Материал: Сварка и свариваемые материалы. Технология и оборудование

21.2.2. Подготовка к сварке

Для получения соединений высокого качества поверхности должны быть ровными и чистыми. Торцуют детали механиче­ ской резкой ножницами, пилами на металлорежущих станках, плазменной или газовой резкой. Дополнительно торцы и по­ верхности детали под зажимы обрабатывают металлической

дробью, травлением, фрезерованием или шлифованием. Пере­ косы иногда устраняют предварительным оплавлением. При

сварке сопротивлением зазор между торцами не должен пре­ вышать 0,5 мм, оплавлением — 15 % припуска на оплавление.

иметь и большую установочную длину. При сварке оплавле­ нием /1 + /2=Аопл+Дос+Дк, где Дк— конечное расстояние между зажимами, выбираемое из условия сохранения устойчи­ вости деталей и низкого уровня теплоотвода в зажимы (обычно Дк^Допл+Аос). Для круглых стержней l\ + h —(0,74-1,0) d, для полос (4ч-5) s.

21.2.3. Выбор параметров режима

Значения параметров режима (программа их изменения) оп­ ределяются видом сварки и свойствами свариваемых металлов.

Сварка сопротивлением характеризуется -следующими ос­ новными параметрами:

—плотностью тока, определяемой удельным сопротивле­ нием металла, А/мм2: при сварке сталей 100—150, алюминия 200—300, меди 400—500;

—временем сварки, увеличивающимся с ростом площади

сечения детали (равномерный прогрев) и уменьшающимся с ростом теплопроводности (сплавы алюминия и меди), состав­ ляющим в среднем 0,2—1 с (диаметр проволоки sg:5 мм);

— давлением при осадке (рос), связанным с сопротивле­ нием пластической деформации нагретого металла, МПа, —20 для малоуглеродистых сталей, 125 для легированных, —10 для цветных металлов.

Сварка оплавлением определяется следующими основными параметрами:

— плотностью тока в расчете на полное сечение детали, увеличивающейся с ростом сечения, тепло- и электропроводно­ стью металла, заметно меньшими, чем при сварке сопротивле­

ность тока может быть снижена;

ТАБЛИЦА ИЛ

РЕЖИМЫ СВАРКИ ОПЛАВЛЕНИЕМ ТРУБ БОЛЬШИХ СЕЧЕНИЙ ИЗ МАЛОУГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ И РЕЛЬСОВ

(С ПРОГРАММИРОВАНИЕМ V )

— скоростью оплавления и Допл — припуском, выбираемыми из условия равномерного нагрева торцов и достаточного про­

грева околошовной зоны. К концу процесса скорость оплавле­ ния увеличивают. Величина Д0пл, составляющая до 0,8 общего

сварке сталей средняя 0Опл=1-^3 мм/с, хромоникелевых ста­

лей 2,5—3 мм/с, сплавов алюминия 4— 10, меди ~ 20 мм/с. Давление осадки зависит от сопротивления деформации и сте­ пени нагрева металла (подогрева), например, при сварке ма­

лоуглеродистых сталей рос= 70 МПа (50 МПа при сварке с по­ догревом), коррозионностойких сталей— 170 (110), сплавов алюминия — 220, титана — 60 (35) МПа. Припуск на осадку под током Доо.т=0,4-т-0,7 Дос и возрастает при увеличении сечения деталей (Д0с=5 мм, Дос.т = 2 мм при S=10 см2; Дос=11 мм, Асе.т=4 мм, при S=100 см2). Скорость осадки обычно в 10— 15 раз больше о0пл, она возрастает при увеличении теплопро­ водности металла, например, при сварке сталей до 60 мм/с, алюминия — до 150, меди — до ^2 0 0 мм/с. Из других парамет-

ров следует отметить напряжение холостого хода (С/г.о), кото­ рое обычно выбирают минимальным для обеспечения устойчи­

вого оплавления. В качестве примеров в таблицах 21.2, 21.3 приведены режимы сварки труб, рельсов и деталей из сплава

АМгб.

При сварке оплавлением с подогревом инструментальных заготовок, хвостовик которых выполняют из дешевой углеро­ дистой стали, а рабочую часть из быстрорежущей, k > ly и

Лопл. Аопл-

21.2.4. Обработка соединений после сварки

Для получения высоких механических свойств соединения после сварки термообрабатывают, например сварные рельсы подвергают нормализации и отпуску.

С поверхностей деталей грат снимают разными способами, например, непосредственно на машине специальными ножами, используя металлорежущие станки, резцовые и плунжерные гратосниматели. Внутри прямых труб град удаляют протяжкой с резцами или дорнами, гнутых — стальными снарядами, пере­ мещаемыми сжатым воздухом, продувкой не остывшего стыка кислородом и т. д. Грат в трубах большого диаметра снимают вращающимися резцовыми головками.

21.3. Оборудование для стыковой сварки

Основным элементом оборудования являются сварочные ма­ шины.

21.3.1. Сварочные машины

Машины по конструкции и назначению весьма разнообразны и их классификация производится по тем же признакам, кото­ рые приняты для точечных и шовных машин (см. разд. 20.3.1), например, по виду сварки: для сварки сопротивлением и оп­

лавлением, роду тока, назначению и т. д.; аналогичны и элект­ рические характеристики машин.

Типовая схема универсальной машины для стыковой сварки приведена на рис. 21.5. Она состоит из станины 8, сварочного трансформатора 9, вто­ ричного контура 10, подвижной 4 н неподвижной 11 плит, токоподводов (гу­

шины для соединения деталей малого диаметра до 1—2 мм. Известны и машины постоянного тока, например, для

сварки оплавлением тонкостенных деталей из титановых сплавов, сварки со­

• Малоуглеродистой стали.

21.3.2. Системы управления оборудованием

Система управления обеспечивает включение и выключение тока, регулирование силы тока (вторичного напряжения), обеспечи­ вает определенную временную программу выполнения операций зажатия, подогрева, оплавления, осадки, снятия грата, термо­ обработки в машине, перемещение деталей и т. д.

На простых машинах малой мощности программирование осуществляется конечными выключателями. Более сложные