Sudarea prin puncte, datorită apariției dispozitivelor portabile compacte, cum ar fi BlueWeldPlus, devine populară nu numai în aplicațiile la scară industrială, ci și în viața de zi cu zi. Punctul slab al acestei tehnologii îl reprezintă electrozii pentru sudarea prin contact: rezistența lor scăzută în multe cazuri sperie consumatorul.

Motive pentru fragilitatea electrozilor de sudare prin rezistență

Procesul de sudare prin contact constă din următoarele etape:

1. Pregătirea prealabilă a suprafeței pieselor de îmbinat - nu trebuie curățată ușor de murdărie și oxizi, dar și foarte netedă pentru a elimina denivelările tensiunii câmpului electric rezultat.
2. Prinderea manuală sau mecanică a pieselor de sudat - cu creșterea forței de strângere, intensitatea difuziei și rezistența mecanică crește sudură.
3. Topirea locală a metalelor în zona de presare prin căldură curent electric, rezultând formarea unei îmbinări sudate. Prinderea electrozilor în această etapă previne formarea stropilor de sudură.
4. Oprirea curentului și răcirea treptată a sudurii.

Astfel, materialul electrozilor pentru sudarea prin contact suferă nu numai solicitări termice semnificative, ci și sarcini mecanice. Prin urmare, i se impun o serie de cerințe - conductivitate electrică ridicată, rezistență termică ridicată (inclusiv din cauza fluctuațiilor constante de temperatură), valori crescute ale rezistenței la compresiune, coeficient scăzut de capacitate termică. Un număr limitat de metale au un astfel de complex de proprietăți. În primul rând, este cupru, iar aliajele bazate pe acesta, cu toate acestea, nu satisfac întotdeauna cerințele de producție.

In conexiune cu creștere constantă caracteristicile energetice produse de mulți mărci comerciale orientați consumatorul către utilizarea doar a electrozilor „lor”, de marcă, ceea ce nu este întotdeauna respectat. Ca urmare, calitatea sudurilor obținute folosind această tehnologie scade, iar încrederea în procesul de sudare electrică de contact în sine este subminată.

Aceste probleme sunt depășite în două moduri: prin îmbunătățirea tipurilor și modelelor de electrozi de sudare pentru sudură în puncte, și dezvoltarea de noi materiale utilizate pentru fabricarea unor astfel de electrozi. Pentru utilizatorii privați contează și prețul problemei.

Materiale pentru electrozi

Conform GOST 2601, criteriul pentru calitatea cusăturii finite este rezistența sa la tracțiune sau la forfecare. Depinde de intensitatea puterii termice din zona de descărcare electrică și, prin urmare, este asociată în primul rând cu caracteristicile termofizice ale materialului electrodului.

Utilizarea electrozilor de cupru este ineficientă din două motive. În primul rând, cuprul, fiind un metal foarte ductil, nu are suficientă elasticitate pentru a restabili complet forma geometrică a electrozilor între ciclurile de lucru. În al doilea rând, cuprul este foarte rar, iar înlocuirea frecventă a electrozilor provoacă costuri financiare mari.

Încercările de a folosi cupru mai dur, întărit nu au succes: pentru materialul călit la lucru, în paralel cu creșterea durității, temperatura de recristalizare scade, prin urmare, cu fiecare ciclu de lucru, uzura capătului de lucru al electrodului de sudare cu rezistență va crește. . De aceea uz practic a primit aliaje de cupru cu adăugarea unui număr de alte metale. În special, introducerea cadmiului, beriliului, magneziului, zincului și aluminiului într-un aliaj de cupru nu modifică semnificativ conductivitatea termică, dar îmbunătățește duritatea la încălzire. Stabilitatea electrodului împotriva sarcinilor termice dinamice este mărită de fier, nichel, crom și siliciu.

Atunci când se selectează materialul optim pentru sudarea electrozilor pentru sudarea prin contact, aceștia sunt ghidați de indicatorul conductivității electrice specifice a aliajului. Cu cât diferă mai puțin (în jos) de conductivitatea electrică a cuprului pur - 0,0172 Ohm mm 2 / m, cu atât mai bine.

Cea mai eficientă rezistență la uzură și deformare o arată aliajele, care includ cadmiul (0,9 ... 1,2%), magneziu (0,1 ... 0,9%) și bor (0,02 ... 0,03%).

Alegerea materialului pentru electrozii de sudare în puncte depinde și de sarcinile specifice ale procesului. Se pot distinge trei grupuri:

1. Electrozi proiectați pentru sudarea prin rezistență în condiții dure (alternarea continuă a ciclurilor, temperaturi ale suprafeței de până la 450 ... 500ºС). Sunt realizate din bronzuri care conțin crom și zirconiu (Br.Kh, Br.KhTsr 0,6-0,05. Bronzuri nichel-siliciu (Br.KN1-4), precum și bronzuri aliate suplimentar cu titan și beriliu (Br.NTB), utilizate pentru sudarea în puncte a oțelurilor și aliajelor inoxidabile și rezistente la căldură.
2. Electrozi utilizați la temperaturi de contact pe suprafață de până la 250 ... 300ºС (sudarea oțelurilor carbon și slab aliate, produse din cupru și aluminiu). Sunt fabricate din aliaje de cupru de clase MS și MK.
3. Electrozi pentru condiții de funcționare relativ ușoare (temperaturi de suprafață de până la 120 ... 200ºС). Ca materiale sunt folosite bronzul cadmiu Br.Kd1, bronzul crom Br.Kh08, bronzul siliciu nichel Br.NK etc.. Astfel de electrozi pot fi folosiți și pentru sudarea electrică cu contact cu role.

De remarcat că, în ordinea descrescătoare a conductivității electrice (față de cuprul pur), aceste materiale sunt dispuse în următoarea succesiune: .NK →Br.Kd1→Br.KN1-4. În special, încălzirea până la temperatura necesară a unui electrod din bronz Br.KhTsr 0,6-0,05 va avea loc aproximativ de două ori mai rapid decât cea obținută din bronz Br.KN1-4.

