Сварка в твердой фазе

1. Контактная. Процесс контактной сварки заключается в сближении свариваемых заготовок до такого расстояния, при котором начинают действовать силы межатомного сцепления. Для облегчения этого сближения свариваемые заготовки разогревают до пластического состояния электрическим током, проходящим через сварочный контакт и части заготовки, прилегающей к сварочному контакту (рис. 9). Свариваемые заготовки- 1 зажимают в электродах- 2 с токоведущими проводами- 3 специальным механизмом. Электроды сближают, детали сдавливают усилием П и пропускают электрический ток. Полное электрическое сопротивление зоны сварки: R=R_К+2R_g+2R_Э складывается из сопротивления сварочного контакта R_К, сопротивления выступающих концов заготовки R_g и сопротивления между заготовкой и электродом. Величина R_К значительно превосходит электрическое сопротивление любой другой зоны, поэтому максимальный разогрев будет в зоне контакта. Высокое сопротивление сварочного контакта объясняется тем, что при любом образовании торцов заготовок их касание осуществляется только по выступам, а не по всей поверхности. При протекании тока плотность его в этих точках будет всегда выше. Металл нагреется до пластического состояния и при условии непрерывного сдавливания заготовок, площадь контакта увеличивается, происходит полное соприкосновение поверхностей и сварки деталей. Контактное сопротивление R_К зависит от теплофизических свойств металла, состояния его поверхности и величины давления.

Контактная сварка классифицируется по способу питания сварочного трансформатора и по форме сварного соединения. По способу питания различают: сварку переменным током, сварку импульсом постоянного тока, сварку с запасенной энергией, которая накапливается в конденсаторах. По форме свариваемого соединения различают: точечную, шовную, стыковую сопротивления и стыковую оплавления, t образную и рельефную.

Точечная сварка - вид, при котором детали свариваются в отдельных точках. Причем одновременно могут ставиться 1, 2 или несколько точек. Их положение определяется электродами сварочной машины. Точечная сварка может быть двусторонней (рис. 10, а) и односторонней (рис. 10, б). При двусторонней сварки необходимый нагрев осуществляется всем током, протекающим между электродами, расположенными с разных сторон деталей (1, 2, 4). При односторонней ток распределяется между деталями 1, 2 и медной подкладкой- 3. Сварка осуществляется током, проходящим через нижнюю заготовку и медную подкладку. Последнюю применяют для увеличения силы тока. Для получения правильно сформированной сварной точки необходимо проводить процесс в определении последовательности. Перед сваркой место соединения тщательно зачищают и протравливают для удаления окисной пленки. Перед подачей тока заготовки сдавливают усилием Р, для обеспечения плотного контакта. После сдавливания включают ток и некоторое время заготовки сдавливаются под током, затем выключают ток и снимают давление. Диаметр сварной точки определяют диаметром электрода и составляет: d_T = 0,9…1,2d_Э. Точки ставят друг от друга на расстоянии 2,5d_T. При слишком близком расположении точек происходит тока снижается прочность соединения. Сварка может быть выполнена на мягких и жестких режимах. При жестком режиме обеспечивается кратковременный интенсивный нагрев с малой зоной температурного влияния. Для сварки малых толщин.

При мягком режиме обеспечивается более равномерный нагрев металла с большей зоной термического влияния и медленное охлаждение. Этим способом можно соединять листы разной толщины. В основном эту сварку используют для соединения штампованных деталей (рис. 11).

Шовная или роликовая сварка- вид контактной сварки, при которой между свариваемыми заготовками образуется плотно-прочный шов, состоящий из ряда последовательно- расположенных и частично- перекрывающих друг друга сварных точек.

Стыковая сварка (рис. 9) может быть выполнена сопротивлением и оплавлением. При сварке сопротивления образование сварного соединения происходит за счет совместного пластичного деформирования деталей, нагретых в зоне сварки до пластичного состояния. Перед сваркой заготовки должны быть очищены от окисной пленки. Их торцы должны быть плотно пригнаны друг к другу. Соединение свариваемых поверхностей происходит за счет сближения атомов на расстояние, меньше межатомного. Причем, при приложении давления часть загрязненной поверхности выдавливается, образуя вокруг стыка грат. Типы сварных соединений приведены на рис. 12. При стыковой сварке оплавлением, заготовки сближают до соприкосновения, когда ток уже включен. В результате на торце возникают дуговые разряды, которые оплавляют металл. После этого, производят сдавливание (осадку деталей) и образуется сварное соединение по всей площади касания.