Motstandssveisemaskiner og enheter

Trykksveising

Trykksveising inkluderer ulike sveisemetoder der delene som skal sammenføyes komprimeres av mekanisk kraft, på grunn av dette oppnås kontinuiteten og styrken til skjøten.

I de fleste tilfeller utføres trykksveising ved å varme opp delene som skal sveises på en eller annen måte, og kun i noen spesielle tilfeller oppnås sveising uten oppvarming (for eksempel kaldsveising, eksplosiv sveising). Av alle trykksveisemetoder er elektrisk motstandssveising den vanligste.

Kontakt- eller motstandssveising kalles metoden for elektrisk sveising, der oppvarming skjer på grunn av den dominerende frigjøringen av varme ved kontaktpunktene til delene som skal sveises når en elektrisk strøm flyter gjennom dem (fig. 1).

Ris. 1. Hovedtyper av motstandssveising: a — frontal, 6 — punkt, b — rulle, I — retning av sveisestrømmen.

Sveisemotstand er preget av en lokal konsentrasjon av varmekraft og derfor en høy temperatur i området av skjøten til delene som skal sveises, noe som skyldes den betydelige motstanden i kontakten til skjøten sammenlignet med motstanden til delene selv. . I denne forbindelse er motstandssveising en svært økonomisk og hensiktsmessig type sveising.

Motstandssveising kan utføres på både like- og vekselstrøm, men i praksis brukes nesten utelukkende vekselstrøm, siden strømmene som kreves for sveising i størrelsesorden tusenvis og til og med titusenvis av ampere ved spenninger på noen få volt kan være mest enkelt oppnås ved hjelp av transformatorer. dedikerte DC-kilder for dette formålet ville være for dyre, vanskelige å produsere og mindre pålitelige i drift.

Stussveising

Ved stumpsveising berører endene av delene som skal sammenføyes, hvoretter en betydelig strøm passerer gjennom delene, og oppvarmer skjøten til den temperaturen som kreves for sveising. Den langsgående trykkkraften oppnår da direkte forbindelseskontinuitet.

Det finnes to typer stumpsveising: ikke-reflekssveising (motstandssveising) og gjensveising.

Ved motstandssveising bringes deler med maskinerte ender i kontakt og komprimeres med betydelig kraft, deretter går en strøm gjennom delene og på grunn av kontaktmotstanden til krysset oppstår en konsentrert frigjøring av varme.

Etter å ha nådd temperaturen som kreves for sveising i frontsonen, utføres plastsveising av delene som skal sammenføyes under påvirkning av pressekraften.På slutten av sveisesyklusen slås strømmen av og deretter frigjøres trykkkraften.

Motstandssveising utføres vanligvis ved en strømtetthet på 5-10 kA og en spesifikk effekt på 10-15 kVA per 1 cm2 av tverrsnittet til de sveisede delene. Denne typen sveising brukes vanligvis til å koble sammen deler med små tverrsnitt (opptil ca. 300 mm2).

Ved stumpsveising med gjenoppvarming utføres oppvarmingen av deler i tre eller to påfølgende trinn - forvarming, blinking og siste oppvarming, eller bare i de to siste trinnene.

I det første sveiseøyeblikket er delene som skal sveises i kontakt med en kompresjonskraft på 5 - 20 MPa. Deretter slås strømmen på, som varmer opp skjøtene til 600 - 800 ° C (for stål), akkurat som i stumpsveising uten å smelte. Etter det reduseres trykkkraften til 2 - 5 MPa, som et resultat av at kontaktmotstanden øker og følgelig reduseres sveisestrømmen.

Med frigjøring av kompresjon reduseres det faktiske kontaktområdet til endene av delene, strømmen skynder seg til et begrenset antall kontaktpunkter og varmer dem opp til smeltetemperaturen, og med ytterligere oppvarming under disse forholdene overopphetes metallet til fordampningstemperaturen ved individuelle punkter.

