Text
ПРОФЕССИОНАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ
ОБРАЗОВАНИЕ
(ПРАВОЧНЖ
МОЛОДОГО
сварщика
на контактных
машинах
н
Н. П. СЕРГЕЕВ
СПРАВОЧНИК
МОЛОДОГО СВАРЩИКА
НА КОНТАКТНЫХ МАШИНАХ
Издание второе,
переработанное
и дополненное
МОСКВА «ВЫСШАЯ ШКОЛА» 1984
ББК 34.641
С 32
УДК 621.7.76
Справочник рекомендован Ученым советом Государствен-
ного комитета СССР по профессионально-техническому обра-
зованию в качестве справочного пособия для средних профес-
сионально-технических училищ
Рецензент инж. Большакова II. С. (СГПТУ Ко 146)
Сергеев H. П. Справочник молодого сварщика
С32 на контактных машинах. — 2-е изд., перераб. и доп.
—М.: Высш, шк., 1984.—159 с., ил.— (Профтехоб-
разование).
40 к.
Изложены краткие сведения о физических основах контактной и
некоторых других видов сварки термо.мсханичсского и механического
классов. Даны краткие описания узлов контактных машин, приведе-
ны технические характеристики серийных машин для стыковой, то-
чечной, рельефной и шовной сварки, ориентировочные режимы кон-
тактной сварки и виды контроля сварных соединений.
Второе издание (1-е в 1979 г.) дополнено сведениями о новом
оборудовании.
Справочное пособие может быть использовано при профессиональ-
ном обучении рабочих на производстве.
2704060000—412
С-------------- 62—84
052(01)—84
ББК 34.641
6П4.3
© Издательство «Высшая школа», 1979
© Издательство «Высшая школа», 1984, с изменениями
ПРЕДИСЛОВИЕ
Среди многочисленных видон электрической сварки контактная
сварка занимает одно из первых мест как прогрессивный, универ-
сальный и широко распространенный в промышленности способ со-
единения металлов.
Основные направления экономического и социального развития
СССР на 1981—1985 годы и на период до 1990 года предусматри-
вают значительное увеличение продукции металлообрабатывающей и
машиностроительной промышленности. В выполнении этой задачи
большую роль сыграет контактная сварка, обеспечивающая высокую
производительность и качество соединений .металла.
Обширный диапазон применения контактной сварки сделал се
основным технологическим процессом в производстве автомобилей,
самолетов, электронных ламп и полупроводниковых приборов, быто-
вых электроприборов и другой продукции. Огромное количество ар-
матуры железобетонных конструкций изготовляют контактной свар-
кой. Ею можно соединять детали из алюминия, стали, титана, мо-
либдена и других металлов толщиной от нескольких микрометров
до 30 мм, от проволоки диаметром 0,5 мм до магистральных желез-
нодорожных рельсов, от мельчайших электронных приборов до круп-
ногабаритных заготовок и узлов.
Более 100 типов машин для контактной сварки выпускает со-
ветская электропромышленность. Машины постоянно модернизиру-
ются, усложняются системы управления. Разрабатываются также но-
вые технологические процессы контактной сварки для изготовления
ответственных изделий и конструкций.
В справочнике приведены сведения о контактных машинах и тех-
нологии контактной сварки, которые служат вспомогательными к
имеющимся в учебнике. Эти сведения должны помочь учащимся
профтехучилищ и молодым рабочим-сварщикам правильно эксплуа-
тировать оборудование, выбрать наиболее рациональный режим
сварки, оценить качество полученных сварных соединений и органи-
зовать рабочее место.
Во второе издание справочника внесены дополнения и изменения,
касающиеся оборудования и технологии контактной сварки.
Отсутствие явления в таблицах обозначено знаком «—», отсут-
ствие данных — знаками «. . .».
Ав гор
1*
Глава 1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О КОНТАКТНОЙ СВАРКЕ
1.1. Сущность и классификация видов контактной сварки
Сущность контактной сварки. При контактной сварке в свар-
ном соединении возникают межатомные связи металлов соединяемых
деталей, для образования которых необходимо затратить энергию.
Эту энергию вводят (с помощью контактной сварочной машины) в
двух видах: тепловую — для нагрева и механическую — для дефор-
Рис. 1. Классификация
видов сварки с применением давления
мации (или сдавливания) свариваемых деталей. Количество тепло-
вой энергии определяется необходимостью местного нагрева деталей
до температуры плавления металла или близкой к ней. Механическое
усилие требуется для сжатия нагретых соединяемых деталей и раз-
рушения окисных пленок.
Классификация видов контактной сварки (рис. 1). Контактная
сварка относится к термомеханическому классу.
Стыковая сварка (рис. 2, а). Детали соединяются по всей пло-
щади соприкосновения; торцы соединяемых деталей должны иметь
одинаковые сечения.
Сварка сопротивлением. Детали 1, зажатые в элек-
тродах (губках) 2, сжимают усилием Р, направленным по их оси.
После этого включают сварочный ток, который нагревает металл в
зоне стыка 3 до температуры, равной 0,8—0,9 температуры плавле-
ния. Затем усилие сжатия увеличивают, при этом происходит свар-
ка; часть металла, находящегося в пластическом состоянии, выжи-
мается из плоскости стыка.
Сварка оплавлением. Напряжение включают до сопри-
косновения деталей 1; затем их начинают сближать, при этом в от-
дельных точках (выступах) на поверхности деталей образуются силь-
4
ио нагретые участки, в которых металл расплавляется. После того
как поверхность торцов деталей полностью оплавилась, резко увели-
чивают усилие сжатия (осадка) и отключают ток. Из зоны сварен-
ного стыка 3 выжимается часть жидкого металла вместе с окисла-
ми и загрязнениями (гратом). Разновидность стыковой сварки оплав-
лением— сварка оплавлением с подогревом. Предварительный
Рис. 2. Схемы сварки:
/ — детали; 2 —электроды; 3 — зона стыка
подогрев проводят, сжимая детали (при сварке сопротивлением) или
пропуская импульсный ток (прерывистое оплавление). Когда концы
деталей достаточно нагреты, начинают процесс непрерывного оплав-
ления, за которым следует осадка.
Точечная сварка (рис. 2,6). Со-
единяемые детали сжимаются элек-
тродами на небольшой площадке
(точке). После сжатия деталей
включается сварочный ток, который
проходит по цепи непрерывно или
импульсами. Металл между электро-
дами нагревается до пластического
состояния; под действием усилия
сжатия образуется сварная точка',
имеющая внутри литое ядро. Рас-
плавленный металл защищен находя-
щейся вокруг него зоной пластически
деформированного металла точки.
После образования сварной точки
ток отключается, а затем снимается
усилие сжатия. На поверхности од-
ной или обеих деталей обычно оста-
ется неглубокая вмятина от элек-
трода. Ток к соединяемым деталям
Рис. 3. Схемы многоточеч-
ной сварки:
а — от одного; б — от несколь-
ких трансформаторов
5
при точечной сварке подводится различными способами: с двух
сторон (рис. 2,6), когда ток подается к каждой из деталей; с одной
стороны (рис. 2, в), когда оба электрода размещены на одной из
деталей; косвенно (рис. 2,г), когда один из электродов, подводящий
ток, находится вне зоны сварки. Точечную сварку разделяют на од-
ноточечную (рис. 2,6, в) и многоточечную (рис. 3).
Рис. 4. Схемы рельефной сварки:
а —по выштампованным рельефам: б —по естественным рельефам; в—с рель-
ефами в виде вставок; г — Т-образная; / — рельефы; 2—вставки; 3 —детали;
4 — контактные плиты
Рельефная сварка (рис. 4). Контакт и нагрев соединяемых де-
талей происходит в предварительно вы штампованных рельефах, или
выступах, 1. Электродами служат контактные плиты 4, между ко-
торыми сжимают детали 3. В начальной стадии сварки металл в
рельефах интенсивно нагревается вплоть до расплавления и образо-
вания литого ядра. Затем выступ под действием сжимающего усилия
деформируется и образует сварную точку. Рельефную сварку вы-
полняют и по естественным рельефам (например, круглые стержни,
Рис. 5. Схемы сварки:
а — шовной; б — кольцевой; в — прямолинейной: г —фланцевой: / — детали?
2 — электроды; 3 — вид шва
6
соединяемые вкрест). Иногда рельефы бывают в виде вставок 2, за-
кладываемых между соединяемыми деталями 3. Рельефов может
быть несколько, их выштамповывают на более толстой из соединяе-
мых деталей. Одна из разновидностей рельефной сварки — Т-об-
разная.
Шовная сварка (рис. 5 и 6). Соединяемые детали зажаты меж-
ду вращающимися электродами-роликами 2. Сварочный ток прохо-
Рис. 6. Соединения при шовной сварке:
а — нахлесточное и отбортопанное; б —с раздавливанием кромок; о — с на*
кладкой: г — со скосом кромок; б —с выполнением одного шва; е —с выпол-
нением двух швов
дит через детали непрерывно или импульсами. При этом образуется
ряд последовательных точек 3 и, если каждая последующая точка
перекрывает предыдущую, получается плотный и прочный шов. Мо-
жет выполняться также шаговая сварка, представляющая собой
участки шва заданной длины, чередующиеся с песваренными проме-
жутками.
При шовной сварке ток к соединяемым деталям подводится с
двух (см. рис. 5, а) или с одной стороны (рис. 6, д, е) с одновре-
менным выполнением одного (рис. 6, д') или двух (рис. 6, е) швов.
1.2. Некоторые виды сварки с применением давления
Ультразвуковая сварка (рис. 7). Выполняют ее при воздействии
механических колебаний высокой частоты (18—180 кГц), сравни-
тельно небольших усилий сжатия и невысокой температуры нагрева
в зоне сварки (например: алюминий — 200—300 °C: сталь — 800—
900 °C).
При сварке магнитострикционный * вибратор /, получающий пи-
тание от генератора высокой частоты, через трансформатор 2 про-
* Магнитострикция — изменение формы и размеров неко-
торых материалов, особенно ферромагнитных сплавов, при их намаг-
ничивании и размагничивании.
7
дольных упругих колебаний соединен с рабочим инструментом 3,
наконечник 4 которого передает колебания свариваемым деталям 5,
находящимся на жесткой опоре 6. Сжимающее усилие Р создается
моментом М, действующим в узле колебаний (или отдельным ме-
ханизмом нажатия).
Диффузионная сварка (рис. 8) происходит при твердом состоя-
нии соединяемых металлов и значительной температуре нагрева.
Рис. 9. Схема сварки трением:
а — неподвижной и вращающейся
деталей; б — двух вращающихся
деталей; в — с вращением проме-
жуточной детали; г —с возвратно-
поступательным движением детали
Рис. 7. Схема ультразвуковой
сварки
Рис. 8. Схема диффузионной
сварки:
/ — механизм давления; 2—детали;
3 — источник теплоты; 4 — камера
Свариваемые детали 2 помещают
в камеру 4, из которой откачива-
ют воздух. Сжатые механизмом
давления 1 детали нагревают ис-
точником теплоты 3 (обычно тока-
ми высокой частоты) и выдержи-
вают для выравнивания темпера-
туры по всей площади соприкос-
новения. При сварке происходит
диффузия, т. е. проникновение на-
гретых частиц металла с одной
поверхности в другую. Темпера-
туру нагрева деталей доводят до
0,7—0,9 температуры плавления.
Сварка трением (рис. 9). Осу-
ществляется нагревом торцов тру-
щихся деталей тепловой энергией,
получаемой прямым преобразова-
нием механической энергии в теп-
ловую. Тонкий слой металла на
концах деталей доводят до со-
стояния высокой пластичности.
Время нагрева до нужной темпе-
ратуры (для сталей 950—1300 °C)
от нескольких секунд до 0,5 мин.
Как правило, при сварке одна де-
Рис. 10. Схема холодной свар-
ки:
а — точечная; б — непрерывным
швом; о — стыковая
таль неподвижна, а вторая вращается или вращаются обе детали в
противоположных направлениях; реже применяют схемы с двумя не-
подвижными деталями и третьей, вращающейся между ними, а так-
же с деталью, совершающей возвратно-поступательные движения. Во
всех случаях детали сжаты осевым усилием Р. При достижении
необходимой температуры трение быстро прекращают. После сварки
проводят проковку приложением сжимающего усилия к нагретым,
но уже неподвижным деталям.
Холодная сварка (рис. 10). При такой сварке детали, очищен-
ные от органических пленок, окислов и загрязнений, подвергают
большим пластическим деформациям за счет их сдавливания. Ес
применяют для получения точечных, непрерывных и стыковых швов,
причем степень деформации металла зависит от его свойств, таких,
как прочность, пластичность, твердость (см. приложение 2, 3, 4).
1.3. Области применения контактной и других видов
сварки термомеханического и механического классов
Контактная сварка. Ее широко используют во многих отраслях
промышленности и строительства:
стыковая сопротивлением: соединение проволоки
диаметром до 8 мм, прутков диаметром до 20 мм, труб диаметром
до 50 мм; изготовление звеньев цепей, колец, рам; сварка проволоки
и прутков из меди, алюминия, нихрома площадью поперечного сече-
ния до 250 мм2;
стыковая оплавлением: соединение заготовок компакт-
ного сечения (круг, квадрат) площадью до 10 000 мм2; заготовок
развитого сечения (лист, полоса, тонкостенная труба) площадью до
5000 мм2; изготовление режущего инструмента из сталей с разными
механическими свойствами; сварка трубопроводов, железнодорож-
ных рельсов, арматуры железобетона, ободьев автомобильных колес,
заготовок при непрерывной прокатке, валов, окопных переплетов,
дверей, перегородок из алюминиевых сплавов, труб паровых котлов
и т. д.;
точечная: соединение деталей из листов толщиной от 0,01 +
+ 0,01 до 30+30 мм; соединения листов разной толщины; сварка
деталей: электронных ламп и приборов, реактивного двигателя, де-
талей самолета, сварка узлов кузова и кабины автомобиля, обшивки
железнодорожных вагонов, панелей, перегородок зданий, бытовых
приборов (холодильников, стиральных машин), изделий бытового на-
значения (посуды, спортинвентаря и т. н.), приварка декоративных
облицовок к каркасам и т. п.;
рельефная: соединение с естественными рельефами (сварка
прутков арматуры железобетона вкрест); Т-образная сварка (при-
варка стержня, болта, винта к листу); изготовление тормозных ко-
лодок автомобиля, различного вида крепежных деталей, приварка
гаек, штуцеров, шипов к плоским листам, сепараторов шарикопод-
шипников и т. д.
шовная: для изготовления изделий, швы которых должны
быть прочными и плотными: изготовления топливных баков автомо-
билей и тракторов, бочек, бидонов, корпусов огнетушителей, ведер,
сильфонов и т. п.; толщина металла, соединяемого шовной сваркой,
ограничивается: 3+3 мм для стали, 5 + 5 мм для алюминиевых спла-
9
bob; шаговая шовная сварка создает прочные, но не герметичные
швы.
Другие виды сварки. Их диапазон применения также довольно
широк:
ультразвуковая: соединение деталей точками и непрерыв-
ным швом, деталей из алюминия, меди, никеля; металлов с металло-
керамикой; деталей транзисторов, печатных схем; соединение дета-
лей из пластмасс, полиэтиленовых пленок и т. п.;
диффузионная: соединение однородных и разнородных
высоколегированных сталей, композиций из разнородных материалов,
например сталь с алюминием, сталь с керамикой;
трением: преимущественно соединение деталей круглого се-
чения (стержни, трубы, режущий инструмент и т. п.); соединение
стержней и труб с плоскими деталями; применение сварки трением
ограничивается площадью поперечного сечения свариваемых деталей
от 80 до 8000 мм2 (диаметр стержней от 10 до 100 мм);
холодная: соединение деталей из пластичных металлов:
медь, алюминий, свинец, серебро, олово и др.— и их сплавов; из раз-
нородных металлов (медь и алюминий); соединение шин электриче-
ских распределительных устройств; изготовление бытовых изделий
(например, чайников, деталей холодильников); соединение медных
и алюминиевых проводов; армирование медью алюминиевых выво-
дов обмоток электрических машин.
1.4. Электрическое сопротивление и нагрев
при сварке
Количество тепловой энергии, выделяющейся в сварном соеди-
нении. Контактная сварка характеризуется кратковременным проте-
канием процесса. За малый промежуток времени в свариваемой точ-
ке или стыке должно выделиться большое количество теплоты, что-
бы металл нагрелся до требуемой температуры.
Количество выделяющейся энергии (Дж) ио закону Джоуля-
Ленца составляет Q—PRt, где I — сила сварочного тока, A; R— ак-
тивное сопротивление участка сварки, Ом; t— время прохождения
тока. с.
Общее сопротивление участка сварки. Общее сопротивление за-
висит от свойств материала, формы и
Рис. И. Общее сопротивление
участка сварки:
а при точечной снарке: б — при сты«
ковой сварке
состояния поверхности элек-
тродов и деталей и усилия
сжатия. Оно складывается
из двух переходных сопро-
тивлений электрод—деталь
/?о д (рис. 11, а), собствен-
ного сопротивления металла
детали /?в и контактного со-
противления деталь—деталь
/?д д, Т. е. /?об = /?д + 2/?:,д +
+ /? , д. Сопротивление R3 л
должно быть меньше сопро-
тивления /?д.д, иначе выде-
ление тепла в контакте
электрод—деталь будет
больше, чем в контакте де-
паль —деталь, и электрод приварится к детали, поэтому
При стыковой сварке (рпс. 11,6) общее сопротивление Roa —
вЛд+Лд Д.
Переходными сопротивлениями R3.n обычно пренебрегают, так
как они очень малы и практически не влияют па тепловыделение в
свариваемом участке.
1.5. Свариваемость различных металлов и сплавов
Свариваемость. Это способность металлов и сплавов образо-
вывать сварные соединения, свойства которых близки к свойствам
самих свариваемых металлов. Качество соединения оценивают от-
сутствием в нем различных дефектов: трещин, пор, неметаллических
включений и др. Контактная сварка применима к большинству ме-
таллов и их сплавам, но свариваемость их меняется в широких пре-
делах. Наилучшей свариваемостью обладают металлы, у которых
относительно высокое удельное электрическое сопротивление (в 8—10
раз выше сопротивления меди), высокая пластичность в широком
диапазоне температур, малая чувствительность к закалке (отсутствие
хрупких структур в соединении), узкий интервал кристаллизации
(низкая склонность к образованию горячих трещин) и отсутствуют
или содержатся в малом количестве элементы, дающие тугоплавкие
окислы.
Низкоуглеродистая сталь. Легко соединяется всеми видами
контактной сварки на любых режимах и без дополнительных техно-
логических операций.
Низколегированные стали. Свариваются с некоторыми затруд-
нениями, связанными с возможностью закалки в месте сварки, раз-
рыхлениями металла в зоне, прилегающей к месту сварки, и склон-
ностью к трещинообразованию.
Нержавеющие стали. Хорошо свариваются только при кратко-
временном нагреве (жесткие режимы) и быстром охлаждении.
Алюминий. Имеет высокую электропроводность (62 % электро-
проводности меди), что затрудняет его сварку. Кроме того, значи-
тельным препятствием для сварки алюминия служит тугоплавкая
пленка А120з, образующаяся при нагреве па поверхностях деталей.
Стыковую сварку алюминия можно выполнять только сопротивле-
нием.
Медь и ее сплавы. Свариваемость очень низка в связи с их боль-
шой электро- и теплопроводностью.
Никель. Хорошо сваривается, так как по физическим и элек-
трическим свойствам он близок к железу и имеет низкую химиче-
скую активность.
Титан и его сплавы. Имеют высокую химическую активность.
При нагреве требует применения в процессе сварки защиты инерт-
ным газом (аргоном).
Высокоуглеродистые (инструментальные) стали, чугун. Практи-
чески не свариваются.
Глава 2. МАШИНЫ ДЛЯ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ
2.1. Классификация и типы машин
Классификация. Ее выполняют по следующим признакам:
визу выполняемых сварных соединений — для стыковой, точеч-
ной, рельефной, шовной и шовно-стыковой сварки;
назначению — универсальные и специальные;
11
характеру действия — неавтоматические, полуавтоматические и
автоматические;
способу установки — стационарные и передвижные;
способу питания — переменным током промышленной частоты
(однофазные и трехфазные), низкочастотные, выпрямленным током,
энергией разряда конденсаторов;
устройству механизма сжатия или осадки — рычажные, пружин-
ные, механические, пневматические, пневмогидравлические, гидравли-
ческие.
Типы машин. Их выпускают для различных видов сварки, для
различных отраслей производства, характера свариваемых изделий,
условий установки и монтажа.
По виду сварки:
для стыковой сварки — выполнение стыковых соединений прово-
локи, прутков, профильного проката, труб, полос, листов и деталей
других сечений;
для точечной сварки — соединение отдельными точками листов,
профильных заготовок, пересекающихся круглых стержней, штампо-
ванных деталей;
для рельефной сварки (сварочные прессы) — соединение деталей
одной или одновременно несколькими точками — по предварительно
выштамновапным рельефам, приварка стержня торцом к плоской
поверхности, сварка с естественными и кольцевыми рельефами;
для шовной сварки — соединение герметичным швом (т. е. точ-
ками, перекрывающими одна другую), выполнение кольцевых и про-
дольных швов, шаговая сварка;
для шовностыковой сварки — сварка продольного шва тонко-
стенной трубы;
универсальные — сварка разнообразных деталей в условиях
единичного и мелкосерийного производства и когда необходима час-
тая переналадка;
специальные — сварка однотипных деталей большими партия-
ми — в условиях крупносерийного и массового производства, со
сложной переналадкой.
По уровню автоматизации:
неавтоматические—при малой мощности и производительности;
полуавтоматические и автоматические — при средней или боль-
шой мощности, использовании в поточных линиях, для сварки не-
прерывных заготовок (рулонов, плетей).
По установке и монтажу:
стационарные — для сварки деталей и узлов, габариты и масса
которых позволяют поднести их к машине;
передвижные — для сварки крупногабаритных узлов большой
массы (например, кузова автомобилей, вагонов, плети железнодорож-
ных рельсов, трубы большого диаметра).