Modele de electrozi

Locul cel mai puțin rezistent al electrodului este partea sa de lucru sferică. Electrodul este respins dacă mărirea dimensiunilor fundului depășește 20% din dimensiunile primare. Designul electrozilor este determinat de configurația suprafeței de sudat. Există următoarele versiuni ale instrumentului

1. Cu un cilindric piesa de lucruși un scaun conic.
2. Cu o parte conică de aterizare și de lucru și o secțiune cilindrică de tranziție.
3. Cu un capăt de lucru sferic.
4. Cu capătul de lucru teșit.

În plus, electrozii pot fi solizi și compoziți.

La auto-fabricare (sau reascuțire), se recomandă menținerea următoarelor rapoarte de dimensiuni la care unealta va avea durabilitate maximă:

• Pentru a calcula diametrul electrodului d, se utilizează dependența Р = (3…4)d 2, unde Р este compresia efectivă necesară a electrozilor în timpul procesului de sudare electrică prin rezistență. La rândul lor, valorile recomandate ale presiunii de răsturnare, la care se obțin îmbinări de cea mai bună calitate, este de 2,5 ... 4,0 kg / mm 2 din suprafața sudurii rezultate;
• Pentru electrozii cu o parte de lucru conică, unghiul optim de conicitate variază de la 1:10 (pentru o unealtă cu diametrul piesei de lucru de până la 30…32 mm) până la 1:5 – în caz contrar;
• Alegerea unghiului conului este determinată și de cea mai mare forță de compresie: la efort maxim, se recomandă să se ia o conicitate de 1:10, deoarece asigură o rezistență longitudinală crescută a electrodului.

Principalele forme de electrozi pentru sudarea prin rezistență sunt stabilite de GOST 14111, prin urmare, folosind anumite rapoarte de dimensiune, ar trebui să se țină cont de dimensiunile spațiului de așezare pentru unealta pentru un model specific de mașină de sudură prin rezistență.

Economii semnificative de material pot fi realizate prin utilizarea structurilor compozite. În același timp, pentru fabricarea carcasei sunt utilizate materiale cu valori ridicate de conductivitate electrică, iar partea de lucru detașabilă este realizată din aliaje cu duritate și rezistență ridicată la uzură (inclusiv termică). În special, aliajele ceramică-metal de la compania elvețiană AMRCO de clasele A1W sau A1WC, care conțin 56% wolfram și 44% cupru, au o combinație similară de proprietăți. Conductivitatea lor electrică ajunge la 60% din conductibilitatea electrică a cuprului pur, ceea ce determină pierderile scăzute de încălzire în timpul sudării. Aliajele de bronz cu adaosuri de crom și zirconiu, precum și wolfram, pot fi, de asemenea, materiale recomandate.

Electrozii pentru sudarea prin contact a aliajelor ușoare, unde nu este necesară o forță de strângere semnificativă, sunt executați cu o piesă de lucru sferică și este recomandabil să se utilizeze bronzuri de siliciu pentru fălcile de contact ale mașinilor electrice de sudură în puncte.

Caracteristicile mecanice ale electrozilor trebuie să se încadreze în următoarele limite:

• duritate Brinell, HB - 1400 ... 2600;
• Modulul Young, GPa – 80…140;
• Momentul de încovoiere final, kgcm - nu mai puțin de 750 ... 800.

Modelele electrozilor trebuie să fie întotdeauna goale pentru a asigura o răcire eficientă.

Am decis să separăm povestea despre suporturile de electrozi și electrozii pentru sudarea în puncte într-un articol separat, datorită cantității mari de material pe acest subiect.

Suport electrozi pentru aparate de sudat prin puncte

Suporturile de electrozi sunt folosite pentru a instala electrozi, pentru a regla distanța dintre ei, pentru a furniza curent de sudare la electrozi și pentru a elimina căldura generată în timpul sudării. Forma și designul suporturilor de electrozi sunt determinate de forma ansamblului sudat. De regulă, suportul de electrod este un tub de cupru sau alamă cu un orificiu conic pentru instalarea electrodului. Acest orificiu poate fi realizat de-a lungul axei suportului de electrod, perpendicular pe axa sau în unghi. Adesea aceeași mașină poate fi echipată cu mai multe opțiuni pentru suporturi de electrozi pentru fiecare tip de electrod, în funcție de forma pieselor care urmează să fie sudate. În unele mașini de putere redusă, suporturile de electrozi pot să nu fie incluse deloc, deoarece funcțiile lor sunt îndeplinite prin sudură trunchiuri.
În mașinile standard, suporturile de electrozi drepte sunt cel mai des utilizate (Fig. 1), ca fiind cele mai simple. În ele pot fi instalați electrozi de diferite forme. În cazul pieselor de sudură dimensiuni mari cu acces limitat la locul de sudare, este recomandabil să folosiți suporturi de electrozi figurați cu electrozi simpli de formă dreaptă. Sunt fixate în suporturi de electrozi datorită unei potriviri conice, știfturi sau șuruburi. Scoaterea electrodului din suport se realizează prin lovire ușoară cu un ciocan de lemn sau un extractor special.

Electrozi de sudare în puncte

Electrozii de sudare în puncte sunt utilizați pentru comprimarea pieselor, pentru a furniza curent de sudare pieselor și pentru a elimina căldura generată în timpul sudării. Acesta este unul dintre cele mai critice elemente ale circuitului de sudare al unei mașini de sudură în puncte, deoarece forma electrodului determină posibilitatea sudării unui anumit nod, iar durabilitatea acestuia determină calitatea sudurii și durata de funcționare fără probleme a mașinii. Operațiune. Există electrozi drepti (Fig. 4) și ondulați (Fig. 5). Câteva exemple de utilizare a electrozilor drepti sunt prezentate în Tabelul 1. Mulți electrozi drepti sunt fabricați în conformitate cu GOST 14111-77 sau OST 16.0.801.407-87.

Electrozii ondulați au o axă care trece prin centru suprafata de lucru, este deplasat semnificativ față de axa suprafeței de aterizare (con). Sunt utilizate pentru sudarea pieselor de formă complexă și a ansamblurilor în locuri greu accesibile.

