Metal pentru electrozi de sudare prin rezistență. Electrozi utilizați pentru sudarea în puncte

Sudarea efectuată într-un mediu cu gaz de protecție (heliu sau argon) necesită electrozi de wolfram, care sunt clasificați ca neconsumabile. Datorită refractarității sale, electrodul de tungsten poate rezista la temperaturi ridicate și o durată lungă de viață neîntreruptă. În prezent, acest material de sudare are o clasificare destul de extinsă, unde există destul de un numar mare de tipuri împărțite pe mărci.

Marcarea și caracteristicile electrozilor de wolfram

Marcarea electrozilor de wolfram este prevăzută de standardele internaționale. Prin urmare, este ușor să le alegeți pentru scopul dorit în orice țară, indiferent unde vă aflați. Este marcajul care reflectă atât tipul electrodului selectat, cât și compoziția chimică a acestuia.

Marcajul începe cu litera „W”, care înseamnă tungsten în sine. În forma sa pură, metalul este prezent în produs, dar caracteristicile unui astfel de electrod nu sunt foarte ridicate, deoarece este un element prea refractar. Aditivii de aliere ajută la îmbunătățirea calităților de sudare.

  • Tija de tungsten pur este desemnată „WP”. Vârful tijei este verde. Putem spune că aparține categoriei de electrozi de tungsten pentru sudarea aluminiului și cuprului cu curent alternativ. Conținutul de wolfram din aliaj nu este mai mic de 99,5%. Dezavantajul este limitarea sarcinii termice. Prin urmare, ascuțirea electrodului de tungsten (capătul său) „WP” se face sub formă de minge.
  • „C” este oxidul de ceriu. Bar cu vârful gri. Este acest aditiv care vă permite să utilizați electrodul atunci când lucrați cu orice tip de curent (direct sau alternativ), menține un arc stabil chiar și la curent scăzut. Conținut - 2%. Apropo, ceriul este singurul material neradioactiv dintr-o serie de metale pământuri rare.
  • "T" - dioxid de toriu. O lansetă cu vârful roșu. Astfel de electrozi sunt utilizați pentru sudarea metalelor neferoase, slab aliate și oteluri carbon, oţel inoxidabil. Este un electrod utilizat în mod obișnuit în conducție lucrari de sudare sudare cu argon. Are un dezavantaj - radioactivitatea toriului, așa că se recomandă ca sudarea să fie efectuată în spații deschise și în încăperi bine ventilate. Sudorul trebuie să respecte măsurile de siguranță. Rețineți că electrozii de tungsten toriați pentru sudarea cu arc cu argon își păstrează bine forma la cei mai mari curenți. Chiar și marca „WP” (tungsten pur) nu poate face față unor astfel de sarcini. Conținut - 2%.
  • „Y” este dioxid de ytriu. Bar cu vârf albastru închis. Cu ajutorul acestuia, structurile critice sunt de obicei sudate din diferite metale: titan, cupru, oțel inoxidabil, carbon și oțeluri slab aliate. Lucrările se efectuează numai pe curent continuu (polaritate directă). Aditivul de ytriu mărește un astfel de indicator precum stabilitatea spotului catodic la capătul electrodului însuși. Acesta este motivul pentru care poate funcționa într-o gamă destul de largă de curent de sudare. Conținut - 2%.
  • "Z" - oxid de zirconiu. O lansetă cu vârful alb. Este folosit pentru sudarea cu argon a aluminiului și cuprului cu curent alternativ. Acest tip de electrod asigură un arc foarte stabil. În același timp, elementul este destul de solicitant cu privire la curățenia îmbinării de sudură. Conținut - 0,8%.
  • "L" - oxid de lantan. Există două poziții aici: WL-15 și WL-20. Prima bară cu vârf auriu, a doua cu albastru. Sudarea cu un electrod de wolfram cu adaos de oxid de lantan este capacitatea de a folosi atât curent alternativ, cât și curent continuu. Adăugați la aceasta ușurința pornirii arcului (inițial și la reaprindere), acest tip are cea mai mică uzură la capătul tijei, un arc stabil la cel mai mare curent, tendință scăzută de a arde și capacitatea de transport este de două ori mai mare decât cea a unei tije de tungsten pur. Conținutul de oxid de lantan în WL-15 este de 1,5% și în WL-20 este de 2%.

Clasificarea prin marcare digitală este următoarea. Primele numere de după litere indică conținutul de aditivi de aliere din aliaj. Al doilea grup de numere, separat de primul printr-o cratimă, este lungimea tijei de wolfram. Cea mai comună dimensiune este de 175 mm. Insa pe piata gasesti si lungimi de 50 mm, 75 si 150. De exemplu, WL-15-75 este un electrod cu oxid de lantan, care contine 1,5% din aditiv. Lungimea barei este de 75 mm. Vârful lui este auriu.

Metode de ascuțire a electrozilor de wolfram

Ascuțirea electrozilor de tungsten este cea mai importantă componentă a unui proces de sudare desfășurat corespunzător. Prin urmare, toți sudorii implicați în sudarea într-un mediu cu argon efectuează această operație cu mare atenție. Forma vârfului este cea care determină cât de corect va fi distribuită energia transmisă de la electrod către cele două metale sudate, care va fi presiunea arcului. Iar forma și dimensiunile zonei de penetrare a sudurii și, în consecință, lățimea și adâncimea acesteia vor depinde deja de acești doi parametri.

Atenţie! Parametrii și forma de ascuțire sunt selectate din tipul de electrod folosit și din parametrii celor două semifabricate metalice sudate.

