7.1.3. Электрическая контактная сварка.

Электрическая контактная сварка находит широкое применение в машиностроении и в приборостроении. Она основана на том, что при прохождении то­ка через соединяемые поверхности он встречает максимальное сопротивление в месте их соедине­ния. Здесь происходит разогрев металла до пластического состояния и оплавление. Поверхности металлов в точке разогрева сжимаются и происходит диффузия металлов. Основными способами контактной сварки являются стыковая, шовная и точечная (рис. 7.3).

При стыковой сварке (рис. 7.3, а) свариваемые детали 1-2 (стержни, полосы, рельсы, тру­бы) закрепляют в медных зажимах машины. Зажим 3 установлен на подвижной плите, перемещаю­щейся по направляющим станины, а зажим 5 укреплен на неподвижной плите. Вторичная понижаю­щая обмотка трансформатора 4 соединена с плитами медными гибкими шинами.

Рис. 7.3. Основные схемы контактной сварки: а - стыковая; б- точечная; в - шовная

Стыковую сварку разделяют на сварку сопротивлением и сварку оплавлением.

232

При сварке сопротивлением заготовки соединяются и включается электрический ток. В зоне контакта электрический ток встречает наибольшее сопротивление и выделяется наибольшее количе­ство теплоты, торцы заготовок нагреваются, и в зоне нагрева металл переходит в пластическое со­стояние. После этого ток отключают, заготовки сжимают, происходит диффузия металлов и в резуль­тате получается сварное соединение. Сварку сопротивлением применяют для неответственных кон­струкций небольшого сечения (диаметром до 20-25 мм), изготовляемых из низкоуглеродистых ста­лей.

При сварке оплавлением заготовки сближают при включенном трансформаторе. По мере их сближения обеспечивается контакт по всему поперечному сечению, и поверхности стыка, за счет выде­ления теплоты при прохождении тока, равномерно оплавляются. После этого заготовки сжимаются и об­разуется сварной шов по всей плоскости. Стыковую сварку оплавлением применяют при соединении же­лезнодорожных рельсов, газо- и нефтепроводов.

Точечную сварку применяют для соединения заготовок, свариваемых внахлестку в отдельных точках (рис. 7.3, б). Свариваемые заготовки 2 для обеспечения их контакта зажимаются силой между двумя стержневыми медными электродами 1 и 3, к которым подводится электрический ток от вторичной обмотки трансформатора 4. Между электродами, в месте контакта заготовок, имеющем наиболее высо­кое сопротивление, поднимается температура, металл переходит в пластичное или расплавленное со­стояние, и образуется сварная точка. Массивные медные электроды практически не нагреваются, так как сопротивление меди невысокое.

В качестве источника электрической энергии обычно используется однофазный трансформа­тор переменного тока. Синхронизация работы механизмов сжатия и источника электрического тока обеспечивается электронными программными устройствами, задающими цикл работы машины. То­чечную сварку применяют для соединения заготовок из углеродистых и легированных конструкцион­ных сталей, алюминиевых, медных, титановых сплавов.

При шовной или роликовой сварке (рис. 7.3, в) свариваемые заготовки 2, соединяемые внахле­стку, зажимают постоянной силой между двумя медными электродами 1, 3, выполненными в виде вра­щающихся роликов. Роликовая сварка аналогична точечной, но она предназначена для получения не-

233

прерывного сварного шва. Шовную сварку применяют для получения герметичных соединений емкостей, баков, сосудов высокого давления и т.д. Толщина свариваемых заготовок может быть от 0,001 до 3 мм.

камера; 4 - ин­жектор; 5 — вентиль

Применяют различные горючие газы - ацетилен, водород, природные газы, пропан, бутан, пары бензина. Самую высокую температуру пламени (3200 °С) обеспечивает ацетилен, поэтому аце-тилено-кислородное пламя нашло наибольшее применение.

234

Питание газовой горелки ацетиленом и кислородом осуществляется преимущественно от баллонов - ацетиленового (белого цвета) и кислородного (голубого цвета), поставляемых на место сварки.

Для получения пламени ацетилен и кислород подают из баллонов, снабженных газовыми регуля­торами давления, в горелку. Применяют, главным образом, горелки инжекторного типа (рис. 7.4, б). Суть его заключается в следующем.

Кислород, подаваемый под давлением 0,1-0,4 МПа, выходит из инжектора 4 с большой ско­ростью и создает разрежение в смесительной камере 3. За счет этого в нее подсасывается ацетилен. Здесь он смешивается с кислородом, и образующаяся горючая смесь поступает по трубке наконечника к выходному отверстию мундштука. Сгорание смеси происходит в сварочном пламени на выходе из мунд­штука. Тепловую мощность пламени регулируют сменными наконечниками горелки с разным расходом газа.