5.11. Шовная сварка

При контактной шовной сваркезаготовки свариваются по определённым линиям на поверхности взаимного соприкосновения. Для осуществления этой сварки используют электроды в виде плоских роликов, которые могут вращаться, обеспечивая перемещение поверхностей свариваемых заготовок аналогично прокатным валкам. В процессе шовной сварки листовые заготовки1и2(рис. 5.22) соединяют внахлёстку, зажимают между роликовыми электродами3, после чего включают ток и вращательное движение роликов. При движении роликов заготовки протаскиваются между ними, в результате чего образуется сплошной герметичный шов нужной длины. Так же как и точечную, шовную сварку можно выполнить при двустороннем (рис. 5.22-а) и одностороннем (рис. 5.22-б) расположении электродов.

Шовную сварку выполняют как с непрерывным включением тока, так и с прерывистым. Непрерывное включение тока применяют либо при сварке коротких швов, либо при сварке металлов и сплавов, не склонных к росту зерна и не претерпевающих заметных структурных превращений при перегреве околошовной зоны (низкоуглеродистые и низколегированные стали). Прерывистое включение тока используют при сварке длинных швов на заготовках из легированных сталей и алюминиевых сплавов, чтобы уменьшить зону термического влияния, которая может снизить качество получаемого сварного соединения.

Р

3

б)

1

2

4

2Р

Р

Р

Р

а)

Рис. 5.22. Контактная шовная сварка:

а – двусторонняя; б – односторонняя: 1 – верхняя заготовка; 2 – нижняя заготовка; 3 – роликовый электрод; 4 – медная подкладка

Контактная шовная сварка – это очень высокопроизводительный процесс, скорость которого может достигать 600 м/час. Шовной сваркой получают те же типы сварных соединений, что и точечной (рис. 5.21), но с непрерывными швами. Особенно эффективно её применение для получения прочных и герметичных швов при производстве листовых конструкций типа сосудов и ёмкостей из листов толщиной 0,3…3 мм.

5.12. Сварка аккумулированной энергией

Сварка аккумулированной энергией– это сварка, при которой кратковременный сварочный процесс осуществляется с помощью электроэнергии, запасённой соответствующим накопителем и мгновенно отдаваемой на непрерывно сжимаемые заготовки. В результате в зоне контакта заготовок происходит резкое выделение тепла, способствующего их надёжному соединению.

Существуют четыре разновидности сварки аккумулированной энергией: 1) конденсаторная, при которой накопление энергии происходит в батарее конденсаторов; 2) электромагнитная, при которой накопление энергии происходит в магнитном поле специального сварочного трансформатора; 3) инерционная, при которой накопление энергии происходит во вращающихся частях генератора; 4) аккумуляторная, при которой накопление энергии происходит в аккумуляторной батарее.

Наибольшее промышленное применение получила конденсаторная сварка, имеющая следующие положительные особенности: 1) точную дозировку количества энергии, не зависящую от внешних условий типа напряжения сети; 2) малое время протекания тока (порядка десятитысячных долей секунды) при его высокой плотности, что обеспечивает небольшую зону термического влияния и позволяет сваривать разнообразные стали, тугоплавкие металлы и разнородные материалы, а также материалы малых толщин (порядка 0,001 мм); 3) невысокую потребляемую мощность.

Существуют два способа конденсаторной сварки: бестрансформаторная, при которой конденсатор разряжается непосредственно на свариваемые заготовки, и трансформаторная, при которой конденсатор разряжается на первичную обмотку сварочного трансформатора, ко вторичной обмотке которого подключены электроды, воздействующие на свариваемые заготовки.

1 3 6 7 2 5 4 8 Рис. 5.23. Бестрансформаторная конденсаторная сварка: 1 – конденсатор; 2 – переключатель; 3 – сеть постоянного тока; 4 – неподвижная заготовка; 5 – подвижная заготовка; 6 – подпружиненный шток; 7 – направляющая втулка; 8 – защёлка

Примером бестрансформаторной сварки служит ударная конденсаторная сварка (рис. 5.23). Конденсатор 1при соответствующем положении переключателя2заряжается от сети постоянного тока3. Выходы заряженного конденсатора подключены непосредственно к свариваемым заготовкам, одна4из которых жёстко закреплена, а другая5может перемещаться с помощью подпружиненного штока6, установленного в направляющей втулке7. При освобождении защёлки8заготовка5быстро перемещается в направлении неподвижной заготовки4и ударяется о неё, причём непосредственно перед соударением возникает мощный разряд за счёт энергии, накопленной в конденсаторе. Этот разряд оплавляет торцы обеих заготовок, которые после соударения свариваются между собой под действием сжимающей ударной силы. Бестрансформаторной сваркой можно сваривать

Р Р Рис. 5.24. Трансформаторная конденсаторная сварка

встык проволоки и тонкие стержни разной толщины из разнородных металлов (вольфрам – никель, молибден – никель, медь – константан). Трансформаторная конденсаторная сварка (рис. 5.24) предназначена в основном для точечной или шовной сварки, но может быть использована и для стыковой. При этом способе разряд конденсатора преобразуется с помощью сварочного трансформатора. В правом положении переключателя конденсатор заряжается от источника постоянного тока, а в левом положении переключателя происходит разряд конденсатора на первичную обмотку сварочного трансформатора. При этом во вторичной обмотке индуктируется ток большой силы, обеспечивающий сварку предварительно зажатых между электродами заготовок.

Конденсаторную сварку применяют в производстве электроизмерительных и авиационных приборов, часовых механизмов, фотоаппаратов, элементов полупроводников и электронных схем, и т.п.