Материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления пользователям Интернета и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
© 2018 - 2024
Учебное пособие
Омск- 2013 г
УДК 621.791.76
ББК 34.641
С 59
Рецензенты:
Кандаев Василий Андреевич, доктор техн. наук, профессор кафедры «Системы передачи информации» ОмГУПС.
Данильцев Николай Николаевич, канд. техн. наук, ведущий специалист по сварочному производству, эксперт Западно - сибирского регионального аттестационного центра НАКС.
Соколов Валерий Алексеевич
Технология и оборудование контактной сварки. Часть 1. Технологические основы контактной сварки: учебное пособие. / В.А. Соколов. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2013.- 103 с.
Аннотация
Рассмотрены основные принципы образования соединений при точечной, шовной и стыковой сварки, особенности процессов нагрева и пластической деформации металла, основных видов дефектов при контактной сварке и способы их устранения, технологические основы контактной сварки различными способами выбор основных параметров сварки.
Учебное пособие предназначено для студентов бакалаврского направления 150700.62 «Машиностроение» с профильной подготовкой «Оборудование и технология сварочного производства», а также студентов специальности 150202 «Оборудование и технология сварочного производства» и специальности 150701 «Проектирование технологических машин и комплексов»
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ .......................................................……....................................... …………6
1. ХАРАКТЕРИСТИКА СПОСОБОВ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ………..................8
1.1.Контактная точечная сварка …………………...……………………………….9
1.1.1. Сущность способа точечной сварки ………………………………..….9
1.1.2. Основные параметры точечных сварных соединений……………….10
1.1.3. Двусторонняя точечная сварка и ее разновидности ………………....13
1.1.4. Особенности односторонней точечной сварки ………………………14
1.2.Рельефная сварка ……………………………………………………….....17
1.3.Шовная сварка …………………………...…………………….……….....19
1.4.Стыковая сварка ……………………………………………….……….…20
2. ОБРАЗОВАНИЕ СОЕДИНЕНИЙ ПРИ КОНТАКТНОЙ СВАРКЕ……………..22
2.1.Формирования точечного сварного соединения………………………….…..22
2.2.Источники теплоты при сварке …………………………………………….....24
2.3.Сопротивление участка электрод – электрод ……………….………....……..26
2.3.1. Электрическая проводимость зоны сварки ………………………..….26
2.3.2. Контактные сопротивления ………………………………………..…..27
2.3.3. Собственное сопротивления деталей ……...……………………..…...31
2.3.4. Общее электрическое сопротивление зоны сварки……………..…....31
2.4.Температурное поле в зоне формирования соединения …………….............36
2.5.Тепловой баланс в зоне сварки и расчет сварочного тока ………………….37
2.6. Пластическая деформация металла при сварке …………………………….40
2.6.1. Роль пластической деформации ……………………………….……..40
2.6.2. Микропластическая деформация ………………………………..…....41
2.6.3. Объемная пластическая деформация при точечной сварке ……..….41
2.6.4. Особенности пластической деформации при шовной
и рельефной сварке…………………………………………………….43
2.7.Удаление поверхностных пленок ……………...………………….…………44
2.8.Дефекты сварных соединений ……………………………………………….46
2.8.1. Непровары ……………………………………………………………..46
2.8.2. Выплески ………………………….………………………………...…51
2.8.3. Вмятины …………………………………………………………...…...60
2.8.4. Дефекты литой зоны сварного соединения …………………….…....60
2.8.5. Хрупкое соединение ………………………………………….….….....61
2.8.6. Негерметичность ………………………..…………………….……….61
2.8.7. Снижение коррозионной стойкости соединений ……………………62
2.8.8. Изменения структуры металла сварного соединения …………….…62
2.8.9. Дефекты рельефной сварки …………………………………………...63
2.8.10. Дефекты при стыковой сварке ………………………………………64
2.9.Исправление дефектов контактной сварки ………………….…………….…65
3. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ……………66
3.1.Выбор способа сварки …………………………………………………..…..66
3.2.Выбор рациональной конструкции соединений ……………………...…..69
3.3.Общая схема технологического процесса ……...…………………….……73
3.3.1. Изготовление деталей ………..………………...………….…….…..73
3.3.2. Подготовка поверхности …..………………………………….…….73
3.3.3. Сборка ………………………..……………………………………....77
3.3.4. Прихватка …….…………………………………….……………..…78
3.4.Традиционные циклы контактной точечной сварки…….……………..…79
3.5.Параметры режимов контактной сварки ……………………………...…...82
3.6.Особенности контактной сварки различных соединений ………………...87
3.6.1. Сварка деталей малой толщины ……………………………………87
3.6.2. Сварка деталей большой толщины …………………….………......89
3.6.3. Сварка пакета из трех и более деталей ……………….………...….89
3.6.4. Сварка деталей неравной толщины ………………..………......…..90
3.6.5. Сварка деталей из разноименных материалов..……………...........92
3.7.Технология стыковой сварки ……………………………………..……......93
3.7.1. Выбор способа сварки, подготовка деталей к сварке ……..……...93
3.7.2. Технология сварки различных металлов и узлов ……………....…95
3.7.3. Доводочные операции после стыковой сварки ……………….....100
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………………101
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА …………………………………..… …........102
ВВЕДЕНИЕ
Контактная сварка как один из способов получения неразъемных соединений известна с конца прошлого века. В 1887г. выдающийся русский инженер-изобретатель Н. Н. Бенардос запатентовал точечную сварку. Несколько позже Томсон (США) изобрел стыковую сварку сопротивлением. Стыковая сварка оплавлением была предложена в 1903 г. Широкое использование контактной сварки в нашей стране началось в 30-х годах после создания индустриальной базы.