  • Capătul de lucru al electrozilor WP, WL este o sferă (bilă).
  • Se face si un umflat pe WT, dar cu o raza mica. Mai degrabă, ele indică pur și simplu rotunjimea electrodului.
  • Restul tipurilor sunt ascuțite sub con.

Când o îmbinare din aluminiu este sudată, pe electrod se formează o sferă de la sine. Prin urmare, atunci când sudați aluminiu, nu este nevoie să ascuți electrodul.

La ce pot duce erorile de ascuțire.

  • Lățimea de ascuțire este foarte diferită de normă, adică poate fi foarte largă sau foarte îngustă. În acest caz, probabilitatea de nepătrundere a cusăturii crește foarte mult.
  • Dacă se realizează ascuțirea asimetrică, aceasta este o garanție a abaterii arcului de sudare într-o parte.
  • Unghiul de ascuțire este prea ascuțit - durata de viață a electrodului este redusă.
  • Unghiul de ascuțire este prea obtuz - adâncimea de penetrare a cusăturii scade.
  • Semnele lăsate de la instrumentul abraziv nu sunt situate de-a lungul axei barei. Obțineți un efect ca un arc rătăcitor. Adică arderea stabilă și uniformă a arcului sudat este perturbată.

Apropo, există o formulă simplă care determină lungimea zonei ascuțite. Este egal cu diametrul barei, înmulțit cu un factor constant - 2,5. Există și un tabel care indică raportul dintre diametrul electrozilor și lungimea capătului de ascuțit.

Este necesar să ascuți capătul tijei de wolfram, ca un creion. Puteți ascuți pe un șmirghel electric sau pe o râșniță. Pentru a obține o îndepărtare uniformă a metalului în întreaga zonă de ascuțire, puteți fixa bara în mandrina de burghiu. Și rotiți-l la viteze mici ale sculei electrice.

În prezent, producătorii de echipamente electrice speciale oferă o mașină pentru ascuțirea electrozilor de tungsten neconsumabil. O opțiune convenabilă și precisă pentru a face ascuțire de înaltă calitate. Aparatul include:

  • Disc de diamant.
  • Filtru de praf.
  • Reglarea rotațiilor arborelui de lucru.
  • Setarea unghiului de ascuțire. Acest parametru variază între 15-180°.

Cercetarea, pentru a găsi unghiul optim de ascuțire, se efectuează în mod constant. Într-un institut de cercetare, a fost efectuat un test în care a fost verificat calitatea unui electrod de tungsten de calitate WL sudură prin ascuțirea lui în diferite unghiuri. Au fost alese simultan mai multe dimensiuni unghiulare: de la 17 la 60°.

Au fost determinați parametrii exacti ai procesului de sudare:

  • Două foi din oțel rezistent la coroziune au sudate cu o grosime de 4 mm.
  • Curent de sudare - 120 amperi.
  • Viteza - 10 m/h.
  • Poziția de sudare este mai mică.
  • Consumul de gaz inert este de 6 l/min.

Rezultatele experimentului sunt următoarele. O cusătură ideală a fost obținută atunci când a fost utilizată o bară cu un unghi de ascuțire de 30 °. La un unghi de 17°, forma sudurii a fost conică. În același timp, procesul de sudare în sine a fost instabil. Resursa electrodului de tăiere a scăzut. La unghiuri mari de ascuțire, modelul procesului de sudare s-a schimbat și el. La 60°, lățimea sudurii a crescut, dar adâncimea sa a scăzut. Și, deși procesul de sudare în sine s-a stabilizat, nu poate fi numit de înaltă calitate.

După cum puteți vedea, unghiul de ascuțire joacă un rol important în procesul de sudare. Nu contează dacă se folosesc electrozi din oțel inoxidabil, oțel sau cupru. În orice caz, trebuie să ascuți corect bara, deoarece consecințele pot fi extrem de negative. Descrierea barelor după culoare și caracteristici chimice ajută la alegerea corectă și, în același timp, alegeți forma de ascuțire.

Electrozi pentru sudura prin contact conceput pentru a furniza curent elementelor, a le comprima și a elimina căldura generată. Acest detaliu este unul dintre cele mai importante din echipament, deoarece posibilitatea de prelucrare a ansamblului depinde de forma acestuia. Stabilitatea electrodului determină nivelul calității sudurii și durata funcționării continue. Electrozii sunt ondulați și drepti. Producția de elemente de tip direct este reglementată de standardul GOST 14111–77.

Părțile ondulate se caracterizează prin faptul că axa lor este decalată față de con (suprafața de aterizare). Sunt folosite pentru sudarea nodurilor și a elementelor de formă complexă, care sunt greu de atins.

Caracteristici de design

Electrozii destinați sudării prin rezistență includ o parte cilindrică, o parte de lucru și o parte de aterizare. În cavitatea interioară a elementului există un canal special, care este conceput pentru a furniza apă care răcește suportul electric.

Piesa de lucru are o suprafață sferică sau plană. Diametrul său este selectat în funcție de grosimea produselor prelucrate și de materialul utilizat. Puterea electrodului este asigurată de partea din mijloc.

Partea de aterizare trebuie să aibă o formă conică, astfel încât piesa să fie fixată în siguranță în suportul electric. Prelucrarea sa trebuie să aibă loc cu o puritate de cel puțin clasa 7.

Proprietăți personalizate ale părții afectate de distanță de la partea de jos a canalului de răcire până la marginea de lucru: viață, stabilitate etc. Dacă această distanță este mică, atunci răcirea elementului va fi mult mai eficientă, dar va putea rezista și la mult mai puține remăsări.

Inserțiile pe bază de molibden și wolfram sunt plasate în interiorul pieselor de cupru. Produsele realizate în acest mod sunt folosite pentru sudarea oțelului anodizat sau galvanizat.

