Стикове зварювання оплавленням

Деталі затискають зусиллям F і вмикають зварювальний трансформатор. По деталям протікає зварювальний струм і відбувається поступово нагрів стика деталей до температури, яка приблизно дорівнює температурі плавлення. Потім зварювальний струм вимикають при цьому швидко збільшується зусилля осадки деталей, які деформуються в стику. Із зони зварювання частково видаляються поверхневі плівки і створюється з’єднання. З’єднання відбувається у твердій фазі.

т

Рис 9.2 Схема стикового зварювання безперервним оплавленням. а – стик під час оплавлення, б – стик після оплавлення

1 – електроди губки ,2 – деталі,3 – грат,4 – контакт-перемичка1,1 – установлювана довжинаТ – зварювальний трансформатор,Fос – зусилля осадки,Vос – швидкість осаджуванняVопл – швидкість оплавлення

При стиковому зварюванні оплавленням на деталі подають напругу від зварювального трансформатора, а потім деталі зближують. При дотику деталей в окремих контактах внаслідок великої щільності струму метал контактів швидко нагрівається і вибухоподібно руйнується. Нагрівання торців деталей відбувається за рахунок безперервного утворення і руйнування контактів – перемичок, тобто оплавлення торців. До кінця процесу на торцях деталей утворюється суцільний шар рідкого металу. В цей час різко збільшують швидкість зближення та зусилля осадки деталей; торці змикаються, більша частина рідкого метал разом з поверхневими плівками і частиною твердого металу видаляється із зони зварювання, утворюючи стовщення – грат. Зварювальний струм вимикається автоматично під час осадки деталей. Для більш однакового нагріву деталей по перерізу та отримання однорідних властивостей з’єднання у деяких випадках до початку оплавлення торець підігрівають струмом.

Рис 9.3 типові циклограми процесів зварювання:

а- опором (Δзв –загальна деформація деталей; tн – час нагрівання; tос – час осадки; sп – переміщення рухомої плити машини; tц.з. – цикл зварювання опором); б – оплавленням (tосс – час осадки під струмом; tпід, tопл – час підігріву і оплавлення; Δопл – укорочення деталей при оплавленні; Δос, Δосс – загальна деформація при осадці і осадці під струмом; Іпід – струм підігрівання; tц.п – цикл зварювання оплавленням з підігріванням)

Взаємодія основних процесів при стиковому зварюванні представлено на найбільш характерних циклограмах на рис 7.3. циклограма на рис 7.3 б поєднує два варіанта стикового зварювання оплавленням : зварювання безперервним оплавленням і оплавленням з підігрівом.

Процеси нагрівання Джерела теплоти при зварюванні

Нагрівання деталей при стиковому зварюванні проходить за рахунок генерування теплоти на електричних опорах при проходженні через них електричного стуму. Кількість теплоти можна знайти використовуючи рівняння 1.1. але роль опорів які входять до цього рівняння дещо інша ніж при точковому зварюванні (рис 7.4)

Рис 9.4 електричні опори зони зварювання: а – розподіл опорів, б – еквівалентна електрична схема.

Зміну опорів при стиковому зварюванні показано на малюнку 7.5

Рис 9.5 Характер зміни електричних опорів при зварюванні: а – опором, б – оплавленням. 1 – rдд; 2 - 2rед;

3 - 2rд; 4 – rее

Теплові процеси

Нагрівання при зварюванні опором можна розглядати як накладення двох процесів: 1 – Нагрівання (до температури Т1)безкінечного стержня теплотою , що рівномірно виділяється на власному опорі по всій його довжині (рис 9.6); 2 – допоміжного нагрівання (до температури Т2) теплотою, що виділяється на стику і розповсюджується в сторони від нього.

Рис 9.6 Розподіл температури при зварюванні опором.