Область применения контактной сварки чрезвычайно широка — от крупногабаритных строительных конструкций, изделий машиностроения и космических аппаратов до миниатюрных полупроводниковых устройств и пленочных микросхем. По имеющимся данным, в настоящее время около 30 % всех сварных соединений выполняют различными способами контактной сварки. Среди механизированных и автоматизированных способов сварки контактная сварка занимает первое место.
Контактной сваркой можно успешно соединять практически все известные конструкционные материалы — низкоуглеродистые и легированные стали, жаропрочные и коррозионно-стойкие сплавы, сплавы на основе алюминия, магния и титана и др.
Точечная сварка — наиболее распространенный способ, на долю которого приходится около 80 % всех соединений, выполняемых контактной сваркой. Этот способ сварки широко используют в автомобиле- и вагоностроении, строительстве, радиоэлектронике и т. д. Например, в конструкциях современных лайнеров насчитывается несколько миллионов сварных точек, легковых автомобилей — до 5000 точек. Диапазон свариваемых толщин — от нескольких микрометров до 10…30 мм. Точечной сваркой соединяются элементы жесткостей и крепежные детали с листами, тонкостенными оболочками и панелями.
Стыковую сварку сопротивлением используют весьма ограниченно, так как не удается обеспечить равномерный нагрев стыка и получить соединение по всей поверхности контакта из-за трудностей удаления оксидных пленок. Этот способ применяют в основном при соединении проволоки, стержней и труб из низкоуглеродистой стали относительно малых сечений.
Стыковую сварку оплавлением успешно используют при соединении трубопроводов, железнодорожных рельсов (бесстыковые пути) в стационарных и полевых условиях, длинномерных заготовок, ободьев автомобильных колес из различных конструкционных сталей и сплавов, латуни и цветных металлов и др. Стыковая сварка оплавлением обеспечивает экономию легированной стали при производстве режущего инструмента. Например, рабочая часть сверла из инструментальной стали сваривается с хвостовой частью из обычной стали.
Доля стыковой сварки, преимущественно сварки оплавлением, составляет около 10 % общего объема применения контактной сварки.
Шовная сварка по объему применения занимает третье место (около 7 %) и используется при изготовлении различных герметичных емкостей, например, топливных баков автомобилей и летательных аппаратов, баков стиральных машин и шкафов холодильников, плоских отопительных радиаторов и т. п. Кроме того, шовная сварка обеспечивает получение прочноплотных швов при производстве чувствительных элементов в приборостроении. Скорость сварки может достигать на отдельных установках 10 м/мин, а плотность соединений обеспечивает высокую надежность работы сварных конструкций в условиях очень низкого вакуума или весьма больших давлений рабочей среды.
Рельефная сварка — наименее распространенный способ контактной сварки (объем применения около 3 %), используется для крепления кронштейнов к листовым деталям, например, скобы к капоту автомобиля, петли для навески дверей к кабине и т. д., для соединения крепежных деталей — болтов, гаек и шпилек, крепления проволоки к тонким деталям в радиоэлектронике и др. Рельефная сварка по непрерывным рельефам также дает возможность получать герметичные соединения, в частности, крышки с основанием полупроводниковых элементов или интегральных схем.
В настоящее время контактная сварка — один из ведущих способов неразъемного соединения деталей в различных отраслях техники. Она отличается очень высокой степенью механизации, роботизации, автоматизации и, как следствие, высокой производительностью. Благодаря совершенствованию технологического процесса и модернизации оборудования области ее использования непрерывно расширяются.
В настоящем учебном пособии рассмотрены вопросы теории и технологии контактной сварки металлов. Описаны основные процессы образования сварного соединения, общие схемы технологических процессов, выбор рациональных циклов сварки и правила назначения технологических параметров режимов сварки.
Дата: 2019-02-02, просмотров: 322.