Materiale de producție

Rezistența electrozilor este capacitatea elementelor de a nu-și pierde forma și dimensiunile, precum și de a rezista la transferul de material al elementelor și electrozilor care sunt sudați. Acest indicator este determinat de materialul și designul electrodului de sudură, precum și de condițiile și modul de funcționare. Uzura pieselor depinde de caracteristicile instrumentului de lucru (unghiul suprafeței de lucru, diametrul, materialul etc.). Topirea, încălzirea excesivă, oxidarea în timpul funcționării electrodului într-un mediu corosiv și/sau umed, deplasarea sau deformarea, deformarea prin compresie și alți factori cresc semnificativ uzura elementelor de lucru.

Materialul sculei trebuie selectat în conformitate cu următoarele reguli:

  1. Nivelul său de conductivitate electrică ar trebui să fie comparabil cu cuprul pur;
  2. Conductivitate termică eficientă;
  3. Grad ridicat de rezistenta mecanica;
  4. Ușurință de prelucrare prin tăiere sau presiune mare;
  5. Rezistent la încălzirea ciclică.

Comparativ cu 100% cupru, aliajele sale sunt mai rezistente la sarcini mecanice, motiv pentru care pentru astfel de produse se folosesc aliaje de cupru. Aliarea produselor cu zinc, beriliu, crom, magneziu, zirconiu nu reduce conductivitatea electrică, dar crește semnificativ rezistența, iar siliciul, fierul și nichelul îi cresc duritatea.

Alegere

În procesul de selectare a electrozilor potriviți pentru sudură în puncte o atenție deosebită trebuie acordată dimensiunii și formei elementului de lucru al produsului. De asemenea, ar trebui să țineți cont de caracteristicile materialului care este prelucrat, grosimea acestuia, forma unităților de sudură și modul de sudare.

Instrumentul de sudare cu rezistență are diferite suprafețe de lucru:

  1. apartament;
  2. Sferic.

Produsele cu o suprafață de lucru sferică nu sunt deosebit de sensibile la teșituri, prin urmare sunt adesea utilizate în instalații suspendate și radiale, precum și pentru electrozi formați cu deflexie. Producătorii din Federația Rusă recomandă acest tip de electrod pentru prelucrarea aliajelor ușoare, deoarece ajută la prevenirea tăierilor și a deformarilor în timpul sudării în puncte. Cu toate acestea, această problemă poate fi prevenită și dacă se folosesc electrozi plati, al căror capăt este mărit. Iar electrozii echipați cu balamale pot înlocui chiar și electrozii de tip sferic, dar sunt recomandați pentru sudarea tablelor metalice, a căror grosime nu depășește un milimetru și jumătate.

Dimensiunile elementului de lucru instrumentele sunt selectate în funcție de tipul și grosimea materialelor prelucrate. Rezultatele studiului, care a fost realizat de experți companie franceza ARO a arătat că diametrul necesar poate fi calculat folosind următoarea formulă:

del \u003d 3 mm + 2t, unde „t” este grosimea foilor care urmează să fie sudate.

Este mai dificil să se calculeze diametrul necesar al unealtei cu grosimi inegale ale foilor, sudarea diferitelor tipuri de materiale și sudarea unui întreg „pachet” de elemente. Este clar că pentru a lucra cu piese de grosimi diferite, diametrul produsului trebuie selectat în raport cu cea mai subțire tablă de metal.

Când sudați un set de elemente, diametrul trebuie selectat în funcție de grosimea elementelor externe. Pentru materiale de sudura tipuri variate cea mai mică penetrare are un aliaj metalic cu o rezistivitate electrică minimă. În acest caz, ar trebui utilizat un dispozitiv dintr-un material cu conductivitate termică crescută.


Sudarea prin puncte este un tip de sudare prin contact. Cu această metodă, încălzirea metalului până la punctul său de topire este realizată de căldura care se formează în timpul trecerii unui mare curent electric de la o parte la alta prin locul contactului lor. Concomitent cu trecerea curentului și la un timp după acesta, piesele sunt comprimate, în urma căreia are loc penetrarea și fuziunea reciprocă a secțiunilor încălzite ale metalului.

Caracteristicile sudurii prin puncte de contact sunt: ​​timp scurt de sudare (de la 0,1 la câteva secunde), curent mare de sudare (mai mult de 1000A), tensiune scăzută în circuitul de sudare (1-10V, de obicei 2-3V), forță semnificativă de comprimare a sudurii spot (de la câteva zeci la sute de kg), o mică zonă de topire.

Sudarea în puncte este folosită cel mai adesea pentru îmbinarea semifabricatelor de tablă cu o suprapunere, mai rar pentru materialele tijei de sudură. Gama de grosimi sudate de acesta este de la câțiva micrometri la 2-3 cm, cu toate acestea, cel mai adesea grosimea metalului sudat variază de la zecimi la 5-6 mm.

Pe lângă sudarea în puncte, există și alte tipuri de sudare prin contact (cap la cap, cusătură etc.), dar sudarea în puncte este cea mai comună. Este folosit în industria auto, construcții, electronice radio, producția de avioane și multe alte industrii. În timpul construcției de căptușeli moderne, în special, sunt produse câteva milioane de puncte de sudură.

Popularitate meritată

Cererea mare pentru sudarea în puncte se datorează unui număr de avantaje pe care le are. Printre acestea: nu este nevoie de consumabile de sudură (electrozi, materiale de umplutură, fluxuri etc.), ușoare deformații reziduale, simplitatea și comoditatea lucrului cu mașini de sudură, precizia conexiunii (practic fără sudură), compatibilitatea cu mediul, eficiența, susceptibilitatea la mecanizare usoarași automatizare, de înaltă performanță. Mașinile de sudură în puncte sunt capabile să efectueze până la câteva sute de cicluri de sudare (sudură în puncte) pe minut.

