2.1 Основні види контактного зварювання
Найбільш широке застосування отримали такі основні види контактного зварювання: стикове (рис. 1), точкове (рис. 2) і шовне роликове (рис. 3). Кожен з цих видів зварювання може здійснюватися різними способами, відмінними за технічними ознаками, родом використовуваної електроенергії і способом підведення струму до зварюваних заготовок.
2.1.1 Стикове зварювання
Заготовки зварюють по всій площині їх дотику. Для здійснення стикового контактного зварювання застосовують спеціальні машини ручної або автоматичної дії (рис. 1). На станині машини 1 розташовані плити 2 і 3, на яких кріпляться затискачі 4 і 5, призначені для закріплення зварювальних деталей і підведення до них струму від вторинного витка трансформатора 6. Ліва плита 2, зазвичай нерухома, ізольована від станини. Права плита 3 може переміщатися прямолінійно по направляючих станини вручну за допомогою важеля, штурвала або пружин.
Рис. 1 - Схема машини для стикового зварювання
У залежності від марки металу, площі перерізу заготовки та вимог до якості з'єднання стикове зварювання можна виконувати кількома способами: опором, безперервним оплавленням і оплавленням з підігрівом (дод. 1).
При стиковому зварюванні опором заготовки, встановлені і закріплені в стиковій машині, притискають одну до іншої зусиллям певної величини, після чого по них пропускають електричний струм. При нагріванні металу в зоні зварювання до пластичного стану проводиться осадженння. Струм вимикають до закінчення осадження. Цей спосіб зварювання вимагає механічного оброблення і ретельного зачищення поверхонь торців заготовки. За цього нерівномірність нагрівання і окислення металу на торцях знижується якість зварювання опором, що обмежує область її застосування. Зі збільшенням перерізу заготовок якість зварювання знижується особливо помітно, головним чином через утворення окислів в стику.
Цим способом з'єднують заготовки малого перерізу (до 100 мм2), однаковими за формою з малим периметром (коло, квадрат, прямокутник з малим відношенням сторін). Метал з'єднуваних заготовок повинен бути однорідним. Зварювання опором дає хороші результати для металів, що мають хорошу зварюваність у пластичному стані - маловуглецевих і низьколегованих конструкційних сталей, алюмінієвих і мідних сплавів.
Стикове зварювання безперервним оплавленням складається з двох стадій: оплавлення і осадження. Заготовки встановлюють в затискачах машини, потім включають струм і повільно зближують їх. При цьому торці заготовок стикаються в одній або декількох точках. У місцях контакту утворюються перемички, які миттєво випаровуються і вибухають. Вибухи супроводжуються характерним викидом з стику дрібних крапель розплавленого металу. При подальшому зближенні заготовок утворення і вибух перемичок відбувається на інших ділянках торців. В результаті заготовки прогріваються на невелику глибину, а на торцях виникає тонкий шар розплавленого металу, який полегшує видалення окислів з стику. У процесі оплавлення заготовки коротшають на заданий припуск. Оплавлення повинно бути стійким (безперервне протікання струму при відсутності короткого замикання заготовок), особливо перед осадженням.
При осадженні швидкість зближення заготовок різко збільшують, здійснюючи при цьому пластичну деформацію на заданий припуск. Перехід від оплавлення до осадження повинен бути миттєвим, без найменшої перерви. Осадження починають при включеному струмі і завершують при вимкненому.
Стикове зварювання оплавленням з підігрівом відрізняється від зварювання безперервним оплавленням тим, що перед початком процесу оплавлення заготовки підігрівають в затискачах машини періодичним замиканням і розмиканням при постійно включеному струмі. При цьому відбувається процес переривчастого оплавлення і заготовки коротшають на заданий припуск. Витримка при замиканні становить близько 0,5 - 3 с, а при розмиканні 2 - 6 с. Кількість замикань може бути від одного до декількох десятків залежно від розмірів перерізу заготовок.
Застосування стикового зварювання оплавленням з підігрівом дозволяє попередити різке загартування і, отже, отримати більш пластичні стики при зварюванні сталей, що гартуються; знизити необхідну потужність машини або на машині даної потужності зварити заготовки з великими площами перерізу; здійснити осадження при меншому зусиллі; скоротити загальний припуск на зварювання.