Under påvirkning av for høyt trykk trekkes metalldamp fra sveisekontaktsonen og fortrenger flytende metallpartikler i luften i form av en vifte av gnister, og en del av det smeltede metallet strømmer i dråper. Bak de ødelagte fremspringene støter påfølgende kontaktfremspring mot hverandre, og skaper nye baner for sveisestrømmen for å gjenta den innstilte effekten.

Denne prosessen med sekvensiell smelting av endene av delene langs de elementære ryggene fortsetter inntil endene av de sveisede delene er dekket med en kontinuerlig film av halvflytende metall, hvoretter en metallisk kontinuitet av den sveisede skjøten skapes med relativt liten forstyrrende kraft . I dette tilfellet presses den overskytende mengden smeltet metall ut av kontakten i form av et hull (kant).

Oppvarmingen av de utstikkende endene av de sveisede delene utføres hovedsakelig ved varmeledning fra sveisekontakten, hvor temperaturen er av størst betydning. Oppvarmingen av delene mellom tilkoblings- og strømforsyningselektrodene på grunn av strømmen som flyter under omsmeltingsprosessen er svært liten.

Justering av mengden energi som leveres ved en gitt kontaktmotstand bestemt av forholdene i sveiseprosessen kan gjøres enten ved å endre sveisestrømmen eller ved å endre varigheten av strømstrømmen.

Hvordan stumpsveisemaskinen fungerer er illustrert i fig. 2.

Ris. 2. Diagram av en stumpsveisemaskin: 1 — seng, 2 — føringer, 3 — fast plate, 4 — bevegelig plate, 5 — mateanordning, 6 — klemanordning, 7 — begrensere, 8 — transformator, 9 — fleksibel strømleder , Pzazh — strammende kraft av produktene, Ros — forstyrrende kraft av produktene.

Stumsveisemaskiner er klassifisert som følger.

1. Ved sveisemetode — for motstandssveising og blinking (kontinuerlig blinking eller varmeblinking).

2. Med forhåndsregistrering — universell og spesialisert.

3. I henhold til utformingen av kraftmekanismen — med en fjær, spak, skrue (fra rattet), pneumatisk, hydraulisk eller elektromekanisk drift.

4.Ved arrangement av klemmer - med eksentriske, spak- og skrueklemmer, og spak- og skruklemmer kan utføres manuelt eller mekanisert med pneumatisk, hydraulisk eller elektromekanisk drift.

5. I henhold til metoden for montering og installasjon - stasjonær og bærbar.

Punktsveising

Ved punktsveising er delene som skal skjøtes vanligvis plassert mellom to elektroder festet i spesielle elektrodeholdere. Under påvirkning av trykkmekanismen trykker elektrodene tett på delene som skal sveises, hvoretter strømmen slås på.

På grunn av strømgjennomgang blir delene som skal sveises raskt oppvarmet til sveisetemperaturen og den største varmeavgivelsen skjer ved overflatene som skal sammenføyes, hvor temperaturen kan overstige smeltetemperaturen til delene som skal sveises.

I fig. 3 viser temperaturfordelingen langs tverrsnittet av de sveisede delene, karakteristisk for sluttfasen av stålsveisingen.

Ris. 3. Temperaturfelt i siste trinn av punktsveising

Den høyeste temperaturen observeres i den sentrale skraverte delen av sveisestedet - kjernen Kontaktflaten til delen som skal sveises med en elektrode (vanligvis med vannkjøling) varmes opp til en relativt lav temperatur, men i nærvær av en flytende eller halvflytende kjerne og en tilstøtende plastmetallkjerne, forårsaker trykkkraften til elektrodene fordypninger på overflaten av sveisearbeidsstykkene.

Kjernetemperaturen ved sveisepunktet er vanligvis litt høyere enn metallets smeltepunkt.Diameteren til den smeltede kjernen bestemmer diameteren til sveisepunktet, vanligvis lik diameteren på kontaktflaten til elektroden.

