Как собрать аппарат для точечной сварки своими руками. Схема точечной сварки

Точечная сварка своими руками из микроволновки: процесс изготовления

Аппарат для точечной сварки необязательно покупать готовым, можно сделать его своими руками, поскольку данная конструкция является наиболее простой в изготовлении. С помощью прибора может быть выполнена точечная сварка своими руками, если применяется переменный сварочный ток с нерегулируемой силой.

Устройство ручной точечной сварки.

На выполнение всех работ может уйти некоторое время. Наиболее важная деталь любого электроприбора — это его трансформатор. Он позволяет получать напряжение за счет очень большого коэффициента трансформации, поэтому понадобится большая микроволновая печь. Перед тем как воспользоваться прибором, важно осуществить аккуратное извлечение трансформатора из микроволновки.

Как правильно извлечь трансформатор из микроволновки?

Проведение подготовительных работ

Итак, точечная сварка из трансформатора мощностью 700-800 Вт позволит осуществлять сварку стальных листов толщиной 1 мм. Данный элемент микроволновки является трансформатором повышающего типа, который способен вырабатывать до 4 кВт, идущих на питание магнетрона.

Мини сварочный аппарат для точечной сварки

Схема устройства мини сварочного аппарата для точечной сварки.

Поскольку микроволновка при работе требует высокого уровня напряжения, то ее превышающий трансформатор имеет первичную обмотку с наличием меньшего числа витков, чем вторичная. Благодаря использованию такого источника на магнетрон поступает разность потенциалов, которая затем увеличивается за счет встроенного удвоителя в два раза. Оно не превышает 2 кВт. Осуществлять проверку работоспособности посредством измерения уровня напряжения, которое включено в сеть трансформатора, не имеет смысла.

Заниматься при первом удобном случае разборкой микроволновки с помощью молотка не следует. Необходимо открутить только основу, снять все крепления, извлечь деталь, чтобы сбить имеющуюся вторичную обмотку с помощью зубила или молотка. Все, что понадобится для проведения сварки от прибора, это магнитопровод, первичная обмотка которого имеет меньшее число витков и более толстый провод. Если в приборе имеются шунты, которые вмонтированы для ограничения тока, то их убирают.

При изготовлении точечной сварки применяется исключительно только первичная обмотка, которая находится внутри, а ее провод имеет толщину больше, чем у вторичной. Очень важно не нанести повреждение обмотке в процессе демонтажа прибора. Далее следует намотать вторичную обмотку, после этого получают ток, равный 1000 А. Затем следует докупить провода, поскольку без них обойтись нельзя, хоть они и дорогие. Необходим провод, который имеет 1 см в диаметре. При покупке можно сэкономить, приобрести пучок проводов.

Электронная схема аппарата для точечной сварки.

Вторичную обмотку срезают ножовкой либо ее отрубают стамеской, когда магнитопровод не является склеенным, а закрепленным путем сварки.

Также ее можно выбить или высверлить. Последний способ необходим, когда обмотка слишком плотно набивается в окно.

Это способно приводить к тому, что магнитопровод разрушается при демонтаже. Для создания более мощного прибора точечной сварки применяют не один, а два трансформатора и больше.

Процесс изготовления нового трансформатора

При довольно толстом изоляционном слое будет затруднительно сделать необходимое количество витков. Поэтому ее следует снять, а затем в качестве обмотки использовать тканевую изоленту. Предусматривают длину провода, которая является наименьшей из возможных размеров, что не позволит создать дополнительное сопротивление.

Далее делают вторичную обмотку (около двух-трех витков), получая около 2 В, то есть напряжение будет зависеть от количества использованного провода в окне. Оно позволяет создать максимум 3 витка, так как является небольшим. Чтобы создать вторичную обмотку, достаточно воспользоваться одним многожильным проводом или применить целый пучок проводов, имеющих небольшой размер диаметра.

Для мощного прибора точечной сварки лучше воспользоваться дополнительной микроволновкой, если не получится найти дополнительный трансформатор, чтобы соединить его вместе с первым.

Схема трансформатора.

Это позволит в дальнейшем обрабатывать материал до 5 мм размера толщины. Для проверки направления обмотки следует применять вольтметр, чтобы выяснить, имеется ли короткое замыкание. Если нет, то переходят к работе, связанной с проверкой силы тока.

