Точечная сварка
В случае точечной сварки обе детали зажимаются между электродами сварочной машины. Сами электроды прочно сидят в специальных гнёздах-зажимах, которые называются электрододержателями. Электрододержатели закреплены в плечах аппарата: верхнем и нижнем.
Точно так же, как и в случае стыковой сварки, к плечам аппарата подводится напряжение, и посредством гибких шин плечи, таким образом, соединены со вторичной обмоткой специального трансформатора. При прохождении тока в первую очередь разогревается зона, зажатая между электродами. Метал, достигая степени ковкости, «слепливается», а затем дожимается повышенным давлением в местах касания металла электродами.
В итоге детали оказываются соединёнными в зонах небольшой площади, так называемыми, «точками». Точечное соединение выходит, с одной стороны, прочным, с другой — проницаемым.
Сами точки можно «назначать» посредством расположения сварочных электродов. Эта технология часто пользуется при сварке тонкого листового металла внахлёст или же для создания каркасов из арматуры.
Свариваемые детали собирают внахлёстку и зажимают с усилием между двумя электродами , подводящими ток большой силы (до нескольких десятков кА) к месту сварки от источника электрической энергии невысокого напряжения (обычно 3-8 В). Детали нагреваются кратковременным (0,01-0,5 с) импульсом тока до появления расплавленного металла в зоне контакта. Нагрев сопровождается пластической деформацией металла и образованием уплотняющего пояска , предохраняющего жидкий металл от выплеска и от взаимодействия с воздухом. Теплота, используемая при сварке, зависит от сопротивления между электродами и выделяется при прохождении тока непосредственно в деталях, контактах между ними и контактах деталей с электродами. Сопротивления самих электродов должны быть незначительны, так как выделяющаяся в них теплота не участвует в процессе сварки. Поэтому сечение электродов должно быть относительно большим, а материал электродов - обладать большой электро- и теплопроводностью. Электроды для точечной сварки изготавливают главным образом из меди и её сплавов.
Перед сваркой контактные поверхности деталей зачищают металлической щеткой, пескоструйной обработкой или травлением и обезжиривают растворителями. Это необходимо для обеспечения стабильного процесса, который зависит от постоянства контактного сопротивления.
Точечная сварка в зависимости от расположения электродов по отношению к свариваемым заготовкам может быть двусторонней и односторонней .При односторонней сварке ток течет через верхний и нижний листы, но нагрев места контакта происходит только за счет тока, протекающего через нижний лист. Для увеличения этого тока снизу располагают токопроводящую медную подкладку. Одновременно происходит образование двух точек.
Мягкий режим характеризуется плавным нагревом заготовок сравнительно небольшим током. Время протекания тока обычно 0,5 - 3 с. Мягкие режимы применяют для сварки сталей, склонных к закалке.
Жесткие режимы осуществляют при малой продолжительности (0,1 - 1,5 с) тока относительно большой силы. Давление электродов также большое. Эти режимы применяют при сварке алюминиевых и медных сплавов, обладающих высокой теплопроводностью, а также высоколегированных сталей с целью сохранения коррозионной стойкости: на мягких режимах возможно обеднение металла хромом за счет образования карбидов хрома.
Точечную сварку широко используют для изготовления штампосварных конструкций. Толщина свариваемых металлов в среднем составляет 0,5-8 мм. Для осуществления точечной сварки все более широкое использование получают сварочные роботы.
В многоточечных сварочных машинах, предназначенных для изготовления специальных сварных конструкций (элементы кузовов автомобилей, вагонов, различных панелей) одновременно сваривается несколько точек (или несколько десятков точек).
Для осуществления процесса точечной сварки применяют специальные машины контактной сварки, которые в процессе работы выполняют две основные функции - сжатие и нагрев соединяемых деталей. В конструкции любой машины условно можно выделить механическое и электрическое устройства.
Электрическая часть машины состоит из сварочного трансформатора с переключателем ступеней , контактора и блока управления . Часто аппаратура управления смонтирована в отдельном шкафу управления. Контактор подключает сварочный трансформатор к электрической питающей сети и отключает его.
Электрическое устройство машины предназначено для обеспечения необходимого цикла нагрева металла в зоне сварки. К электрическому устройству относится также вторичный контур машины, который образуют токоподводы, идущие от трансформатора к свариваемым деталям. Ток от трансформатора через жесткие и гибкие шины подводится к верхней и нижней консолям с электрододержателями . Консоли и электрододержатели с электродами участвуют в передаче сварочного тока и усилия и поэтому одновременно являются частями электрического и механического устройств машины.
Все части вторичного контура изготавливают из меди или медных сплавов, имеющих высокую электропроводность. Большинство элементов вторичного контура, сварочный трансформатор и контактор имеют внутреннее водяное охлаждение.