По роду питающего тока:
с питанием переменным током промышленной частоты — боль-
шинство контактных машин для сварки углеродистых и низколегиро-
ванных сталей;
с питанием выпрямленным током и конденсаторные — для свар-
ки высоколегированных сталей и сплавов, алюминиевых сплавов,
для сварки очень тонких деталей или сплавов, претерпевающих рез-
кие изменения при нагреве.
По устройству привода сжатия и подачи:
с рычажными и пружинными приводами — для сварки деталей
малых сечений; с пневмогидравлическими механизмами сжатая— пе-
редвижные машины (сварочные клещи); с гидравлическими — маши-
ны (стыковые) большой мощности; пневматическими — большая
часть точечных, рельефных и шовных машин.
По напряжению питающей части:
контактные машины обычно изготовляют для подключения к
электрическим сетям с напряжением 380 В и частотой 50 Гц, ио по
заказу потребителя — па напряжение 660 В, частотой 50 Гц. Машины
мощностью до 60 кВ-Л изготовляют также на напряжение 220 В,
частотой 50 Гц.
2.2. Обозначения машин
Буквенно-цифровая система обозначения. Она содержит некото-
рые краткие технические характеристики.
Буквы и цифры при обозначении машины располагают в приве-
денной здесь последовательности, которые означают:
М — оборудование представляет собой машину;
Р, С, Т, Ш (одна из букв) — тип машины по виду соединения,
получаемого при сварке (рельефная, стыковая, точечная, шовная);
В, К, Н, Р, П, С, О (одна из букв или их сочетание) — конст-
руктивное исполнение машины или тип источника тока: с выпрям-
лением тока во вторичном контуре (В), конденсаторная (К), низ-
кочастотная (Н), радиальная (Р), подвесная (П), для стыковой
сварки сопротивлением (С), для сварки оплавлением (О);
06, 08, 12, 16, 32 и т. д. (две цифры) (в точечных, рельефных
и шовных машинах) — наибольший вторичный ток в килоамперах,
а в стыковых машинах для сварки оплавлением — усилие осадки в
десятках килоньютонов (тысячах кге);
01, 02, 04 — номер модификации.
Последующие элементы системы обозначения необходимы при
заказе оборудования. Они включают: вид климатического исполне-
ния; группу машины в зависимости от технических требований; на-
пряжение питающей сети; слово «Экспорт» (для машин, предна-
значенных на экспорт); технические условия на конкретную машину,
а для машин на экспорт — обозначение ГОСТ 297—80.
Примеры расшифровки современного обозначения:
ЛАСО-0802 — машина стыковая для сварки оплавлением с но-
минальным усилием осадки 800 кге; номер модификации 02;
МТ-1614 — машина точечная, максимальный сварочный ток
16 кА; номер модификации 14;
МТВП-1205Т4, А, 380 В, 50 Гц, экспорт, ГОСТ 297—80 (полное
обозначение при заказе машины)—машина точечная, с выпрямле-
нием тока во вторичном контуре, подвесная, наибольший свароч-
ный ток 12 кА, номер модификации 05; климатическое исполнение
Т4, группа А; напряжение питающей сети 380 В частотой 50 Гц.
Примеры расшифровки устаревших обозначений. Находящиеся
в эксплуатации машины старых выпусков имеют несколько отличные
От принятых сейчас обозначения. Вот несколько обозначений, кото-
рые несут следующую информацию:
МС-1602 — машина стыковая для сварки оплавлением; номиналь-
ный сварочный ток 16 кА, номер модификации 02; МТПГ-75 —ма-
шина точечная подвесная с пневмогидравлическим приводом сжатия
электродов, мощность 75 кВ-А; МТМС-10Х35 — машина точечная
многоэлектродная, для сварки арматурных сеток, число трансформа-
торов— 10, мощность каждого трансформатора 35 кВ .Л; К-355 —
13
машина стыковая, подвесная, для сварки рельсов; МШПБ- 150-
машина шовная с пневматическим механизмом сжатия, для сварки
бензобаков, мощность 150 кВ-А.
2.3. Общие узлы машин
Состав. Каждая машина для контактной сварки состоит из сле-
дующих основных узлов: сварочный трансформатор 3 (рис. 12),
переключатель ступеней мощности 4, регулятор цикла сварки 5,
прерыватель (контактор) 6, система водяного охлаждения 7, сва-
рочный контур 8, механизм сжатия /, пневматическая (или гидрав-
Рис. 12. Машина для контактной сварки
14
лическая) аппаратура 2, педали управления 9. Эти узлы размещены
в корпусе или в станине, которая воспринимает значительные уси-
лия, действующие во время работы. Узлы машин имеют различную
конструкцию в зависимости от их типа, мощности и назначения.
Электрические схемы контактных сварочных машин также различа-
ются (рис. 13).
Сварочный трансформатор (рис. 14). Основные его части: маг-
нитопровод (сердечник) 6, первичная обмотка 5, выводы первичной
обмотки 4, трубки водяного охлаждения 3, вторичный виток 2, ра-
ма 1. В настоящее время значительное количество трансформаторов
контактных машин делают с первичными и вторичными обмотками,
залитыми эпоксидным компаундом. У обмоток таких трансформа-
Рис. 13. Принципиальные электрические схемы контактных свароч-
ных машин:
а, б, в — однофазные переменного тока; г —трехфазная с выпрямлением тока
во вторичном контуре; д — конденсаторная; / — вторичный контур; 2 — сва-
рочный трансформатор; 3 — контактор: 4 — гидрореле; 5 — регулятор времени;
/’/. Р2 — контакты регулятора времени; ВК — вспомогательный контактор; Г—
тиристоры; R — резисторы; ВВ — выпрямительный блок; Д — вентили
15
торов повышенная электрическая и механическая прочность. Они
хорошо защищены от пыли, влаги, загрязнений, работают при более
жестких режимах охлаждения.
Основные параметры: номинальная мощность Рп
(кВ А); продолжительность включения ПВ (%); номинальный сва-
рочный ток /2П (А); номинальное вторичное напряжение холостого
хода U20 (В); пределы регулирования вторичного напряжения (В);
число ступеней регулирования вто-
ричного напряжения.
Продолжительность включе-
ния сварочного тока ПВ% =
= 100 tcnl(tcu+tn), где /ев —вре-
Рис. 14. Трансформатор коп
тактной сварочной машины
= ПВ/100, а допустимая
мя протекания сварочного тока,
t„ — время паузы в течение цикла
сварки.
Допустимые ток и
мощность. Степень нагрева
обмоток трансформатора зависит
от силы сварочного тока и дли-
тельности его протекания в тече-
ние цикла сварки. Чем меньше lax,
а следовательно, и ПВ, тем боль-
ше может быть сварочный ток.
При непрерывной работе транс-
форматора (ПВ = 100%) допусти-
мый ток (А), при котором обмот-
ки не будут перегреваться, опре-
деляется из выражения /2Яоп=
мощность (кВ-А) — по формуле
Рдоп = Р..У ПВ/100.
Обозначение трансформаторов. Для расшифровки
обозначения однофазных трансформаторов 50 Гц контактных ма-
шин, выпускаемых заводом «Электрик» им. Н. М. Шверника, поль-
зуются такой схемой:
}К - 20 0,5—2
Контакт н ы й-------------------------------
Номинальный вторичный ток /2н > ---------------
Номинальное вторичное напряжение 1/2о > В (приближенно) —
Модификация — ---
Если блок обмоток трансформатора залит эпоксидным компаун-
дом, то в конце обозначения добавляют буквы ЭП или букву К; при
экспортном исполнении — Э, тропическом — Т.
В обозначение трансформаторов специализированных машин до-
бавляют соответствующие буквы, например: ТВТ-63.04—трансфор-
матор машины с выпрямлением тока во вторичном контуре, /2п =
=63 кА, (Ло=4 В; ТК.П-10.13-2 ЭП — трансформатор подвесной,
/»п=10 кА, £7го=13 В, обмотки залиты эпоксидным компаундом.
16
Если вторичная обмотка сделана из алюминиевого сплава, в обо-
значении ставится буква Л, например, ТКПА-8.08.4-2.
В обозначении трансформаторов, разработанных ВНИИЭСО, на-
чальная буква Т не ставится, например К-5.02-1.
Магнитопровод (сердечник). Виды магнитопроводов
приведены на рис. 15. Наиболее распространены трансформаторы с
броневыми сердечниками. Кольцевые сердечники используют для вра-
щающихся трансформаторов шовно-стыковых машин. Сердечники
Рис. 15. Магнитопроводы трансформаторов контактных
машин:
а — стержневой; б— броневой; в — кольцевой; г — витой сердечник;
д — порядок набора сердечника
набирают (шихтуют) из пластин так, как показано на рис. 15, д.
Применяют также витые сердечники из ленты, имеющей наибольшую
ширину по условиям изготовления 80 мм Если требуется большое
сечение сердечника, его делают из нескольких пакетов (рис. 16).
Сердечники изготовляют из электротехнической стали марок 1211,
1212, 1511, 1512, 3412 и 3414 толщиной 0,5 мм. Для витых сердеч-
ников применяют рулонную ленту толщиной 0,35 мм марок 3412 и
3414. Сердечники стягивают рамами — сварными из угловой стали
Сердечник
Рис. 16. Трансфор-
матор с пакетным
I сердечником
Рис. 17. Первичная обмотка трансформаторов
контактных машин из цилиндрических (а) и
из дисковых катушек (6)
2 Сергеев Н. П.
17
или литыми силуминовыми — с помощью изолированных шпилек и
шайб из изоляционного материала. Раму изолируют от сердечника
прокладкой из пропитанного электрокартона толщиной 1 —1,5 мм.
Первичная обмотка (рис. 17). Ее делают из медного
или алюминиевого провода прямоугольного сечения. Витки изолиру-
Рис. 18. Литые вторичные витки трансформаторов:
а —с внутренней трубкой водяного охлаждения; б —с наружной
трубкой; в — цельнолитой из силумина
Рис. 19. Сварные витки:
в —из тонких листов; б, о — из сплющенных медных труб; г — из
медной полосы; д — из толстых листов с вырубленным окном
ют друг от друга и от других металлических частей электрокартоном
толщиной 0,2—-0,5 мм, слюдапитом толщиной 0,2—0,3 мм и стекло-
эскапоном толщиной 0,17 мм. Обмотки имеют выводы, которые при-
соединяют к переключателю ступеней.
Рис. 20. Вторичный виток
из медной фольги
Вторичная обмотка. Состоит из одного витка (транс-
форматоры подвесных точечных машин имеют два вторичных витка).
У большинства вторичных обмоток водяное охлаждение (рис. 18 и
19). Виток из лигой меди с залитой внутри трубкой водяного охлаж-
дения применяют в трансформаторах большой мощности. Такой
виток имеет большую механическую прочность и высокую проводи-
18
В)
г)
Номер сту- пени Положение перемычек переключа- телей
I П
1 / 2
2 2 Z
1 1
Ч 2 1
Номер ступени Итжние ножа
1 1
2 2
3 3
У 4
5 5
6 5
7 7
Рис. 21. Простейшая (а) и усовершенствованные
(б—ж) схемы первичных обмоток трансформато-
ров
Номер степени Положение ножей
П1 /72
1 2 3 Ч f 7 2 3 У
5 6 7 8 2 1 2 3 У
2*
мость. На рис. 18,«5 показан литой медный виток с напаянной сна-
ружи трубкой водяного охлаждения; в этом витке лучше исполь-
зуется медь как активный материал, однако он более трудоемок в
изготовлении, а эффективность теплоотвода невысокая. Виток, от-
литый как одно целое с колодкой из силумина (АЛ-2) с залитой
внутри медной трубкой диаметром 10 мм, имеет толщину не менее
14 мм. Обрабатываемые контактные поверхности колодок способом
холодной сварки армируются медными пластинами толщиной 1,5 мм.
Виток из тонких медных или алюминиевых листов применяют
мало из-за низкой механической прочности (жесткости), теплоемко-
сти и большой трудоемкости изготовления. Те же недостатки не
позволяют широко применять вторичные витки из сплющенных мед-
ных труб. Вторичные витки из медной полосы, согнутой на ребро и с
припаянной по периметру охлаждающей трубкой, для серийных
трансформаторов не делают. Наиболее распространен виток из мед-
ных листов (толщина листов 6, 7, 10 и 12 мм) с вырубленным
окном.
20
В трансформаторах машин малой мощности с цилиндрическими
Первичными обмотками применяют гибкие витки из медной фольги
Толщиной 0,2—0,5 мм (рис. 20).
Переключатели ступеней мощности. Сварочный ток регулируют
изменением вторичного напряжения трансформатора. Для этого ко-
Рис. 23. Многоступенчатые схемы первичных обмоток
трансформаторов:
а — с четырехбарабанным переключателем; б — с добавочным пе-
реключателем
эффициент трансформации меняют отключением части витков пер-
вичной обмотки, а также включением их параллельно, последователь-
но или параллельно-последовательно.
Простейшая схема (рис. 21, а) имеет недостаток — при уста-
новке переключателя на четвертую ступень напряжение между точ-
21
В канализацию
ками 1—Б значительно превышает номинальное напряжение сети
(точки А—Б). Это исключено в схемах, показанных на рис. 21,6—е,
где применены переключатели в виде перемычек (рис. 22, а) или
штепсельного типа (рис. 22, в). Слабое место схемы, приведенной
на рис. 21, в, в том, что значительное число витков обмотки не ра-
ботает при включении па высшие ступени. Схема, данная на
рис. 21, ас, может быть преобразована в схему, показанную на рис.
22, б, добавлением переключа-
теля 2; в этом случае число
ступеней регулирования воз-
растает с восьми до шестнад-
цати. Ступени переключают
втычным переключателем (рис.
22, г, д). В трансформаторах
небольшой мощности применя-
ют довольно простую схему
(рис. 21, в), в которой ступени
переключают двумя пакетными
переключателями. В трансфор-
маторах с большим числом сту-
пеней регулирования (12—16)
применяют четырехбарабапные
переключатели (см. рис. 23, а).
Число ступеней обычно состав-
ляет от 4 до 16.
машины. Проточной водой охлаж-
трансформатора, лампы игнитрон-
ного прерывателя, консоли, электрододержатели и электроды; в пе-
реносных машинах—гибкие токоведущие шланги; в стыковых —
зажимные губки; в шовных — иногда применяют наружное охлаж-
дение электродов-роликов (рис. 24). Наибольший эффект дает сис-
тема охлаждения точечных машин параллельными ветвями (рис.
25, а). Такая же система принята и в шовных машинах. На рис.
Рис. 24. Схема наружного
охлаждения электродов-роли-
ков
Система водяного охлаждения
дают вторичные витки сварочного
Рис. 25. Системы водяного
охлаждения сварочных машин:
а — параллельными ветвями: / и 7 — трубки для охлаждения влектрододер-
жателей и консолей; 2— трубки для охлаждения вторичного витка трансфор-
матора; 3 — сливной бачок; 4— крав; 5 — коллектор; 6 — трубки для охлаж-
дения игнитронов; б —смешанная система охлаждения: / — вторичные витки;
2 —коллектор; 3 — игнитроны; 4 и 6 — охлаждение токоподводящих шлангов;
5 и 7 — охлаждение клещей
22
25, б показана смешанная система охлаждения для переносной то-
'||"1Ной машины МТПГ-75, на рис. 26 — конструктивное выполнение
водяного охлаждения роликов шовных машин.
Рис. 26. Охлаждение роликов Рис. 27. Система охлаждения
шовных машин: стыковой машины
а — внутреннее; б — наружное
Рис. 28. Регулирование охлахсдепия машины:
а — термоклапанаии К.-, б — водяной помпой П
23
Рис. 29. Пневматический привод сжатия контактной машины
Рис. 30. Рабочий пневмати-
ческий цилиндр
24
Система охлаждения стыковой машины (рис. 27) работает так:
после крапа 4 вода разветвляется, одна ветвь охлаждает вторичный
ниток 3, а другая — последовательно — контактные плиты 2 и элек-
троды 1. Отработанная вода сливается в коробку 5.
Усовершенствованные системы позволяют регулировать охлаж-
дение (рис. 28, а) термоклапапами К, открывающимися при темпе-
ратуре воды 40—50 °C, или водяной Помпой П (рис. 28,6) с элек-
грическим приводом, которая перекачивает воду из бака (так как
температура воды в баке выше температуры окружающего воздуха,
эго обеспечивает нормальные условия охлаждения трансформатора и
игнитронов: расход охлаждающей воды приведен в таблицах техни-
ческих данных машин).
Пневматическая и гидравлическая аппаратура. В машинах для
контактной сварки нашли широкое применение пневматические и гид-
равлические приводы сжатия и осадки. Пневматические приводы ис-
пользуют в машинах для точечной сварки, гидравлический — в сты-
ковых машинах большой мощности, а также в специализированных
точечных машинах; некоторые из них, например переносные точеч-
ные и автоматы для сварки арматурных сеток и каркасов, имеют
пневмогидравлические приводы.
Пневматический привод сжатия. Состоит из рабо-
чего цилиндра 1 (рис. 29), дросселирующих клапанов 2, электро-
пневматического клапана 3, лубрикатора (маслораспылитсля) 4,
воздушного редуктора 5, ресивера 6, отстойника 7 и переключате-
ля 8.
1. Основные технические характеристики электропневматических
клапанов
Показатель КПЭМ-10 К ПЭМ-15 КЭП-15
Диаметр условного прохода, 10 15 15
ММ
Присоединение Резьбовое Притычное
Наибольший рекомендуемый К 3/8" 0,5 К 1/2" 1,2 0,9
расход сжатого воздуха, м3/мин Давление, кПа:
максимальное рабочее системы управления Род питания катушки элек- 600 6 Переменный ток 50 Постоянный ток
тромагиита Питающее напряжение, В или 60 Гц 36, 127 , 220 24
Потребляемая мощность, Вт 380 15
Максимальное число пере- 150 Не менее 300
ключений в минуту
Габаритные размеры, мм 240X 130X 145 218X65X62
Масса, кг 4,5 2,6
25
Рабочий цилиндр (рис. 30) имеет три камеры — нижнюю, сред-
нюю, верхнюю и два поршня. Ход верхнего поршня 2 регулируют
гайками 1. Данный поршень служит упором для нижнего поршня 3,
е которым через шток 4 связан верхний электрод машины. Это
позволяет регулировать длину хода электрода.
Дросселирующий клапан обеспечивает плавность хода поршня.
Один из клапанов этого вида КПД-1-1 включает в себя корпус 4
Рис. 32. Электропневматический клапан КПЭМ
(рис. 31), регулировочный винт 1, шарик 2 и пружину 3. Сжатый
воздух, преодолевая сопротивление пружины, свободно проходит в
выходное отверстие. При обратном движении сжатый воздух прохо-
дит через канал 5, сечение которого регулируют винтом I. Данные
клапаны выпускают с присоединительной конической резьбой К 1/2"
и К 3/8". Применяют также клапаны В77-1 с присоединительной
резьбой К 3/4", К 1/2", К 3/8", К 1/4".
Электропневматический клапан (табл. 1) устанавливает число
ходов поршня и порядок заполнения воздухом камер цилиндра.
В таком клапане с помощью мембран 3 (рис. 32) тарельчатых кла-
панов 4, распределительного шарикового клапана / и электромаг-
нита 2 происходит заполнение сжатым воздухом камер рабочего
цилиндра и выпуск его в атмосферу. В некоторых машинах применен
более падежный электропневматический клапан КЭП-15 с электро-
магнитом постоянного тока.
Лубрикатор (табл. 2) служит для смазки трущихся частей при-
вода. Состоит из резервуара 3 (рис. 33), наполненного маслом,
с опущенной в него трубкой 4, регулировочного винта 1 и прозрач-
2G
ной трубки 2. Сжатый воздух поступает в отверстие Л; распылен-
ное масло уносится из отверстия Б.
Воздушный редуктор (табл. 3) регулирует усилие сжатия элект-
родов. Давление сжатого воздуха поддерживают па постоянном
Рис. 34. Воздушный редуктор БВ57-1:
1 — регулировочный винт; 2 — выпускное отвер-
стие; 5 —выпускной клапан; 4 —мембрана; 5 —
полость редуктора; 6 — канал; 7 — выходное от-
верстие; 8 — клапан; 9 — входное отверстие; 10 —
шток; 11 — пружина; 12 — крышка
Рис. 33. Лубрикатор
2. Основные технические характеристики лубрикаторов
Показатель В44-23 1144-24 БВ44-26
Диаметр условного прохода, мм 10 15 25
Присоединительная резьба К 3/8" К 1/2" К Г'
Полезная вместимость резервуара, см3 Давление, кПа: рабочее наибольшая потеря Расход воздуха при Р=400 кПа, м3/мин: 200 200 200-600 0,25 400
наибольший 0,40 0,90 2.5
наименьший Наибольшее расстояние от лубри- каторов до места смазки, м 0,20 0,45 10 1,25
Масса, кг 1,00 1,60 1,64
27
3. Основные технические характеристики редукторов ВВ57
Показатель ВВ57-13 BB57-I4 ВВ57-28
Диаметр условного прохода, мм 10 15 40
Присоединительная резьба Диапазон рабочего давления, кПа К 3/8" К 1/2" 200—600 К 1 1/2"
Наибольший расход воздуха при Р=400 кПа, м3/мип 0,4 0,9 6,5
Масса, кг 1,4 1,37 8,0
Рис. 35. Схема пневмогидрав-
лического привода сжатия
уровне клапаном 8 (рис. 34) и по-
ложением мембраны 4. Регули-
руется давление степенью сжатия
пружины Не помощью винта 1.
Выпускное отверстие 2 и выпуск-
ной клапан 3 служат для сброса
давления при отсутствии расхода
сжатого воздуха.
Рессивером 6 обычно служат
пустотельные колонны станины
(см. рис. 29). Он предназначен
для накопления сжатого воздуха,
Рис. 36. Трансформатор давления
28
который расходуется рабочим цилиндром, и сглаживания колебаний
дпнлсния воздуха в пневматической сети.
Отстойник 7 (влагоотдслитель) устанавливают перед вводом
। жатого воздуха в пневматическую цепь машины. В отстойнике скап-
лпиаются частицы воды, твердых веществ и компрессорного масла,
находящиеся во взвешенном состоянии в сжатом воздухе. Очистка
отстойника происходит через выходное отверстие действием сжато-
го воздуха.