После соединения двух обмоток трансформатора микроволновки в одну проверяют силу тока на выходе. Если она равна больше 2000 А, необходимо уменьшить ее, поскольку это может вызвать перепад сетевого напряжения во всем доме, что вызовет жалобы со стороны соседей. После этого следует измерить силу тока, проходящего через готовый трансформатор с использованием амперметра, посмотрев каждое соединение и отследив короткое замыкание.

Как правильно соединить два трансформатора?

Если устройства являются не слишком мощными, то каждый из них при мощности 0.5 кВт имеет входное напряжение 220 В, а выходное равно 2 В при номинальном уровне силы тока 250 А. После соединения одноименных выводов первичных и вторичных обмоток получают устройство, которое будет работать при удвоенном токе сварки, что составит 500 А. При этом будут наблюдаться большие потери по причине сопротивления.

При соединении двух трансформаторов, мощность которых 500 Вт, электроды соединяют с вторичной обмоткой.

Для ее создания используются 2 провода с диаметром 1 см. При ошибочном соединении выводов обмотки происходит короткое замыкание.

Схема подключения сварочного трансформатора к реактору.

При наличии двух преобразователей тока, которые являются достаточно мощными, но увеличению напряжения за счет необходимого числа витков препятствуют размеры окна, соединение вторичных обмоток двух и более трансформаторов должно осуществляться последовательно.

В данном случае необходимо сделать равное число витков, которые должны направляться согласованно, что не позволит получить противофазу и близкое к нулю напряжение. Лучше всего для эксперимента использовать тонкие провода.

Как определить выводы трансформатора с использованием схемы?

Подача входного напряжения осуществляется на первичную обмотку преобразователя. На выходе цепи включают вольтметр. Измерительный прибор должен работать в условиях переменного напряжения.

Выбор необходимого направления включения обмоток предполагает два варианта:

Прибор показывает напряжение.
Напряжение является нулевым.

В первом случае в первичной цепи, как и во вторичной, имеются соответствующие обмотки с разноименными выводами. Для первичных обмоток характерно напряжение, которое соответствует половине входного напряжения, а его трансформация происходит уже во вторичных обмотках. При этом коэффициенты трансформации являются одинаковыми.

Схема устройства пистолета для точечной сварки.

При включении вторичных обмоток указанным способом уровень разности потенциалов на них должен быть суммирован. По этой причине показания вольтметра приобретут удвоенное значение разности потенциалов для всех обмоток.

При нулевом показании прибора для измерения напряжения полученные значения являются равными, но имеющими противоположные знаки. Поэтому любая объединенная пара обмоток имеет одноименные выводы.

Подготовка электродов для точечной сварки

Используемые стержни электродов следует постоянно подтачивать, поскольку они могут потерять форму. Они приходят в негодность с течением времени. Провод, идущий от преобразователя тока к стержням электродов, имеет минимальную длину.

Вместе с тем должно иметься минимальное количество соединений, поскольку на каждом из соединений будет наблюдаться потеря мощности. С каждого конца провода в идеальном варианте следует предусмотреть наконечники из меди, которые позволяют присоединить стержни электродов к проводу.

Таблица электродов для точечной сварки.

Наконечники обязательно следует спаять вместе с проводом, как жилы. Эксплуатация устройства может приводить к процессу окисления меди на участке контактов. Использование неспаянных соединений приводит к возникновению лишнего сопротивления, потери мощности. Прибор точечной сварки по этой причине может выйти из строя. Вместе с тем к увеличению сопротивления контакта приводит меньшая площадь обжима наконечников, нежели образованная в результате пайки.

Поскольку достаточно большой размер диаметра провода и его наконечника не позволяет с легкостью спаять контакты, то для облегчения данной задачи можно воспользоваться наконечниками под пайку, которые являются лужеными. При использовании съемных электродов не очень удобно припаивать новые стержни на место старых. Такой тип соединения очистить от участков с окислом проще, чем сам конец провода, обжатый наконечником.

Как правильно закрепить электроды?

Купить электроды можно на рынке или металлоломе, они представляют собой прутики, диаметр которых составляет 1,5 см. Если сварка из трансформатора микроволновки является слабой, то, воспользовавшись двумя паяльниками, с них снимают жала, получая надежные электроды, которых хватит на долгое время.

Схема покрытого электрода для точечной сварки.