Dezavantajele includ lipsa de etanșeitate a cusăturii și concentrarea tensiunilor la punctul de sudare. Mai mult, acestea din urmă pot fi reduse semnificativ sau chiar eliminate prin metode tehnologice speciale.

Secvența proceselor în sudarea prin puncte cu rezistență

Întregul proces de sudare în puncte poate fi împărțit în 3 etape.
  • Comprimarea pieselor, provocând deformarea plastică a microrugozităților în lanț electrod-parte-parte-electrod.
  • Pornirea unui impuls de curent electric, care duce la încălzirea metalului, topirea acestuia în zona articulației și formarea unui miez lichid. Pe măsură ce trece curentul, miezul crește în înălțime și diametru până la o dimensiune maximă. Legăturile se formează în faza lichidă a metalului. În același timp, sedimentarea plastică a zonei de contact continuă până la dimensiunea finală. Comprimarea pieselor asigură formarea unei curele de etanșare în jurul miezului topit, care împiedică stropirea metalului în afara zonei de sudare.
  • Oprirea curentului, răcirea și cristalizarea metalului, terminând cu formarea unui miez turnat. La răcire, volumul metalului scade și apar tensiuni reziduale. Acestea din urmă sunt un fenomen nedorit care se combate căi diferite. Forța care comprimă electrozii este îndepărtată cu o oarecare întârziere după ce curentul este oprit. Aceasta oferă conditiile necesare pentru o mai bună cristalizare a metalului. În unele cazuri, în etapa finală a sudării prin puncte cu rezistență, se recomandă chiar creșterea forței de strângere. Oferă forjarea metalului, care elimină neomogenitățile de sudură și ameliorează stresul.

La următorul ciclu, totul se repetă din nou.

Parametrii de bază ai sudării prin puncte cu rezistență

Principalii parametri ai sudării prin puncte de contact includ: puterea curentului de sudare (I CB), durata pulsului acestuia (t CB), forța de compresie a electrozilor (F CB), dimensiunea și forma suprafețelor de lucru ale electrozii (R - cu sferici, d E - cu formă plată). Pentru o mai bună vizualizare a procesului, acești parametri sunt prezentați sub forma unei ciclograme care reflectă schimbarea lor în timp.

Distingeți între modurile de sudare tare și moale. Primul se caracterizează prin curent ridicat, durata scurtă a impulsului de curent (0,08-0,5 secunde în funcție de grosimea metalului) și forță mare de compresie a electrozilor. Este folosit pentru sudarea aliajelor de cupru și aluminiu cu conductivitate termică ridicată, precum și a oțelurilor înalt aliate pentru a le menține rezistența la coroziune.

În modul soft, piesele de prelucrat sunt încălzite mai ușor cu un curent relativ mic. Durata impulsului de sudare este de la zecimi la câteva secunde. Modurile moi sunt afișate pentru oțelurile predispuse la întărire. Practic, modurile moi sunt folosite pentru sudarea prin puncte cu rezistență acasă, deoarece puterea dispozitivelor în acest caz poate fi mai mică decât în ​​cazul sudării dure.

Dimensiunile și forma electrozilor. Electrozii fac contact direct aparat de sudura cu piesele de sudat. Ele nu numai că furnizează curent în zona de sudare, dar transmit și forța de compresie și elimină căldura. Forma, dimensiunile și materialul electrozilor sunt cei mai importanți parametri ai mașinilor de sudură în puncte.

În funcție de forma lor, electrozii sunt împărțiți în drepti și buclați. Primele sunt cele mai comune, sunt folosite pentru sudarea pieselor care permit accesul liber al electrozilor la zona sudata. Dimensiunile lor sunt standardizate de GOST 14111-90, care stabilește următoarele diametre ale tijelor de electrozi: 10, 13, 16, 20, 25, 32 și 40 mm.

În funcție de forma suprafeței de lucru, există electrozi cu vârfuri plate și sferice, caracterizați, respectiv, prin valorile diametrului (d) și razei (R). Zona de contact a electrodului cu piesa de prelucrat depinde de valoarea lui d și R, care afectează densitatea curentului, presiunea și dimensiunea miezului. Electrozii de suprafață sferică au o durată de viață mai mare a sculei (capabili de a face mai multe puncte înainte de reșlefuire) și sunt mai puțin susceptibili la nealiniere decât electrozii de suprafață plană. Prin urmare, cu o suprafață sferică, se recomandă fabricarea de electrozi folosiți în clești, precum și electrozi figurați care funcționează cu deviații mari. La sudarea aliajelor ușoare (de exemplu, aluminiu, magneziu), se folosesc numai electrozi cu suprafață sferică. Utilizarea electrozilor cu o suprafață plană în acest scop duce la adâncituri excesive și decupări pe suprafața punctelor și la creșterea spațiilor între părți după sudare. Dimensiunile suprafeței de lucru a electrozilor sunt selectate în funcție de grosimea metalelor sudate. Trebuie remarcat faptul că electrozii cu suprafață sferică pot fi utilizați în aproape toate cazurile de sudare în puncte, în timp ce electrozii cu suprafață plană nu sunt deseori aplicabili.


* - în noul GOST, în loc de un diametru de 12 mm, sunt introduse 10 și 13 mm.

Părțile de aterizare ale electrozilor (locuri conectate la suportul electric) trebuie să asigure transmiterea fiabilă a impulsului electric și a forței de presare. Adesea sunt realizate sub formă de con, deși există și alte tipuri de conexiuni - conform suprafata cilindrica sau sculptură.