Переключатель (кран) 8
управляет вспомогательным порш-
нем верхней камеры рабочего ци-
линдра.
Пневмогидравличе-
ский привод сжатия.
Применяют его для сварочных
клещей. Состав: пневматический
цилиндр 3 (рис. 35) с поршнем 2,
гидравлический цилиндр с плун-
жером 6, накопитель масла 4,
гидравлический цилиндр, свароч-
ные клещи 1, возвратные пружи-
ны 5 и 7. Давление в цилиндре Рис. 37. Схема гидравлического
клещей 1 возрастает пропорцио- привода подачи
вально отношению площадей
поршня 2 и плунжера 6 — обычно
в 20—25 раз; это давление достигает 8—12,5 МПа при давлении
сжатого воздуха 0,4—0,5 МПа. Пружины 5 и 7 служат для воз-
врата электродов и поршня 2 в исходное положение по оконча-
нии сварки.
Трансформатор давления. Его устройство приведено
на рис. 36. Из соотношения площадей поршня (4=140 мм) и плун-
жера (4=32 мм) видно, что давление масла в гидравлическом ци-
линдре почти в 20 раз больше давления сжатого воздуха в пневмати-
ческом цилиндре.
Гидравлический привод оплавления и о с а д-
к и. Используют его в стыковых машинах средней и большой мощ-
ности. Включает в себя цилиндр 1 (рис. 37), насос 6, бак 5, редук-
ционный клапан 7 для регулирования давления, управляемый кла-
пан (золотник) 3, подвижную плиту 2 сварочной машины и
аккумулятор 4. В зависимости от направления движения поршня
масло будет подаваться либо в полость А, либо в полость Б ци-
линдра /, а из другой полости — сливаться в бак 5. Аккумулятор,
в котором масло находится под давлением, обеспечивает большие
скорости движения масла в системе, а следовательно, и большие
скорости перемещения плиты 2. Питают гидравлические приводы
контактных машин насосные станции типа Г-48, укомплектованные
гидроаппаратурой в соответстствии со схемой машины. Для сниже-
ния и стабилизации давления, создаваемого насосом в гидросистемах,
применяют редукционные клапаны с регуляторами Г57-1 (табл. 4).
Клапаны выпускаются с двумя видами присоединения: резьбовым и
прнтычным, обозначаемыми соответственно буквами Г и ПГ .
Гидравлические приводы также комплектуют: реверсивными зо-
лотниками с электрическим, электрогидравлическим, гидравлическим
и ручным управлением; дросселями для изменения скорости движе-
ния исполнительных механизмов; предохранительными клапанами
29
4. Основные технические характеристики редукционных клапанов
Показатель Г67-12 ПГ57-12 СО Г57-14 ПГ57-14 Г57-15 ПГ57-15
Номинальный расход масла, л/мин Наименьший рекоменду- емый расход, л/мнн Давление, кПа: на входе редуцированное Масса, кг 1 2 8 | 35 1 | 500—64 200—50 2.4 | 4.3 70 3 1 30 30 *'7 140 5 800—6400 300—5000 8 | 8,3
клапан равен
Примечание. Наименьший
0.8 л/мин.
расход через шариковый
для предохранения от перегрузки; фильтрами для очистки масла.
Гидрореле РГС-1. Предназначено для контроля протекания
воды в системе охлаждения машины. Имеет разновидности в зави-
симости от номинального расхода
Рис. 38. Сварочный контур
машины для точечной свар-
ки
охлаждающей воды.
Сварочный контур машины
(рис. 38). Его составляют элемен-
ты внешней части вторичной це-
пи сварочного трансформатора.
В сварочный контур входят ниж-
няя 7 (рис. 38) и верхняя 2 кон-
соли, электрододержатели 1 и 8,
электроды 9, верхний подвижной
токоподвод 3 .гибкая шипа 4 и
нижний токоподвод 6. Токоподво-
ды 3 и 7 соединены с концами
вторичного витка трансформато-
ра 5 В машинах для точечной,
рельефной и стыковой сварки все
контакты между этими элемента-
ми контура неподвижны; в маши-
нах для шовной сварки, в кото-
рых электродами служат вращаю-
щиеся ролики, один или два контакта подвижные.
Индуктивное и активное сопротивления сварочного контура за-
висят от его размеров и числа контактов; с увеличением их падает
к. п. д. и cos <р машины, с уменьшением числа контактов и размеров
сварочного контура эти показатели улучшаются, но снижаются тех-
нологические возможности машины, т. е. ограничиваются размеры
свариваемых деталей. Полезная мощность машины в большой сте-
пени зависит от сопротивления контактов сварочного контура, ко-
торое с течением времени увеличивается в связи с окислением по-
верхностей контактов. Размеры сечения элементов сварочного кон-
тура рассчитывают из условия нагрева их до температуры не более
30
100 °C при заданном ПВ и сварочном токе. Активное сопротивление
сварочного контура точечных и шовных машин составляет 20—100
мкОм. Все элементы сварочного контура изготовляют из меди или
медных сплавов, имеющих высокую электропроводность.
2.4. Электроды и электрододержатели
Электроды. Служат для сжатия деталей, подвода тока, отвода
тепла, выделяющегося при сварке. При шовной сварке электроды-
ролики, кроме того, перемещают свариваемые детали. Электроды
стыковых машин служат для центровки, установки и зажатия сва-
риваемых деталей, при этом электроды передают деталям большие
усилия.
Требования к электродам. Электроды должны обла-
дать большой электропроводностью, высокой прочностью и большим
сопротивлением смятию, так как они подвергаются нагреву до вы-
соких температур. Их изготовляют из сплавов на медной основе
(табл. 5).
Электроды для точечной сварки. Конструкция
электрода определяется формой и особенностью свариваемых дета-
лей. Форма и размеры электрода должны обеспечивать свободный
доступ его рабочей части к месту сварки, удобную и надежную уста-
новку на машине и высокую стойкость рабочей части.
У прямых электродов рабочая часть 1 (рис. 39) имеет плоскую
или сферическую торцовую поверхность; диаметр rfa и радиус сфе-
ры R., выбирают в зависимости от
толщины и материала сваривае-
мых деталей (табл. 6). Средняя
часть 2 обеспечивает возможность
использования инструментов для
съема электрода. У прямых элек-
тродов равен 12, 16, 20, 25, 32,
40 мм, длина L равна 35, 45, 55,
70, 90, ПО мм. Конусность поса-
дочной части 3 для электродов
диаметром 12—25 мм должна
быть 1 : 10, а для электродов диа-
метром 32 и 40 мм — 1 : 5; обра-
ботка посадочной части — не ниже
7-го класса. Диаметр внутреннего
канала, в который вводят трубку
с охлаждающей водой, d0= (0,5—
—0,6)D.,. Прямые электроды мо-
гут иметь симметричное располо-
жение рабочей поверхности и сме-
шенное (для сварки в труднодо-
ступных местах). Электроды со
сменной рабочей частью исполь-
зуют при сварке металлов с раз-
ными свойствами или с большой
разницей в толщине свариваемых
деталей. У них рабочую часть 1
(рис. 40) крепят к основанию 3
накидной гайкой 2. Рабочие части
Рис. 39. Прямые электроды:
а — размеры электрода по ГОСТ
14111—77: 7 — рабочая часть; 2 —
средняя часть; 3 — посадочная
часть; б — типы прямых электро-
дов: /—6 и // — с симметричной ра-
бочей поверхностью; 7—10 — со. сме-
щенной рабочей поверхностью
31
5. Технические характеристики сплавов для электродов контактных машин
Марка сплава Содержание легирующих элементов, % Электро- провод- ность, % к меди Твер- дость НВ Темпе- ратура разупроч- нения, °C Сортамент Основное назначение
БрСр 0,07-0,12 се- ребра 97-99 95-100 360 Прутки круглые диамет- ром 20, 25, 32, 40 мм. Квадрат 80x80 мм Точечная сварка легких сплавов
БрКд 0,9—1,2 кадмия 85-95 95—115 350 Прутки круглые тянутые диаметром 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 26, 30 мм; прессованные — диаметром 40, 45, 50, 55, 60. 70, 80, 90, 100, 110, 120 мм Точечная и шовная свар- ка легких сплавов
БрХ 0,4—1,0 хрома 82—85 180-150 420 Полосы термообработан- ные толщиной 10— 30 мм и шириной 100— 400 мм Шовная сварка углеро- дистых, низколегиро- ванных сталей и тита- на; электроды трубо- сварочных станов
Плиты термообработан-
ные толщиной 25—
60 мм и диаметром
400—730 мм
со
Сергеев Н.
□
ы
То же
БрНБТ
БрХЦр
БрНК
ВМ
0,4—0,7 хрома 82-85
1,4—1,6 нике- ля; 0,2—0,4 бе- риллия; 0,05— 0,15 титана 50—55
0,4—1,0 хрома; 0,03—0,08 цир- кония 80—85
1,2—2,3 нике- ля; 0,3—0,8 кремния 40
[T 20—30 меди; 70—80 вольф- рама 20—25
120—140
170—240
130—145
до 200
Не ме-
нее 200
400
510
500
450
Прутки круглые нетер-
мообработанные, тяну-
тые, диаметром 10—
40 мм, прессованные
диаметром 45—170 мм
Плиты термообработан-
ные толщиной 14, 16,
20, 24, 29 мм; цилин-
дрические заготовки
литые диаметром 100
и 200 мм; прутки диа-
метром 16, 20, 25 мм
Прутки круглые и плиты
разных диаметров и
толщины
Слитки диаметром 200 и
175 мм, длиной 1200
мм
Цилиндрические заготов-
ки диаметром 8, 28,
36 мм, высотой
30 мм; пластины
Х40Х50 мм и
X15 X 15 мм
20 и
40 X
15Х
Точечная сварка углеро-
дистых, низколегиро-
ванных сталей и тита-
на
Точечная и шовная свар-
ка нержавеющих ста-
лей и титана. Стыко-
вая сварка
Точечная и шовная свар-
ка углеродистых, низ-
колегированных ста-
лей и титана
Для консолей точечных
и шовных машин; элек-
тродов (губок) стыко-
вых машин
Для вставок в электро-
ды точечных, шовных
и стыковых машин
6. Зависимость размеров, мм рабочей поверхности электродов
от толщины свариваемых металлов*
Толщина свариваемых металлов, мм Углеродистые и легированные стали Алюминиевые и медные сплавы
"э *э S f °э= s «э
0,3 12 3 15—25 6 3 12 25
0,5 12 4 25—50 6 4 16 50
0,8 12 5 50—75 10 5 16 50-75
1,0 12 5 75—100 10 5 16 75
1,2 16 6 75—100 12 6 16 75
1,5 16 7 100—150 12 7 20 75-
100
2,0 20 8 100—150 15 8 20 100
2,5 20 9 150—200 18 9 25 100
3,0 25 10 150-200 20 10 25 100
3,5 25 11 200-250 22 11 25 150
4,0 25 12 200—250 24 11 32 200
• Условно обозначено: Dg —диаметр электрода для точечной сварки; <ТЭ —
диаметр рабочей поверхности электрода; — радиус сферической части
электродов для точечной и шовной сварки; S— толщина электрода ролика;
f — шнрина рабочей поверхности ролика.
делают из твердых металлов (вольфрам, молибден) или их сплавов
с медью.
Фигурные электроды (рис. 41 и 42) применяют для сварки де-
талей сложной конфигурации и в труднодоступных местах. В этих
электродах трудно подвести охлаждающую воду близко к рабочей
поверхности, поэтому стойкость их значительно меньше, чем прямых.
Электроды для рельефной сварки (рис. 43). Их
подразделяют на три группы: для сварки одного точечного или коль-
Рис. 40. Крепление сменной
рабочей части прямых элек-
тродов:
а — накидной гайкой; б —пай-
кой; в — прессованием
цевого рельефа; для одновремен-
ной (за один ход электрода) свар-
ки нескольких рельефов; разжим-
ные (обычно один из двух); в этих
электродах обеспечено равномер-
ное распределение тока по всей
поверхности зажатой детали.
Простейшим электродом пер-
вой группы может быть электрод
для точечной сварки с увеличен-
ной плоской рабочей поверхно-
стью (рис. 43,а). Такими электро-
дами можно сваривать одновре-
менно и несколько рельефов при
малых расстояниях между ними.
Для сварки крепежных деталей
(рис. 43, б, в, ж, з) и приварки
втулок (рис. 43, г) в одном из
34
электродов высверливают отверстие. Для того чтобы предотвратить
шунтирование тока (замыкание через деталь) и подгорание резьбы,
в электрод 2 (рис. 43, ж) запрессовывают изолирующую втулку /,
а для ее предохранения от быстрого износа — вторую (стальную)
втулку 3 (рис. 43, з). В данную группу входят также электроды для
сварки круглых стержней вкрест (рис. 43, и). Посадочная часть и
охлаждение электродов первой группы, как правило, такие же, как
в электродах для точечной сварки.
Рис. 41. Фигурные электроды
Рис. 42. Примеры применения фигурных электродов
Электроды для одновременной сварки не-
скольких рельефов. Это плоские плиты (рис. 43,к) или
плиты с выступающими частями в местах расположения рельефов
(рис. 43, л).
Более рациональны электроды со сменными вставками. Закреп-
ляют их несколькими способами, показанными на рис. 44. Если это
делают припаиванием, то используют твердый припой с посадкой
в выемку глубиной 0,7—0,8 мм. Высота вставок в этом случае
должна составлять 0,3—0,5 их диаметра.
Для более интенсивного охлаждения применяют конструкцию
электрода, показанную на рис. 45. К основанию 4 винтами 5 при-
вернуты переходные держатели вставок / с припаянными к ним
вставками 2; охлаждение проточной водой осуществляется через
каналы 3.
3*
35
Рис. 43. Электроды для рельефной сварки:
а—и — точечного или кольцевого рельефа; к—м — одновременно не«
скольких рельефов; н—о — разжимные
а)
д) е)
Рис. 44. Электроды со сменными вставками:
а, б — с запрессовкой; в —с боковым болтом; г —а иояуспой посадкой;
д — с клиновидной посадкой; е— з — с резьбовой посадкой; и —с при-
пайкой
Рис. 45. Электрод с интенсив-
ным охлаждением
Электроды данной группы имеют водяное охлаждение.
Системы охлаждения электродов показаны на рис. 46. а, б. Бо-
лее сложная система (например, приведенная на рис. 46, б) обеспе-
чивает лучший отвод тепла и повышенную стойкость электродов.
Материалы оснований элек-
тродов второй группы — хромо-
вая бронза Бр.Х или никелебе-
риллиевая бронза Бр.НБТ; встав-
ки делаются из элконайта (см.
табл. 7) или кирита, состоящего
из 55—60 % вольфрама и 40—
45 % меди.
Электроды шовных
машин (рис. 47). На шовной
машине устанавливают два либо
один ролик, вторым электродом в
Рис. 46. Способы охлаждения электродов
Рис. 47. Установка электродов
с двумя роликами (а) и с од-
ним роликом (б) на шовной
машине
Рис. 48. Электрод-ролик с
внутренним водяным охлажде-
нием
37
этом случае служит оправка или шина. Электроды выполняют в ви-
де дисков диаметром от 40 до 400 мм и толщиной рабочей части от
6 до 30 мм. Профили рабочей части роликов различны: для сварки
в труднодоступных местах — с односторонним скосом рабочей части;
для сварки пизкоуглеродистых, легированных сталей и легких спла-
вов толщиной более 2 мм — со сферической рабочей частью. Шири-
на рабочей поверхности в зависимости от толщины свариваемого
металла составляет от 3,0 до 11 мм; радиус закругления — от 25 до
200 мм. На рис. 48 приведен элек-
трод-ролик с внутренним водяным
охлаждением. Ролик 1 крепится
к валу 2 шпильками, гайки кото-
рых вместе с тем прижимают
диск 6 к наружной торцевой по-
верхности ролика. Вода подводит-
ся по трубке 3, проходит во внут-
Рис. 50. Специальные ролики:
а — с припаянной рабочей частью;
б со стальными кольцами; в — с
кольцевыми выточками
Рис. 49. Ролик с охлаждаемой
осью
реннюю полость между диском 6 и роликом по радиальным капа-
лам -/.охлаждает ролик и по каналам 5 выходит в полость вала. На
рис. 49 показан ролик малого диаметра с охлаждаемой осью. При
большой разнице в толщине или очень высокой теплопроводности
свариваемого металла применяют специальные ролики (рис. 50).
Электроды и консоли шовных машин делают из тех же спла-
вов, что и электроды для точечной сварки.
Электроды стыковых машин. Ток подводят либо
двумя электродами (нижним и верхним), либо только нижним, а
верхний выполняет роль прижима. В этом случае его делают сталь-
ным, с насечкой. Токоведушие электроды изготовляют из хромовой
бронзы Бр.Х, никелебериллиевой бронзы Бр.НБТ, никелекремниевой
бронзы Бр.НК 1,5-0,5 (содержание легирующих элементов этих трех
бронз дано —см. табл. 5), а также из бронзы Бр.АЖН-11-4 (0,4—
0,6 % никеля, 11—12 % алюминия, 3,5—4% железа, 0,28 % крем-
ния), магниевой бронзы (0,7—0,9 % магния), никельфосфористой
бронзы Бр.НФ (0,9—1,0% никеля, 0,17—0,21 % фосфора).
Сечения электродов (губок) и свариваемых деталей приведены
на рис. 51. Наиболее распространены электроды с плоской, призма-
тической и цилиндрической рабочими поверхностями. Последние два
типа электродов удобны и для центровки деталей. Электроды, по-
38
казанные на рис. 51,6—е, имеют упоры для фиксации деталей в по-
перечном направлении; электроды, приведенные на рис. 51, к—л,
имеют выемку и выступ (в верхней губке); остальные электроды
сделаны по сечению свариваемых деталей. Рабочая поверхность
электродов для сварки тонких полос или листов имеет очень малую
ширину для обеспечения необходимой плотности тока (рис. 51,л).
Конструкции электродов стыковых машин разнообразны
(рис. 52). Вставки (рис. 52,6) изготовляют из твердых медно-
вольфрамовых сплавов; такие
электроды обладают повышен-
ной стойкостью. Конструкция
крепления электрода па кон-
тактной плите машины, пока-
занная на рис. 52, в, позволяет
регулировать положение элек-
трода в вертикальной и гори-
зонтальной плоскостях. Элек-
трод 6 перемещается в гори-
зонтальной плоскости ослабле-
нием или затяжкой болтов 2
и / с перемещением в верти-
кальном направлении клиновых
планок 7 и 3. Для перемеще-
ния электрода 6 в вертикаль-
ной плоскости (при ослаблен-
ных болтах 2 и /) служат
клин 4 и винт 5.
Рис. 51. Электроды для стыко-
вой сварки:
а. ж — с плоской рабочей поверх-
ностью; б, е —с упорами; в, и —
призматические; г, д. з, м.. о — с
профилем формы сечения деталей;
к. л — с выступом и выемкой; я —
с цилиндрической поверхностью;
Л — для сварки тонких полос и ли-
стов
Рис. 52. Примеры конструкции электродов стыковых машин:
а — сплошные; б —с вставками; з — конструкция крепления элект-
родов
39
Электрододержатели (рис. 53). Чаше всего используют прямые
электрододержатели, нормальные и с выталкивателЯи электродов
(электрод выталкивают ударом киянки по бойку, соединенному с
выталкивателем, который возвращается в исходное положение пру-
жиной). Находят применение электрододержатели и с резьбовой
втулкой, конструкция которых имеет некоторые эксплуатационные
Рис. 53. Прямые электрододержатели:
а —нормальные: б —с выталкивателем электродов: 1 — выталкиватель; 2 —
пружина; 3 —боек; в —с резьбовой втулкой: 1 — электрододержатель; 2 —
втулка; 3 — электрод
преимущества по сравнению с нормальными (долговечность), но
сложнее в изготовлении.
Наружные диаметры электрододержатслей в зависимости от
мощности машин 25, 32, 50, 60, 70 мм.
2.5. Устройство и работа сварочного робота
Автоматически действующий манипулятор, имеющий систему
программного управления, называют роботом.
Роботы чаще всего выполняют производственные операции при
незначительном участии человека или без его участия. Кроме вспо-
могательных устройств робот обычно имеет три основных действую»
щих узла: рабочий (исполнительный) орган, электронно вычислитель-
ную машину, управляющую рабочим органом, и запоминающее
устройство. Рабочий орган робота на конце имеет захват, напоми-
40
наюший кисть руки; «рука» может перемещаться вдоль трех вза-
имно перпендикулярных осей (X, У, Z), а захват — вращаться вокруг
этих осей. Кроме того, сам робот может перемешаться вдоль на-
правляющих, па которых он установлен.
Большинство сварочных роботов рассчитано на значительное
число программ, в зависимости от комплекса узлов, подлежащих
сварке. Команды исполнительному органу подаются из запоминаю-
щего устройства через сервоусили
тором*. Роботы нашли примене-
ние для выполнения контактной
точечной сварки. Захват оснаща-
ется сварочными клещами, обес-
печивающими высокую производи-
тельность (до 180 точек в мину-
ту), необходимое качество свар-
ки и возможность работы в труд-
нодоступных местах. Точность
расположения сварных точек
±(0,5—1,5) мм. Грузоподъем-
ность захватов до 100 кг. Скорость
прямолинейного движения захва-
та от 0,05 до 0,5 м/с; скорость
вращения от 10 до 300 °/с.
Рис. 54. Сварочный робот:
1 — «рука»; 5 — привод движения ру-
ки; 3 — выдвижная часть колонки; 4—
колонка; 5 — механизм врашения ко-
лонки; 6 — коробка управления; 7 — те-
лежка; 8 —захват; 9 —держатель за-
хвата
гидроприводом или сервомо-
Тележка 7 (рис. 54) робота может перемещаться по направляю-
щим в пределах, ограниченных заданной программой^ захват 8 мо-
жет наклоняться относительно держателя 9; привод движения ру-
ки 2 обеспечивает ее движение вдоль оси У; выдвижная часть ,3 ко-
лонки и механизм 5 врашения колонки осуществляют перемещение
колонки вдоль осп Z и поворот вокруг нее. На тележке размещена
коробка управления 6.