К электроду присоединяется провод минимальной длины. Это позволит сделать меньше потери тока. Чтобы создать соединение, можно воспользоваться медным наконечником или отверстием, его проделывают с помощью сверла или электрической дрели. Чтобы стержень очень прочно был закреплен, следует надежно затянуть болт. Чтобы не возникло окислений, при первом запуске прибора наконечник и провод можно припаять.

Если контакты не спаяны, то создается заметное дополнительное сопротивление, даже если прибор имеет небольшую мощность. Болтовые соединения обладают неоспоримым преимуществом, позволяющим без труда удалить электроды.

Если точечная сварка своими руками планируется выполняться часто, то больше подойдет применение болтового соединения электрода. Приобретать гайки с болтами для прибора точечной сварки лучше из меди, поскольку такой крепеж позволит получить лучший результат. Процесс спайки электрода, осуществляемый полдня, занимает больше времени, чем завинчивание гаек.

Как управлять точечной сваркой?

Схема точечной сварки.

Управление контактной точечной сваркой осуществляется с помощью рычага, а также выключателя. Между используемыми электродами следует обеспечить подходящую силу сжатия. Чтобы прижим был усиленным, приборы точечной сварки создают за счет рычажных зажимов, а также рычажно-винтовых. Такое приспособление должно быть качественным.

Если прибор точечной сварки производится с целью промышленного использования, то его создают таким, чтобы он мог выдержать силу в 50-100 или 1000 кг. Для обычной точечной сварки в домашних условиях подойдет рычаг силой 30 кг. Потребуется в меру длинный рычаг, только в данном случае созданный аппарат точечной сварки будет удобным. Существуют иные способы, использование которых требует наличия разных видов оборудования.

Зачастую установку выключателя производят в цепь первичной, но не вторичной обмотки, поскольку первая имеет слишком большую силу тока. По этой причине появляется дополнительное сопротивление. При наличии прижимного механизма рычага следует осуществить монтаж выключателя к нему, то есть надавить на рукоятку и включить ток одной рукой, а второй рукой поддерживать обрабатываемые сваркой детали.

Плечо рычага имеет начало, которое лучше вытягивать из стола, делая упор на устройство управления, а не на сам прибор. Ручка должна иметь длину 60 см, а ее крепление делается снизу, поэтому плечо на зажим будет равным не меньше 1:10. Если на ручку будет оказано давление силой около 2 кг, то давить на металл можно будет с силой около 20 кг, если он прислонен к рабочей поверхности.

Поставленный на первичную обмотку выключатель должен иметь сопротивление, которое будет мешать использовать аппарат, если устройство поставить на вторичную обмотку. Это связано с большой силой тока. Прибор для точеной сварки можно включить только после того, как будут установлены контакты металлов. Это позволит уменьшить расходы электроэнергии, исключив возникновение искрения.

Таким образом, в процессе эксплуатации самодельных приборов точечной сварки сварочный ток включают и выключают, если электроды являются сжатыми. Иначе может возникнуть сильное искрение прибора, отчего электроды подгорят. Охладить аппарат можно принудительным способом с использованием вентилятора. Проводится точечная сварка своими руками на основе изменения продолжительности электрических импульсов, контролируемых за счет реле времени либо применения выключателя.

moyasvarka.ru

Аппарат точечной сварки

Аппарат точечной сварки позволяет выполнять работы строительного и монтажного плана. Устройство точечной сварки часто используется в сфере промышленности. Оно подразделяется на два типа: крупногабаритная техника с высокой мощностью, и компактная с низкой мощностью.

Схема самодельного аппарата для точечной сварки.

Основные составляющие аппарата для точечной сварки

Силовой блок и сварочный манипулятор — это две основные составляющие части аппарата для точечной сварки. На корпусе находится система управления, а внутри него расположен силовой блок. Он соединяется со сварочным манипулятором гибким кабелем.

Главное преимущество аппарата точечной сварки заключается в точности дозирования расхода энергии в сварочном импульсе. Это исключает прожигание или «недоваривание» во время работы. Маломощные механизмы можно использовать в домашних мастерских, так как они не занимают много места. Аппарат точечной сварки является главным помощником многих мастеров. Некоторые используют механизм, созданный своими руками, не затрачивая средства на приобретение магазинного варианта.

Вернуться к оглавлению

Изготовление аппарата в домашних условиях

Электрическая схема аппарата для точечной сварки.