Proiectarea electrozilor pentru sudarea în puncte

Electrodul pentru sudarea în puncte (Fig. 6) constă structural dintr-o parte de lucru (1), o parte mijlocie (cilindrica) (2) și o parte de aterizare (3). În interiorul corpului electrodului, există un canal intern, în care este introdus tubul pentru alimentarea cu apă de răcire a suportului de electrod.
Partea de lucru (1) a electrodului are o suprafață plană sau sferică; diametrul suprafeţei de lucru d el sau raza sferei R el se alege în funcţie de materialul şi grosimea pieselor de sudat. Unghiul conului piesei de lucru este de obicei de 30°.
Partea de mijloc (2) asigură rezistența electrodului și posibilitatea utilizării extractoarelor sau a altor instrumente pentru demontarea electrozilor. Producătorii folosesc diferite metode pentru a calcula dimensiunile electrozilor. În URSS, conform OST 16.0.801.407-87, au fost stabilite serii standard:

D el = 12, 16, 20, 35, 32, 40 mm

L = 35, 45, 55, 70, 90, 110 mm

În funcție de forța maximă de compresie a mașinii:

D el \u003d (0,4 - 0,6) √ F el (mm).

Unde: F el - forța maximă de compresie a mașinii (daN).

Partea de aterizare (3) trebuie să aibă un conic pentru o fixare strânsă în suportul electrodului și pentru a preveni scurgerea apei de răcire. Pentru electrozii cu diametrul de 12-25 mm, conicitatea este de 1:10, pentru electrozii cu diametrul de 32-40 mm, conicitatea este de 1:5. Lungimea părții conice nu este mai mică de 1,25D el. Partea de aterizare este prelucrată cu o puritate de cel puțin clasa a 7-a (R z 1,25).

Diametrul canalului intern de răcire este determinat de debitul de apă de răcire și de rezistența la compresiune suficientă a electrodului și este:

d 0 \u003d (0,4 - 0,6) D el (mm).

Distanța de la suprafața de lucru a electrodului până la partea inferioară a canalului interior afectează în mare măsură caracteristici de performanta electrod: durabilitate, durată de viață. Cu cât această distanță este mai mică, cu atât este mai bună răcirea electrodului, dar cu atât electrodul poate rezista mai puțin la re-macinare. Conform datelor experimentale:

h = (0,75 - 0,80) D el (mm).

Inserțiile refractare din wolfram W sau molibden Mo (Fig. 4g) sunt presate în electrozi de cupru sau lipite cu lipituri care conțin argint; astfel de electrozi se folosesc la sudarea otelurilor galvanizate sau anodizate. Electrozii cu o piesă de lucru înlocuibilă (Fig. 4i) și cu o articulație sferică (Fig. 4k) sunt utilizați la sudarea pieselor din diferite materiale sau piese de diferite grosimi. Piesa de lucru înlocuibilă este realizată din wolfram, molibden sau aliajele acestora cu cupru și este atașată la electrod cu o piuliță de îmbinare. De asemenea, sunt utilizați electrozi din oțel sau alamă cu o înveliș de cupru presat (Fig. 4h) sau electrozi de cupru cu un manșon din oțel cu arc.

Materiale pentru electrozi de sudare în puncte

Rezistența electrozilor este capacitatea lor de a menține dimensiunile și forma suprafeței de lucru (capăt), de a rezista transferului reciproc al metalului electrozilor și pieselor care urmează a fi sudate (contaminarea suprafeței de lucru a electrodului). Depinde de designul și materialul electrodului, diametrul părții sale cilindrice, unghiul conului, proprietățile și grosimea materialului sudat, modul de sudare și condițiile de răcire a electrodului. Uzura electrozilor depinde de proiectarea electrozilor (material, diametrul părții cilindrice, unghiul conului suprafeței de lucru) și de parametrii modului de sudare. Supraîncălzirea, topirea, oxidarea în timpul funcționării într-un mediu umed sau corosiv, deformarea electrozilor în timpul efort deosebit compresia, deformarea sau deplasarea electrozilor măresc uzura acestora.

Materialul electrodului este selectat luând în considerare următoarele cerințe:

• conductivitate electrică comparabilă cu cea a cuprului pur;
• conductivitate termică bună;
• Putere mecanică;
• prelucrabilitate prin presiune și tăiere;
• rezistență la înmuiere sub încălzire ciclică.

În comparație cu cuprul pur, aliajele bazate pe acesta au o rezistență de 3-5 ori mai mare la stres mecanic, prin urmare, aliajele de cupru sunt utilizate pentru electrozii de sudare în puncte cu cerințele lor aparent care se exclud reciproc. Aliarea cu cadmiu Cd, crom Cr, beriliu Be, aluminiu Al, zinc Zn, zirconiu Zr, magneziu Mg nu reduce conductivitatea electrică, dar crește rezistența în stare de încălzire, în timp ce fierul Fe, nichel Ni și siliciu Si cresc duritatea și rezistența mecanică. . Exemple de utilizare a unor aliaje de cupru pentru electrozi de sudare în puncte sunt prezentate în tabelul 2.

Alegerea electrozilor pentru sudarea în puncte

La alegerea electrozilor, parametrii principali sunt forma și dimensiunile suprafeței de lucru a electrodului. În acest caz, este necesar să se țină cont de calitatea materialului de sudat, de combinația de grosimi a foilor de sudat, de forma ansamblului sudat, de cerințele pentru suprafața după sudare și de parametrii de proiectare. a modului de sudare.

Distinge următoarele tipuri forme ale suprafeței de lucru a electrodului:

• cu cele plate (caracterizate prin diametrul suprafetei de lucru d el);
• cu suprafete sferice (caracterizate prin raza R el).

Electrozii cu suprafață sferică sunt mai puțin sensibili la distorsiuni, de aceea sunt recomandați pentru utilizarea pe mașini de tip radial și mașini suspendate (clești) și pentru electrozi profilați care funcționează cu o deformare mare. Producătorii ruși se recomandă utilizarea numai a electrozilor cu suprafață sferică pentru sudarea aliajelor ușoare, ceea ce face posibilă evitarea loviturilor și a decupărilor de-a lungul marginilor punctului de sudare (vezi Fig. 7). Dar puteți evita loviturile și decupările folosind electrozi plati cu un capăt mărit. Aceiași electrozi articulați evită distorsiunile și, prin urmare, pot înlocui electrozii sferici (Fig. 8). Cu toate acestea, acești electrozi sunt recomandați în principal pentru sudarea tablelor cu o grosime ≤1,2 mm.