Примерные технические характеристики робота для контактной
точечной сварки: число степеней свободы 6 (три — прямолинейные
перемещения и три — вращение рабочего органа); линейная скорость
движения исполнительных органов от 0,05 до 0,5 м/с; угловая ско-
рость вращения исполнительных органов от 10 до 300 °/с; точность
позиционирования ±1,0 мм; масса рабочего органа до 100 кг; зона
обслуживания: радиус до 2000 мм, угол поворота до 200°.
Роботы, выполняющие точечную сварку, оправдывают себя в
массовом и крупносерийном производствах (например, в автомо-
бильной промышленности), особенно при трехсменной работе.
* Силовой исполнительный двигатель, преобразующий энергию
вспомогательного источника в механическую энергию перемещения
рабочего органа.
41
Глава Э. МАШИНЫ ДЛЯ СТЫКОВОЙ СВАРКИ
3.1. Общие сведения
Основные узлы. Машина для стыковой сварки включает в себя
станину 8 (рие. 55), сварочный трансформатор 9, подвижную 4 и
неподвижную 11 плиты, токоподвод 10, зажимные устройства 1 и 2,
электроды (губки) привод подачи 5, направляющие 6, блок си-
стемы управления 7. Машины с гидравлическими зажимными уст-
ройствами и подачей комплектуют насосными установками.
Рис. 55. Схема машины для стыко-
вой сварки
Рис. 56. Горизонтальные (а), на-
клонные (б) и вертикальные (в)
столы станин стыковочных машин
Станины (рис. 56). Это литые или сварные конструкции с гори-
зонтальными (наиболее распространены), наклонными или верти-
кальными столами. Наклонные столы применяют в специализирован-
ных мощных машинах. Машины с вертикальными столами удобны
для сварки тяжелых изделий, например железнодорожных рельсов.
Контактные плиты. Неподвижная плита 2 (рис. 57) с одним из
двух зажимов изолирована от станины 1 гетииаксовой или тексто-
литовой прокладкой 4, изолирующими втулками 5 и шпонкой 3.
Контактные плиты изготовляют из металла с высокой электропро-
водностью— меди пли бронзы. Плиты имеют пазы (рис. 58,о), даю-
щие возможность применять сменные зажимные устройства и упоры.
Направляющие. Предназначены для перемещения подвижной
плиты.
Разновидности направляющих: прямоугольные (к медной плите
3 — рис. 58, а— винтами 6 привернуты стальные шлифованные плас-
тины 2, которые скользят по таким же стальным пластинам 7 и 8,
привернутым к станине. Накладки / и 5 служат дли регулировки
42
(подтягивания) направляющих по мере их износа. Угольники 4 за-
щищают направляющие от брызг расплавленного металла. Направ-
ляющие смазывают солидолом е помощью пресс-масленки);
закрытые (рис. 58,6);
цилиндрические (в подшипниках 1 — рис. 58, в, — установленных
на станине, перемещаются скалки
них) ;
в форме «ласточкин хвост»
(плита 4 — рис. 58, г — пере-
мещается по призмам 3; под-
тягивание при износе делают
винтом 2 с контргайкой Г, ис-
пользуют в машинах большой
мощности).
Зажимное устройство. Оно
служит для установки и цент-
рирования свариваемых дета-
лей, подвода к деталям сва-
рочного тока и обеспечения
2 с плитой 3, закрепленной на
Рис. 57. Установка неподвиж-
ной плиты
Рис. 58. Направляющие стыковых машин:
а — прямоугольные; б —закрытые; в — цилиндрические;
г — в форме ласточкина хвоста
необходимого усилия сжатия. При сварке длинных деталей без упо-
ров (например, рельсы, листы, плети трубопроводов) усилие зажа-
тия должно быть больше усилия осадки.
Конструкции зажимов разнообразны; они зависят от мощности,
производительности и назначения машины. Для облегчения труда
сварщика зажимы механизируют, используют электро-, пневмо- и
гидроприводы. Неподвижный зажим может снабжаться упорами для
разгрузки и уменьшения износа рабочей поверхности электродов
(губок). Если свариваемые детали имеют ограниченную длину, упо-
ры монтируют также и на подвижном зажиме (рис. 59).
43
В и н т о в ой зажим. Простейший из них показан на рис. 60, а.
Эксцентриковый зажим. Применяют его в машинах
малой мощности. Эксцентрик 6 (рис. 60,6), поворачиваемый руко-
яткой 5, нажимает на рычаг 2, который зажимает деталь, помещен*
Рис. 59. Упоры: в электродах (а) и на пли-
тах (б)
Рис. 60. Зажимы стыковых ма-
шин:
а — винтовой: б — эксцентриковый;
в — радиально-винтовой; г—рычаж-
ный; д — пневматическое зажимное
устройство
44
пук» между губками 7 и 8. В исходном состоянии рычаг 2 удержи-
вается в верхнем положении пружиной 3. Винтами 4 и 1 регули-
руют расстояние между губками.
Радиально-винтовой зажим. Его приводят в дейст-
вие поворотом рукоятки 3 (рис. 60, в), связанной с винтом 2, после
того, как опущен рычаг 1 и на его конец наброшена серьга 4. Про-
тивовес 6 облегчает подъем рычага 1 для раскрытия зажима. Бол-
тами 5 зажим прикреплен к плите, имеющей пазы. Этот зажим ре-
Рис. 61. Зажимные устройства машин большой мощности!
а — пневмогидравлическое; б гидравлическое
гулируюг так, чтобы для зажатия детали достаточно было повернуть
рукоятку на 1/4—1/2 оборота. Радиально-винтовой зажим создает
усилие зажатия до 40 кН.
Рычажный зажим. Обеспечивает высокую производитель-
ность и развивает усилие зажатия до 30 кН. Состоит из системы
рычагов 7 (рис. 60, г), рукоятки 3, регулировочного винта 1 и верх-
него электрода 2. При зажатии детали рычаги Z должны выпря-
миться. Установку и регулировку нижнего электрода С> выполняют с
помощью клина 5 и винта 4.
Пневматическое зажимное устройство. Состо-
ит из цилиндра 4 (рис. 60, д'), штока 1 и рычага 2. Усилие зажатия
детали 3 зависит от давления сжатого воздуха в пневматическом
цилиндре 4 и может достигать 100 кН. Данное устройства приме-
няют в стыковых машинах средней и большой мощности^
Пневмогидравлическое зажимное устройство.
Данное устройство, как и гидравлическое, используют в стыковых
45
машинах большой мощности. Пневматический цилиндр 3 (рис. 61, а)
служит для подъема и опускания верхней губки 5 и предваритель-
ного зажатия детали. Для полного зажатия детали предназначен
Пневматический цилиндр 7. Шток поршня / создает необходимое
давление в камерах 6 и 4 гидравлического цилиндра. Масло в ка-
меры 4 и 6 поступает из бака 2.
Гидравлическое зажимное устройство. Масло
под давлением 5—20 МПа подается в цилиндр 3 (рис. 61, б) через
волотниковое устройство 1, управляемое рукояткой 2. Машины с та-
Рис. 62. Пружинный fa) и рычажный (б) приводы подачи
стыковой машины
кими устройствами комплектуют насосами высокого давления. Уси-
лия зажатия составляют от 20 до 50 МН.
Электромеханические винтовые зажимные
устройства. Они используются в машинах большой мощности.
Привод подачи. Он выполняет перемещения плиты: медленное —
при оплавлении, быстрое — при осадке. Имеет различные конструк-
ции, может быть ручным и механизированным.
Пружинный п р и в о д. Создаст усилия до 1 кН. Его ис-
пользуют в машинах малой мощности (до 5 кВ-A) для сварки со-
противлением. Перед установкой свариваемых деталей подвижную
плиту 1 (рис. 62, а) рычагом 4 и эксцентриком 5 отводят вправо,
сжимая при этом пружины 6. В этом положении плиту удержива-
ет защелка 2. После установки деталей и включения тока пружи-
ну 6 освобождают от защелки 2. Усилие осадки регулируют вин-
том 3. Недостаток пружинного привода заключается в уменьшении
усилия при сварке, когда концы свариваемых деталей нагреты до
пластического состояния.
Рычажный привод. Применим в машинах средней мощ-
ности. Создает усилия осадки до 50 кН, но при этом требует затра-
ты большой физической силы сварщика. Состав: подвижная плита I
(рис. 62,6), рычаги 2, 3 и 5, тяга 4 и упорный регулировочный
вин» 6. Сварочный ток должен быть выключен до того, как рычаг 5
дойдет до винта 6.
Электромеханический привод. Данный привод уста-
новлен в машинах средней мощности для крупносерийного и массо-
вого производства. Развивает максимальное усилие осадки 70—75 кН.
Состоит из электродвигателя 2 (рис. 63, а), клиноременной переда-
чи 8, червячного редуктора 7, кулачка <3, опорного ролика 6, меха-
низма регулирования скорости вращения кулачка с штурвалом 1. Ку-
46
лачок 4 служит для включения и отключения сварочного тока. Про-
фили кулачков 3 и 4 изменяются, что позволяет менять цикл
оплавления, осадки и выдержки деталей под током во время дви-
жения плиты 5. На рис. 63, б приведена "конструктивная схема это-
го привода подачи (кулачок включения и отключения тока не пока-
1 2 3
Рис. 63. Схемы электромеханического привода
подачи стыковой машины:
а — кинематическая; б — конструктивная
47
зан). В машинах для сварки с предварительным подогревом элек-
тромеханический привод сочетается с рычажным.
Гидравлический привод (см. рис. 37). Используют его
в машинах большой мощности. Развиваемые им усилия достигают
3 МН. Для гидравлического привода применяют насосы и рабочие
цилиндры с давлением от 5 до 20 МН.
Пневмогидравлический привод. Имеет пневматиче-
ские цилиндры 9 и 4 (рис. 64), связанные с ресиверами 8 и 5, а так-
же гидравлические цилиндры 11 и 2, питающиеся маслом из бачков
Рис. 64. Схема пневмогидравлического привода
подачи стыковой машины
10 и 3. Плунжеры этих цилиндров, находящиеся под высоким дав-
лением, связаны с подвижной плитой 1. Клапаны 6 к 7 служат для
впуска сжатого воздуха в пневматические цилиндры. В исходное по-
ложение после окончания сварки подвижная плита возвращается
пружиной, электродвигателем или пневматическим цилиндром (на
схеме не показаны).
Система управления работой машины. При стыковой сварке пре-
рывистым оплавлением (с предварительным подогревом) задается
длительность импульсов тока и пауз. Для этого используют реле вре-
мени и напряжения. Последние включают реверс подачи, если при
соприкосновении торцов деталей происходит короткое замыкание.
После этого процесс сближения деталей повторяется. Процесс подо-
грева будет более стабилен, если заданы длительность импульсов
тока и общая длительность подогрева, а также снижение скорости
подачи и повышение напряжения сварочного трансформатора при
переходе к непрерывному оплавлению. Наиболее совершенный способ
управления процессом сварки — программирование (механическое
или электрическое).
Сварочный контур стыковой машины. У стационарной машины
он состоит из вторичного витка трансформатора 3 (рис. 65, а), то-
коподводов 4 и зажимов 1 и 2. Контур подвесной рельсосварочной
машины (рис. 65,6) имеет два встроенных трансформатора 2,
включенных параллельно. Сварочный контур состоит из гибких шин
48
1, штоков 3 с напрессованными гильзами и электродов-губок 4 Кон-
тур обычно имеет 6—10 переходных контактов, сопротивление ко-
торых зависит от размеров поверхности, качества обработки и сте-
пени затяжки.
Рис. 65. Схема сварочных контуров стационарной fa) и под
весной (б) стыковых машин
3.2. Классификация
Машины для стыковой сварки подразделяют по следующим при-
знакам:
по характеру нагрева свариваемых деталей — сопротивлением и
оплавлением: непрерывным, с предварительным подогревом и им-
пульсным;
по роду тока — переменного тока промышленной частоты (одно-
фазные), конденсаторные, трехфазные низкочастотные, с выпрямле-
нием тока в сварочном контуре;
по назначению — универсальные и специализированные;
по характеру действия — неавтоматические, полуавтоматические
и автоматические;
по конструкции привода подачи — с пружинным, рычажным,
электромеханическим, пневматическим, пневмогидравлическим, гид-
равлическим и комбинированным;
по конструкции зажимных устройств — с эксцентриковым, ради-
ально-винтовым, рычажным, пневматическим, пневмогидравлическим,
гидравлическим, электромеханическим и комбинированным зажи-
мами;
по способу установки и монтаяга — стационарные и передвижные
(переносные).
3.3. Назначение, конструкция и технические
характеристики
Универсальные машины (табл. 7). Машины предназначены для
сварки сопротивлением или оплавлением; ручной рычажный привод
4 Сергеев Н, П.
49
7. Основные технические характеристики универ
Показатель от ю О и S МС-201 МС-202 МС-301 МС-403 МС-502
Номинальный ток, А: сварочный 790 1600 2000 3200 400 5000
первичный 3,4 7,8 11,8 13,5 19,5 32,6
Номинальный режим ПВ, % 8 3 2 12,5 1,2 12,5
Номинальная мощ- ность, кВ-А 0,8 3 4 5,1 7,4 12,4
Регулирование вто- ричного напряже- ния: число ступеней 7 6 16
пределы, В 0,5— 1,1 1,05— 2,3 1,27— 2,8 0,99— 1,84 0,53— 2,08 1.35—3
Сечение свариваемых заготовок, мм2: номинальное 1,0 0,5 1,6 3,5 12 До 80
наибольшее 1,3 3 6 50 60
Усилие, кН: зажатия 0,07 0,04—0,32 5 0,45 и 0,63 5
осадки 0,03 0,001— 0,05 0,002— 0,1 1,2 0,005— 0,16 0,7
Производительность, сварок/ч 540 300 200 240 200
Расход охлаждающей воды, л/ч — 65
Габаритные размеры, мм: высота 1030 1000 1180 1300 1180
ширина 430 440 970 520 930
глубина 260 470 755 560 755
Масса машины, кг 19 50 170 75 185
Примечания: I. Производительность машин указана для заготовок из
2. Машины МС-1604, МСО-0801, МСО-301, МСО-602 и МСГУ-5С0 поставляют
50
сальных машин для стыковой сварки
МС-802 МС-1202 MC-1S02 МС-1604 МС-2008 МСГУ-500 МСО-0801 МСО-0802 МСО-301 МСО-602
8000 12 500 16 000 16 000 20 000 32 000 3600 3600 12 500 12 500
67 150 254 — 428 1 250 —
20 50 20
25 55 104 100 162 500 50 100 190 250
6 8 16 8 16
1,9— 3,6 2.5-5 3,4— 6,8 3,55— 6,8 4,23— 8,46 6,8- 13,6 2,4—4,4 3-6 1,5- 4.7
До 300 600 1000 500 ... 160 500 1300
900 1400 1500 2000 8000 800 2000
25 50 75 100 100 400 18 50 125
20 32 50 50 63 250 8 25 63
150 100 60 100 80 70 240 100
40 180 200 300 1 500 60 500
1175 1700 1928 1350 2890 1460 1490 1500 1370
1030 1000 1415 2000 3140 1100 1432 1700 2060
475 720 750 1100 1170 1880 630 1080 2180 1325
340 720 | 750 1750 | 2050 |ll 300 | 850 600 | 2100 2350
углеродистых сталей,
со шкафами управления.
51
Рис. 66. Стыковая машина МС-2008 (МСМУ-150):
станина; 2 — электродвигатель привода: 3 — бесступенчатый вариатор скоростей; 4, 5 — неподвижный и подвижный зажи-
мы; 6 — редуктор; 7 — переключатель ступеней
подачи позволяет использовать их для обоих видов сварки. Они пред-
назначены:
МС-0,75-2 — для сварки сопротивлением проволоки из стали и
цветных металлов. На машине можно проводить отжиг сварного со-
единения после сварки:
МС-201, МС-202, МС-301, МС-403, МС-502. Сходны по назначе-
нию и устройству. Различаются по мощности, конструктивному вы-
полнению узлов, габаритным размерам и массе; предназначены для
сварки сопротивлением;
МС-802, МС-1202, МС-1602 — для сварки сопротивлением н
оплавлением. Имеют эксцентриковые и рычажно-винтовые зажимы и
ручной рычажный привод подачи;
МСО-0801, МСО-0802 — для сварки оплавлением деталей из низ-
коуглеродистых, а также легированных (МСО-0801) сталей и цвет-
ных металлов;
МСО-301, МСО-602 —для сварки непрерывным оплавлением и с
предварительным подогревом. Обеспечивают автоматический цикл
сварки;
МС-1604 — для сварки непрерывным оплавлением и оплавлени-
ем с предварительным подогревом. На машине установлены пневма-
тические зажимы. Привод подачи — пневматический с гидротормо-
зом. Скорость оплавления регулируется в пределах 0,15—20 мм/с,
скорость осадки — до 250 мм/с;
МС-2008 (выпускается вместо МСМУ-150, рис. 66) —для авто-
матической сварки непрерывным оплавлением и полуавтоматической
с предварительным подогревом. Машина укомплектована рычажно-
пневматическнми зажимными устройствами с радиальным перемеще-
нием верхних губок и электромеханическим кулачковым приводом
подачи;
МСГУ-500— для сварки непрерывным оплавлением и оплавле-
нием с прерывистым подогревом. Машина большой мощности. Осна-
щена пневмогидравлическими зажимными устройствами и гидравли-
ческим приводом подачи и комплектуется гидроиасосиой станцией и
двумя шкафами управления.
Специализированные машины (табл. 8). Они предназначены:
МС-401—для сварки сопротивлением ленточных пил из стали
В2Ф (В-28). Обеспечивает термообработку стыка после сварки.
Снабжена устройством для пайки с применением твердых припоев;
МСО-1202— для сварки труб поверхностей нагрева;
МСО-617 — для сварки стальных колец;
МСО-1601 —для сварки звеньев цепей;
МСО-1202—для сварки ободьев велосипедных колес;
МС-2001 — для сварки оплавлением элементов змеевиков из
труб аустенитной и перлитной сталей. Оснащена быстродействую-
щими рычажно-пневматическими зажимными устройствами. Электро-
механический привод подачи работает от двигателя постоянного тока;
К-155, К-355, К-190П — для сварки железнодорожных рельсов;
первые две машины — непосредственно на путях, последняя — в ста-
ционарных условиях. Машины К-155, К-355 переносные, имеют гид-
равлический привод подачи и гидравлические зажимы.
8. Основные технические характеристики специализи
Показатель МС-401 МС-1601 МС-2001 МС-2008 К-155
Номинальный ток: сварочный, кА 4,0 16,0 20,0 25,0
первичный, А 22,2 ... 422 158
Номинальный ре- жим ПВ, % 12,5 20 50
Номинальная мощ- ность, кВ • А 8,5 150 160 ПО
Число ступеней регулирования вторичного на- пряжения 6 16 ...
Пределы регули- рования вторич- ного напряже- ния, В 1,12— 2,64 2,4—77 4-8 5—6,4
Характер свари- ваемых загото- вок Ленточ- ные пилы (сталь В-28) 12— 60 мм* Ленты сечением 50 1300 мм2 Змее- вики из труб се- чением 600— 1000 мм2 Медно- алюми- ниевые наконеч- ники ТАМ Желез- нодорож- ные рель- сы (на путях)
Усилия, кН: зажатия 1,2—2 32 10 40 1100
осадки 0,4—0,8 12,5 63 16 300
Скорость оплавле- ния, мм/с ... 0,4—4 0,7—7 ... 2
Скорость осадки, мм/с 50 80 300 30
Производитель- ность, сварок/ч ... 60 100 150—300 10
54
роваиных машин для стыковой сварки
К-355 К-190П АСГЦ-150 МСО-500 МСО-1202 KCO-1GOI МСО-1202
*— 20,0 25,0 16,0 40,0 14 2X9 12,5
320 1190 ... ...
20 60 50 20 ... 50
150 170 122 452 317 2X9 150
14 7 16 8
6,3 4,2—7,3 5,3— 10,6 6,3-- 12,7 3,87— 11,9 4,05— 8,1 6,4-12
Рельсы Р-50, Р-65, Р-75 в полевых условиях Рельсы в ста- ционар- ных ус- ловиях Звенья цепей ка- либра от 14 до 22 мм Ободья автомо- бильных колес се- чением 2000 мм2 Т рубы поверх- ностей нагрева диамет- ром 25—83 мм Одно- сты ис- ковые кругло- звенные цепи ка- либра 14—22 мм Ободья велоси- педных колес из алюми- ниевых сплавов сече- нием до 250 мм2
1250 800 30 500 200 30 80
450 400 120 200 125 160 40
0 15—2 ... ... 0.5-8 ... 5—20
20 50 80 200
10 « 12—14 160—340 300 40 До 500 180—200 55
Показатель МС-401 МС-1601 МС-2001 MC-200G К-155
Расход охлаждаю- щей воды, л/ч ... 1500 400 800
Габаритные раз- меры, мм: высота 1285 2980 1420 1060
ширина 800 5985 2378 1450
глубина 645 2635 1247 810
Масса машины, кг 260 10 400 2860 500
Примечания: I. Габариты и масса машин —без шкафов управления.
2. Абашина АСГЦ-150-3 обеспечивает снятие грата. 3. В комплексе КСО-1601—
Глава 4. ТЕХНОЛОГИЯ СТЫКОВОЙ СВАРКИ
4.1. Классификация видов стыковой сварки
Классификация видов стыковой сварки:
сопротивлением—для соединения деталей с небольшой площадью
поперечного сечения (до 250 мм2) с компактной формой сечения, на-
пример круг, квадрат. Невозможность равномерного нагрева торцов
препятствует выполнять сварку деталей развитого сечения (тонкий
лист, тонкостенная труба, прокатный профиль и др.). Сваренный
стык имеет плавное усиление (утолщение). Как правило, стык после
сварки не обрабатывают;
непрерывным оплавлением — для соединения деталей компактно-
го и развитого сечений, в первом случае — до 1000 мм2, во втором —
большой площади. Например, сварку непрерывным оплавлением ус-
пешно применяют для соединения листов шириной 2000 мм и тол-
щиной 1,5—2 мм, т. е. площадью торца 3000—4000 мм2. При усло-
вии программирования управления напряжением можно сваривать
непрерывным оплавлением детали и большего сечения (до 10 000 мм2);
оплавлением с подогревом — для соединения деталей с большой
площадью сечения (до 5000—10 000 мм2);
импульсным оплавлением — для соединения деталей большого се-
чения (до 100 000 мм2). Дает высокую эффективность и качество со-
единений металлов, обладающих низкой свариваемостью.