Создать аппарат точечной сварки без регулировки силы тока достаточно легко. Управлять сваркой можно при помощи изменения длительности импульса (используя реле) или вручную (обычным выключателем).

Чтобы создать аппарат точечной сварки в домашних условиях, потребуются следующие материалы и инструменты:

трансформатор от старой микроволновой печи;
стержни из меди;
выключатель;
шнур питания;
толстый провод из меди;
саморезы, гвозди.
деревянные доски;
ножовка по металлу;
угловая шлифовальная машина;
дрель;
сверла;
отвертка;
изолента;
молоток.

Корпус аппарата для сварки можно сделать из дерева, подобрав размеры и форму по своему усмотрению. Схема сборки может быть различной. Стенки корпуса прикручиваются саморезами.

Вернуться к оглавлению

Трансформатор и его основное предназначение

Схема сварочного трансформатора.

Он является основной частью. Можно использовать трансформатор от старой микроволновой печи с небольшой мощностью. Повышающий трансформатор имеет высокую мощность. Это позволяет сваривать металл толщиной до 1 мм. Для увеличения мощности можно соединять несколько трансформаторов сразу.

Трансформатор состоит из сердечника и двух обмоток. Первичная обмотка имеет большую толщину провода и меньшее число витков. Сердечник скреплен при помощи двух сварных швов. Чтобы разрезать шов, понадобится угловая шлифовальная машина и ножовка. Добраться до обмотки трансформатора можно с помощью молотка.

Не стоит проверять напряжение трансформатора на выходе, т. к. оно может достигать 2000 В.

Для сварочного аппарата нужна первичная обмотка и магнитопровод. Вторичную обмотку нужно аккуратно срезать, не поцарапав и не погнув первичную обмотку. Чтобы не повредить магнитопровод, можно высверлить вторичную обмотку сверлом. Извлечь вторичную обмотку может быть достаточно сложно, т. к. она плотно наматывается. Если она не понадобится в дальнейшем, то можно вытаскивать ее по частям.Если в трансформаторе имеются шунты для ограничения тока, то их тоже следует удалить. При этом нужно быть внимательнее, так как, например, в микроволновой печи имеются детали, которые могут ударить током даже без подключения к электрической сети.

Когда все ненужные элементы удалены из трансформатора, то остается только первичная обмотка и сердечник, разделенный на две части. Сердечник нужно тщательно очистить, и намотать на него новую вторичную обмотку.

Электросхема трансформатора.

Для того чтобы достичь силы тока около 1000 А, нужен медный провод толщиной от 1 см или пучок тонких проводов того же диаметра. Изолировать провод можно, тщательно обмотав его изолентой. Для меньшего сопротивления, провод должен быть как можно короче. Нужно из провода сделать 2-3 витка, чтобы на выходе получалось напряжение не больше 2 В, но сила тока должна быть не менее 800 А. Этого будет достаточно, чтобы обеспечить прочную сварку деталей. Если увеличить количество витков, то увеличится и напряжение на выходе, следовательно, мощность аппарата станет больше. После того как сделаны витки, можно закрепить основание сердечника. Для склеивания деталей можно использовать двухкомпонентную эпоксидную смолу. Детали лучше оставить склеиваться, поместив их в тиски.

Если объединить пару трансформаторов вместе, то получится аппарат точечной сварки с большей мощностью. Это позволит работать с металлом большей толщины. Для этого нужно соединить выводы вторичной и первичной обмотки с выводами того же названия. Соединяя выводы, нельзя ошибаться, иначе это приведет к замыканию. Если при объединении двух мощных трансформаторов размеры одного из них не позволяют сделать необходимое число витков, то нужно последовательно соединить вторичные обмотки. Один провод проходит сначала через один, а потом через другой трансформатор. При этом создается равное число витков и в том, и в другом месте. Важно согласовывать направление витков, чтобы не получить противофазы.

Чтобы сделать устройство более мощным, можно соединить несколько трансформаторов. Главное, чтобы выдержала сеть. Мощный аппарат вызывает скачки напряжения, из-за чего может срабатывать предохранитель. Чаще всего самодельный аппарат дает силу тока около 2000 А. Если такой силы тока недостаточно, то необходимо увеличить время сварки.

Вернуться к оглавлению

Установка электродов

Таблица электродов для сварки.