Conform GOST 15878-79, dimensiunile suprafeței de lucru a electrodului sunt selectate în funcție de grosimea și gradul materialelor sudate (a se vedea tabelul 3). După examinarea secțiunii transversale a punctului de sudură, devine clar că există o relație directă între diametrul electrodului și diametrul miezului punctului de sudură. Diametrul electrodului determină aria suprafeței de contact, care corespunde diametrului fictiv al conductorului de rezistență r dintre foile de sudat. Rezistența de contact R va fi invers proporțională cu acest diametru și invers proporțională cu compresia preliminară a electrozilor pentru a netezi microrugozitatea suprafeței. Cercetările efectuate de ARO (Franța) au arătat că calculul diametrului suprafeței de lucru a electrodului poate fi efectuat conform formulei empirice:

d el = 2t + 3 mm.

Unde t este grosimea nominală a tablelor de sudat.

Este cel mai dificil să se calculeze diametrul electrodului atunci când grosimea foilor care sunt sudate este inegală, când un pachet de trei sau mai multe piese este sudat și când sunt sudate materiale diferite. Evident, la sudarea pieselor de diferite grosimi, diametrul electrodului trebuie selectat în raport cu foaia mai subțire. Folosind formula de calcul a diametrului electrodului, care este proporțional cu grosimea foii care este sudată, formăm un conductor fictiv cu un diametru conic, care, la rândul său, mută punctul de încălzire în punctul de contact al acestor două foi (Fig. . 10).

Atunci când sudați un pachet de piese în același timp, alegerea diametrului suprafeței de lucru a electrodului se face în funcție de grosimea părților exterioare. La sudarea unor materiale diferite cu caracteristici termofizice diferite, se observă o penetrare mai mică într-un metal cu o rezistivitate electrică mai mică. În acest caz, se folosește un electrod cu un diametru mare al suprafeței de lucru d el sau dintr-un material cu conductivitate termică mai mare (de exemplu, bronz crom BrX) pe partea părții metalice cu rezistență mai mică.

Valery Raisky
Revista „Echipamente: piață, ofertă, prețuri”, Nr.05, mai 2005

Literatură:

1. Knorozov B.V., Usova L.F., Tretyakov A.V. Tehnologia metalelor și știința materialelor. - M., Metalurgie, 1987.
2. Manualul constructorului de mașini. T. 5, carte. 1. Ed. Satel E.A. - M., Mashgiz, 1963.

Acest tabel arată clar importanța întreținerii electrozilor. Acest lucru este important nu numai pentru a menține calitatea îmbinării sudate, care este de o importanță capitală, ci și pentru a reduce stresul inutil asupra echipamentului de sudură. După examinarea datelor tabelare, puteți trage propriile concluzii.

PROFIL SFAT

PUNT DE SUDARE

CURENT NECESAR, A

REZULTAT

ÎNTREȚINEREA CORECTĂ A ELECTROZLOR PENTRU SUDARE LA PUNT DE REZISTENTĂ ȘI LA RECUPERARE

Electrozi de sudura prin proiectie

Pentru a asigura alinierea precisă necesară pentru contact bunși calitatea îmbinărilor sudate, electrozii pentru sudarea prin proiecție ar trebui să fie amplasați direct pe linia centrală de aplicare a presiunii. Pe lângă aspectul îmbinărilor sudate de proastă calitate, alinierea insuficientă a electrozilor poate duce la deteriorarea suprafețelor lor [Fig. unu].

O altă cauză serioasă a sudării defectuoase este neparalelismul suprafețelor electrozilor. Aceasta implică o presiune neuniformă asupra electrozilor, ceea ce face ca metalul topit să iasă din zona de sudare în timpul ciclului de sudare. În cazul în care sudarea a trecut prin partea de rulment a electrodului, reliefurile sunt deteriorate, iar izolația se poate arde. În plus, neparalelismul duce la mușcarea vârfurilor electrodului de părțile lor de rezemare în timpul sudării, ceea ce duce la o arsură a piesei de prelucrat în punctul de contact cu reliefuri deplasate și este posibilă o deplasare în raport cu părțile de împerechere ale echipamentului de sudură. [Smochin. 2].

AR TREBUI SĂ
... păstrați o sursă de electrozi pe mașină pentru a minimiza timpul de nefuncționare din cauza înlocuirii electrozilor,
... măcinați electrozii strung,
...utilizați cupru special de grad 3 pentru vârfurile electrozilor.
NU URMEAZĂ
... așezați electrozii (o suprafață neuniformă va duce fie la sudarea parțială, fie la stropirea metalului din zona de sudare),

Electrozi de sudare în puncte

În sudarea prin puncte de contact, concentrația termică depinde de dimensiunea și forma vârfurilor electrodului. Sudarea se efectuează pe întreaga zonă de sub vârful electrodului prin care trece curentul. Vârfurile electrozilor de sudare în puncte de diametru mic se strică sau se uzează mult mai repede decât omologii lor de sudură în relief și, prin urmare, trebuie ascuțite în mod regulat pentru a menține un contact adecvat [fig. 3].

AR TREBUI SĂ
... păstrați o sursă de electrozi pe mașină,
... măcinați periodic electrozii mașină specializată,
... pentru a modifica diametrul vârfurilor atunci când se lucrează cu grosimi diferite ale metalului sudat.
NU URMEAZĂ
... pileți electrozii (o suprafață neuniformă va duce la lipsa pătrunderii),
... depozitați electrozii în locuri unde este posibilă deteriorarea suprafețelor lor,
... folosiți o cheie reglabilă pentru a scoate electrozii.

