Рельєфне зварювання

Рис 3.3

Рельєфне зварювання це різновид точкового зварювання при якому контакт між деталями виникає спочатку на окремих ділянках (рельєфах) які формуються на ділянках заздалегідь. Це дозволяє на початковій стадії концентрувати нагрівання. Подальше, після деформації рельєфів в цьому місці метал плавиться. Після кристалізації з’єднання утворюється на тих ділянках де були рельєфи.

Стикове зварювання

Рис 3.4 Етапи утворення з’єднань при стиковому зварюванні

Стикове зварювання це спосіб контактного зварювання коли деталі з’єднуються по всій площі довжини. Розрізняють дві основні різноманітності стикового зварювання – зварювання опором та оплавленням.

При зварюванні опором деталі спочатку закріпляють в пристрої до якого підводиться струм, та стискують зусиллям F. Після цього включають зварювальний струм який проходячи через деталі нагріває краї до температури близької до температури плавлення (0,8…0,9)Тпл. Потім раптово збільшують зусилля стискання (осаджують). При цьому поверхневі шари металу

видавлюються із зони зварювання, утворюється фізичний контакт з подальшим утворенням з’єднання в твердій фазі.

Зварювання оплавленням має декілька різновидів. Найбільш характерні це зварювання безперервним оплавленням, та зварювання з попереднім підігріванням.

При зварюванні з безперервним оплавленням, затиснені, в спеціальному пристрої, деталі, на які подається напруга зварювального трансформатора, зближують з певною швидкістю. Тепло для оплавлення країв деталей утворюється при протіканні струму через окремі ділянки які називають контакт – перемичками. Концентрація струму в контакт – перемичці дуже велика, тому вони швидко нагріваються, розплавляються, випаровуються і вибухають. При цьому доля теплоти видаляється з частками металу в простір, а доля передається деталям і оплавляє їх. На поверхні формується суцільний шар рідкого металу, Який при осадці разом з забрудненнями та окисами видаляється із стику. Зварне з’єднання утворюється в твердій фазі.

При зварюванні з підігріванням деталі спочатку підігрівають методом опору (так як е роблять при зварюванні опором), а потім оплавляють.

4.Загальна схема формування при точковому та шовному зварюванні

Необхідна і достатня умова створення з’єднання при точковому і шовному зварюванні – утворення загальної зони розплавленого металу або ядра заданих розмірів. Формування з’єднань проходить в значній мірі по єдиній схемі котра представляється з трьох етапів.

Рис.4.1

Рис 4.1 Етапи утворення

Pз’єднання при точковому зварюванні.

Перший етап починається з моменту обтиснення деталей, викликаючого пластичну деформацію мікро нерівностей в контактах електрод – деталь і деталь – деталь. Послідуюче включення струму і нагрів металу полегшують вирівнювання мікрорельєфів, руйнування поверхневих плівок і формування електричного контакту. При рельєфному зварюванні на цьому етапі починається осадка рельєфу. Нагрітий метал деформується здебільшого в зазор між деталями і утворює ущільнюючий поясок.

Другий етап характеризується розплавленням металу і утворенням ядра. По мірі проходження струму ядро росте до максимальних розмірів по висоті і діаметру. При цьому проходить перемішування металу, видалення поверхневих плівок і утворення металічних зв’язків у рідкій фазі. Продовжується процес пластичної деформації і теплове розширення металу. К кінцю цього етапу відмічається повна осадка рельєфу.

Третій етап починається з вимкнення струму, який супроводжується охолодженням і кристалізацією металу. Утворюється загальне для деталей лите ядро. При охолодженні зменшується об'єм металу і виникають залишкові напруги. Для зниження рівня цих напружень і попередження усадочних тріщин і раковин потрібні значні зусилля

При контактному зварюванні метал підлягає термомеханічній дії, яка впливає на властивості металу ядра і околошовної зони. При точковому, рельєфному і шовному зварюванні супутніми по відношенню до основних процесів вважаються наступні:

• виникнення залишкових напружень і деформацій при охолодженні металу

• зміна об’єму металу при охолодженні і нагріванні

• дія теплоти і пластичної деформації на метал околошовної зони

• взаємодія металів в контакті електрод – деталь

На першому етапі супутні процеси через відносно малу деформацію і низьку температуру зони зварювання не отримують значного розвитку. При появі на другому етапі розплавленого ядра різко зростає теплове розширення металу, з’являється небезпечність вибризкування, внаслідок теплопровідності відмічається нагрів околошовної зони, зміна початкової структури металу, перенос маси в контакті електрод – деталь. На третьому етапі при охолодженні металу починається кристалізація ядра, утворення литої структури і значних залишкових напружень, продовжується теплопередача в околошовну зону і зміна структури металу в цій частині з’єднання. Ступінь розвитку супутніх процесів і зміна початкових властивостей металу може бути зменшена, наприклад, за рахунок зменшення швидкості нагріву і збільшення зусилля на стадії охолодження.

Забезпечення високої якості зварювання і максимальної продуктивності процесу для даної товщини, форми і матеріалу виробів визначаються правильністю вибору режиму зварювання.

Режим зварювання – Сукупність електричних, механічних і часових параметрів, забезпечуваних зварювальним устаткуванням для отримання якісного з’єднання.