4.2. Подготовка деталей к сварке
Примеры конструктивного выполнения деталей для стыковой
сварки показаны на рис. 67.
56
Продолжение
К-355 К-190П АСГЦ-150 МСО-500 МСО-1202 КСО-1601 MCA -1202
• « • 1250 1500 ...
1140 ... 3000 2080 1300 ... 1800
1810 2150 1900 1240 1000
1050 ... 2550 3251 3165 ... 1640
2500 7500 4850 9100 6800 12 880 • • •
усилие прижатия электродов.
Допустимые отклонения: 15 % по диаметру или стороне квадра-
та в сечении детали и 10 % по толщине полосы, листа, стенки трубы.
Для получения сварного соединения высокого качества торцы соеди-
няемых деталей должны быть подготовлены (обработаны и очище-
ны) в соответствии с техническими условиями.
Обработка торцов свариваемых деталей: резка на токарных,
строгальных, фрезерных станках; термическая резка — кислородная,
плазменная — с последующим удалением грата, шлака и окалины.
Рис. 67. Конструктивное выполнение деталей для стыковой
сварки:
а — рациональное; б — нежелательное: в — подготовка торцов для
сварки сопротивлением
* 57
Очистка контактирующих поверхностей: механическая обработка,
травление с последующей нейтрализацией и промывкой; дробеструй-
ная очистка, галтовка в барабанах (мелкие детали). Сварка деталей
с неочищенной контактной поверхностью ведет к повышенному из-
носу электродов.
4.3. Показатели режимов* сварки
Сварка сопротивлением. В стыковой сварке, как и во всех видах
контактной сварки, применяют как жесткие режимы, характеризую-
щиеся большой плотностью тока и малой длительностью его проте-
кания, так и мягкие — с малой плотностью тока и большой длитель-
ностью его протекания. Для сварки деталей малой площади сечения
применяют жесткие режимы.
Плотность тока (J, А/мм2) и длительность про-
текания тока (/св,с). Соотношения плотности тока и длитель-
ности его протекания для деталей разных сечений таковы:
S, мм? ... 25 50 100 250 500 1000
/, А/мм? . . 200 160 140 90 60 40
fCB, с . . . 0,6 0,8 1,0 1,5 2,5 4,5
Длительность протекания тока при сварке стержней из цветных
металлов устанавливают в 2—3 раза больше приведенной.
Удельное давление осадки. Его определяют по фор-
муле p=P/S, где Р—усилие осадки, Н; S — площадь поперечно-
го сечения деталей, мм2. Значения удельного давления (в МПа) при-
нимают равными: 10—30 — для низкоуглеродистых сталей; 20—
50 — для сталей повышенной прочности; до 100—150 — для леги-
рованных сталей; 3—15 — для цветных металлов. При сварке разно-
родных металлов, например стали с медью или латунью, низкоугле-
родистой стали с легированной, удельное давление подбирают опыт-
ным путем.
Установочная длина деталей. Ее выбирают в зави-
симости от площади поперечного сечения деталей:
для углеродистых .—
сталей............. + Z2 = 1,2 V S;
для легированных у—
сталей.................. (f+lj=l,lFS.
Принимают следующие значения установочной длины:
S, мм?... 25 50 100 250
Zx + Z2, мм. 6 8 10 12
При сварке разнородных металлов Zi отличаются от /2: металл,
имеющий большую теплопроводность, должен иметь и большую уста-
новочную длину. Установочную длину Z| + Z2 выбирают с таким рас-
четом, чтобы при сварке не происходила потеря устойчивости и ис-
кривление деталей (при чрезмерно большом значении Z|-t-Z2) и в то
же время не было интенсивного теплоотвода (при заниженном зна-
чении Zi -f-Z2).
* Режим с в а р к и — совокупность основных заданных пока-
зателей, действующих во время процесса.
58
9. Плотность тока при оплавлении и осадке, А/мм2
Для сварки некоторых материалов
Материал *опл ^ОС
средняя максимальная
Сталь:
низколегированная 5-15 20-30 40-60
высоколегированная 10—20 25—35 35—50
Сплавы:
алюминиевые 15—25 40-60 70-150
медные 20-30 50-80 100—200
титановые 4—10 15—25 20-40
Для сварки деталей некоторых профилей
Заготовка из низкоуглеродистой стали Л) пл 7 ос
средняя максимальная
Полоса толщиной, мм:
0,5-2 25-15 35-20 70-50
2—6 20-10 25—20 60—40
Труба со стенками толщиной 2—6 мм 20—15 23—27 45-55
Пруток диаметром 6—10 мм 20-15 25—20 60—40
Сварка оплавлением. Плотность тока при оплавле-
нии (табл. 9). Для сварки деталей компактного сечения (рис. 68, а)
выбирают наименьшие значения, для деталей развитого сечения
(рис. 68,6) —наибольшие значения плотности тока, для деталей не-
замкнутых (рис. 68, в) плотность тока также меньше, чем для замк-
Рис. 68. Различные формы сечения свариваемых деталей:
а — компактные; б — развитые; б — незамкнутые; г — замкнутые
59
нутых (рис. 68,г), что объясняется потерями на шунтирование тока.
При сварке деталей большого сечения плотность тока принимают но
более 5 А/мм2 из-за малой скорости оплавления.
Плотность тока при осадке. Для сварки некоторых
металлов и профилей деталей данные о плотности тока приведены в
табл. 9.
Скорость оплавления. Ее выбирают с таким расчетом,
чтобы процесс протекал устойчиво. При сварке деталей из низкоуг-
леродистых сталей на жестких режимах с высокой производительно-
стью скорость оплавления составляет 4—6 мм/с. При большой дли-
тельности оплавления (сварка деталей большого сечения) скорость
оплавления снижается до 2—2,5 мм/с. Рекомендуемые начальные
скорости оплавления деталей сплошного сечения из этих сталей:
5. мм2 ... 100 250 500 1000 1500 2500 5000 и
более
оопл, мм/с . 3,5— 3—4 2,5— 2—2,5 1,8— 1,5- 1—1,3
4,5 3,5 2,5 2
Для других металлов принимают следующие скорости оплавле-
ния (конечное значение в мм/с): хромистые стали (15—25% хро-
ма)— 8—10; хромоникелевые стали — 5—6; никелевые сплавы —
8—10; алюминий и его сплавы— 12—20; медь и ее сплавы — 20.
Скорость осадки. Опа должна быть в 10—15 раз боль-
ше скорости оплавления. Это вызвано необходимостью быстрого
удаления окислов и перегретого металла из зоны стыка. Для раз-
личных металлов принимают следующие скорости осадки (в мм/с):
низкоуглеродистая сталь — 50—60; легированные стали (в том числе
хромистые и хромоникелевые)—70—120; никелевые сплавы — 60 и
более; алюминий и его сплавы — более 150; медь и ее сплавы — 200
и более.
Удельное давление осадки. Зависит от размеров пло-
щади сечения, прочности металла свариваемых деталей, ширины зо-
ны нагрева и степени разогрева концов детали.
Давление выбирают и в зависимости от характера режима: при
жестких режимах давление значительно больше, чем при мягких.
При сварке с подогревом давление осадки значительно меньше.
Удельное давление осадки при сварке оплавлением различных
металлов, МПа (данные без скобок — непрерывным оплавле-
нием, в скобках — с подогревом):
Низкоуглеродистая сталь.........
Среднеуглеродистая сталь . . . .
Высокоуглеродистая сталь . . . .
Чугун...........................
Аустенитные стали...............
Низколегированные стали ....
Медь............................
Латунь..........................
Бронза..........................
Алюминий........................
Алюминиевые сплавы...............
Титановые сплавы ................
50-100(40-60)
60-110(40-60)
70—120 (40-60)
60-100(40-60)
120-220(100-120)
50—120 (—)
250—400 (—)
140—180 (—)
140-180 (—)
120-150 (-)
150—300 (—)
30—100 (30—40)
Значение осадки под током. Обычно опа составляет 0,5—0,6 об-
щей осадки.
60
Значение осадки при сварке оплавлением
Площадь се-
чения
ммг
стальных деталей
детали,
. . .25, 50,
100
250
500
1000
2500 5000
10000
Осадка, мм:
под током 0,5—
0,8
без тока . 1—1,5
1-1,5
1,5—
2,5
1,5—
2,5
2-3
1,5-
2,5
2,5-4
2—3 2,5-4
2,5—4 4—7
3-5
5-8
на осадку под
током и без тока; она
связа-
Осадку разделяют
на с давлением осадки и зависит от тех же условий.
Установочная длина деталей. Определяется но фор-
муле 11+/г = ДОпл+Дое + Ак, где Допл — припуск деталей па оплавле-
ние; Дос — припуск на осадку (под током и без тока); Д„ — конечное
расстояние между электродами после сварки (конечное рас-
стояние между губками Д„ выбирают из условий обеспечения устой-
чивости выпущенных из электродов концов деталей и теплоотвода в
губки; обычно Дк<Доил+Дос). Установочную длину выбирают, ру-
ководствуясь теми же соображениями, что при сварке сопротивлени-
ем. Для круглых стержней и толстостенных труб Zi+Z2= (0,7 ч-l,0)cZ,
для полос Zi + Z2= (4ч-5)б.
Припуск на оплавление и осадку (Доля и Дос, мм).
Для сварки стальных стержней их значения приведены в табл. 10.
10. Припуски на оплавление и осадку при сварке стержней
из углеродистых сталей, мм м
Диаметр стержня, мм Оплавление Диаметр стержня, мм Оплавление
непрерывное с подогревом непрерывное с подогревом
в <г О о <1 О я о С < а о ° 1 <°! ч в о <1 о с <1 CL О R © В <1 в С < О о <1
5 5 2 40 17 5 4 11 4
10 5 3 —- — 50 19 6 5 12 5
20 9 4 4 7 4 80 — — 8 15 8
30 12 4,5 4 8 4 100 — — 9 18 9
4.4. Режимы сварки и обработка сваренных деталей
Режимы стыковой сварки. Они зависят от способа сварки и поз-
воляют получать качественное соединение деталей.
Сварка сопротивлением проволоки диамет-
ром до 5 мм (табл. 11). Принимают общую осадку Aoc=dnp и
осадку под током Дое= (0,2ч-0,3)Сварку проволоки из легирован-
ных сталей ведут на жестких режимах с последующим отпуском.
61
।
II. Режимы сварки сопротивлением
проволоки диаметром до 5 мм
Металл кн ,<1пр 3 S t Свароч- ный ток. А О са Q Усилие осадки, Н
Углеродистая сталь .... 0,8 3 300 0,3 20
2,0 6 750 1,0 80
3,0 6 1200 1,3 140
Медь .... 2,0 7 1500 0,2 100
Алюминий . . 2,0 5 900 0,3 50
Нихром . . . 1,85 6 400 0,7 80
Сварка оплавлением тонких полос из низко-
углеродистой стали. Качество соединения зависит от точ-
ности обработки (обрезки) полос и установки их в губках. Давле-
ние осадки возрастает с уменьшением толщины полосы и состав-
ляет 80—100 МПа; при более жестких режимах его увеличивают
до 100 120 МПа. Скорость осадки — 80 мм/с и более.
Сварка непрерывным оплавлением труб малых
диаметров (табл. 12). Режимы приведены применительно к ма-
12. Режимы сварки непрерывным оплавлением труб
малых диаметров
Марка стали 9 а а *3 Толщина стенки, мм %пл- м“/с S 3 ч а о .1ТПО WW • V ни ,Э07 кк л'эоу
25 3 1,37—1,5 8 П-12 3,5 3
32 3 1 ,22—1,33 12 11-12 2,5—4 3
20 32 4 1,25 13 13 4,5—5 3,5
32 5 1,0 15 15 5,5—5 4
60 3 1—1.15 14 15 4—4,5 3
32 4,5 0,95 16 15 4,5—5 3,5
12X1 МФ 42 4,5 0,88 17 15 5-5,5 4
25 3 1,37-1,5 8 11 — 12 4 3
1Х18Н12Т 32 42 4 3,5 1,07 0,95 14 16 15 15 5 4,5 4 3,5
шине ЦСТ-200 с электромеханическим приводом при оплавлении и
пневматическим — при осадке. Принимают установочную длину 1,-1-
+ /2=60—70 мм, а напряжение холостого хода 6,5—7 В.
Сварка оплавлением с подогревом труб боль-
ших сечений из низко углеродистой стали (табл. 13).
62
13. Режимы сварки оплавлением с подогревом
Площадь сечения трубы. мм2, тип рельсов Л+ G. мм У2Х.Х’ В Длительность подогрева, с Оплавление
общая каждого импульса ^опл* мм/с S X к а © <3 Ж и о < ин '1’DOV
Трубы больших сечений из низкоуглеродистых сталей
4 000 240 6,5 60 5,0 1,8 15 9 6
10 000 340 7,4 240 5,5 1,2 20 12 8
16000 380 8,5 420 6,0 0,8 22 14 10
20 000 420 9,3 540 6,0 0,6 23 15 12
32 000 440 10,4 720 8,0 0,5 26 16 12
Рельсы
Р-43 90—100 8,4—9 180 5,0 1,0 18 9 5
Р-50 110—120 9—9.5 240 5,5 1,0 20 10 8
Р-65 140—160 9,5—10 300 6,0 0,8 20-23 12 6
Плети магистральных трубопроводов больших сечений сваривают
непрерывным оплавлением на стыковых машинах с кольцевыми
трансформаторами, которые обеспечивают равномерный токоподвод
по всему периметру сечения трубы. Трубы больших диаметров с
большой толщиной стенки сваривают с подогревом.
Сварка оплавлением с подогревом рельсов на
стационарных машинах (табл. 13). Рельсы сваривают
также непрерывным оплавлением на машинах с программированием
снижения напряжения. После сварки применяют термообработку
стыков: нормализацию или отпуск при температуре 650 °C.
Сварка профильных колец с одним стыком.
Шунтирование тока самим кольцом требует повышения мощности
14. Режимы сварки оплавлением изделий с большой площадью
сечения из сплава АМгб
Площадь сечения, мм V2X.X Потребляемая мощность. кВ-А Скорость подачи, мм/с Время, с ч а о <3 Я о о <
макси- мальное мини- мальное р* сб К О Е О V» И о X о сварки оплавле- ния
1 800 5,0 2,0 40 0,8 3,5 24 42 10 36 24
5 600 6,3 3,5 160 0,5 3,2 10 75 15 40 32
15 300 13,6 8,0 320 0,5 3,0 10 140 20 75 45
22 000 15,4 10,0 400 0,5 3,0 10 170 20 75 45
63
Рис. 69. Специальные губки
для сварки изделий из алюми-
ниевых сплавов:
1 — электротеплоизоляциовяые
вставки: 2 — токоподводы; 3 — фор*
мирующие режущие элементы; 4 —
изделие
на 15—50%. Деформация коль-
ца облегчается предваритель-
ным равномерным нагревом его
в губках машины при разомк-
нутых концах.
Сварка изделий с
большой площадью се-
чения на сплава А М г 6
(табл. 14). Применение специ-
альных губок (рис. 69) создает
равномерный предварительный
нагрев концов деталей до тем-
пературы 150—200 °C. Последо-
вательность операций при свар-
ке следующая: предваритель-
ное оплавление торцов; сжа-
тие при давлении 10 МПа и
напряжение {/гх.х=1—3 В; по-
вышение напряжения и повтор-
ное оплавление; осадка с дав-
лением 150—250 МПа.
15. Режимы сварки оплавлением заготовок инструмента
(быстрорежущая сталь с углеродистой)
Диаметр заго- товки. мм Вторичное на- пряжение, В 1\ + /2» ММ, сталь Припуск, мм
общий, сталь на подогрев на оплавле- ние на осадку
быстро- режущая углеро- дистая быстро- режущая углеро- дистая под то- ком без токг
8-10 3,8-4 10 15 3 2 1 2 0,5 1,5
11 — 15 15 20 3,5 2,5 1,5 2,5
16-22 4,0—4,3
23—30 4,0—4,5 18 27 4 3 2 2,0
31—35 4,5—5,1 20 30
36—40 5.1-5.5 5 3 2,5 3
41-46 5,5-6,0 5,5 3,5 1 2,5
47-50 6,0—6,5 22 33
51-55 6.5—6,8 25 40 6 4 3,5
56-80 7,0-8,0 7 8 4 1,5 4
G4
Сварка оплавлением латунных стержней. Ла-
тунные стержни диаметром более 15 мм сваривают с подогревом, ко-
торый осуществляют несколькими замыканиями (сопротивлением).
Начальная скорость оплавления составляет 1 мм/с, конечная (перед
осадкой) — 15—18 мм/с.
Сварка оплавлением с подогревом заготовок
инструмента (табл. 15). При сварке заготовок инструмента из
быстрорежущей и углеродистой сталей а Доил.«>Доп.т.у. Отно-
Рис. 70. Устройства для снятия грата с плоских по-
верхностей:
а — многорезцовая головка; б — плужковый гратосниматель
сительное значение /1+/2 и Допл с увеличением диаметра заготовки
уменьшается.
Обработка деталей после сварки. Предусматривает проведение
двух операций.
Термическая обработка. Применяют ее в тех случаях,
когда структура металла в процессе сварки изменяется и се требуется
улучшить. В каждом отдельном случае режим термообработки за-
дают в соответствии с химическим составом металла, требуемой
твердостью и пластичностью.
Удаление грата. С наружных поверхностей сварного со-
единения грат удаляют (срезают) механическим способом: па ме-
таллорежущих станках универсальным инструментом или специаль
ными устройствами — гратосни-
магелями, Плоские сварные изде-
лия (полосы, листы) очищают от
грата при помощи многорезцовых
головок 1 (рис. 70, а); каждая па-
ра резцов установлена на разном
расстоянии от поверхности детали
2, закрепленной неподвижно. Для
снятия грата с полос небольшой
ширины служит плужковый грато-
сипматель (рис. 70, б), состоящий
из неподвижных косых ножей 1
и роликов 3 для перемещения
сварной полосы 2.
5 Сергеев Н. П.
Рис. 71. Инструмент для
снятия грата внутри труб:
а — дорны; б — снаряды
65
Грат с внутренних поверхностей в прямолинейных трубах уда-
ляют: протяжкой с несколькими кольцевыми резцами, или дорнами
(рис. 71, а), в гнутых трубах — специальными снарядами (рис. 71,6)
вод действием сжатого воздуха; продувкой трубы с неостывшим
стыком кислородом или кислородно-воздушной смесью; продувкой
трубы защитным газом во время сварки (сгоревший и расплавлен-
ный металл уносится наружу через зазор между свариваемыми де-
талями).
Глава 5. МАШИНЫ ДЛЯ ТОЧЕЧНОЙ И РЕЛЬЕФНОЙ СВАРКИ
5.1. Общие сведения
Основные узлы. Машина для точечной сварки включает в себя
станину 1 (рис. 72), привод 2 сжатия электродов, сварочный транс-
форматор 3, шкаф 4 управления (для некоторых машин), токопод-
Рнс. 72. Схема машины для точечной сварки
Рис. 73. Станины машин для точечной сварки:
а — >13 труб-ресиверов: б — из профильного проката и листов; в — по-
вишенной жесткости; г — машин большой мощности
66
вод 5, консоли (нижнюю и верхнюю) 6 и
элсктрододержатели 7, а также системы ох-
лаждения и управления.
Станина. Для машины средней мощно-
сти (рис. 73, а) она сделана из четырех
труб, служащих ресиверами, связанных
трубами меньшего диаметра и стальными
листами. Она может быть выполнена и из
профильного проката и листов (рис. 73 б).
Более сложная и жесткая станина (рис.
73, в) представляет собой сварной каркас
с обшивкой из листа толщиной 3—6 мм.
Станину машины большой мощности (рис.
73, г) делают из элементов коробчатой фор-
мы (толщина листа 10—30 мм). Передняя
стенка станины разгружена от трансформа-
тора, который помещен сбоку. В подвесных
машинах станины нет (для размещения
узлов служит каркас трансформатора или
его литой корпус из алюминиевых сплавов).
Привод сжатия электродов. Выполняет
опускание и подъем электродов, а также
сжатие ими свариваемых деталей с задан-
ным давлением и длительностью. Циклы
работы привода сжатия точечных машин
показаны на рис. 74, а—д. В современных
точечных машинах наиболее распространен
пневматический привод.
Пружинный привод. Состоит из
верхней консоли 1 (рис. 75, а) с электро-
додержателем, пружины 2, выключателя 3
(включение возможно только после полно-
го сжатия пружины), системы рычагов 4 и
педали 5.
Электромагнитный привод.
Передает усилие па электрод 1 (рис.
Рис. 74. Циклы рабо-
ты привода сжатия
точечных машин
Рис. 75. Схемы приводов точечных машин:
а — пружинного; б — электромагнитного; в — электромеханического
5*
67
Рис. 76. Пневмодиафрагменный цилиндр точечной
машины МТ-1615:
/ — корпус; 2 —трубка; 3 — верхний поршень; 4 —диафраг-
ма; 5 — станина машины; 6 — шток; 7—электрододержатель;
8 — верхняя консоль
68
75, б) с помощью пружины 2 через систему рычагов 3 от электро-
магнита 4.
Электромеханический привод. Передает усилие
сжатия на электрод 1 (рис. 75, в) через пружину 2 и кулачок 6 от
электродвигателя 3 с червячным редуктором 4. При нажатии на пе-
даль 8 тяга 7 перемещается и включает муфту сцепления 5, приво-
дя в действие кулачок 6.