Foarte importanţă are un material electrod care determină rezistența lor electrică, conductivitatea termică, stabilitatea termică și rezistența mecanică la temperaturi ridicate. În timpul funcționării, electrozii se încălzesc la temperaturi ridicate. Modul de funcționare termociclic, împreună cu o sarcină variabilă mecanică, determină o uzură crescută a părților de lucru ale electrozilor, rezultând o deteriorare a calității conexiunilor. Pentru ca electrozii să poată rezista conditii dificile de lucru, sunt realizate din aliaje speciale de cupru cu rezistență ridicată la căldură și conductivitate electrică și termică ridicată. Cuprul pur este, de asemenea, capabil să funcționeze ca electrozi, cu toate acestea, are o rezistență scăzută și necesită re-șlefuire frecventă a piesei de lucru.

Curent de sudare. Puterea curentului de sudare (I CB) este unul dintre principalii parametri ai sudării în puncte. Determină nu numai cantitatea de căldură eliberată în zona de sudare, ci și gradientul creșterii acesteia în timp, adică. rata de incalzire. Dimensiunile miezului sudat (d, h și h 1) depind direct de I WT și cresc proporțional cu creșterea I WT.

Trebuie remarcat faptul că curentul care curge prin zona de sudare (I CB) și curentul care curge în circuitul secundar al mașinii de sudură (I 2) diferă unul de celălalt - și cu atât mai mult, cu atât distanța dintre punctele de sudură este mai mică. . Motivul pentru aceasta este curentul de șunt (Ish) care curge în afara zonei de sudare - inclusiv prin punctele făcute anterior. Astfel, curentul din circuitul de sudare al mașinii trebuie să fie mai mare decât curentul de sudare cu valoarea curentului de șunt:

I 2 \u003d I CB + I w

Pentru a determina puterea curentului de sudare, puteți folosi diferite formule care conțin diverși coeficienți empiric obținuți empiric. În cazurile în care definiție precisă curentul de sudare nu este necesar (ceea ce se întâmplă cel mai des), valoarea acestuia este luată din tabele compilate pentru diferite moduri de sudare și diferite materiale.

Creșterea timpului de sudare permite sudarea cu curenți mult mai mici decât cei din tabel pentru dispozitivele industriale.

timpul de sudare. Timpul de sudare (t CB) este înțeles ca durata impulsului de curent atunci când se realizează un punct de sudare. Împreună cu puterea curentului, determină cantitatea de căldură care este eliberată în zona de conectare atunci când trece un curent electric prin aceasta.

Odată cu creșterea t CB, pătrunderea pieselor crește și dimensiunile miezului metalului topit cresc (d, h și h 1). În același timp, crește și eliminarea căldurii din zona de topire, piesele și electrozii sunt încălzite, iar căldura este disipată în atmosferă. Când se atinge un anumit timp, poate apărea o stare de echilibru, în care toată energia de intrare este îndepărtată din zona de sudare, fără a crește penetrarea pieselor și dimensiunea miezului. Prin urmare, o creștere a t SW este recomandabilă numai până la un anumit punct.

La calcularea cu precizie a duratei pulsului de sudare trebuie luați în considerare mulți factori - grosimea pieselor și dimensiunea punctului de sudură, punctul de topire al metalului care este sudat, limita de curgere a acestuia, coeficientul de acumulare de căldură etc. Există formule complexe cu dependențe empirice, care, dacă este necesar, efectuează calculul.

În practică, cel mai adesea timpul de sudare se ia conform tabelelor, corectând, dacă este necesar, valorile acceptate într-o direcție sau alta, în funcție de rezultatele obținute.

Forța de compresie. Forța de compresie (F CB) afectează multe procese de sudare prin puncte cu rezistență: deformații plastice care apar în îmbinare, eliberarea și redistribuirea căldurii, răcirea metalului și cristalizarea acestuia în miez. Odată cu creșterea F CB, deformarea metalului în zona de sudare crește, densitatea curentului scade, iar rezistența electrică în secțiunea electrod-piesa de prelucrat-electrod scade și se stabilizează. Cu condiția ca dimensiunile miezului să rămână neschimbate, rezistența punctelor de sudură crește odată cu creșterea forței de compresie.

La sudarea în condiții dure, se folosesc valori mai mari ale F CB decât la sudarea moale. Acest lucru se datorează faptului că, odată cu creșterea rigidității, crește puterea surselor de curent și pătrunderea pieselor, ceea ce poate duce la formarea de stropi de metal topit. O forță mare de compresie este concepută doar pentru a preveni acest lucru.

După cum sa menționat deja, pentru a forja un punct de sudură pentru a elibera stresul și pentru a crește densitatea miezului, tehnologia de sudare prin puncte cu rezistență asigură în unele cazuri o creștere pe termen scurt a forței de compresie după oprirea pulsului electric. . Ciclograma în acest caz arată după cum urmează.

În fabricarea celor mai simple mașini de sudură prin rezistență pentru uz casnic, există puține motive să se angajeze în calcule precise ale parametrilor. Valorile aproximative pentru diametrul electrodului, curentul de sudare, timpul de sudare și forța de strângere pot fi luate din tabele disponibile în mai multe surse. Este necesar doar să înțelegem că datele din tabele sunt oarecum supraevaluate (sau subestimate, dacă ținem cont de timpul de sudare) în comparație cu cele care sunt potrivite pentru dispozitivele de acasă unde se folosesc de obicei modurile soft.