1. Pentru a asigura o aliniere perfectă, suprafețele și axele electrozilor trebuie să fie paralele. Acest lucru poate fi testat introducând o bucată de cărbune și o foaie de hârtie albă curată între electrozi și rulând electrozii în modul de testare. Imprimarea rezultată pe hârtie va arăta dimensiunea și uniformitatea planului de contact dintre cele două suprafețe.

2. Folosiți o cămașă de apă dacă este necesar și păstrați-o cât mai aproape de suprafața de sudură.

3. Păstrați curat materialul de sudat: fără ulei, peliculă, murdărie și alte materii străine.

4. Urmați procedura de sudare prescrisă.

ELECTROZI SI SUPORTURI DE SUDARE

Designul electrozilor trebuie să aibă o formă și dimensiuni care să ofere acces la partea de lucru a electrodului la locul de sudare a pieselor, să fie adaptat pentru o instalare convenabilă și fiabilă pe mașină și să aibă o rezistență ridicată a suprafeței de lucru.

Cei mai simpli pentru fabricare și exploatare sunt electrozii drepti, fabricați în conformitate cu GOST 14111-69 din diverse aliaje de electrozi de cupru, în funcție de calitatea metalului pieselor sudate.

Uneori, de exemplu, la sudarea metalelor diferite sau a pieselor cu o diferență mare de grosime, pentru a obține îmbinări de înaltă calitate, electrozii trebuie să aibă o conductivitate electrică și termică suficient de scăzută (30 ... 40% din cupru). Dacă întregul electrod este realizat dintr-un astfel de metal, atunci se va încălzi intens din cauza curentului de sudare datorită rezistenței sale electrice ridicate. În astfel de cazuri, baza electrodului este realizată dintr-un aliaj de cupru, iar partea de lucru este realizată din metal cu proprietățile necesare pentru formarea normală a îmbinărilor. Piesa de lucru 3 poate fi înlocuibilă (Fig. 1, a) și fixată cu o piuliță 2 pe baza 1. Utilizarea electrozilor cu acest design este convenabilă, deoarece vă permite să setați piesa de lucru dorită atunci când schimbați grosimea și calitatea metalului pieselor de sudat. Dezavantajele unui electrod cu o piesă înlocuibilă sunt posibilitatea de a-l utiliza numai la sudarea pieselor cu abordări bune și răcire insuficientă. Prin urmare, astfel de electrozi nu ar trebui folosiți la sudarea grea la un ritm ridicat.

Orez. unu . Electrozi cu o parte de lucru din alt metal

Partea de lucru a electrozilor este realizată și sub forma unui vârf lipit (Fig. 1, b) sau presat (Fig. 1, c). Vârfurile sunt realizate din wolfram, molibden sau compozițiile lor cu cupru. Când apăsați un vârf de wolfram, este necesar să șlefuiți suprafața sa cilindrică pentru a asigura un contact sigur cu baza electrodului. La sudarea pieselor din oțel inoxidabil cu o grosime de 0,8…1,5 mm, diametrul insertului de tungsten 3 (Fig. 1, c) este de 4…7 mm, adâncimea piesei presate este de 10…12 mm, iar partea proeminentă este de 1,5…2 mm. Cu o parte mai proeminentă, se observă supraîncălzirea și o scădere a rezistenței electrodului. Suprafața de lucru a inserției poate fi plană sau sferică.

O atenție deosebită în proiectarea electrozilor trebuie acordată formei și dimensiunilor părții de aterizare. Cea mai comună parte conică de aterizare, a cărei lungime ar trebui să fie de cel puțin. Electrozii cu con scurt trebuie utilizați numai atunci când sudați folosind forțe și curenți mici. Pe lângă potrivirea conică, uneori electrozii sunt fixați pe filet cu o piuliță de îmbinare. O astfel de conectare a electrozilor poate fi recomandată c. masini multipunct, cand este important sa ai aceeasi distanta initiala intre electrozi, sau in cleme. Când se folosesc suporturi de electrozi figurați, se folosesc și electrozi cu o parte cilindrică de aterizare (vezi Fig. 8, d).

Atunci când se sudează prin puncte cu un contur complex și abordări slabe ale joncțiunii, se utilizează o mare varietate de electrozi figurați, care au un design mai complex decât cei drepti, sunt mai puțin convenabil de utilizat și, de regulă, au durabilitate redusă. Prin urmare, este recomandabil să folosiți electrozi figurați atunci când sudarea nu este, în general, fezabilă fără aceștia. Dimensiunile și forma electrozilor ondulați depind de dimensiunile și configurația pieselor, precum și de designul suporturilor de electrozi și consolelor mașinii de sudură (Fig. 2).

Orez. 2. Diverse tipuri de electrozi formați

Electrozii ondulați în timpul funcționării experimentează de obicei un moment de încovoiere semnificativ din aplicarea forței în afara axei, care trebuie luat în considerare la alegerea sau proiectarea electrozilor. Momentul încovoietor și secțiunea de obicei mică a consolei creează deformații elastice semnificative. În acest sens, deplasarea reciprocă a suprafețelor de lucru ale electrozilor este inevitabilă, mai ales dacă un electrod este drept, iar celălalt este modelat. Prin urmare, pentru electrozii figurați, este de preferat forma sferică a suprafeței de lucru. În cazul electrozilor formați care se confruntă cu momente de încovoiere mari, este posibilă deformarea părții conice de aterizare și a soclului suport electrodului. Momentele maxime admisibile de încovoiere pentru electrozii figurați din bronz Br.NBT și suporturile de electrozi din bronz tratat termic Br.Kh sunt, conform datelor experimentale, pentru conurile de electrozi cu diametrul de 16, 20, respectiv 25 mm, 750. , 1500 și 3200 kg× vezi. Dacă partea conică a electrodului figurat experimentează un moment mai mare decât cel permis, atunci diametrul maxim al conului ar trebui mărit.

Atunci când proiectați electrozi cu figuri spațiale complecși, se recomandă prefabricarea modelului lor din plastilină, lemn sau metal ușor de prelucrat. Acest lucru face posibilă stabilirea celor mai raționale dimensiuni și formă a electrodului modelat și evitarea modificărilor în fabricarea acestuia imediat din metal.