Пневматический привод (схема—см. рис. 29, устрой-
ство пневматического рабочего цилиндра — рис. 30). В приводах
Рис. 77. Диафрагменный пневматический привод сжатия точечной
машины
сжатия быстроходных машин применяют рабочие цилиндры (рис. 76),
в которых вместо нижнего поршня имеется «плавающая» диафраг-
ма 4, с которой непосредственно связан шток 6'. Применение диаф-
рагмы резко снижает инерцию при работе цилиндра. В остальном
цилиндр работает так же, как и двухпоршпевой (см. рис. 30). Ма-
шину большой мощности снабжают диафрагменным пневматическим
приводом, в котором воздушные камеры 1, 2, 3 (рис. 77) соедине-
ны соответственно с ресиверами 11, 10, 9; в каждом из них давле-
ние воздуха регулируется редукторами 15, 14, 13 и 12. При впуске
и выпуске воздуха из нижней полости камеры 1 шток привода будет
подниматься или опускаться; для этого редуктором 12 давление в
нижней полости камеры I устанавливается больше, чем в верхней.
Для подъема штока 16 воздух поступает через электроппевматичс-
ский клапан 5 и дроссель 4, а выходит из полости через переклю-
ченный клапан 5 и клапан 6. При подъеме и опускании штока дав-
ления в верхних и нижних полостях камер 2 и 3 равны, диафрагмы
в них уравновешены и не сопротивляются перемещению штока. Вы-
пуская воздух из нижних полостей камер 2 и 3 через элсктроппев-
матические клапаны 7 и 8 и выхлопные клапаны 18 и 17, создают
давление на электродах но заданному циклу (см. рис. 74).
Пневмогидравлический привод. Используют его
69
главным образом в переносных (подвесных) машинах, оборудован-
ных сварочными клещами и пистолетами. Схема этого привода и
пневмогидравлический цилиндр — см. рис. 35 и 36.
Гидравлический привод. Применяется в многоточеч-
ных автоматах. На одной машине монтируют иногда несколько де-
сятков гидравлических цилиндров. Так как рабочее давление в гид-
роцилиндрах велико (до 10 МПа), то габаритные размеры их малы
(например, усилие сжатия 5 кН достигается при внутреннем диа-
метре цилиндра всего 25 мм).
Рис. 78. Гибкие токоведущие шланги:
а — однополюсные; б — безындукционные
Машины для рельефной сварки снабжены пневматическим диаф-
рагменным приводом. В нем направляющие ползуна имеют подшип-
ники качения, а ползун — пружинную подвеску.
Сварочный контур точечной машины рассмотрен в подразделе
2.3. В зависимости от конструкции машины он состоит из большего
или меньшего числа элементов, имеет различные форму и размеры.
Сварочный контур рельефной машины отличается от сварочного кон-
тура точечной машины. Он имеет контактные плиты, на которые
устанавливают специальные приспособления.
Сварочный трансформатор — см. подраздел 2.3,
Токоподвод. В переносных (подвесных) машинах ток от вто-
ричной обмотки трансформатора к клещам или пистолетам подво-
дится гибкими токоведущими шлангами (рис. 78). Это многожиль-
ные медные гибкие провода с медными наконечниками, заключенны-
ми в резиновую оболочку. Провода охлаждаются проточной водой.
Для уменьшения индуктивного сопротивления и потерь сварочного
тока, а также для устранения резкого отталкивания шлангов друг от
друга в моменты включения тока их скрепляют в нескольких мес-
тах. Индуктивное сопротивление практически устрши^тся при ра-
боте .машины с безындукционным шлангом. Встречноерасположсиие
проводов в одном шланге резко уменьшает индуктивное сопротивле-
70
пне Недостаток безындукционного шланга —значительная жесткость,
затрудняющая манипулирование им.
Консоли (рис. 79). Обычно они имеют круглое сечение. Изготов-
ляют их из меди или медных сплавов. Консоли воспринимают боль-
шие усилия привода сжатия электродов. Прогиб консолей ведет к
смещению электродов, которое ограничено значениями 1—2,5 мм в
Рис. 79. Типовые консоли почечных машин:
а — с отъемной колодкой; б — без колодки
зависимости от вылета электродов. Поэтому в машинах средней в
большой мощности предусмотрено усиление консолей чугунными или
стальными кронштейнами и подпорками. Для регулирования вылета
электродов и раствора консоли могут перемещаться по вертикали и
Рис.
а — устройство: б,
80. Электромагнитный контактор:
в — схемы включения кулачковым и электронными
регуляторами времени
выдвигаться из кронштейнов. Нижняя консоль электрически изоли-
рована от станины.
Система водяного охлаждения — см. подраздел 2.3 и рис. 25.
Система управления. Состоит из аппаратуры, обеспечивающей
заданную последовательность операций цикла сварки и регулирова-
ние величины показателей режима: давления, длительности протека-
ния тока, паузы, проковки. Она включает в себя пневматическую,
гидравлическую и электрическую аппаратуру (пневматическая и
гидравлическая аппаратура описана в позразделе 2.3). Электриче-
ская аппаратура состоит из контактора, установленного в первичной
цепи, и блока управления контактором. Некоторые точечные машины
71
16. Основные технические характеристики игнитронных контакторов'
б-оог-уим § сч 380 И-350/0,8 сч 640X475X Х305 я
n-001-VWi 1000 220 И-140/0,8 СО 560X425X Х300 8
61-001-¥ИЯ 380 560 X Х425Х Х250 со - •—<
г-9-001-¥ИЯ 655 X Х560Х Х425 о
ei-os-VH>i 500 И-70/0,8 OCKl <о се v f°XX сч
ii-oe-VHM 220 425 X Х325Х Х260 •—<
6-03-¥И>1 380 425 X Х325Х Х220
t-s-os-vnx 220 655 X Х560Х Х425 со СО
O-OS-VHM 380 535Х Х440Х Х380 ср ел
Показатель Номинальный ток, А Напряжение, В Применяемый иг- нитрон Расход охлаждаю- щей воды, л/мин Габаритные разме- ры: высота, ши- рина, глубина, мм Масса, кг
Исполнение КИА-50-6, КИА-100-6-2, КИА-50-8-1 — защищенное, остальные—открытые.
72
укомплектованы прерывателями, объединяющими контактор и блок
управления.
Контактор. У электромагнитного контактора замыкание и
размыкание контактов 1 и 2 (рис. 80) происходит при включении и
отключении неподвижной катушки 3, имеющей неподвижный сердеч-
ник 4, смонтированный на текстолитовой панели 5. При подаче на-
пряжения на катушку 3 подвижный якорь 6 резко притягивается к
17. Предельно допустимые нагрузки
на игнитронные контакторы
Контактор < Режим, ПВ, % Максимальная длительность импульса, с, при напряже- нии, В
Ток через В, 5 3 с °
220 380
700 10 3,4 2,2
500 20 5,7 3,7
КИА-50 400 30 7,1 4,6
300 50 8,9 5,7
250 60 10,7 6,9
1400 10 3 1,7
1000 20 4,5 3
КИА-100 900 25 5 3,4
800 30 5,5 3,7
600 50 7,5 5
500 65 9 6,1
2800 10 — 1,8
КИА-200 (па 380 В) 2000 1600 1200 20 30 50 — 2,5 3,5 4,5
1100 60 — 5
сердечнику. Катушка контактора управляется кулачковым или элек-
тронным регуляторами времени.
Игнитронный контактор (табл. 16 и 17) применяют в машинах
средней и большой мощности. В его металлическом корпусе 2
(рис. 81) размешены графитовый аиод.З, ртутный катод 4 и погру-
женный в него поджигатель 6. Поджигатель и анод изолированы от
корпуса вставками 5 и 1. Корпус игнитрона охлаждается проточной
водой. Работой игнитронов управляют блок тока и блок времени
БТ и БВ.
Тиристорные контакторы находят все большее применение. Ими
в современных машинах заменяют игнитронные. Тиристор состоит из
анода 3 (рис. 82), катода 2, управляемого электрода 1 с выводом б,
изолированного втулкой 7, элементов проводимости 5 и крышки 4.
В контакторах используют тиристоры ТВ-200, ТВ-500 и ТВ-800.
Советская промышленность выпускает тиристорные контакторы
КТ-1 и КТ-02-Г-КТ 04, рассчитанные на первичные токи от 230 до
73
1600 А (в зависимости от ПВ и длительности импульса тока) и кон-
такторы КТ-05-гКТ-09, рассчитанные на первичные токи от 105 до
480 А (при ПВ=20 % и длительности импульса 0,5 с). Контакторы
имеют либо открытое, либо защищенное исполнение и естественное
воздушное или водяное охлаждение.
Регулятор времени. Предназначен для управления кон-
такторами.
Рис. 81. Устройство (а), схема (б) игнитронного контактора,
внешний вид (в)
Электронный регулятор РВЭ-7-1А-2 получил широкое распрост-
ранение. Он обеспечивает работу машины по циклу: сжатие электро-
дов— «сжатие»; включение и отключение сварочного тока — «свар-
ка»; выдержка изделия под давлением без тока — «проковка»; подъ-
ем электрода машины — «пауза». Время сжатия, проковки и паузы
задают в пределах от 0,04 до 1,35 с; время сварки —от 0,04 до
6,75 с.
Применяют для пульсационных режимов сварки регулятор
РВЭ-8-4, позволяющий получать следующие интервалы времени вклю-
чения игнитронного контактора «импульс»: 1-й диапазон —от 0,1 до
1,0 с, 2-й диапазон — от 0,5 до 2,0 с; «пауза» — от 0,1 до 1,0 с; «вре-
мя пульсации» — от 0,6 до 6,0 с.
Вместо регуляторов РВЭ применяют более совершенные регуля-
торы цикла сварки РСЦ-403 и РСЦ-502-1, выполненные на полупро-
водниковых элементах.
74
Регулятор РСЦ-403 работает совместно с тиристорными контак-
торами КТ-1, КТ-02, КТ-03, КТ-04. Он обеспечивает плавное регули-
рование выдержки времени сжатия, проковки и паузы в пределах
от 0,04 до 1,7 си ступенчатое регулирование времени сварки от 0,02
до 2,2 с с интервалами в 0,02 и 0,2 с. Регулятор РСЦ-403 питается
от сети напряжением 220 или 380 В; его габаритные размеры 300Х
Х345Х158 мм, масса 13 кг.
Регулятор РСЦ-502-1 питается от сети напряжением 220 или
380 В. Цикл регулятора состоит из пяти выдержек времени: «пред-
Рис. 82. Тиристорный контактор:
а — устройство; б — схема тиристорного контактора
верительное сжатие», «сжатие», «сварка», «проковка» и «пауза».
Пределы регулирования всех выдержек времени —от 0,02 до 2,0 с.
Число циклов в минуту — от 6 до 600, габаритные размеры 550Х
Х320Х180 мм, масса 27 кг.
Регуляторы РКС. Их выпускают для однофазных кон-
тактных машин, имеющих тиристорные контакторы.
Игнитронные синхронные прерыватели. Входят
в комплект точечных машин, на которых выполняют сварку ответ-
ственных изделий. В прерыватель, размещенный в отдельном шкафу,
входят блоки игнитронов, регулирования, питания и феррорезонанс-
ный стабилизатор напряжения. Промышленностью выпускались пре-
рыватели: ПИТ-50 для поминального тока 500 А с пределами регу-
лирования длительности импульса от 1 до 9 периодов и ПИТ-100 для
75
тока 1000 А и длительностью импульса от 11 до 19 периодов. Преры-
ватели комплектовались игнитронами И-70/0,8 и И-140/0,8. В настоя-
щее время точечные, рельефные и шовные машины комплектуются
более совершенными и надежными прерывателями ПСЛ, в которых
применено бесконтактное включение цепей управления с помощью
полупроводниковых элементов.
Промышленность выпускает прерыватели, рассчитанные на но-
минальные токи (в зависимости от ПВ):
Прерыватель . . . ПСЛ-200 ПСЛ-300 ПСЛ-600
ПВ-50 % 200 300 600
ПВ-20 % 250 750 1500
/ Продолжение
Прерыватель . . . ПСЛ-700 ПСЛТ-1200, ПЛСТ-2000
ПСЛ-1200
ПВ-50 % 700 1200 800
ПВ-20 % 750 1300 2000
Питающее напряжение прерывателей: 220—380 В для ПСЛ-200;
380 В для остальных; диапазон регулирования длительности цикла:
импульс — 0,02—0,4 с; пауза — 0—0,4 с.
5.2. Классификация
Машины для точечной сварки подразделяют:
по назначению — универсальные и специализированные, универ-
сальные применяются для сварки разнохарактерных по форме и раз-
мерам деталей с различной толщиной металла; специализирован-
ные— для сварки деталей, сходных по конструкции, для определен-
ных марок металла;
по характеру действия: автоматические и неавтоматические;
по установке и монтажу — стационарные и передвижные (под-
весные) ;
по числу одновременно свариваемых точек — одноточечные и
многоточечные;
по способу питания электрическим током — однофазные перемен-
ного тока промышленной частоты, низкочастотные, с выпрямлением
тока в сварочной цепи, конденсаторные;
по конструктивным и технологическим признакам: направлению
движения верхнего электрода — радиальные и прессовые, способу
подвода тока — двусторонние и односторонние, устройству привода
сжатия электродов — педальные, электромеханические, пневматиче-
ские, пневмогидравлические, гидравлические.
5.3. Универсальные стационарные и подвесные машины
для точечной сварки
Универсальные стационарные машины (табл. 18). Имеют значи-
тельное число марок.
МТ-5 0 1, МТ-601. Укомплектованы пневматическими при-
водами сжатия с радиальным ходом верхнего электрода и электро-
76
магнитными контакторами. В машине МТ-602 установлен асинхрон-
ный тиристорный контактор. Машина МТ-604 имеет регулятор цик-
ла сварки РЦС-301. Пневматический привод сжатия может быть за-
менен педальным.
М Т - 8 0 9, М Т - 8 1 О, М Т - 1 2 0 9, М Т -1 2 1 4, М Т - 1 6 0 9,
М Т -1 6 1 4. Имеют пневматический привод сжатия, горизонтально
расположенный рабочий цилиндр и радиальный ход верхнего элек-
Рис. 84. Сварочные клещи КТП-2
77
18. Основные технические характеристики
Показатель МТ-501 МТ-601, МТ-602 МТ-604 МТ-809, МТ-810 МТ-1209, МТ-1214 МТ-1217 МТ-1219, МТ-1220 МТ-1609, МТ-1614
Номинальный сва- рочный ток, А 5000 6300 6600 8000 12 500 13 000 12 500 16 000
Номинальный первичный ток, А 21 37,5 — 52,5 141 158 160 222
Номинальный ре- жим ПВ, % 20 50 32 20
Номинальная мощность. кВ-А 9.2 14,2 40 21 51 60 52 80
Число ступеней регулирования вторичного напря- жения 8 6 8
Пределы регули- рования вторич- ного напряже- ния. В 1.16- 1.74 1,25- 2.5 — 1.42— 2,84 2,2— 4,4 2,97— 4.48 2,29- 4,58 2,7— 5.4
Вылет электро- дов, мм 250 275 300 400 500 300 500
Раствор электро- дов, мм 150-300 250 150-270 370 100— 250 180— 300
Усилие сжатия, кН 0,2-1 0,4-2 2 3 5 6,3
Толщина свари- ваемых деталей, мм* 0.2+ 0.2+ +1+1 0,2+0,2+2+2 0,25+ +0,25+ +3+3 0.5+ +0.5+ +4+4 0,7+ +0,7+ +1.5+ +1.5 0,5+0.5+ +5+5
Максимальная производитель- ность, точек,''мин 150 150 180 150 (МТ- 809); 300 (МТ- 810) 150 (МТ- 1209); 200 (МТ- 1214) 200 600 (МТ- 1219) 300 (МТ- 1220) 150 (МТ- 1609); 200 (МТ- 1614)
Расход охлажда- ющей воды, л/ч 300 120 360 420 700 400 420
Габаритные раз- меры. мм: высота 1237 1400 1574 1810 1695 1574
ширина 452 410 430 490 447 430
глубина 800 | 833 | 1083 | 1230 1425 1135 1340
Масса, кг | 215 | 230 * Для низкоуглеродистых сталей, ♦♦ Для стали Х18Н9Т. | 325 | 440 [ 750 450 540
•78
универсальных машин для точечной сварки
МТ-1613 МТ-1615, МТ-1616 МТ-1617 МТ-1621 МТ-1618 МТ-2507, МТ-2510 МТ-2517 МТ-4001 g г МТ-4017 J
16 000 21 500 15 000 16 000 25000 22 600 40 000 20 000 40 000
227 232 325 445 515 960
20 50 20 50 20
83 123 120 100 170 195 365 221 365
8 6 16 6 16 —
2.9— 5.7 3-6 3.58— 5,56 3,4- 6,8 5,41— 8,45 4,5— 9,0
500 600 370 500 1200 500
80— 220 100- 250 80-220 100— 250 80-220 300 180- 280
6.3 16 12,5 32 — 25
0,8+0.84-6+6 0,8+0.84-2,3+2,3 1,2+ +1.24- 4-10+ +10 1+14- 4-4+ +4 3,5+ +3,54- 4-12+ +12 1+1“ 2,5+ +2,54- 4-8+8
300 600 (МТ- 1615); 300 (МТ- 1616) 200 150 120 40 120*’ 70
700 400 700 800 1425
2000 1695 1820 2180 2150 2230 2600 2650
481 447 490 531 550 640 600 650
1475 143.5 1425, 1.585 1710 1620 2500 | 1750
470 520 809 1 615 | 1200 1210 | 1800 | 1650
79
00
19. Основные технические характеристики подвесных машин для точечной сварки
Показатель С подвесными трансформаторами С встроенными трансформаторами
МТПП-75 МТПГ-75 МТПГ-150-2 МТП-1203 мтп-воз МТП-803 МТП-807 КТ-601 КТ-801 К-243В К-264
Номинальный сварочный ток, кА 8 12,5 8 7,5 8 16 6,3
Номинальный первичный ток, А 200 425 — 222 —
Номинальный режим, ПВ, % 20 12,5 8 12,5
Номинальная мощность, кВ-А 75 156 170 30 80 25 30 90 25
Число ступеней регулирования вторичного напряжения 16 — 8 6 9 6
Пределы регулирования вто- ричного напряжения при со- единении вторичных витков, В: параллельном 4,87—9,74 6,9—13,8
последовательном 9,74-19,48 13,8— 27,6 — 6,08— —13,6 3.05— —6,36 2,5— —3,5 3,05— -6,3 2,3—3,3
Г 1 1
□
Сергеев Н.
о
Толщина и диаметр сваривае- мых деталей из низкоуглеро- дистой стали, мм: листы 0,5+0,54- 4-1,5+1,5 0,5+0,54- 4-4,4 2,5+2,5 0,5+0,5 4-1,5+1,5 2+2 5+5 1.2+1,2
прутки 5+5-5-16+ +16 До 18+18 — 20+8 5+54-10+10 20+8 14+ +40 —
Максимальное усилие сжатия электродов, Н 3200 5000 7200 5000 — 2500 3200 2500 7500 300—600 (ручное)
Максимальная производитель- ность, сварок/мии 120 80 130 170 120 60 170 — 40
Расход охлаждающей воды, л/ч 600 700 1100 210 650 —
Габаритные размеры, мм: длина 1300 1360 1300 670 500 800 940 675 940 410
ширина 660 930 400 503 600 650 180 380 355
высота 2050 2080 1250 920 1100 220 380 360 125
Масса, кг со 350 370 540 480 27 270 310 27 125 16
трода. Их комплектуют тиристорными контакторами. Контакторы ма-
шин МТ-809, МТ-1209, МТ-1609 управляются электронными регуля-
торами времени РВЭ-7-1Л. В машинах МТ-810, МТ-1214, МТ-1614 и
МТ-1618 установлены регуляторы цикла сварки РЦС-403 и электро-
пневматические клапаны постоянного тока, что повышает их произ-
водительность. Машина МТ-1621 предназначена для сварки деталей
автомобилей из низкоуглеродистой стали. Машины этой серии раз-
личаются лишь по мощности.
4-4
Рис. 85. Сварочные клещи КТГ-150-1
М Т - 1 2 1 9, М Т - 1 2 2 О, М Т - 1 6 1 3, М Т 1 6 1 5, М Т -1 6 1 6.
В них установлен диафрагменно-поршневой пневматический привод
сжатия электродов, обеспечивающий высокую производительность;
движение верхнего электрода прямолинейное. Машины укомплекто-
ваны игнитронными или тиристорными контакторами и различными
типами регуляторов цикла сварки.
М Т - 2 5 1 0. Укомплектована двухпоршневым рабочим пневма-
тическим цилиндром и игнитронным контактором; имеет большое уси-
лие сжатия электродов (1,6 кН), снабжена подпоркой для умень-
шения прогиба консолей.
МТ-4 00 1. Предназначена для сварки деталей больших тол-
щин (до 12+12 мм).
Подвесные машины (табл. 19). Существует два типа таких
машин.
Машины с отдельными трансформаторами:
МТПП-75 состоит из подвесного устройства 1 (рис. 83), игни-
тронного контактора 2, регулятора времени 3, системы охлажде-
82
20. Основные технические характеристики сварочных клещей для точечных машин с подвесными трансформаторами
е-8-ш.м □о СО 3140 120 560 8 со 235 НО
г-8-ш.М О LO 1Л 3200 575 8 сч 380
1-8-Ш.Х ю о сч сч 2500 510 о ш оо 307
280 8 0008 О LO 580 175 455 23,5
г-шм О 8 2000 120 265 280 365 9,5
1-Ш.М 42,5 3300 210 ю со 530
9-SZ-J1M up ш сч 5000 О □0 350 180 550 О сч
S-S'-Jix сч 3250 275 001 472 14,5
E-8Z-JJ.M 140 2600 212 255 315
e-sz-ля сч о со 2000 395 125 460 12,5
i-sz-лм сч LO сч 2750 390 120 433
Показатель Полезный вылет электродов, мм Максимальный ход электродов, мм Максимальное усилие сжатия электродов, Н Число ходов в минуту Габаритные размеры, мм: высота ширина глубина Масса, кг
• Клещи КТГ-75-1-2-3 предназначены для машин МТПГ-75: КТГ-150-1 — для МТПГ-150; КТП-1,2 —для МТПП-75; КТП-8-1-2-3
для МТП-806, МТП-807. Ход электродов радиальный у КТГ-75-3, КТП-2, КТГ-150-L, КТП-8-1, у остальных — прямолинейный.