Pregătirea pieselor pentru sudare

Suprafața pieselor din zona de contact dintre părți și din locul de contact cu electrozii este curățată de oxizi și alți contaminanți. Cu o curățare slabă, pierderile de putere cresc, calitatea conexiunilor se deteriorează și uzura electrozilor crește. În tehnologia de sudare prin puncte prin rezistență, pentru curățarea suprafeței se folosesc sablare, roți de smirghel și perii metalice, precum și gravarea în soluții speciale.

Se impun cerințe ridicate asupra calității suprafeței pieselor din aliaje de aluminiu și magneziu. Scopul pregătirii suprafeței pentru sudare este de a îndepărta, fără deteriorarea metalului, o peliculă relativ groasă de oxizi cu rezistență electrică mare și neuniformă.

Echipamente de sudare în puncte

Diferență între specii existente Mașinile de sudură în puncte sunt determinate în principal de tipul curentului de sudare și de forma pulsului acestuia, care sunt produse de circuitele lor electrice de putere. În funcție de acești parametri, echipamentele de sudare prin puncte cu rezistență sunt împărțite în următoarele tipuri:
  • masini de sudat cu curent alternativ;
  • mașini de sudură în puncte de joasă frecvență;
  • mașini tip condensator;
  • Aparate de sudura DC.

Fiecare dintre aceste tipuri de mașini are propriile avantaje și dezavantaje din punct de vedere tehnologic, tehnic și economic. Cele mai utilizate mașini pentru sudarea cu curent alternativ.

Mașini de sudat prin puncte cu rezistență AC. schema circuitului mașinile pentru sudarea în puncte cu curent alternativ este prezentată în figura de mai jos.

Tensiunea la care se efectuează sudarea se formează din tensiunea rețelei (220/380V) folosind un transformator de sudare (TC). Modulul tiristor (CT) asigură conectarea înfășurării primare a transformatorului la tensiunea de alimentare pentru timpul necesar pentru formarea unui impuls de sudare. Folosind modulul, puteți controla nu numai durata timpului de sudare, ci și forma pulsului aplicat prin modificarea unghiului de deschidere al tiristoarelor.

Dacă înfășurarea primară este făcută nu dintr-una, ci din mai multe înfășurări, atunci prin conectarea lor în diferite combinații între ele, este posibil să se schimbe raportul de transformare, obținând diverse sensuri tensiunea de iesire si curentul de sudare pe infasurarea secundara.

Cu exceptia transformator de putereși un modul tiristor, mașinile de sudură în puncte cu rezistență AC au un set de echipamente de control - o sursă de energie pentru sistemul de control (transformator coborâtor), relee, controlere logice, panouri de control etc.

Sudarea condensatorului. Esența sudării condensatorului este că la început, energia electrică se acumulează relativ lent în condensator atunci când este încărcat, iar apoi este consumată foarte repede, generând un impuls de curent mare. Acest lucru permite sudarea să fie efectuată folosind mai puțină putere de la rețea în comparație cu mașinile convenționale de sudură în puncte.

Pe lângă acest avantaj principal, sudarea cu condensator are și altele. Cu acesta, există un consum controlat constant de energie (cea care s-a acumulat în condensator) pentru o îmbinare sudată, ceea ce asigură stabilitatea rezultatului.

Sudarea are loc într-un timp foarte scurt (sutimi și chiar miimi de secundă). Acest lucru oferă o eliberare concentrată de căldură și minimizează zona afectată de căldură. Ultimul avantaj îi permite să fie utilizat pentru sudarea metalelor cu conductivitate electrică și termică ridicată (aliaje de cupru și aluminiu, argint etc.), precum și materiale cu proprietăți termice puternic diferite.

Microsudura cu condensator rigid este utilizată în industria radio-electronică.

Cantitatea de energie stocată în condensatoare poate fi calculată folosind formula:

W = C U2/2

unde C este capacitatea condensatorului, F; W - energie, W; U - tensiune de incarcare, V. Prin modificarea valorii rezistentei in circuitul de incarcare se regleaza timpul de incarcare, curentul de incarcare si puterea consumata din retea.

Defecte de sudare prin puncte de rezistență

Cu performanțe de înaltă calitate, sudarea în puncte are o rezistență ridicată și este capabilă să asigure funcționarea produsului pentru o durată lungă de viață. În cazul distrugerii structurilor conectate prin sudare în puncte cu mai multe puncte, distrugerea are loc, de regulă, de-a lungul metalului de bază și nu de-a lungul punctelor de sudură.

Calitatea sudurii depinde de experiența dobândită, care se reduce în principal la menținerea duratei necesare a impulsului de curent pe baza observării vizuale (prin culoare) a punctului de sudare.

Un punct de sudură realizat corect este situat în centrul îmbinării, are dimensiunea optimă a miezului turnat, nu conține pori și incluziuni, nu are stropi și fisuri externe și interne și nu creează concentrații mari de tensiuni. Când se aplică o forță de tracțiune, distrugerea structurii are loc nu de-a lungul miezului turnat, ci de-a lungul metalului de bază.

Defectele de sudare în puncte sunt împărțite în trei tipuri:

  • abateri ale dimensiunilor zonei turnate de la cele optime, deplasarea miezului față de îmbinarea pieselor sau poziția electrozilor;
  • încălcarea continuității metalului în zona de conectare;
  • modificarea proprietăților (mecanice, anticorozive etc.) ale metalului punctului de sudare sau zonelor adiacente acestuia.

Cel mai periculos defect este absența unei zone turnate (lipsa de penetrare sub formă de „lipire”), în care produsul poate rezista la sarcină la o sarcină statică scăzută, dar este distrus sub acțiunea unei sarcini și temperaturi variabile. fluctuatii.