Pe fig. 3 prezintă câteva exemple de noduri de sudare în locuri cu acces limitat. Sudarea unui profil cu carcasă se realizează cu un electrod inferior cu suprafața de lucru deplasată (Fig. 3, a).

Orez. 3. Exemple de utilizare a electrozilor ondulați

Un exemplu de utilizare a electrodului superior cu ascuțire oblică și a celui inferior, ondulat, este prezentat în fig. 3b. Unghiul de abatere al suportului de electrod de la axa verticală nu trebuie să fie mai mare de 30°, în caz contrar, orificiul conic al suportului de electrod este deformat. Dacă este imposibil să instalați electrodul superior cu o înclinare, atunci acesta poate fi și ondulat. Electrodul modelat este îndoit în două planuri pentru a ajunge la un punct de sudare greu accesibil (Fig. 3, cd). Dacă nu există sau există o mișcare orizontală limitată a consolelor pentru piesele de sudură prezentate în fig. 3e, se folosesc doi electrozi formați cu aceleași proeminențe.

Uneori, electrozii formați percep momente de încovoiere foarte mari. Pentru a evita deformarea părții conice de ședere, electrodul modelat este fixat suplimentar de suprafața exterioară a suportului de electrod cu o clemă și un șurub (Fig. 4, a). Rezistența electrozilor figurați cu o conexiune lungă crește semnificativ dacă sunt fabricați din compoziție (armați). Pentru aceasta, partea principală a electrodului este realizată din oțel, iar partea care transportă curent este realizată dintr-un aliaj de cupru (Fig. 4, b). Conectarea pieselor purtătoare de curent între ele se poate face prin lipire, iar cu o consolă din oțel - prin șuruburi. O variantă de proiectare este posibilă atunci când electrodul din aliaj de cupru figurat este armat (întărit) cu elemente din oțel (lamele), care nu ar trebui să formeze un inel închis în jurul electrodului, deoarece în el vor fi induși curenți, crescând încălzirea electrodului. Este recomandabil să fixați electrozi figurați care experimentează momente mari sub forma unei piese cilindrice alungite, pentru instalarea într-o mașină în locul unui suport de electrod (vezi Fig. 4, b).

Orez. 4. Electrozi care percep un moment de încovoiere mare:

a - cu ranforsare pentru suprafata exterioara a suportului electrodului;

b - electrod armat: 1 - consola din otel; 2 - electrod; 3 - plumb de curent

În cele mai multe cazuri, sudarea în puncte utilizează răcirea internă a electrozilor. Totuși, dacă sudarea se efectuează cu electrozi de secțiune transversală mică sau cu căldură mare, iar materialul sudat nu este supus coroziunii, se folosește răcirea externă în clești. Alimentarea cu apă de răcire se realizează fie prin tuburi speciale, fie prin găuri în partea de lucru a electrodului în sine. Mari dificultăți apar la răcirea electrozilor ondulați, deoarece nu este întotdeauna posibilă aducerea apei direct în partea de lucru din cauza secțiunii transversale mici a părții în consolă a electrodului. Uneori, răcirea se realizează folosind tuburi subțiri de cupru lipite pe suprafețele laterale ale părții în consolă a electrodului figurat de o dimensiune suficient de mare. Având în vedere că electrozii formați sunt întotdeauna răciți mai rău decât electrozii drepti, este adesea necesar să se reducă semnificativ viteza de sudare, prevenind supraîncălzirea părții de lucru a electrodului modelat și reducând durabilitatea.

Când se utilizează cleme pentru sudare în locuri greu accesibile, precum și necesitatea înlocuirii frecvente a electrozilor, fixarea electrodului prezentată în fig. 5. O astfel de fixare asigură un contact electric bun, reglarea convenabilă a extensiei electrodului, o bună stabilitate împotriva deplasărilor laterale, îndepărtarea rapidă și ușoară a electrozilor. Cu toate acestea, din cauza lipsei de răcire internă a unor astfel de electrozi, aceștia sunt utilizați pentru sudare la curenți mici (până la 5 ... 6 kA) și la o rată scăzută.

Orez. 5. Modalitati de fixare a electrozilor

Pentru ușurință în utilizare, se folosesc electrozi cu mai multe părți de lucru. Acești electrozi pot fi reglabili sau pivotați (Fig. 6) și simplifică și accelerează foarte mult instalarea electrozilor (combinație de suprafețe de lucru).

Orez. 6. Electrozi reglabili în mai multe poziții (a) și de suprafață (b):

1 - suport electrod; 2 - electrod

Electrozii sunt instalați în suporturi de electrozi, care sunt fixate pe părțile cantilever ale mașinii de sudură, care transmit forța de compresie și curentul. În tabel. pentru referință, sunt date dimensiunile suporturilor de electrozi direcți ale principalelor tipuri de mașini de sudură în puncte. Suporturile de electrozi trebuie să fie realizate din aliaje de cupru suficient de rezistente, cu o conductivitate electrică relativ ridicată. Cel mai adesea, suporturile de electrozi sunt realizate din bronz Br.X, care trebuie tratat termic pentru a obține duritatea necesară (HB nu mai puțin de 110). In cazul otelurilor de sudura, cand se folosesc curenti mici (5 ... 10 kA), este indicat sa se realizeze suporturi de electrozi din bronz Br.NBT sau bronz silicon-nichel. Aceste metale asigură păstrarea pe termen lung a dimensiunilor orificiului conic de montare al suportului de electrod.