Рис. 86. Сварочные клещи (а) и пистолет (б) с встроенными
трансформаторами
84
пия 4, токоведущего кабеля 5, рабочего инструмента 6, пневматиче-
ского привода 7 сжатия н трансформатора 8;
МТП-1203, МТП-803, МТП-806, МТП-807 предназначены для
сварки тонколистовых деталей и крестообразных соединений арма-
турных прутков;
рабочий инструмент—клещи КТП-1 или КТП-2 — включает в
себя корпус 1 (рис. 84), двухпоршневой пневматический цилиндр 2,
рукоятку 3, пусковую кнопку 4, серьгу 5 для подвески клещей, воз-
вратную пружину 6, упор 7, постоянно прижатый к концу штока
поршня пружиной 8. электрододержатели 9 с электродами /(7;
МТПГ-75, Mi ПГ 150-2 имеют пневмогидравлический привод сжа-
тия. Комплектуют их игнитронными контакторами и электронными
регуляторами времени, а также мультипликаторами давления. Рабо-
чим инструментом .машин служат сварочные клещи КТП (табл. 20).
На рис. 85 приведены клещи КТГ-150-1, которыми комплектуют
МТПГ-150-2. Они состоят из скобы 2, гидравлического цилиндра I,
колодок 7 и 5 с электродами 6. Цилиндр / электрически изолирован
от скобы 8, которая снабжена рукоятками 4- В одну из них вмон-
тирована пусковая кнопка. Для подвески клещей служит скоба 3.
Машины с встроенными трансформаторами
(см. табл. 19):
КТ-601; в ее состав входит трансформатор 7 (рис. 86, а), в ли-
той передней крышке 4 которого закреплена неподвижная консоль
3 с электродом 1 и подвижной электрододержатель 2 с другим элек-
тродом. На задней крышке 9 установлен привод сжатия 8, снабжен-
ный системой рычагов, сжима-
ющих электроды. Клещи име-
ют подвеску 6 с пружинным
противовесом 5;
KT-2G4 (пистолет); со-
стоит из трансформатора 2
(рис. 86, б) с крышкой 3, в ко-
торой установлены электродо-
держатели 4 с электродами 5;
усилие на электроды передает-
ся вручную через пружины
для чего имеются рукоятки 1.
Пистолет снабжен подвеской.
5.4. Специализированные
и конденсаторные
машины
для точечной сварки
Сварка каркаса с 9 про-
дольными стержнями
Сварка каркаса сЗ
провальными стержнями
Специализированные ма-
шины. Бывают двух видов.
Многоэлектродные
машины для сварки
плоских арматур н ы х
сеток и каркасов (табл.
21).
МТМК-ЗХ100-4 (рис. 87);
имеет пневмогидравлический
привод сжатия электродов и
Одновременная сварка двух каркасов
Рис. 87. Схемы сварки каркасов
85
21. Основные технические характеристики многоэлектродных машин для точечной сварки плоских
арматурных каркасов и сеток
Показатель мтмк-зх X 100-4 МТМ-35 мтм-зз МТМС-10X35 АТМС-14Х Х75-7-1 МТМ-32
Размеры свариваемых сеток или каркасов, мм: ширина До 775 Каркасы До 1200 90—400 До 2000 Сетки До 3800 1050; 1450; 2050; 3050
диаметр прутков 54-44-25412 64-12-7-144- 4-40 34-3-8-4-18 3 4-34-84-6 34-34-124- 4-10 84-124-144- 4-32
Число сварочных трансформа- торов 3 4 1 10 18 5
Мощность каждого трансфор- матора, кв-;\ 100 250 100 35 75 200
Число ступеней регулирования вторичного напряжения Пределы регулирования вто- ричного напряжения, В 16 2,6—8,08 6,37—9,3 — 8 2,82—5,64 2,87—6,31 6 3,58—5,56
Номинальный ток одного тран- сформатора, кА 12,5 25 15 8 12,5 20
Усилие на электродах (для од- ной пары электродов), кН 12,5 До 10 5 2 5 10
Производительность, м/мин 4,5 До 3,5 30 сварок/мин 2 4,5 До 3
Габаритные размеры, мм: машины 3400 XI420X XI970 1730X2460X Х2350 1650X2740X Х1960 2945X2480X Х1685 5000 Х3442Х X1716 3580X2740X Х1960
шкафа управления < 720Х 630Х Х1800 1830Х810Х Х680 1246Х645Х Х350 655Х1200Х Х350 700Х 660Х Х1590 660X660X XI800 —
Масса, кг: машины 2620 5000 1000 3800 8000 6000
шкафа управления 160 2104-145* 130; 13 135 155 —
* У MTM-3S два шкафа управления.
22. Основные технические характеристики машин для точечной
Показатель Однофазные
МТП-150/ /1200-1М МТП-200/ /1200-3 МТПУ-300 МВТ-1601 МТ-2518
Номинальный сварочный ток, кА 16 20 32 16 25
Потребляемая мощность, кВ-Л 170 190 300 75 НО
Номинальный режим ПВ, % 20 8 50 12,5
Пределы регу- лирования вторичного напряжения, В 5,62— 11,2 5,2— 10,4 2,32— 9,3 3—6 2,14—4,28
Усилие сжатия электродов, кН 15 20 0,8-15 0,5-50 2,5
Полезный вы- лет электро- дов, мм 1200 500 — 80
Раствор элек- тродов, мм 120—270 110—260 140—300 800 —
Ход верхнего электрода (рабочий + + дополни- тельный), мм 120 90 —
Толщина сва- риваемых де- талей (в за- висимости от вида метал- ла), мм До 2,54-2,5 До 4+4 До 3+3 До 30 Диаметр контактов 5—6 мм
88
сварки легированных сталей, алюминиевых и титановых сплавов*
Трехфазиые с выпрямлением тока
МТВР-4001 МТВ-8002-1 МТВ-16002 МТВ-6304 МТВ-2001 МТПВ-808 МТПВ-1207
Выпрямленный
40 80 160 63 20 8 12,5
300 675 1200 600 165 280
20 12,5 32 —
— 3,98—5,96 —
12 4,5—72 13—25 До 40 20 2,55 2,25
800— 1200 1500 1200 205 300
► 140—390 600 650 500 350 Длина кабеля 5 м Длина кабеля 3,5 м
20+200 30+200 20+150 30+100 —
0,3+ +0,34- -5-2,5+ +2,5 0,8+ +0,84- 4-5 1-5 До 10+10 До 6+6 0,4—4 0,5+0,54-1,1
89
Показатель Однофазные
МТП-150/ /1200-1М МТП-200/ /1200-3 МТПУ-300 МВТ-1601 МТ-2518
Производи- тельность, сварок/мин До 40 До 30 До 12 58
Габаритные размеры (вы- сота, шири- на, глубина), мм 2230 X Х716Х Х2110 228х Х782Х Х2155 2070 X Х416Х Х1395 1960Х Х1200Х Х1330 1970Х570Х XI170
Масса, кг 1100 1650 850 890 750 *
* Число ступеней регулирования мощности: 16 у машины МТПУ-300, 8 —у
*• Без станции управления.
С насосной станцией.
устройство для автоматической подачи поперечных прутков диамет-
рами от 4 до 12 мм;
МТМ-35; у нее предусмотрен пневматический привод сжатия
электродов и игнитронный контактор. Машина предназначена для
сварки каркасов из тяжелой арматуры с числом продольных стерж-
ней от 2 до 8. Ее комплектуют шкафом управления;
МТМС-10Х35 и АТМС-14Х75-7-1; обе имеют пневматический
привод сжатия, снабжены механизмами для автоматического пере-
мещения сваренных сеток на заданный шаг. Машина АТМС-14Х75
укомплектована бункером (или магазином) для автоматической по-
дачи поперечных прутков, игнитронными контакторами и электрон-
ными реле управления.
Машины для точечной сварки легированных
сталей, алюминиевых и титановых сплавов
(табл. 22).
МТП-150/1200-1М и МТП-200/1200-3, выпускавшиеся до 1977 г.,
отличаются от универсальных машин большим вылетом электродов
(1200 мм). Значительный вылет электродов обусловливает особую
конструкцию консолей и токоподвода (рис. 88), состоящего из ко-
лодки 1, изолированной от привода, гибких шин 2 контактного
угольника 3, соединенного с вторичным витком трансформатора.
Нижняя консоль установлена на кронштейне 8 с помощью крышки 9,
которая гибкими шинами 4 соединена с вторичным витком. Крон-
штейн 8 ходовым винтом 5 при ослабленных болтах 7 можно пере-
мещать по станине в диапазоне 150 мм в пазах направляющих пла-
нок 6. Для разгрузки консоли машина снабжена подпоркой 10',
90
Продолжение
Трехфазпые с выпрямлением тока
МТВР-4001 МТВ-8ОО2-1 МТВ-16СЮ2 МТБ-6304 МТВ-2001 МТПВ-808 МТПВ-1207
До 60 60 10 60 120 120-150
1640Х Х900Х Х3040 3455 X Х1150Х Х3750** 3635 X Х1160Х Х3985** 3000 X Х1000Х Х2400 1550X1300X600
2600 6600 15 000*** 4000 2500 950 1050
остальных.
МТПУ-300; данная машина имеет пневматический привод сжа-
тия, позволяющий в широких пределах регулировать усилие на элек-
тродах; широко регулируется также сварочный ток. Па машине
91
М">ю|о выполнять цикл сварки со ступенчатым приложением давле-
шг| Предназначена для точечной сварки низкоуглсродистых и зака-
.'1Ш111Ю1ИНХСЯ жаропрочных нержавеющих сталей, титановых и алюми-
ниевых сплавов;
МВТ-1601; предназначена для сварки медных гибких связей, при-
меняемых в электрических машинах и аппаратах. Снабжена выкуум-
ной камерой, в которой проводится сварка;
МТВ-2001; служит для сварки ответственных конструкций из
нержавеющих и жаропрочных сталей титановых сплавов;
Рис. 89. Машина для точечной сварки МТВ-16002
МТПВ-808 и МТПВ-1207; обе переносные. Назначение то же,
что и машины МТВ-2001, по могут использоваться при значительном
расстоянии от машины до места сварки; МТ-2518 предназначена
для сварки серебряных и металлокерамических контактов с держа-
телями из стали и цветных металлов;
/МТВР-4001, МТВ-8001*, МТВ-16002* МТВ-6304; у них преду-
смотрено выпрямление тока во вторичной цепи. Предназначены для
сварки низкоуглеродистых и жаропрочных, нержавеющих сталей,
алюминиевых и титановых сплавов. У машины МТВР-4001 радиаль-
ный ход верхнего электрода.
Машина МТВ-16002 состоит из сварной станины 1 (рис. 89), от-
дельно размещенной насосной станции 2, подвесного пульта управ-
ления 3, педальной кнопки 4, верхней 5 и нижней 6 электродных
частей, направляющего устройства 7 и гидравлического привода 8.
Машина МТВ-8002 имеет пневматический привод сжатия с элек-
тромеханическим устройством для дополнительного хода электрода,
один сварочный трансформатор и вдвое меньшее число выпрями-
тельных блоков (12 вместо 24).
* Выпускаются вместо МТПТ-400 и МТПТ-600.
92
Технические характеристики специализированных точечных ма-
шин приведены в табл. 22.
Конденсаторные машины. Принцип работы конденсаторной ма-
шины заключается в том, что батарея конденсаторов заряжается вы-
прямленным током, а затем разряжается на первичную обмотку сва-
рочного трансформатора. Сварочный ток регулируют изменением ем-
кости конденсаторов и напряжения заряда. Разрядное устройство
снабжают электромагнитными, игнитронными или тиристорными кон-
такторами.
Универсальные конденсаторные машины
(табл. 23):
МТК-75, МТК-8004, МТК-6301; предназначены для сварки круп-
ногабаритных узлов из нержавеющих сталей, алюминиевых и тита-
новых сплавов. Имеют пневматический привод сжатия электродов и
игнитронные контакторы;
МТК-5001; универсальная машина для сварки тех же металлов.
Снабжена пневматическим приводом сжатия и системой охлаждения
закрытого типа;
МТК-1201, ТКМ-8, ТКМ-7; универсальные машины малой мощ-
ности; МТК-1201 имеет пневматический диафрагменный привод сжа-
тия и высокую подвижность верхнего электрода; номинальный сва-
рочный ток—12,5 кА. Машина ТКМ-8 выполнена с электромехани-
ческим, а ТКМ-7 — с педальным приводом сжатия.
Специализированные кондесаторные машины
(табл. 24):
МТК-5-3; предназначена для сварки корпусов полупроводнико-
вых приборов или других изделий электроники. Электродная часть
машины помещена в герметическом скафандре. Сварку выполняют
в защитной контролируемой среде. Машину комплектуют отдельным
шкафом управления;
МТК-8002, МТК-16001; имеют то же назначение, что и машина
МТК-5-3, но от нее отличаются мощностью и конструкцией привода
сжатия;
МРК (табл. 24); служат для герметизации контактной сваркой
корпусов интегральных схем и полупроводниковых приборов круг-
лой или прямоугольной формы. Имеют пневматический привод сжа-
тия. Сварку проводят в закрытом герметическом скафандре, в среде
газов заданного состава. Машины этой серии выпускают в однопо-
зициоппом и многопозиционном исполнениях; последние, имея пово-
ротный стол с 12 головками, обеспечивают вдвое большую произво-
дительность.
5.5. Машины для рельефной сварки*
Машины серии МРП (табл. 25). Они снабжены двухпоршневым
приводом сжатия контактных плит. Ползун привода жестко связан
со штоком нижнего поршня и перемещается по направляющим сколь-
жения; только в машине МРП-600 применены направляющие каче-
ния. Контактные плиты имеют пазы для крепления сварочных при-
способлений. Машины можно использовать для точечной сварки, для
* Машины для рельефной сварки незначительно отличаются от
машин для точечной сварки (увеличена жесткость станины, меньше
вылет электродов, иначе выполнена электродная часть).
93
23. Основные технические характеристики универсальных конденсаторных машин для точечной сварки
Показатель МТК-75* МТК-8004 МТК-6301» МТК-5001 МТК-1201 ТКМ-8 ТКМ-7
Потребляемая мощность, кВ-А 75 70 40 20 2 0,3 0,2
Максимальная емкость батареи конденсаторов, мкФ 274 000 315 000 166 600 105 000 1920 400 800
Регулирование емкости конден- саторов 15 сту- пеней 30 000— 300 000 мкФ 17 сту- пеней 35 000— 105 000 мкФ 320— 1920 мкФ 10— 400 мкФ 10—800 мкФ
Толщина свариваемых деталей, мм 0,3+0,34- 4-2,5+2,5 0,3+0,34-2+2 0,3+0,034- 4-1,5+1,5 0.05+0,054- 4-0,5+0,5 0,02+0,024- + 0,5+0,5 0,02+0.024- 4-0,7+0,7
Вылет электродов, мм 1500 1200 600 150
Раствор электродов, мм 500 300 300 и 150 —
Г
Ход верхнего электрода (рабо- чий 4- дополнительный), мм 30+300 20+180 20+200 \ Суммарный 120 6+25 15
Усилие сжатия электродов, Н 2500- 12 000 До 50 000 1600— 9700 16000 30—630 60-400 1—560
Производительность, сварок/мнн 40 60 40 30 60 До 120 До 20
Габаритные размеры, мм 3190Х Х1260Х Х3820 1200Х Х3500Х Х2700 2550 X Х1170Х Х2030 2460 X Х2400Х XI000 1300Х Х1000Х Х730 I270X X 575 x 800 1260Х X 800X 685
Масса машины, кг 6500 5600 4500 2800 200 220 170
сл • Выпускались до 1975 г.
24. Оснозные технические характеристики специализированных конденсаторных машин
Показатель МТК-5-3 МТК-8002 МТК-16001 МРК-4001, МРК-4002 МРК-КЮ01, МРК-10002 МРК-16001, МРК-160&2, МРК-16003
Номинальный сварочный ток, кА 32 80 160 40 100 160
Максимальная запасае- мая энергия, кДж 2,74 14,8 44 3,6 15 32
Напряжение конденсато- ров, В 150— 400 200- -400 150—400
Максимальная емкость конденсаторов, мкФ 34 300 184 800 550000 44 800 202 000 404 000
Усилие на электродах, кН 0,4—4 1,5—12,5 3—30 1—5 2—12,5 4—20 (МРК-16001 и МРК-16002); 7-40 (МРК-16003)
Периметр герметизируе- мых корпусов, мм 10-38 30—80 60—125 22—55 55—100 100-150
*
Производительность, сва- рок/ч 1200 900 720 900 (МРК-4002); 1800 (МРК-4001) 600 (МРК-10002); 1200 (МРК-10001) 500 (МРК-16002); 900 (МРК-16001 и МРК-16003)
Габаритные разлмеры, мм: машины 1260Х1030Х XI760 1250X1320* Х1860 1250x2800х Х2320 1170Х 1905Х Х1650 2100Х1210Х Х1960 2355X1240X2450
станции управления 700 X 600 X XI820 800X500X Х1848 770Х600Х Х1780 800Х 700Х Х1850 1800X1100 X 600
конденсаторного шкафа —- 1350Х 800Х Х1848 1310Х810Х Х1738 —
Масса, кг: машины 750 1750 5400 2200 2900 5500
станции управления 300 200 400 350
конденсаторного шкафа 700 800 — 600
о
00
25. Основные технические характеристики машин серии МРП для рельефной сварки*
Показатель МРП-150 МРП-200 МРП-300 МРП-400 МРП-600
Номинальный сварочный ток, кА 20 25 32 40 44
Номинальная мощность, кВ-А 130 170 260 360 550
Пределы регулирования вторичного напря- жения, В 3,1—6,2 3,55—7,1 4,0—8,0 4,5—9,0 6,3—12,8
Усилие сжатия электродов, кН 3—14 7—33 11-55
Максимальное число ходов в минуту при ходе 20 мм 65 40 30
Расстояние между электродными плитами, мм 50—225 50—250 50—350 100—450
Максимальный общий ход верхней элект- родной плиты (рабочий + дополнитель- ный), мы 100 120 150
Установочное перемещение нижней элек- тродной плиты, мм 160 150 200
Размеры электродных плит, мм 200 X 200 250 x 250 300X400
Вылет до центра плит, мм 350 300
Габаритные размеры, мм: высота 2225 2550 2890
глубина 1435 1610 1650
ширина 785 840 790
Масса, кг СО со • Машины выпускались до 1968 г. У всех машин. 980 1025 ПВ — 20 % и 16 ступеней регулирован 1350 1360 ия вторичного напряжения. 2500
26. Основные технические характеристики машин серии МР для рельефной сварки'
* У всех машин вылет до центра плит 300 мм. Число ступеней регулирования вторичного напряжения сварочного трансформа-
тора 8 у МР-1607: 16 —у остальных. У МР-1607 ПВ-12,5%. у остальных ПВ=2С %. Установочное перемещение нижней п,~игы:
60 мм — у МР-1607; 200 мм — у МР 6303: 70 мм - у остальных.
♦♦ Заменяют соответственно машины МР-2507 и МР-4002.
100
чего в контактных плитах установлены консоли с электродолержатс-
лями и электродами. Нижний кронштейн можно переставлять по
высоте. Машины комплектуют асинхронными игнитронными контакто-
рами типа КИА и четырехпозиционными электронными регулятора-
ми времени РВЭ-7, обеспечивающими цикл: сжатие— сварка — про-
ковка— пауза. В машинах МРП-300, МРП-400 и МРП-600 систему
управления дополняют регуляторы РВЭ-8, обеспечивающие пульса-
ционный режим сварки.
Машины серии МР (табл. 26 и 27). Номинальный сварочный
ток до 100 кА. У них улучшена конструкция по сравнению с маши-
нами МРП. У машин, приведенных в табл. 27, станина выполнена
в виде скобы, что увеличило ее жесткость и уменьшило прогиб кон-
солей; имеется два трансформатора, вторичные витки которых вклю-
чены параллельно па контактные плиты, а первичные обмотки мож-
но включать параллельно или последовательно, что увеличивает диа-
пазон регулирования сварочного тока; в комплект входят игни-
27. Основные технические характеристики машин типа МР большой
мощности для рельефной сварки*
Показатель МР-6302, МР-6304 МР-8001, МР-8002 МР-10001, МР-10002, МР-10003
Номинальный сва- рочный ток, кА 63 80 100
Номинальная мощ- ность, кВ-А 600 800 1200
Пределы регулиро- вания вторично- го напряжения, В 2,28—9,14 2,5-10 3,25—13
Усилие на электро- дах, кН 20 (МР-6302); 50 (МР-6304) 32 (МР-8001); 50 (МР-8002) 32 (МР-2001); 50 (МР-20002)! 80 (МР-ЮООЗ)
Габаритные раз- меры (высота, глубина, шири- на), мм 3100X1550X1030 • 3300 X 1600Х Х1030
Масса, кг 3000 3200
• У всех машин: ПВ=20%; четыре ступени регулирования вторичного напря-
жения; 20 ходов в минуту при рабочем ходе 20 мм; расстояние между элект-
родами 50—540 мм; ход верхней электродной плиты (рабочей-1-дополнительной)
составляет 50+150 мм; установочное перемещение нижгей электродной плиты
220 мм: размеры электродных плит (верхней и нижней) 300X400 мм; вылет до
центра плит 300 мм.
101
28. Основные технические характеристики специализированных
машин для рельефной сварки контактов низковольтной аппаратуры*
Показатель МТ-1213 МТ-2518 МТ-4002
Диаметры свариваемых контактов, мм Номинальный сварочный ток, кА Номинальная мощность, кВ-А 4-6 3-6 5—10
12 25 40
40 140 290
Пределы регулирования вторичного напряже- ния, В 1,35-2,7 2,72—5,44 3,4-6,8
Усилие на электродах, кН 0,5-1,6 0,5—2,5 1,5-4,3
Вылет электродов, мм 150 100 80
Габаритные размеры, мм 1042X450X1400 1130Х570Х X 1990 1260X600X Х1950
Масса, кг 225 700 850
• У всех машин ПВ«12,5%. Число ступеней регулирования вторичного на-
пряжения: 2 у МТ-1213; 8 —у остальных. Максимальное число ходов в мину-
ту: 150 у МТ-1213; 60 —у остальных.
