Контактная стыковая сварка, сущность, классификация.

Стыковая сварка - способ контактной сварки, когда детали соединяются по всей площади касания (по всему сечению). Детали 1 (рис.)закрепляютвтокоподводящихзажимах9, 10, один из которых, например зажим 10, подвижный и соединен с приводом усилия сжатия машины.

По степени нагрева металла торцов деталей различают стыковую сварку сопротивлением и оплавлением.

При стыковой сварке сопротивлением детали 1 предварительно сжимают усилием Fсввключают в сеть сварочный трансформатор 3. По деталям протекает сварочный ток Iсв, и происходит постепенный нагрев стыка деталей до температуры, близкой к температуре плавления. Затем сварочный ток выключают и резко увеличивают усилие осадки деталей, которые деформируются в стыке. При этом из зоны сварки частично выдавливаются поверхностные плёнки, формируется физический контакт, и образуется соединение.

При стыковой сварке оплавлением вначале на детали подают напряжение от сварочного трансформатора, а затем их сближают. При соприкосновении деталей в отдельных контактах вследствие большой плотности тока металл контактов быстро нагревается и взрывообразно разрушается. Нагрев торцов деталей происходит за счёт непрерывного образования и разрушения жидких контактов - перемычек, т.е. оплавления торцов. К концу процесса на торцах образуется сплошной слой жидкого металла. В этот момент резко увеличивают скорость сближенияи усилие осадки деталей; торцы смыкаются, большая часть жидкого металла вместе с поверхностными плёнками и частью твердого металла, находящегося в вязкотекучем состоянии, выдавливается из зоны сварки, образуя утолщение - грат 11 (рис. показан штриховой линией). Сварочный ток выключается автоматически во время осадки деталей. Для более равномерного нагрева деталей по сечению и получения однородных свойств соединений в ряде случаев до начала оплавления торец подогревают током способом сварки сопротивлением.

Стыковую сварку, как сопротивлением, так и оплавлением, относят по состоянию металла в зоне сварки к сварке в твердом состоянии, хотя в отдельных случаях, особенно при стыковой сварке оплавлением деталей больших сечений, стыковое соединение формируется в твердо-жидкой фазе. Для соединения деталей больших сечений с целью снижения электрической и механической мощности оборудования используют так называемую сварку оплавлением с подогревом, при которой концы деталей вначале нагревают аналогично сварке сопротивлением. Детали при подогреве периодически сжимают небольшим усилием, нагревают током, затем размыкают. После подогрева до определенной температуры торцы оплавляются и детали осаживаются.

Нагрев деталей при контактной сварке проводят импульсами переменного тока промышленной частоты 50 Гц, повышенной (1000 Гц) и пониженной частоты (3-5 Гц), атакже импульсами постоянного или униполярного тока. Величина, число и форма импульсов сварочного тока существенно влияют на характер нагрева.