Rezistența conexiunii este, de asemenea, redusă cu adâncituri mari de la electrozi, goluri și fisuri în marginea suprapunerii și stropirea metalului. Ca urmare a ieșirii zonei turnate la suprafață, proprietățile anticorozive ale produselor (dacă există) sunt reduse.

Lipsa totală sau parțială de fuziune, dimensiuni insuficiente ale miezului turnat. Motive posibile: Curentul de sudare prea mic, forța de strângere prea mare, uzată suprafata de lucru electrozi. Lipsa curentului de sudare poate fi cauzată nu numai de valoarea scăzută a acestuia în circuitul secundar al mașinii, ci și de atingerea electrodului de pereții verticali ai profilului sau de o distanță prea mică între punctele de sudură, ceea ce duce la o șunt mare. actual.

Defectul este detectat prin inspecție externă, prin ridicarea marginilor pieselor cu un pumn, dispozitive cu ultrasunete și radiații pentru controlul calității sudurii.

Fisuri exterioare. Cauze: curent de sudare prea mare, forță de compresie insuficientă, lipsa forței de forjare, suprafața contaminată a pieselor și/sau electrozilor, ducând la creșterea rezistenței de contact a pieselor și deteriorarea regim de temperatură sudare.

Defectul poate fi detectat cu ochiul liber sau cu lupa. Diagnosticul capilar eficient.

Se rupe la marginile poalei. Motivul acestui defect este de obicei același - punctul de sudare este situat prea aproape de marginea piesei (suprapunere insuficientă).

Se detectează prin examinare externă - cu lupa sau cu ochiul liber.

Adancituri adânci de la electrod. Cauze posibile: dimensiune prea mică (diametru sau rază) a părții de lucru a electrodului, forță excesivă de forjare, electrozi instalați incorect, de asemenea dimensiuni mari zona de turnare. Acesta din urmă se poate datora curentului de sudare excesiv sau duratei impulsului.

Stropire internă (ieșire de metal topit în spațiul dintre părți). Cauze: Valorile admisibile ale curentului sau durata impulsului de sudare sunt depășite - s-a format o zonă prea mare de metal topit. Forța de compresie este scăzută - nu a fost creată o centură de etanșare fiabilă în jurul miezului sau s-a format o cavitate de aer în miez, ceea ce a făcut ca metalul topit să curgă în spațiu. Electrozii sunt instalați incorect (aliniați greșit sau înclinați).

Se determină prin metodele de control ultrasonic sau radiografic sau de examinare externă (din cauza stropirii, se poate forma un spațiu între părți).

Stropire exterioară (ieșire a metalului pe suprafața piesei). Motive posibile: pornirea impulsului de curent cu electrozi necomprimați, valoare prea mare a curentului de sudare sau a duratei impulsului, forță de compresie insuficientă, deformarea electrozilor în raport cu piesele, contaminarea suprafeței metalice. Ultimele două motive duc la o densitate neuniformă a curentului și la topirea suprafeței piesei.

determinată prin examinare externă.

Fisuri și cochilii interne. Cauze: Durata curentului sau a impulsului este prea mare. Suprafața electrozilor sau a pieselor este murdară. Forță mică de compresie. Forța de forjare lipsă, tardivă sau insuficientă.

Cavitățile de contracție pot apărea în timpul răcirii și cristalizării metalului. Pentru a preveni apariția lor, este necesar să se mărească forța de compresie și să se aplice compresia de forjare în momentul răcirii miezului. Defectele sunt detectate prin teste cu raze X sau cu ultrasunete.

Deplasarea miezului turnat sau forma neregulată a acestuia. Motive posibile: electrozii sunt instalați incorect, suprafața pieselor nu este curățată.

Defectele sunt detectate prin teste cu raze X sau cu ultrasunete.

a arde. Cauze: prezența unui gol în piesele asamblate, contaminarea suprafeței pieselor sau electrozilor, absența sau forța scăzută de compresie a electrozilor în timpul impulsului de curent. Pentru a evita arderea, curentul trebuie aplicat numai după ce a fost aplicată forța de compresie completă. determinat prin examinare externă.

Corectarea defectelor. Metoda de corectare a defectelor depinde de natura lor. Cea mai simplă este sudarea repetată la puncte sau altă sudură. Se recomandă tăierea sau găurirea locului defect.

Dacă este imposibil de sudat (din cauza indezirabilității sau inadmisibilității încălzirii piesei), în loc de un punct de sudură defect, puteți pune un nit prin găurirea punctului de sudură. Se mai folosesc si alte metode de corectare - curatarea suprafetei in cazul stropilor exterioare, tratament termic pentru ameliorarea tensiunilor, indreptarea si forjarea atunci cand intregul produs este deformat.

Când utilizați conținutul acestui site, trebuie să puneți link-uri active către acest site, vizibile utilizatorilor și roboților de căutare.

Frezele RX fabricate de SINTERLEGHE conform brevetului EP2193003 vă permit să:

Ascuțiți electrozii de diferite forme de vârf folosind un singur tăietor

Împărțiți așchiile de material îndepărtate între electrodul de sus și cel de jos

Reduceți costul consumabilelor datorită rezistenței și durității ridicate a materialului lamei

Puteți utiliza dezvoltările SINTERLEGHE pentru a lucra cu alți producători de mașini de șlefuit (vezi imaginea)

În urma testelor de confirmare a brevetului EP2193003 pentru frezele RX, s-au obținut următoarele rezultate:

Reducerea costului de achiziție a electrozilor cu 50%

Stropire redusă

Îmbunătățirea calității și aspectului punctelor de sudură

Reducerea numărului de opriri de linie pentru înlocuirea electrozilor

Reducerea numărului de modele de lanterne utilizate

Reducerea costurilor torței

Consum redus de energie electrică

DIMENSIUNI ELETRODUL DUPA ASCUTIREA


Dispozitivul de tăiere RX SINTERLEGHE (brevet EP 2193003) poate fi utilizat atunci când se utilizează mașini de ascuțit de la alți producători:

Germania: Lutz - Brauer - AEG - Wedo

Italia: Sinterleghe - Gem - Mi-Ba

Franța: AMDP-Exrod

SUA: Semtorq, Stillwater

Japonia: Kyokuton-Obara

Parametru

Brevet RX SINTERLEGHE 2193003

Freze cu o singură lamă

Îndepărtarea materialului electrodului, cu o forță de compresie a electrodului de 120 daN

0,037 mm/s

0,08 mm/s

Numărul de cicluri pentru ascuțirea electrozilor înainte de a le înlocui

Timp de ascuțire

Numărul de puncte de sudură pe toată durata de viață a electrozilor

Durată de viață a tăierii pentru ascuțire

60.000 (12 luni)

10.000 (3 luni)

Este timpul să înlocuiți electrozii în 200 de zile

Economisire de timp

Brevet RX SINTERLEGHE 2193003

Freze cu o singură lamă

Costul a doi electrozi

Costul electrozilor pentru sudare 10.000 de puncte

Costuri pe an pentru achiziționarea de electrozi noi (2.000.000 de puncte / 200 de zile lucrătoare)

Costul anual al suportului lamei

Cost anual pe lamă

(4 bucățix50 euro) = 200 euro

Cost anual pe lanternă

Costuri anuale de întreținere și înlocuire pentru torțe

12 euro (4 lez x 3 euro)

Costul total al achiziționării electrozilor și al înlocuirii lamelor sau tăietorilor

costul total pe aparat de sudură pe o perioadă de 8 ani

Costuri pentru 10 aparate de sudura

Economisire

Folosit peste tot. Sunt folosite pentru sudarea aluminiului, oțelului inoxidabil, metalelor neferoase și multe alte materiale. Combinația electrod tungsten + gaz de protecție este o alegere bună pentru cei care doresc să realizeze suduri de calitate.

Dar orice sudor vă va spune că, pentru un rezultat decent, nu este suficient să cunoașteți singur tehnologia de sudare. De asemenea, este necesar să vă amintiți mici trucuri care vă vor simplifica și chiar îmbunătăți rezultatul muncii dvs. Unul dintre aceste trucuri este ascuțirea electrodului. În acest articol, vom descrie pe scurt de ce este necesar și cum puteți ascuți singur un electrod de wolfram.

Tungstenul este unul dintre cele mai refractare metale folosite la fabricarea electrozilor. Punctul de topire al wolframului este de peste 3000 de grade Celsius. În condiții normale de sudare, aceste temperaturi nu sunt utilizate. Prin urmare, electrozii de wolfram sunt numiți neconsumabile. Când sunt aplicate, practic nu se schimbă în dimensiune.

Dar, în ciuda acestui fapt, electrozii de tungsten pot deveni în continuare mai scurti. În timpul procesului de sudare (de exemplu, când se lovește arcul sau când se formează o cusătură), electrodul se poate șlefui de suprafața metalică. În cele mai multe cazuri, nu este chiar atât de rău. Dar uneori un electrod contondent provoacă lipsa fuziunii.

Cum se rezolvă această problemă? Foarte simplu: ascuțiți. Un electrod de tungsten ascuțit își îndeplinește regulat funcția, formând cusături durabile de înaltă calitate.

Cum să ascuți un electrod

Ascuțirea electrodului de wolfram poate fi efectuată într-o varietate de moduri. Aceasta poate fi o roată abrazivă, ascuțire chimică, ascuțire cu o pastă specială sau ascuțire mecanică. Acesta din urmă se realizează cu ajutorul unor dispozitive speciale. Ele pot fi atât portabile, cât și staționare.


Cele portabile includ o mașină manuală pentru ascuțirea electrozilor de wolfram, iar cele staționare includ o mașină pentru ascuțirea electrozilor de wolfram. În opinia noastră, utilizarea unor astfel de dispozitive dă cel mai bun rezultat.

Forma de ascuțire poate fi sferică sau conică. Forma sferică este mai potrivită pentru sudarea în curent continuu, iar forma conică este mai potrivită pentru sudarea în curent alternativ. Unii sudori notează că nu observă o mare diferență atunci când sudează cu electrozi cu formă diferită ascuțirea. Dar experiența noastră a arătat că există diferențe. Și dacă ești sudor profesionist, diferența va fi evidentă.

Lungimea optimă a piesei ascuțite poate fi calculată prin formula Ø*2 . Adică, dacă diametrul electrodului este de 3 mm, atunci lungimea părții ascuțite ar trebui să fie de 6 mm. Și așa prin analogie cu orice alt diametru. După ascuțire, ștergeți ușor capătul electrodului, lovindu-l pe o suprafață tare.

Un alt parametru important este unghiul de ascuțire a electrodului. Va depinde de ce cantitate de curent de sudare vei folosi.

Deci, atunci când sudați la o valoare scăzută a curentului de sudare, un unghi de 10-20 de grade va fi suficient pentru ascuțire. Unghiul optim este de 20 de grade.

Un unghi de ascuțire de 20-40 de grade este o opțiune bună atunci când sudați cu curenți medii de sudare.

Dacă utilizați curenți mari, atunci unghiul de ascuțire poate fi de la 40 la 120 de grade. Dar nu recomandăm ascuțirea tijei mai mult de 90 de grade. În caz contrar, arcul va arde instabil și vă va fi dificil să formați o cusătură.