В качестве электродов можно использовать медные стрежни, они выдерживают необходимую температуру, обладают хорошей тепло- и электропроводимостью. Лучше, чтобы толщина стержня была как можно больше. Электрод должен быть толще провода. Для маломощных устройств можно применять стержень от паяльника.

Электроды требуют периодической замены, а чтобы продлить срок службы, их нужно подтачивать.

Также рекомендуется интенсивное охлаждение электродов водой.

Провод, соединяющий трансформатор с электродами, должен быть как можно короче и иметь минимум соединений, чтобы не терять мощность. Медные наконечники с обоих концов провода, соединяющиеся с электродами, будут идеальным вариантом с меньшей потерей мощности.

Наконечники проводов необходимо спаивать, т. к. медь окисляется, и это способствует сопротивлению тока. Со временем аппарат может сломаться. Если наконечники просто сжать, то сопротивление будет выше, чем при пайке.

Соединение наконечников с электродами тоже подвергается окислению. Его нужно периодически счищать, чтобы не пришлось каждый раз припаивать новые.

Вернуться к оглавлению

Рычаг и выключатель

Контакт свариваемых деталей с электродами обеспечивает слой сжатия между электродами. На толстые свариваемые детали потребуется больше усилий для сжатия. Поэтому необходимо, чтобы основание аппарата было массивным, а рычаг крепким. Можно выбрать различные материалы для изготовления рычага, например, дерево.

Большую силу сжатия поможет обеспечить винтовой механизм. Можно найти и иные способы увеличения силы сжатия.

Выключатель устанавливают в цепи первичной обмотки, чтобы создавалось меньшее сопротивление. Из-за слишком большого тока во вторичной обмотке контакты могут расплавиться.

Выключатель очень удобно устанавливать на рычаге. Это позволит включать аппарат, одновременно нажимая на рычаг. Второй рукой будет удобно придерживать свариваемые детали.

Вернуться к оглавлению

Особенности механизма точечной сварки

Включать и выключать аппарат можно только при сжатых электродах. Это позволит избежать сильного искрения.

Чтобы не перегреть устройство, можно использовать специальный вентилятор для охлаждения. Если вентилятора нет, то придется самостоятельно проверять, насколько нагрелись детали во время работы. Чтобы аппарат и его детали остыли, необходимо делать перерывы.

С первого раза довольно трудно правильно выдерживать импульс. С опытом качество сварки обязательно улучшится, а также будет правильно выдерживаться нужная длительность импульса тока.

expertsvarki.ru

Схема точечной сварки | Сварак

Содержание статьи

Схема точечной сварки

Процесс точечной сварки в схеме:

Схема сварки

Схема точечной сварки

Сварка происходит следующим образом: под сжимающим воздействием электродов листы деформируются я образуют участок плотного соприкосновения. Площадь этого участка определяется усилием сжатия и сопротивления листов деформациям, т. е. прочностью металла и толщиной листов. В известной мере величина и форма контакта зависят от формы рабочей части электрода.
Ток, пропущенный через сжатые листы вызывает нагрев. Этот нагрев будет наибольшим в центре плоскости соприкосновения листов, где охлаждающее действие от электродов я от окружающего металла относительно мало, а электрическое сопротивление относительно велико.
По истечении некоторого времени нагрев становится настолько высоким, что сначала в центре, а затем на большей площади происходит сварка в твердом состоянии.
В дальнейшем происходят расплавление металла сначала в нейтральных участках контактной площадки, затем расплавление распространяется в радиальном и осевом направлениях.
Образуется ядро чечевицеобразной формы из расплавленного металла обеих свариваемых деталей. В плоскости контакта ядро «оказывается заключенным в кольцо. где металл ранее сварился в твердом состоянии.

Схема сварки точечной контактной сварки

Это так называемое уплотнительное кольцо защищает металл ядра от окисляющего действия воздуха ив тоже-время предотвращает выдавливание металла из шва. Увеличение диаметра уплотняющего кольца ограничивается сильным сдавливанием листов. Рост размеров ядра также ограничен.

Resistance Spot Welding - How It Works (2)

Применение точечной сварки

Точечной сваркой можно соединять:

малоуглеродистые, конструкционные легированные стали,
нержавеющие аустенитные стали,
жаростойкие и жароупорные сплавы,
алюминий, титан и их сплавы и т. д.