Masa. Dimensiunile suporturilor de electrozi pentru mașini spot în mm

Cele mai frecvente sunt suporturile directe de electrozi (Fig. 7). În interiorul cavității suportului de electrod există un tub pentru alimentarea cu apă, a cărui secțiune transversală ar trebui să fie suficientă pentru răcirea intensivă a electrodului. Cu o grosime a peretelui tubului de 0,5 ... 0,8 mm, diametrul său exterior ar trebui să fie de 0,7 ... 0,75 din diametrul găurii electrodului. În cazul schimbării frecvente a electrozilor, este indicat să folosiți suporturi de electrozi cu ejectoare (Fig. 7, b). Electrodul este împins în afara scaunului lovind percutorul 5 cu un ciocan de lemn, care este conectat la un tub de oțel inoxidabil - ejector 1. Ejectorul și percutorul sunt readuse în poziția lor inițială inferioară prin arcul 2. Este important ca Capătul ejectorului care lovește capătul electrodului nu are deteriorări pe suprafața acestuia, altfel partea de aterizare a electrodului va eșua rapid, blocându-se atunci când este scoasă din suportul electrodului. Convenabil pentru funcționare este executarea capătului suportului de electrod 1 sub forma unui manșon filetat înlocuibil 2, în care este instalat electrodul 3 (Fig. 7, c). Acest design face posibilă fabricarea bucșei 2 dintr-un metal mai rezistent și înlocuirea acesteia atunci când este uzată și instalarea unui electrod cu un diametru diferit și, de asemenea, scoaterea cu ușurință a electrodului în caz de blocare prin lovirea lui cu un pumn de oțel din interiorul carcasei. bucșă.

Orez. 7. Suporturi drepte pentru electrozi:

a - normal;

b - cu ejector;

c - cu un manșon înlocuibil

Dacă electrozii profilați sunt utilizați mai des la sudarea pieselor care au dimensiuni mici ale elementelor de îmbinat, atunci pentru dimensiuni mari este recomandabil să folosiți suporturi de electrozi cu forme speciale și electrozi simpli.Suporturile de electrozi figurați pot fi compozite și asigură instalarea electrozilor la unghiuri diferite față de axa verticală (Fig. 8, a). Avantajul unui astfel de suport pentru electrozi este reglarea ușoară a extensiei electrodului. În unele cazuri, electrodul figurat poate fi înlocuit cu suportul de electrod prezentat în Fig. 8, b. De interes este și suportul de electrod, a cărui panta poate fi ușor reglată (Fig. 8, c). Designul suportului de electrod îndoit la un unghi de 90° este prezentat în fig. 30, d, vă permite să fixați electrozii cu o parte cilindrică de aterizare. O clemă specială cu șurub asigură atașarea și îndepărtarea rapidă a electrozilor. Pe fig. 9 prezentat diverse exemple sudare în puncte folosind suporturi de electrozi ondulate.

Orez. 8. Suporturi speciale pentru electrozi

Orez. 9. Exemple de aplicare a diferitelor suporturi de electrozi

La sudarea în puncte a ansamblurilor mari, cum ar fi panourile, este recomandabil să utilizați un cap rotativ cu patru electrozi (Fig. 10). Utilizarea unor astfel de capete face posibilă dublarea timpului de funcționare a electrozilor până la următoarea curățare, fără a îndepărta panoul sudat din spațiul de lucru al mașinii. Pentru a face acest lucru, după contaminarea fiecărei perechi de electrozi, suportul electrodului 1 este rotit cu 90° și fixat cu un opritor 4. Capul pivotant vă permite, de asemenea, să instalați electrozi cu o formă diferită a suprafeței de lucru pentru sudarea unui nod cu o grosime variabilă, de exemplu, în trepte a pieselor și, de asemenea, pentru a asigura mecanizarea curățării electrozilor cu dispozitive speciale. Capul pivotant poate fi folosit pentru sudarea în puncte a pieselor cu o diferență mare de grosime și este instalat pe partea laterală a părții subțiri. Se știe că în acest caz suprafața de lucru a electrodului în contact cu o parte subțire se uzează rapid și este înlocuită cu una nouă atunci când capul este rotit. Este convenabil să folosiți o rolă ca electrod pe partea unei piese groase.

Orez. 10. Cap de electrod rotativ:

1 - suport electrod rotativ; 2 - corp; 3 - electrod; 4 - dop

În sudarea în puncte, axele electrozilor trebuie să fie perpendiculare pe suprafețele pieselor de sudat. Pentru a face acest lucru, sudarea pieselor cu pante (grosimea care se schimbă ușor) sau fabricate cu mașini suspendate, în prezența unităților de dimensiuni mari, se realizează folosind un electrod rotativ auto-aliniat cu un suport sferic (Fig. 11, a). . Electrodul este sigilat cu un inel de cauciuc pentru a preveni scurgerea apei.

Orez. 11. Electrozi și capete cu auto-aliniere:

a - electrod rotativ cu o suprafață de lucru plană;

b - cap pentru sudare in doua puncte: 1 - corp; 2 - axa;

c - electrod lamelar pentru sudarea plaselor: 1, 7 - console masini; 2-furculita; 3 - anvelope flexibile; 4-electrod balansoar; 5 - plasa sudata; 6 - electrod inferior

La mașinile convenționale spot, sudarea pieselor din oțel de grosime relativ mică poate fi efectuată cu două puncte simultan folosind un cap cu doi electrozi (Fig. 11, b). Distribuția uniformă a forțelor pe ambii electrozi se realizează prin rotirea carcasei 1 față de axa 2 sub acțiunea forței de compresie a mașinii.

Electrozii cu plăci pot fi utilizați pentru sudarea unei plase din sârmă de oțel cu diametrul de 3 ... 5 mm (Fig. 11, c). Electrodul superior 4 se balansează pe axă pentru o distribuție uniformă a forțelor între articulații. Alimentarea cu curent în scopul uniformizării sale se realizează prin anvelope flexibile 3; furca 2 și axa de balansare sunt izolate de electrod. Cu lungimi de electrozi de până la 150 mm, acestea pot fi făcute fără balansare.

