20768

Расчет режима и осуществление контактной стыковой и точечной сварки низкоуглеродистой стали

Лабораторная работа

Производство и промышленные технологии

Расчет режима и осуществление контактной стыковой и точечной сварки низкоуглеродистой стали Цель работы: ознакомиться с сущностью процесса контактной сварки устройством и работой машин для контактной стыковой и точечной сварки выбором режима и технологией процесса сварки низкоуглеродистой стали. Машина для стыковой сварки МС802; машины для точечной сварки стационарная МТ601 и подвесная R6421T; заготовки из углеродистой стали СтЗ стержни ø15x100; пластины 20x150x2. Сущность процесса и особенности стыковой и точечной контактной сварки При...

Русский

2013-07-31

249.61 KB

97 чел.

Лабораторная работа N918 .

Расчет режима и осуществление контактной стыковой и точечной сварки низкоуглеродистой стали

Цель работы: ознакомиться с сущностью процесса контактной сварки, устройством и работой машин для контактной стыковой и точечной сварки, выбором режима и технологией процесса сварки низкоуглеродистой стали.

Оборудование и материалы. Машина для стыковой сварки МС-802; машины для точечной сварки стационарная МТ-601 и подвесная R6421T; заготовки из углеродистой стали СтЗ, стержни ø15x100; пластины 20x150x2.

Общие сведения

1. Сущность процесса и особенности стыковой и точечной контактной сварки

При контактной сварке соединение осуществляется за счет нагрева их теплотой, выделяющейся при прохождении электрического тока через находящиеся в контакте заготовки и приложении к ним давления. В зависимости от формы сварного соединения и способа выполнения контактная сварка разделяется на стыковую сопротивлением, непрерывным оплавлением, точечную и шовную.

При сварке сопротивлением чисто обработанные торцы заготовок, закрепленных в зажимах сварочной машины, приводят в плотное соприкосновение (рис.4.25, а) и включают сварочный ток. После разогрева их до пластического состояния (1100-1300 °С) прикладывают усилие Рос и производят осадку на необходимую величину о одновременным выключением сварочного тока. В результате совместной пластической деформации торцов происходит образование сварного соединения с вытеснением оксидных пленок и включений из стыка в грат, который затем удаляется механической обработкой.

При стыковой сварке непрерывным оплавлением (рис.4.25, б) закрепленные в зажимах машины свариваемые заготовки сближаются при включенном токе. Возникающие электрические контакты-перемычки взрывоопасно разрушаются при

Рис.4.25. Схемы процесса стыковой сварки: а — сопротивлением: б — непрерывным оплавлением

Рис.4.26. Схемы процесса (а) и образования сварного соединения (б) при точечной контактной сварке: I — начало; II — конец

плавлении с выбросом оксидов и частиц металла и образованием на торцах небольших кратеров о расплавом. После оплавления торцов на величину b производится их осадка на величину а и отключение тока.

При сварке прерывистым оплавлением заготовки периодически приводят в контакт и отводят с тем, чтобы оплавление происходило только на части поверхности. При точечной контактной сварке соединение образуется на участках, ограниченных площадью торцов, подводящих ток и передающих усилие сварки Рс (рис.4.26, а).

После сжатия листовых заготовок 1 усилием Рсж (рис.4.26, б) включают ток и пропускают его для разогрева места контакта до расплавления металла с образованием литого ядра 2, общего для обеих заготовок. После отключения тока происходят кристаллизация жидкого металла точки под давлением и образование сварного соединения 3. После подъема верхнего электрода заготовки перемещаются и устанавливаются против электродов в новом положении.

2. Устройство и работа машин для стыковой и точечной сварки

Стыковую сварку выполняют на машинах различных конструкций и мощности (табл.4.15).

Таблица 4.15

Машины для стыковой контактной сварки

Машина для стыковой сварки МС-802 представлена на рис.4.27. Она предназначена для сварки сопротивлением и оплавлением заготовок из углеродистой стали сечением до 1300 мм2 и состоит из корпуса 1 с левой 2 и правой 14 дверцами, неподвижного зажима 6, подвижного зажима 7, пружинного привода осадки 9, связанного с подвижным зажимом шаровым шарниром 8. Внутри 'корпуса размещены трансформатор 3, блок управления с электромагнитным контактором 4, блок пускателя, система охлаждения. Неподвижный зажим закреплен на плите корпуса и изолирован от нее прокладкой 5.

Рис.2.27. Машина для стыковой сварки МС-802

Подвижный зажим установлен на перемещающейся штанге, оськоторого находится в двух подшипниках. Рычаг 12 установлен на ось 13 и предназначен для перемещения подвижного зажима. На нем расположена кнопка 18 включения сварочного тока. Выключение тока происходит автоматически конечным выключателем. Передней направляющей подвижного зажима является эксцентрик 11, ось которого закреплена в подшипнике 10, установленном на плите корпуса. На передней стенке корпуса расположены кнопка включения цепи управления 16, кнопка "отжиг" 17, сигнальная лампочка включения сети 15. Неподвижный и подвижный зажимы имеют рычажно-экс- центриковые механизмы зажатия свариваемых заготовок посредством перемещения верхней прижимной губки. Подвод сварочного тока осуществляется к неподвижной нижней медной губке. Наладка машины на сварку прерывистым оплавлением выполняется в последовательности: отвести рычаг 12 на такое расстояние, чтобы зазор между контактными губками составлял 1,5-2 диаметра свариваемых заготовок; установить заготовки в неподвижный и подвижный зажимы и закрепить их; нажать кнопку включения тока 18 и разогреть заготовки периодическим смыканием и размыканием их торцов; после разогрева торцов до температуры плавления проводить непрерывное их оплавление до расплавления заданного припуска и после этого произвести осадку; освободить сваренное изделие из зажимов. Стационарные точечные машины предназначены для сварки листовых конструкций из низкоуглеродистой стали толщиной 0,2-8 мм. Технические данные стационарных точечных машин переменного тока приведены в табл.4.16.