С успехом точечная сварка применяется для соединения некоторых разнородных металлов (меди со сталью, стали с латунью и т. п.).

Можно также сваривать сталь, имеющую металлическое антикоррозийное покрытие—луженую, никелированную. оцинкованную ит.д

В заводской практике толщина свариваемых листов малоуглеродистой стали находиться в пределах 0-3—6 мм. На специальных сложных машинах можно сваривать ласты как тонкие до 0,02 мм, та и толстые до 16 мм.

Сварка пересекающихся стержней, благодаря естественному сосредоточению давления и нагрева на участке сопряжения, может осуществляться при диаметре стержней до 60 мм.

Мастер применяет точечную контактную сварку

Распространение:

Из всех видов контактной сварки точечная сварка имеет наибольшее распространение. Она получила широкое применение в производстве автомобилей, вагонов, самолетов, при изготовления арматуры железобетона, в приборостроении я т. д. На рис. показаны некоторые примеры точечной сварки различных деталей.

Сущность ядра в точечной сварке

Диаметр ядра может лишь приблизиться к диаметру кольца, когда оно не выдерживает давления жидкого металла он вытесняется в зазор между листами.

Увеличение ядра в высоту вызовет уменьшение толщены слоя еще твердого металла под электродами, что сопряжено с такой же опасностью выплескивания металла ядра, но только наружу листов.
При охлаждении затвердевшее ядро и окружающее уплотнительное кольцо образуют прочное соединение. Сварка, таким образом, осуществляется частично в жидкой, частично в твердой фазе.
Давление в заключительной стадии процесса играет большую роль. Оно обеспечивает сварку в твердой фазе по уплотнительному кольцу и уплотняет ядро, т. е. опрессовывает усадочные раковины, образующиеся при затвердении жидкого металла ядра.

Прочность соединения в уплотнительном кольце относительно невелика. Общая прочность сварной точки в основном определяется диаметром ядра; отсутствие ядра рассматривается как непровар. Толщина ядра заметного влияния на прочность не оказывает. Высота нормально развитого ядра обычно составляет около 70% к суммарной толщине листов.

Screenshot_98 Screenshot_99

Особенности сварного соединения.

В отличие от стыковой сварки площадь и прочность сварного соединения определяется не величиной поверхности сопряжения, а режимами давления и нагрева. Для обычных, принятых в практике режимов сварки стали диаметр точки составит 0,9—1,4 диаметра электрода.

Углубления при точечной сварке.

После сварки на поверхности листов остаются углубления— следы частичного погружения электрода в нагретый металл. Углубление, если оно не превышает 0,1 толщины листа, на прочность не сказывается и считается допустимым.

При необходимости некоторым усложнением процесса можно добиться отсутствия этого углубления или его существенного уменьшения.

Требования для точечной сварки

Моменты включения и выключения тока, приложения и снятия давления должны быть синхронизированы, т. е. увязаны друг с другом по времени. При всех разнообразных способах точечной сварки должно соблюдаться общее условие: давление прикладывается раньше включения тока и снимается позже выключения. Это необходимо во избежание искрения и порчи поверхности детали и электродов в момент их смыкания и размыкания под напряжением.

Простейшие циклы изменения сварочного тока и давления показаны на рис.

По первому циклу ток и давление не изменяются в течение всего процесса нагрева.
По такому принципу работает большинство серийных точечных машин с пневматическим приводом. По второму циклу давление в конце нагрева резко возрастает, что полезно для уплотнения ядра, его проковки.

Рис. Типовые диаграммы изменения тока и давления при точечной сварке:

Такое изменение давления дают некоторые простые машины с педальным пружинным механизмом нажатия. Существуют и другие, более сложные циклы, о которых будет сказано дальше.

Подобные статьи

svarak.ru

Точечная сварка

Точечная сварка — метод, при котором соединение деталей внахлест производится в одной или нескольких точках. При подаче электротока происходит местный нагрев, в результате чего металл расплавляется и схватывается. В отличие от электродуговой или газовой сварки не требуется присадочный материал: плавятся не электроды, а сами детали. Не нужно и обволакивание инертным газом: сварочная ванна в достаточной мере локализована и защищена от попадания атмосферного кислорода. Сварщик работает без маски и рукавиц. Это позволяет лучше визуализировать и контролировать процесс. Точечная сварка обеспечивает высокую производительность (до 600 точек/мин) при низких затратах. Она широко используется в различных отраслях хозяйства: от приборостроения до самолетостроения, а также в бытовых целях. Без точечной сварки не обходится ни одна автомастерская.