Orez. 12. Inserții pentru electrozi cu pană glisantă

La sudarea panourilor formate din două piese și rigidizări, în interior trebuie să existe o inserție conductoare electric, care percepe forța electrozilor mașinii. Designul inserției trebuie să asigure o potrivire strânsă pe suprafața interioară a pieselor care urmează a fi sudate fără un spațiu, pentru a evita loviturile adânci pe suprafețele exterioare ale pieselor și posibilele arsuri. În acest scop, insertul culisant prezentat în fig. 12. Mișcarea panei 2 față de pana fixă ​​4, care asigură comprimarea acestora la piesele de sudat 3, este sincronizată cu funcționarea mașinii. Când electrozii 1 și 5 sunt comprimați și are loc sudarea, aerul din sistemul de antrenare pneumatic al mașinii intră în cavitatea dreaptă a cilindrului 8 fixat pe peretele frontal al mașinii și deplasează pana 2 prin tija 7, crescând distanța dintre suprafețele de lucru ale penelor. Când electrodul 1 este ridicat, aerul părăsește cavitatea dreaptă și începe să curgă în cavitatea stângă a cilindrului 8, reducând distanța dintre suprafețele penelor, ceea ce vă permite să mutați panoul sudat în raport cu electrozii mașinii. Inserția cu pană este răcită de aer care intră prin tubul 6. Utilizarea unei astfel de inserții face posibilă sudarea pieselor cu o distanță internă între ele de până la 10 mm.

Durabilitate ridicată a electrodului și calitate adecvată a sudurii conexiune punct imposibil fără îngrijirea corespunzătoare a electrozilor. Între 3 și 10% din timpul de lucru al sudorului este cheltuit pentru întreținerea electrozilor. Îngrijirea adecvată a electrozilor permite unei perechi de electrozi să realizeze 30 ... 100 de mii de puncte de sudură, în timp ce consumul de aliaj de electrozi este de numai 5 ... 20 g la o mie de puncte sudate.

Îngrijirea electrozilor mașinilor punctuale constă în două operații - curățarea electrozilor direct pe mașină și umplerea electrodului scos pe un strung sau o mașină specială.

Frecvența decolării depinde în principal de materialul care urmează să fie sudat. La sudarea oțelului cu o suprafață bine pregătită, în unele cazuri este posibil să se facă fără decopertare, în altele, decaparea necesară se efectuează după sudarea a câteva sute de puncte. La sudarea aliajelor de aluminiu, curățarea electrozilor este necesară după 30 ... Același fenomen se observă la sudarea altor materiale cu un punct de topire mai scăzut, cum ar fi, de exemplu, magneziul.

Decaparea trebuie efectuată în așa fel încât, fără a îndepărta o cantitate mare de metal, să se obțină o suprafață curată a electrodului. Pentru a simplifica această operațiune și pentru a facilita condițiile de lucru la decuparea electrozilor, se folosesc dispozitive speciale.

Cel mai simplu dispozitiv este prezentat în Fig. 1. Este o spatulă cu adâncituri cu două fețe în care șmirghel. Spatula este introdusă între electrozii comprimați, iar atunci când este rotită în jurul axei electrozilor, curăță suprafețele de contact ale acestora.

Orez. 1. Dispozitiv pentru îndepărtarea manuală a electrozilor:

1 - piele; 2 - locaș sferic.

În loc de o astfel de spatulă, puteți folosi o placă de oțel pentru dezlipirea electrozilor cu o suprafață de contact plană sau o bucată de cauciuc pentru îndepărtarea electrozilor cu o suprafață de lucru sferică. Electrozii cu suprafață de contact plană sunt curățați simultan sau alternativ, cu unul sferic - simultan, cu o mică forță de compresiune. După decapare, urmele de praf abraziv sunt îndepărtate cu o cârpă uscată.

Dorința de a mecaniza procesul de curățare a suprafeței de contact a electrozilor a condus la crearea unor dispozitive cu o acționare electrică sau pneumatică. Pe fig. 2 prezintă o mașină pneumatică pentru îndepărtarea electrozilor.

Orez. 2. Mașină pneumatică de îndepărtare a electrozilor unghiulare

Nevoia de curățare a suprafeței de contact se determină vizual, în funcție de starea suprafeței produsului de sudat, dar se cunosc încercări de a determina momentul curățării cu ajutorul unor dispozitive speciale.

Cu ajutorul controlului software, se realizează nu numai instalarea unității sudate, curentul de sudare și timpul de sudare, ci se dă și un semnal despre necesitatea curățării electrozilor.

Se propune determinarea momentului de stripare a electrozilor prin compararea luminozitatii raza de lumina reflectată de suprafața de contact a electrodului, cu luminozitatea fasciculului reflectată de suprafața standardului. Această metodă face posibilă, de asemenea, oprirea procesului de sudare sub acțiunea unui semnal, a cărui magnitudine crește atunci când suprafața de lucru a electrodului este contaminată.

Umplerea părții de lucru a unui electrod uzat pentru a-și restabili forma inițială se poate face în mai multe moduri. Cea mai mică calitate este umplerea cu un fișier mic. Se recomandă utilizarea unor stații de alimentare speciale în aceste scopuri. Un exemplu de grund manual este prezentat în fig. 3.

Orez. 3. Umplere manuală cu electrozi:

1 - corp; 2 - șuruburi. 3 - incisivi; 4 - mâner.

De asemenea, se recomandă utilizarea unor umpluturi pneumatice speciale, echipate cu o freză de față, al cărei profil al părții de tăiere corespunde profilului părții de lucru a electrodului. Un cuțit special este introdus în mandrina unui burghiu manual convențional și vă permite să procesați simultan suprafețele conice și plane ale părții de lucru a electrodului.

O modalitate bună de a fileta electrozii este filetarea pe strunguri cu verificarea calibrelor.

La în număr mare electrozi reîncărcabili, este indicat să folosiți mașini de tip special.

Pentru a schimba rapid electrozii fără deteriorare, este recomandat să folosiți electrozi turtiți la cheie sau să folosiți extractoare speciale.

Cel mai simplu extractor (Fig. 4) este o clemă cu șurub cu un design special.

Orez. 4. Extractor cu cel mai simplu design:

1 - corp; 2 - moare; 3 - șurub de strângere.

Recuperarea electrozilor uzați pentru sudarea în puncte nu a fost practicată anterior. Pe timpuri recente a fost dezvoltată tehnologia de restaurare a electrozilor mașinilor de sudură în puncte prin suprafața cu arc. Duritatea, conductivitatea electrică și rezistența electrozilor regenerați corespund proprietăților electrozilor fabricați din tije. Aplicarea metodei de recuperare a electrodului prin suprafață pentru o singură mașină multipunct permite economisirea a până la 500 kg de bronz pe an.