начинается с наружных слоев расплавленной зоны и продолжается к ее середине, образуя типичную столбчатую, структуру литого металла. Кристаллизация сопровождается усадкой металла ведущей при недостаточном давлении к образованию усадочных раковин.

Охлаждение металла происходит весьма быстро, и если сталь способна к закалке, то возможно образование закалочных структур (мартенсита), в зоне сварки, с возрастанием твердости металла и возможным образованием трещин. В этой же зоне нередко наблюдается рост зерна.

Оба эти явления ведут к снижению пластичности металла в зоне сварки, особенно заметно понижается его ударная вязкость.