Схема точечной сварки.

Оборудование для точечной сварки

Работы выполняются на специальном сварочном аппарате, называемом споттер (от англ. Spot — точка). Споттеры бывают стационарные (для работы в цехах) и переносные. Установка работает от электросети 380 или 220 В и генерирует заряды тока в несколько тысяч ампер, что значительно больше, чем у инверторов и полуавтоматов. Ток подается на медный или карбоновый электрод, который прижимается к свариваемым поверхностям пневматикой или ручным рычагом. Возникает тепловое воздействие, длящееся несколько миллисекунд. Однако этого хватает для надежной стыковки поверхностей. Так как время воздействия минимально, то тепло не распространяется дальше по металлу, а точка сварки быстро остывает. Свариванию подлежат детали из рядовых сталей, оцинкованного железа, нержавейки, меди, алюминия. Толщина поверхностей может быть различна: от тончайших деталей для приборостроения до листов толщиной 20 мм.

Общий вид точечного сварочного аппарата.

Контактно-точечная сварка может проводиться одним электродом или двумя с разных сторон. Первый способ используется для сварки тонких поверхностей или в тех случаях, когда прижим с двух сторон осуществить невозможно. Для второго способа используют специальные клещи, зажимающие детали. Этот вариант обеспечивает более надежное крепление и чаще используется для работы с толстостенными заготовками.

По типу тока аппараты для точечной сварки подразделяются на:

работающие на переменном токе;
работающие на постоянном токе;
низкочастотные аппараты;
аппараты конденсаторного типа.

Выбор оборудования зависит от особенностей технологического процесса. Наиболее распространены аппараты переменного тока.

Вернуться к оглавлению

Электроды для точечной сварки

Схема самодельного аппарата для точечной сварки.

Электроды для точечной сварки отличаются от электродов для электродуговой сварки. Они не только обеспечивают подачу тока на свариваемые поверхности, но и выполняют прижимную функцию, а также задействованы в отводе тепла.

Высокая интенсивность рабочего процесса обуславливает необходимость использования материала, стойкого к механическим и химическим воздействиям. Более всего выдвинутым требованиям соответствует медь с добавлением хрома и цинка (0,7 и 0,4% соответственно).

Качество сварной точки во многом определяется диаметром электрода. Он должен быть минимум в 2 раз больше толщины стыкуемых деталей. Размеры стержней регламентируются ГОСТом и имеют от 10 до 40 мм в диаметре. Рекомендуемые размеры электродов представлены в таблице. (Изображение 1)

Для сварки рядовых сталей целесообразно использовать электроды с плоской рабочей поверхностью, для сварки высокоуглеродистых и легированных сталей, меди, алюминия — со сферической.

Изображение 1. Рекомендуемые размеры электродов.

Электроды со сферическими наконечниками более стойкие: способны произвести больше точек до перезаточки.

К тому же они универсальны и подойдут для сварки любого металла, а вот использование плоских для сварки алюминия или магния приведет к образованию вмятин.

Точечная сварка в труднодоступных местах выполняется электродами изогнутой формы. Сварщик, который сталкивается с подобными условиями работы, всегда имеет набор различных фигурных электродов.

Для надежной передачи тока и обеспечения прижима электроды должны плотно соединяться с электрододержателем. Для этого их посадочным частям придают форму конуса.

Некоторые виды электродов имеют резьбовое соединение или крепятся по цилиндрической поверхности.

Вернуться к оглавлению

Параметры точечной сварки

Основными параметрами процесса являются сила тока, продолжительность импульса, усилие сжатия.

От силы сварочного тока зависит количество выделяемого тепла, скорость нагрева, величина сварного ядра.

Наряду с силой тока на количество тепла и размеры ядра влияет продолжительность импульса. Однако при достижении определенного момента наступает состояние равновесия, когда все тепло отводится от зоны сварки и уже не влияет на расплавление металла и размер ядра. Поэтому увеличение продолжительности подачи тока сверх этого нецелесообразно.

Изображение 2. Рекомендованные параметры силы тока, продолжительности импульса и сжатия для сварки рядовых сталей.