Таблица 4.16

Стационарные точечные машины переменного тока

 

Продолжение табл.4.16

Машина точечная МТ-601 (рис.4.28) предназначена для сварки низкоуглеродистой стали толщиной 0,2-2 мм. Она состоит из корпуса 5, рычага с верхней электродной частью 2, электрододержателя с электродами 3, сварочного кронштейна с нижней электродной частью 4, сварочного трансформатора с переключателем ступеней 1, пневматического привода сжатия электродов 6, регулятора цикла сварки.

Верхний электрододержатель, регулируемый по высоте, зажимает свариваемые заготовки, а при дальнейшем перемещении педали 7 включается двухполюсный электромагнитный контактор. Регулятор цикла сварки обеспечивает плавное регулирование продолжительности сварки и пауз.

Для точечной сварки крупногабаритных заготовок применяются подвесные точечные машины (клещи) со встроенным трансформатором. Они могут иметь радиальный и прямолинейный ход электродов. Конструкции клещей весьма разнообразны и они изготавливаются с учетом размеров и формы свариваемых заготовок. Их технические данные приведены в табл.4.17.

Рис.4.28. Машина для точечной сварки МТ-601

Таблица 4.17

Подвесные машины для точечной сварки (клещи) со встроенным трансформатором

Общий вид подвесной точечной машины (клещей) со встроенным трансформатором R6421T (Франция) показан на рис.4.29.

Машина состоит из верхнего неподвижного рычага 6 с электрододер- жателем и регулируемым по длине электродом 8, нижнего подвижного рычага 7 со сменным электродом 9, корпуса 10, его поворотной части 5, встроенного трансформатора 3, пневмоцилиндра 2, рукоятки 1 с кнопками управления, кронштейна подвески 4, выносного пульта управления. Машина позволяет сваривать крупногабаритные конструкции из листов толщиной до 5 мм.

3. Выбор режима стыковой и точечной контактной сварки

Основными параметрами режима стыковой сварки сопротивлением являются установочная длина + 12, припуск на осадку а, сила или плотность тока I, время нагрева t, усилие осадки Рос. Режимы стыковой сварки сопротивлением заготовок из углеродистых сталей приведен в табл.4.18.

Рис.4.29. Подвесная точечная машина (клещи)

 R6421T (Франция)

Таблица 4.18

Режимы стыковой сварки сопротивлением стержней из углеродистых сталей

Стержни диаметром d < 10 мм сваривают встык сопротивлением, а при d > 30 мм — оплавлением с подогревом. Стержни диаметром d > 80-100 мм сваривают оплавлением с программированием напряжения или импульсным оплавлением. Основными параметрами режима сварки оплавлением являются установочная длина li + припуск на оплавление Ь, припуск на осадку а, скорость оплавления и осадки, сила тока оплавления и осадки, давление осадки (табл.4.19-4.21).

Таблица 4.19

Припуски и длительность стыковой сварки оплавлением

Таблица 4.20

Ориентировочные значения плотности тока оплавления и осадки низкоуглеродистой стали при стыковой сварке

Таблица 4.21

Ориентировочная величина давления при стыковой сварке оплавлением углеродистой стали, МПа

Основными параметрами режима точечной сварки являются диаметр и форма рабочей поверхность электродов, сила сварочного тока tсв, время сварки tсв, усилие сжатия электродов.

Режимы точечной сварки низкоуглеродистых сталей и алюминиевых сплавов приведены в табл.4.22-4.24.

Таблица 4.22

Размеры рабочей поверхности электродов для точечной сварки, мм


                                                                                                                                                      Таблица 4.23

Режим точечной сварки низкоуглеродистой стали

Таблица 4.24

Режим точечной сварки алюминиевых сплавов

На предприятиях строительной индустрии для контактной стыковой сварки и мерной резки стержней арматуры для железобетона применяются механизированные линии К777, К819 и др. На линии К819 механизированы процессы извлечения арматурного стержня из пачки, подготовки торца и боковых поверхностей для сварки, подача и установка их в электроды сварочной машины К724А, сварка, удаление грата, резки мерных стержней, счет и складирование готовых изделий. Линия может быть оборудована автономным блоком контроля параметров режима сварки.

Порядок проведения работы

1. Ознакомиться с сущностью процесса стыковой и точечной контактной сварки.

Таблица 4.25

Таблица результатов

  1.  Изучить устройство и работу стыковой сварочной машины, стационарной и подвесной машин точечной сварки.
  2.  Выбрать режим сварки, настроить на него машины, выполнить сварку заготовок, заполнить табл.4.25.