Точечная сварка листового метала

07.08.2024

Точечная сварка является высокоскоростным и экономичным методом соединения, подходящим для нахлесточных соединений и соединений, не требующих газонепроницаемости, а также для тонкостенных деталей толщиной менее 4 мм, изготовленных штамповкой или прокаткой, где требуется хорошая пластичность металла.

Принцип работы точечной сварки

Контактная точечная сварка, сокращенно RSW, представляет собой метод сварки, при котором собранные заготовки соединяются внахлестку и сжимаются между двумя электродами с использованием резистивного нагрева для расплавления основного металла и формирования точки сварки.

При точечной сварке из-за высокого сопротивления в точке контакта между двумя заготовками в точке контакта образуется значительное количество резистивного тепла, когда через пластины проходит достаточно большой электрический ток.

Это быстро нагревает металл в центральной, самой горячей области до высокопластичного или расплавленного состояния, образуя линзообразную жидкую сварную точку.

Температура расплавленной зоны постепенно снижается изнутри наружу. После отключения питания давление поддерживается или увеличивается, чтобы позволить сварному ядру затвердеть и кристаллизоваться под давлением, образуя плотно структурированную сварную точку.

В точке контакта электрода и заготовки выделяющееся тепло отводится за счет хорошей теплопроводности медных (или из медного сплава) электродов и охлаждающей их воды, что ограничивает повышение температуры и предотвращает прилипание.

Процесс точечной сварки можно разделить на четыре взаимосвязанных этапа: на первом этапе заготовки предварительно сжимаются между электродами; на втором этапе зона сварки нагревается до определенной температуры после подачи тока; на третьем этапе центральная часть образует сварное ядро; на четвертом этапе сварной шов охлаждается и кристаллизуется под давлением электродов, образуя сварную точку.

При точечной сварке из-за давления, оказываемого электродами определенного диаметра, заготовка деформируется, и путь тока образуется только в тесно контактирующей зоне сварки, что приводит к чрезвычайно высокой мощности. Поэтому прикладываемое давление связано с жесткостью заготовки.

В зависимости от направления тока, протекающего через заготовку, точечная сварка обычно делится на две категории: двухсторонняя точечная сварка и односторонняя точечная сварка.

При двухсторонней точечной сварке два электрода располагаются по обе стороны заготовки, а ток проходит через обе стороны заготовки, образуя точку сварки, что является широко используемым методом сварки для роботизированных аппаратов.

Односторонняя точечная сварка подразумевает расположение двух электродов на одной стороне заготовки и применяется в тех случаях, когда электродам трудно приблизиться к заготовке с обеих сторон или когда требуется неглубокое углубление на одной стороне заготовки.

Основные параметры точечной сварки

При точечной сварке необходимо учитывать четыре основные переменные: давление, ток, площадь наконечника и время сварки.

Приложение слишком большого давления электродами может привести к истончению материала и растрескиванию. И наоборот, недостаточное давление может привести к слабому сварному шву из-за недостаточного сплавления.

Как правило, свариваемые материалы не должны уменьшаться более чем на 25% от своей толщины. Используемый ток напрямую влияет на тепло, выделяемое при сварке. Чтобы выбрать правильный ток, необходимо учитывать удельное сопротивление материалов и температуру плавления.

Размер наконечника электрода контролирует ширину сварного шва. Слишком маленький размер приведет к ослаблению соединения, а слишком большой может привести к образованию пустот в сварном шве.

Продолжительность цикла сварки — это количество времени, в течение которого металлы подвергаются воздействию давления и тока.

Какие материалы можно использовать при точечной сварке

Точечной сваркой можно сваривать ряд металлов. Наиболее подходящие для сварки металлы имеют низкую теплопроводность и высокое сопротивление. К металлам, которые можно сваривать точечной сваркой, относятся:

Алюминий. Алюминий становится все более популярным материалом для точечной сварки, поскольку он обгоняет сталь в автомобильной промышленности, где важен малый вес. Алюминий обладает высокой электро- и теплопроводностью, что затрудняет точечную сварку.

Чтобы преодолеть эту проблему, для плавления и сварки алюминия требуется ток в два-три раза более интенсивный, чем тот, который используется для стали, из-за этого используемые электроды должны охлаждаться водой.

Медь. Точечная сварка медного проката требует специального инструмента. Высокая тепло- и электропроводность меди означает, что она имеет тенденцию привариваться к стандартным электродам из медного сплава. Чтобы предотвратить это, используются вольфрамовые и молибденовые электроды.

Сталь. Сталь — это смесь углерода и железа, которые объединяются, чтобы создать гораздо более прочное вещество, чем составляющие его материалы. Стальной прокат — один из самых простых и распространенных материалов для точечной сварки.

Низкоуглеродистые стали легче сваривать из-за их низкой теплопроводности и высокого сопротивления. Листовая сталь подвергается точечной сварке в автомобильной промышленности при производстве шасси и кузовов автомобилей.

Никель. Никель — серебристо-белый металл, используемый в производстве ячеек из никелевых листов в аккумуляторных батареях. Точечная сварка используются для приваривания клемм ячеек батареи к никелевым полоскам.

Латунь. Латунь — мягкий металл, который можно сваривать точечной сваркой для создания труб, ювелирных изделий и музыкальных инструментов. Латунь имеет низкую температуру плавления и очень пластична, что позволяет легко выполнять точечную сварку и формировать сложные геометрические формы.

Оцинкованная листовая сталь. Главное отличие сварки оцинкованной стали от сварки непокрытой стали заключается в том, что требуется более высокий сварочный ток, а покрытие будет реагировать с электродом, что сократит его срок службы. Цинк имеет более низкую температуру плавления, чем сталь, поэтому он расплавится первым и в основном будет выдавлен из сварного шва. 

Рассказать друзьям:
Комментарии
Пока нет комментариев
Написать комментарий
captcha
Контакты
г. Екатеринбург
пр. Космонавтов, 107
тел: 8 (912) 654-38-06
techprom96@mail.ru
Заказать звонок
Представьтесь, мы вам перезвоним

Продолжая, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности

© 2024. ТехПром - Металлопрокат в Екатеринбурге | Разработка сайтов Политика конфиденциальности
Заказ обратного звонка
captcha