Усилие сжатия влияет на пластическую деформацию свариваемых поверхностей, перераспределение по ним тепла, кристаллизацию ядра. Высокое усилие сжатия снижает сопротивление электрического тока, идущего от электрода к свариваемым деталям и в обратном направлении. Таким образом, возрастает сила тока, ускоряется процесс расплавления. Соединение, выполненное с высоким усилием сжатия, отличается высокой прочностью. При больших токовых нагрузках сжатие препятствует выплескам расплавленного металла. С целью снятия напряжения и увеличения плотности ядра в некоторых случаях производится дополнительное кратковременное повышение усилия сжатия после отключения тока.

Выделяют мягкий и жесткий режим сварки. При мягком режиме сила тока меньше (плотность тока составляет 70-160 А/мм²), а продолжительность импульса может достигать нескольких секунд. Такая сварка применяется для соединения низкоуглеродистых сталей и более распространена в домашних условиях, когда работы проводятся на маломощных аппаратах. При жестком режиме продолжительность мощного импульса (160-300 А/мм²) составляет от 0,08 до 0,5 секунды. Деталям обеспечивают максимально возможное сжатие. Быстрый нагрев и быстрое охлаждение позволяют сохранить сварному ядру антикоррозийную стойкость. Жесткий режим используют при работе с медью, алюминием, высоколегированными сталями.

Выбор оптимальных параметров требует учета многих факторов и проведения испытаний после расчетов. Если же выполнение пробных работ невозможно или нецелесообразно (например, при разовой сварке в домашних условиях), то следует придерживаться режимов, изложенных в справочниках. Рекомендованные параметры силы тока, продолжительности импульса и сжатия для сварки рядовых сталей приведены в таблице. (Изображение 2)

Вернуться к оглавлению

Возможные дефекты и их причины

Циклограммы процессов контактной точечной сварки.

Качественно выполненная точечная контактная сварка обеспечивает надежное соединение, срок службы которого, как правило, превышает срок службы самого изделия. Однако нарушение технологии может привести к дефектам, которые можно разделить на 3 основные группы:

недостаточные размеры сварного ядра и отклонение его положения относительно стыка деталей;
механические повреждения: трещины, вмятины, раковины;
нарушение механических и антикоррозийных свойств металла в зоне, прилегающей к сварной точке.

Рассмотрим конкретные виды дефектов и причины их возникновения:

Непровар может быть вызван недостаточной величиной силы тока, чрезмерным сжатием, изношенностью электрода.
Наружные трещины возникают при слишком большом токе, недостаточном сжатии, загрязненности поверхностей.
Разрывы у кромок обусловлены близким расположением к ним ядра.
Вмятины от электродов возникают при их слишком малой рабочей поверхности, неправильной установке, чрезмерном сжатии, слишком высоком токе и продолжительном импульсе.
Выплеск расплавленного металла и заполнение им пространства между деталями (внутренний выплеск) происходит из-за недостаточного сжатия, образования в ядре воздушной раковины, несоосно установленных электродах.
Наружный выплеск расплавленного металла на поверхность деталей может быть вызван недостаточным сжатием, слишком большими режимами тока и времени, загрязненностью поверхностей и перекосом электродов. Последние два фактора оказывают негативное влияние на равномерность распределения тока и плавление металла.
Внутренние трещины и раковины возникают из-за чрезмерных режимов тока и времени, недостаточного или запаздывающего проковочного сжатия, загрязненности поверхностей. Усадочные раковины появляются в момент охлаждения ядра. Для их предотвращения и используют проковочное сжатие после прекращения подачи тока.
Причиной неправильной формы ядра или его смещения является перекос или несоосность электродов, загрязненность поверхности деталей.
Прожог является следствием загрязненности поверхностей или недостаточного сжатия. Во избежание этого дефекта ток необходимо подавать только после того, как сжатие обеспечено полностью.

Для выявления дефектов используют визуальный осмотр, рентгенографию, ультразвуковое исследование, капиллярную диагностику.

При испытательных работах контроль над качеством сварной точки производится методом разрыва. Ядро должно остаться полностью на одной детали, а на второй — глубокий кратер.

Исправление дефектов зависит от их характера. Применяют механическую зачистку наружных выплесков, проковку при деформации, термическую обработку для снятия напряжений. Чаще же бракованные точки просто переваривают.

expertsvarki.ru

Каталог товаров