Соединения контактной сваркой
Контактной сваркой, получившей широкое распространение, выполняют: а) соединения стыковые; б) соединения по боковой поверхности – точенные и линейные.
Контактная сварка позволяет соединять различные Материалы и сплавы в разное образных сочетаниях.
Соединения стыковые. Контактной стыковой сваркой, выполняемой на контактных машинах, соединяют заготовки различных форм и сечений: круглые (рисунок 1,а), квадратные, трубчатые (рисунок 1, б, в, г), профильные, а также штампованные из тонкого листового металла и др. при этом предпочтительнее сварка элементов одинаковой площади поперечного сечения. Обычно допускают различие линейных размеров сечений соединяемых элементов: круглых на 15%, прямоугольных на 10 %. Однако применяют также сварку деталей с резко различными площадями поперечных сечений, например шпилек к плитам, а также труб к сплошным стержням. На мощных машинах сваривают элементы с площадью сечения до 500 см2 и более.
Рисунок 1 – Соединения стыковой
контактной сваркой
Разработана стыковая контактная сварка коленчатых валов мощных дизелей с программным автоматическим регулированием скорости оплавления. Точность сварки может быть обеспечена достаточно высокой. В частности, эксцентриситет шлифованных деталей, сваренных на хорошо отлаженной машине, может быть выдержан в пределах 0,05 мм; при сварке грубо обработанных деталей на рядовом оборудовании эксцентриситеты гораздо больше.
В связи с оплавлением и осадкой концов заготовок необходимо давать припуск на длину заготовок.
Расчетное сечение стыка принимают равным сечению свариваемых элементов. При статической нагрузке прочность стыка. Принимают равной прочности сплошного металла.
Точечную сварку применяют преимущественно для тонкостенных конструкций при возможности расположения электродов с обеих сторон от соединяемых деталей (рисунок 2). Толщина соединяемых элементов – от долей до нескольких миллиметров. Точечная сварка применяется также для соединения круглых стержней с пластинами и между собой, например, в арматуре железобетонных конструкций. Очень широко ее применяют в вагоностроении для сварки цельнометаллических вагонов,, в автомобилестроении для сварки кузовов и рам, в самолетостроении и сельскохозяйственном машиностроении.
Рисунок 2 – Соединения контактной точечной сваркой
Точечной сваркой соединяют две заготовки и более. Наилучшее качество сварки получают при соединении двух заготовок. Внешняя поверхность при точечной сварке получается достаточно гладкой, а статическая прочность достаточно высокой. Однако вокруг сварочных точек происходит значительная концентрация напряжений, влияющая на предел выносливости.
При точечной сварке отношение толщин свариваемых элементов должна быть не более трех. Диаметр d сварной точки выбирают на основе опытных данных. Для стальных деталей
d = l,2s + 4 мм при s < 3 мм;
d = 1,5s + 5 мм при s > 3 мм.
Минимальный шаг расположения сварных точек ограничивается явлением шунтирования тока: при излишне частом расположении сварных точек значительная часть тока проходит через соседнюю, ранее сваренную точку.
Шаг сварных точек рекомендуют принимать: при сварке двух элементов t = 3d, при сварке трех элементов t = 4d. Расстояние до кромки в направлении действия нагрузки рекомендуют брать t1 = 2d; то же, в перпендикулярном направлении t2= l,5d.
Соединения точечной сваркой работают преимущественно на срез. При нагружении соединения центральной сдвигающей силой F условно принимают, что все п сварных точек нагружены одинаково.
Расчетное условие для односрезного соединения имеет вид
Значения [']ср 0,4['].
При нагружении точечных сварных соединений моментом в плоскости стыка расчетные силы определяют, как в групповых резьбовых соединениях.
Шовная сварка. Шовную сварку роликовыми электродами применяют для соединения тонких элементов общей толщиной 4...6 мм преимущественно при возможности расположения электродов с обеих сторон соединения. Перекрытие выбирают равным (5...6)s. Напряжение среза = F/la, где F – сдвигающая сила; l, а – соответственно длина и ширина шва.