Tiden for sveising på ett sted avhenger av tykkelsen og de fysiske egenskapene til materialet til de sveisede delene, kraften til sveisemaskinen og trykkkraften. Denne tiden varierer fra tusendeler av et sekund (for svært tynne fargeark) til flere sekunder (for tykke ståldeler). For et grovt estimat kan tiden for å sveise en flekk av bløtt stål tas som 1 s per 1 mm tykkelse på det sveisede arket. Oppvarmingshastigheten av metallet til sveisetemperaturen avhenger betydelig av intensiteten av varmeavgivelsen.

Punktsveisemaskin

Rullsveising

Ved denne typen sveising utføres koblingen av deler med en kontinuerlig eller diskontinuerlig søm ved å passere gjennom delene som skal sveises, matet ved hjelp av roterende ruller (fig. 4).

Ris. 4. Prinsippet for rullesveising: 1 — sveisetransformator, 2 — rulleelektroder, 3 — rulledrift, 4 — sveisede deler

I prosessens natur ligner rullesveising på punktsveising. Rullsveising omtales ofte som sømsveising, noe som strengt tatt er feil, da sømsveisekonseptet kan utvides til nesten alle typer sveising.

Rullesveisemaskiner er vanligvis utstyrt med to strømforsyningsstrømmer, hvorav den ene drives og den andre roterer på grunn av friksjon ved bevegelse av delene som skal sveises.

Rullesveising brukes oftest til å koble sammen tynnveggede deler, for eksempel ved fremstilling av drivstofftanker og fat for transport av forskjellige materialer.

Det er tre moduser for rullesveising.

1. Kontinuerlig bevegelse av de sveisede delene i forhold til rullene med kontinuerlig tilførsel av strøm. Denne metoden brukes ved sveising av deler med en total tykkelse på ikke mer enn 1,5 mm, fordi med store tykkelser kan skjøten som kommer ut fra under valsene, som er i plastisk tilstand, bryte på grunn av delaminering. I tillegg, med en kontinuerlig tilførsel av strøm, skjer en betydelig forvrengning av de sveisede delene.

2. Kontinuerlig bevegelse av de sveisede delene i forhold til rullene med intermitterende strømtilførsel. Denne vanligste metoden gir sømmer med liten forvrengning i produkter med lavere energiforbruk.

3. Intermitterende bevegelse av de sveisede delene i forhold til rullene med avbrutt strømtilførsel (trinnsveising).

Rullsveising er svært effektivt ved produksjon av tynnveggede kar, ved produksjon av sveisede metallrør og en rekke andre produkter.

Hovedelementene i rullemaskiner er sengen, de øvre og nedre armene med rulleelektroder, en kompresjonsmekanisme, en rulledrift og en sveisetransformator med en fleksibel strømtråd.

Transformatorer av rullemaskiner jobber i intensiv modus med PR = 50 - 60%, noe som krever forbedret kjøling av viklingene deres.

Rullesveisemaskiner er delt inn: i henhold til installasjonens art - til stasjonære og mobile, etter formål - til universelle og spesialiserte, i henhold til plasseringen av rullene i forhold til fronten av maskinen - for tverrgående sveising, for langsgående sveising og universell med mulighet for å flytte rullene. for plassering av rullene i forhold til produktet - med tosidig og ensidig arrangement, i henhold til metoden for rotasjon av rullene - med en stasjon for en rulle, med en stasjon for begge valser, med en øvre valse, som beveger seg langs en fast brakett, og med en valse og en bevegelig nedre dor, i henhold til innretningen til kompresjonsmekanismen — spakfjær, drevet av en elektrisk motor, pneumatisk og hydraulisk, iht. antall valser — i enkelt-, dobbelt- og multi-rulle.

Kraften til de vanligste rullemaskinene er vanligvis 100 — 200 kVA. I likhet med punktsveising av tynne deler, kan den utføres av pulser av utladningsstrømmen til kondensatoren, som forskjellige typer rullemaskiner er produsert for.

Ris. 5. Motstandssveisemaskin