3 Технологія контактного зварювання

3.1. Стикове зварювання опором

Основні параметри стикового зварювання опором: сила зварювального струму I, зусилля осадження Р_ос, установлена довжина L_н., Припуск на осадження С_ос, час нагрівання t. (Табл. 2).

Сила зварювального струму I (A) розраховується за формулою:

I = F · j

де F - площа перерізу зварюваного прутка, мм²;

j - щільність струму, А/мм² (визначається за табл. 1 залежно від площі перерізу прутка).

Таблиця 1 - Орієнтовні величини густини струму та часу нагрівання від площі перерізу прутка при стиковому зварюванні опором

Площа перерізу прутка, мм2	Густина струму, А/мм2	Час нагрівання, сек.
6 25 50 100 150 200 250 300 350 400	300 200 160 140 120 100 80 60 40 20	0,2 – 0,3 0,6 – 0,8 0,8 – 1,0 1,0 – 1,5 1,2 – 2,0 1,4 – 2,5 1,6 – 3,0 1,8 – 3,5 2,0 – 4,0 2,2 – 4,5

Величину зусилля осадження P_ос (Н) підраховують, як добуток питомого тиску осадження р на площу перерізу зварюваного прутка F:

Р_ос = р · F,

При зварюванні маловуглецевої сталі питомий тиск р приймається рівним 20 – 50 н / мм².

Встановлена довжина Lн (мм) - відстань від торця заготовки до внутрішнього краю електрода стикової машини, виміряна до початку зварювання. Довжина Lн залежить від теплофізичних властивостей металу, конфігурації стикання і розмірів заготовки. При недостатній установленій довжині деталі прогріваються недостатньо, тому тепло інтенсивно відводиться в губки. Завищення її супроводжується перегрівом деталей і збільшенням довжини ділянки, що деформується. Крім того, можливі перекоси або неспіввісність торців внаслідок втрати стійкості. Для вуглецевих сталей установча довжина дорівнює

L_н = (0,5 - 0,7) d

де d - діаметр зварюваного прутка, мм.

Припуск на осадження С_ос (мм) розподіляється на осадження під струмом і осадження без струму. Якщо осадження недостатнє, в стику залишаються оксиди і раковини, спостерігаються непроварені ділянки. При завищенні величини осадження якість стиків також знижується внаслідок викривлення волокон і перегрівання металу.

Для прутків припуск на осадження визначається:

Час нагрівання t ( сек) – час проходження струму через заготовки залежить від густини струму та площі перерізу зварюваного прутка (табл. 1). Завищений час нагрівання є одною з причин перегрітої структури металу.

 

Таблиця 2 - Розрахунок параметрів стикового зварювання опором

№ п/п	Найменування параметру	Числове значення
1 2 3 4 5 6 7 8 9	Діаметр зварюваного прутка d, мм Площа перерізу прутка F, мм2 Густина струму j, A/мм2 Сила зварювального струму I, А Питомий тиск осадження Р, н/мм2 Зусилля осадження Poc, н Встановлена довжина LH, мм Припуск на осадження СОС, мм Час нагрівання t, сек.