29. Основные технические характеристики специализированных
машин для рельефной сварки с выпрямлением тока
, во вторичном контуре*
Показатель МРВ-4001 МРВ-6301 МРВ-8001
Номинальный сварочный 40 63 80
ток, кА Номинальная мощность, 300 500 700
кВ-А пв, % 8 32 12,5
Число ступеней регули- 16 8 19
рования вторичного
напряжения Пределы регулирования 2,04-4,08 2,91—5,96 2,76-6,9
вторичного напряже- ния, В Усилие на электродах, 1,7—12 4—50 4—40
кН Размеры электродных
плит, мм: 450X300
нижней 450X300 410X400
верхней 250X250 320X310 300X300
* Расстояние между электродными плитами: 250—400 мм у МРВ-6301; 1о0—
160 мм у остальных. Максимальный ход верхней электродной плиты (рабо-
чий I-дополнительный): 50-Ь 100 мм у МРВ-6301; 100+100 мм у остальных. Вылет
до центра плит: 1000 мм у МРВ-6301; 350 мм у остальных.
102
тронные контакторы и шкафы управления ШУ-257; предусмотрена
возможность сварки в пульсационном режиме.
МТ-1213, МТ-2518, МТ-4002 (табл. 28). Их применяют для свар-
ки контактов низковольтной аппаратуры. У них установлен пневма-
тический привод сжатия с направляющими на подшипниках качения.
МТ-2518 и МТ-4002 оснащены пятипозиционными регуляторами цик-
ла сварки РЦС-502-1, которые обеспечивают стабилизацию первич-
ного напряжения трансформатора, фазовое регулирование и моду-
ляцию сварочного тока. Сварка изделий механизирована.
МРВ-6301, МРВ-4001, МРВ-8001 (табл. 29). Это машины с вы-
прямлением сварочного тока во вторичном контуре. Машины но
конструкции аналогичны. Машина МРВ-6301 служит для приварки
втулок, штуцеров, бобышек к крупногабаритным конструкциям, мо-
жет быть использована также для точечной сварки деталей из низ-
коуглеродистых, нержавеющих и жаропрочных сталей, титановых и
легких сплавов. Машины МРВ-4001 и МРВ-8001 предназначены для
сварки сепараторов шарикоподшипников толщиной 0,7—2 мм в 6—10
рельефах.
Глава 6. ТЕХНОЛОГИЯ ТОЧЕЧНОЙ СВАРКИ
6.1. Классификация видев сварки и образование
сварного соединения
Классификация видов сварки. Опа предусматривает три вида.
Классификация по числу точек сварки:
одноточечная сварка; в данном случае подвод тока двусторон-
ний. Это универсальный процесс, пригодный для соединения всех
свариваемых металлов во всем диапазоне толщин, который исполь-
зуют и для соединения деталей неравных толщин. Такую сварку
Рис. 90. Способы подвода то-
ка при точечной сварке:
а — трубчатых деталей; б—деталей
большой толщины
применяют при соединении пакета из нескольких листов (при числе
листов в пакете более трех качество точек снижается);
многоточечная; ее используют при изготовлении штампосвар-
ных конструкций, например узлов кузова или кабины автомобиля;
в этих случаях сварку часто выполняют с односторонним подводом
тока. Такую же схему применяют, если не допускаются вмятины па
одной из поверхностей изделия (бесследная сварка).
Детали большой толщины успешно соединяют по схеме двухто-
чечной сварки с двусторонним подводом тока от двух трансформа-
торов (рис. 90, б).
103
Рис. 91. Примеры сварных соединений различной трудности
104
Классификация по удобству подвода элек-
тродов к месту свар ки. Соединения делят на удобные, нор-
мальные, неудобные и трудно выполнимые (рис. 91). Основное зна-
чение здесь имеют размеры профилей соединяемых деталей.
Классификация по характеру цикла (см. рис. 74).
Его устанавливают в зависимости от вида и толщины свариваемых
металлов. Цикл сварки с. одним импульсом тока и постоянным уси-
лием сжатия применим для сварки низкоуглеродистой стали толщи-
Рис. 92. Шунтирование тока через соседнюю точ
ку при сварке (и) и расположение сварных то
чек (б)
30. Конструктивные элементы соединений, выполняемых точечной
сваркой, мм (рис. 92)
Ь^Ьг d а 1 $т (мини- мальное значение) с (при шахмат- ном рас- положе- нии точек)
номиналь- ное зна- чение предель- ное от- клонение
0,3 2,5 6 3 8 8
0,4-0,6 3 8 4 10 8
0,7—0,8 3,5 10 5 13 11
о;э—1,1 4 12 6 14 12
1,2—1,4 5 13 6,5 15 13 •
Ц5— Г, 6 6 14 7 18 15
1,8—2,2 7 16 8 24 20
2;5-2> 8 +Ц5 18 9 30 25
3,0—з;2 9 20 10 36 30
3,5—3,8 4,0 4,5 10 11 12 23 26 30 11,5 13 15 40 45 50 34 38 43
5,0 13 -;-2 34 17 55 47
5,5 0,0 14 38 19 60 52
15 42 21 65 55
105
ной до 5 мм. Для сварки стали большей толщины целесообразен
никл с несколькими импульсами тока. Двухимпульсный цикл обес-
печивает термообработку соединения в машине. Для сварки метал-
лов большой толщины, высокой прочности и твердости применяют
цикл с увеличенным ковочным давлением. Более сложен цикл для
сварки алюминиевых сплавов на конденсаторных машинах.
Образование сварного соединения. Соединение, выполненное то-
чечной сваркой, обычно состоит из нескольких точек. При этом ток
/ш, шунтируется (ответвляется) через ранее поставленную точку
(рис. 92, а). Ток может шунтироваться также через случайные кон-
такты деталей с электродами или консолями машины. Ток /ш уве-
личивается с уменьшением расстояния S< между точками, увели-
чением толщины b сравниваемого металла и уменьшением его удель-
ного сопротивления; прочность точки при этом снижается. Минималь-
ное расстояние между точками (шаг) принимается ST= (3,5-ь4,5)4,
где d—диаметр точки (рис. 92,6). На рисунке и в табл. 30 приве-
дены и другие размеры соединения, выполненного точечной сваркой,
которые устанавливает ГОСТ 15878—79. При неравномерном шаге
3, прочность точек будет нестабильна.
6.2. Подготовка деталей к точечной сварке
Подготовка поверхностей деталей. Она включает в себя очист-
ку, промывку и пассивирование*. Детали из горячекатаной стали
очищают стальными механическими щетками, в дробеструйных уста-
новках, травлением в 10 %-ном растворе серной кислоты (с после-
дующей промывкой и нейтрализацией в щелочи); травление приме-
няется в массовом производстве. Холоднокатаную сталь достаточно
промыть раствором каустической соды или горячей водой с после-
дующей просушкой горячим воздухом или в сушильной камере. Ока-
лину удаляют также нагревом ацстилено-кислородными горелками
и охлаждением водой в специальной установке. Алюминиевые сплавы
подвергают специальной химической подготовке, после которой по-
верхность сохраняется в пригодном для сварки состоянии в течение
5 суток. Детали из титановых сплавов очищают от окалины трав-
лением в растворах из азотной и соляной кислот и фтористого нат-
рия с последующей промывкой и сушкой. Детали из медных спла-
вов травят в растворе азотной и соляной кислот с последующей ней-
трализацией и протиркой мест сварки.
Правка. Операцию выполняют в специальных приспособлениях,
прессах или на оправках, молотком или киянкой. Детали с малой
жесткостью не требуют правки, если сборочно-сварочное приспособ-
ление обеспечивает их размеры и форму при зажатии.
Подгонка. Ее обычно совмещают с правкой. Необходимость под-
гонки вызывается наличием припусков, которые даются при вырезке,
штамповке, механической обработке.
Сборка. Качество сборки определяется отсутствием зазоров
между деталями. Зазор часто бывает от 0,1 до 2 мм.
Для обеспечения хорошего качества сборки применяют шаблоны,
приспособления, кондукторы. На рис. 93 приведены примеры непра-
вильной сборки деталей; во всех этих случаях сварные точки будут
иметь прожоги.
* Пассивирование — создание коррозионностойкой по-
верхности за счет образования топкой оксидной пленки,
106
Прихватка. Обязательная операция при сварке деталей сложной
формы п с большой длиной соединения. Необходима для преду-
преждения расхождения и смещения кромок. Расстояние между при-
хватками составляет примерно 150—200 мм (для деталей из нержа-
веющих сталей и титановых сплавов — 50—80 мм). Направление
постановки прихваток — от середины к краям и от мест с наибольшей
к местам с наименьшей жесткостью.
Антикоррозионная защита. Коррозия развивается в зазорах меж-
ду сваренными деталями; эта коррозия, называемая щелевой, может
Рис. 93. Неправильная сборка деталей:
а — неправильная отбортовка; б —зазор на закруглениях; е — не-
прилегание обшивки
привести к разрушению соединения. Коррозии подвергаются также
вмятины от электродов. Защищают детали от щелевой коррозии
герметизацией электропроводными лаками и клеями; при сварке под
действием сжимающего усилия они полностью выдавливаются в за-
зор между деталями, изолируя сварную точку от влияния внешней
среды. Применяют также защитные металлические покрытия из лег-
коплавких металлов (цинк, кадмий, свинец, олово и др.). Слой по-
крытия наносят до сварки. Он плавится до образования литого яд-
ра точки и герметизирует соединение*.
6.3. Показатели режимов сварки и режимы
Показатели режимов. Качество сварки во многом зависит от
строгого выдерживания значений показателей ее режимов.
Сила сварочного тока. Зависит от толщины сваривае-
мого металла. Для сварки деталей из низкоуглеродистых сталей на
машинах переменного тока среднее значение сварочного тока полу-
чают из формулы /св=6500 где Ь — толщина одного листа, мм.
Иногда задают плотность тока (А/мм2), которая определяется
формулой j=lcnlSn, с увеличением толщины деталей плотность то-
ка / уменьшается. При сварке на мягких режимах (=80—160 А/мм2;
на жестких /=200—500 А/мм2; при сварке алюминиевых и титано-
* Техника сварки покрытых сталей несколько затруднена и
усложнена.
107
вых сплавов на конденсаторных машинах на жестких режимах /=
= 3000 А/мм2.
Длительность протекания тока. Зависит от толщи-
ны свариваемых деталей, а также от теплофизических и механиче-
ский свойств металла. Длительность протекания тока (в секундах)
может быть получена из опытных зависимостей: для низкоуглеро-
дистых и низколегированных сталей teв = (0,24-0,4) Ь; для нержавею-
для сплавов АМг и АМц
= (0,15 = 0,2)6: для сплавов типа
ДЮ, В95 ZCB= (0,8 = 0,12)6. При
Рис. 94. Цикл точечной сварки
на конденсаторных машинах:
Т — общая длительность импульса;
<н—время нарастания тока; Рсв —
усилие сжатия; I (.в—сварочный ток
сварке ннзкоуглеродистых сталей
значительной толщины на маши-
нах небольшой мощности дли-
тельность протекания тока дости-
гает иногда 1,5 и даже 3 с. При
сварке с термообработкой дли-
тельность второго и третьего им-
пульса тока больше длительности
сварочного импульса. Длитель-
ность импульса тока конденсатор-
ных машин определяется временем
нарастания тока от нуля до амп-
литудного значения to (рис. 94)
и временем спада /Сп; общая дли-
тельность импульса T=tB + tca-
В современных конденсаторных
машинах Т — до 0,2 с, а /н= (0,014-0,04) с.
Усилие сжатия электродов. Зависит от толщины
свариваемых деталей и механических свойств металла. Усилие Рка
задается удельным давлением р. Например, для низкоуглеродистых
сталей р=50—120 МПа, для нержавеющей стали и титановых спла-
вов р=90—180 МПа. Сварку металлов толщиной 3+3 мм и более
выполняют с проковкой (см. рис. 74, г). Для металлов, особо склон-
ных к образованию трещин, проковку применяют при толщине
Г+1 мм и более. Значение ковочного усилия в 2—3 раза больше
усилия сжатия при сварке. Большое значение имеет момент прило-
жения ковочного усилия: сильно запоздавшее ковочное усилие не
может устранить дефекты в уже закристаллизовавшейся точке;
слишком раннее начало проковки может вызвать непровар. Поэтому
небольшое запаздывание tn (рис. 95, а) момента приложения ковоч-
ного усилия контролируют: оно составляет при сварке металлов ма-
лых толщин на конденсаторных машинах 0,002—0,005 с, при сварке
на других машинах — 0,02—0,18 с. Детали толщиной более 5+5 мм,
а также имеющие повышенную жесткость, желательно сваривать с
предварительным обжатием (рис. 95,6) для уменьшения зазоров,
оставшихся после сборки, и стабилизации контактного сопротив-
ления.
Диаметр и радиус сферы рабочей поверхно-
сти электрода. Для точечной сварки применяют электроды с
плоской пли сферической рабочей поверхностью (последние исполь-
зуют преимущественно для сварки легированных сталей и алюми-
ниевых сплавов). Приближенно считают диаметр рабочей поверхно-
сти электрода равным диаметру точки. Для сварки деталей из низко-
углеродистых сталей da=2 6-1-3 мм (при толщине металла 6<3 мм)
и d3=l,5 6+5 мм (при б>3 мм). Радиус сферической поверхности
108
электрода (для сварки алюминиевых сплавов) 7?э=5О мм. При
сварке разнородных металлов или металлов неравной толщины элек-
трод с большим диаметром или большим радиусом сферы устанав-
ливают со стороны более толстой детали или со стороны металла с
большим удельным сопротивлением.
Режимы сварки. Они определяются совокупностью показателей
режимов и устанавливаются по соответствующим таблицам; исход-
ными данными являются физические и механические свойства и тол-
щина свариваемых металлов. Корректируют выбранный режим после
Рис. 95. Циклы точечной
сварки с ковочным давле-
нием:
а — с запаздыванием прокевки
(<к); б —с предварительным об-
жатием (для толщин &>5+
+5 мм); <св—время сварки;
₽к—ковочное усилие; P0(jHi —
усилие обжатия; Р св— усилие
при сварке
сварки и испытаний образцов. В процессе сварки изделий режим ме-
няют. Показатели режима регулируют, а рабочую поверхность элек-
тродов зачисткой и заточкой приводят к первоначальному значению.
При точечной сварке применяют жесткие режимы — большой сва-
31. Режимы точечной сварки углеродистых сталей
Толщина детали, мм Сварочный ток, кА Длительность то- ка, с Усилие сжатия. кН
Жесткие режимы
0,5 6—6,5 6,5—7,0 0,08—0,1 1,2-1,8
0,8 0,1-0,14 2-2,5
1,0 7,0-8,0 0,12—0,16 2,5-3
1,2 8,0—9,0 0,14—0,18 3-4
1 >5 9,0—10,0 0,16—0,22 4—5
2,0 10,0—11,5 0,18—0,24 6-7
3,0 11,5—14,0 0,24-0,30 9—10
3,5 15,0—16,5 0,30-0,40 11 — 12
4,0 17,0—19,0 0,40—0,56 13—15
Мягкие режимы
0,5 4-5 0,1—0,2 500—1 000
1,0 6-8 0,2—0,4 1 000—2 000
1,5 8-12 0,24—0,5 1 500—3 500
2,0 9—14 0,36—0,6 2 500—5 000
3,0 14-18 0,6—1,0 5 000—8 000
4,0 15-20 0,8—1,2 6 000—9 000
5,0 17-24 0,9—1.5 8 000 -10 000
6,0 20—26 1,2—2,0 10 000—14 000
109
32. Режимы многоимпульсной точечной сварки
углеродистых сталей
Тол- щина детали, мм Сва- рочной ток. кА Число им- пуль- сов Длительность, с Усилие сжатия, кН Диаметр (радиус сферы) электрода, мм
тока паузы
4 26,6 6 0,5 0,15 17 30(150)
6 28.2 10 0,47 0,15 23
8 32 14 0,44 0,15 32
10 34 15 0,62 0,15 35 30(250)
33. Режимы точечной сварки закаливающихся низколегированных
сталей (с термообработкой)
Тол- щина детали, мм Сварка Длитель- ность пау- зы, с Термообработка Усилие сжатия. кН
Ток, кА Длитель- ность, с Ток до- полнитель- ный, кА Длитель- ность, с
0,5 5,0—6,0 0,32—0.40 0,3-0,5 4,0—5,0 0,5-0,6 2—3
0,8 5,5-6,2 0,36—0,44 0,4-0,6 4,5-5,2 0,6—0,74 2,5—3,5
1.0 6,2-6,7 0,42—0,50 0,6-0,7 4,8-5,5 0,68-0,78 4-5
1,2 7,2-7,7 0,46—0,54 0,7—0,9 5,0—6,0 0,72-0,86 5-6
1.5 8,7—9,2 0,56—0,64 0,8—1,1 6,2—7,4 0,86—0,96 6—8
2,0 10,0—11,0 0,74—0,84 1,0—1,4 7.0—8,0 1,10—1.30 8—10
2,5 11,5—12.5 1,00-1,10 1,1—1,5 8,0—9,0 1,30—1,90 10—12
3,0 13.0—14.0 1,20—1,40 1,3—1,6 9,0—10,0 1,80-2,20 11—14
34. Режимы точечной сварки нержавеющих сталей
(в неупрочнснном состоянии) на машинах
переменного тока
Толщина де- тали. мм Сварочный ток, кА Длительность сварки, с Усилие сжа- тия, кН
0,3 5,0-5,5 0,06-0,08 1,5—2
0,5 4,5—5,0 0,08—0,12 2,5—3
0,8 4,5-5,0 0,12—0,16 3-4
1,0 5,0-5,7 0,16—0,18 3,5-4,5
1,2 5,5-6,0 0,18—0,20 4,5-5,5
1,5 6,0—7,5 0,20—0,24 5—6,5
2,0 7,5—8,5 0,24-0,30 8-9
2,5 9,0-10,0 0,30—0,34 10—11
3,0 10,0—11,0 0,34-0,38 12—14
Примечание. При сварке металлов после термической
или механической (нагартовка) обработки значения усилии сжа-
тия должны быть увеличены на 25—30 %.
по
рочный ток и малая длительность его протекания и мягкие — ма-
лый ток и большая длительность протекания.
Сварку низкоуглеродистых сталей успешно выполняют как на
жестких, так и на мягких режимах (табл. 31 и 32), низколегирован-
ных сталей — на мягких режимах. Сварку последних успешно осу-
ществляют и на жестких режимах при простых циклах (см. рис. 74, а)
или с предварительным обжатием (см. рис. 95,6). Режимы сварки
легированных сталей приведены в табл. 33, 34.
35. Режимы точечной сварки сплавов
Толщина дета- ли, мм Сварочный ток, кА Длительность сварки, с Усилие сжа- тия, кН
Жаропрочные сплавы
0,3 5,0-6,0 0,14-0,20 4-5
0,5 4,5—5,5 0,18—0,24 5—6
0,8 5,0-6,0 0,22—0,34 6,5-8
1,0 6,0-6,5 0,32-0,40 8—10
1,2 6,2-6.8 0,38—0,48 10-12
1,5 6,5-7,0 0,50—0,62 12,5—15
2,0 7,0—7,5 0,58-0,76 15,5—17
2,5 7,5-8,2 0,78—0,96 18,5—19,5
3,0 8,0-8,8 1,00—1,30 20-21
Титановые сплавы
0,3 4,5—5,0 0,04—0,08 0,75-1
0,5 4—5,0 0,08—0,10 1-1,5
0,8 4,5—5,0 0,12—0,14 1,5—2
1,0 5-5,5 0,14—0,16 2-2,5
1,2 5,5-6,0 0,16—0,18 2,5-3
1,5 6,5-7,5 0,18-0,22 3-3,5
2,0 8-9.0 0,24-0,26 4-5,5
2,5 8,5-9,5 0,28-0,3 6—7,5
3,0 10—11 0,32-0,34 8—10
Жаропрочные сплавы сваривают на мягких режимах с длитель-
ностью импульса тока в 3—4 раза большей, чем при сварке низко-
углеродистых сталей (табл. 35), и с увеличенными усилиями сжа-
тия. Титановые сплавы (ОТ4, ВТ20, ВТ5) хорошо свариваются; ре-
жимы их сварки близки к режимам сварки низкоуглсродистых
сталей. Сварку алюминиевых сплавов проводят кратковременными
импульсами тока большого значения (табл. 36). Высокопрочные спла-
вы при сварке требуют применения ковочных усилий.
Высокая электропроводность никеля (в 11 раз выше стали
Х19Н9) требует при его сварке предварительного подогрева. Латунь
Л62 сваривают па жестких режимах на машинах большой мощности.
Оцинкованную низкоуглеродистую сталь сваривают па повышенных
токах, при этом электроды необходимо часто зачищать. Сварку де-
талей неравной толщины ведут на жестких режимах, применяя элек-
троды с неравной рабочей поверхностью.
111
36. Режимы точечной сварки высокопрочных алюминиевых сплавов
На машинах постоянного тока
Сварочный ток и длительность сварки i ё к Усилие ежа-
S 2 Основной режим Дополнительный ре- тия кН
к S ЖИМ S S о сна- ковоч-
н « 'сВ' кЛ *СВ' с zдоп' кЛ 'доп' с <и О с, s' к и рочное ное
0,5 22 0.04 15 0,04 0,04 2 4,5
0,8 26 0,06 18 0,04 0,08 3 7
1 ,о 30 0,08 20 0,06 0,10 4 9
1,2 33 0,10 24 0,10 0,12 5,5 13
1,5 38 0,14 27 0,12 0,60 7 16
2,0 44 0,16 32 0,12 0,18 10 22
3,0 65 0,20 46 0,14 0,24 13 32
4,0 72 0,22 50 0,14 0,26 30 60
На конденсаторной машине МТК-75
Тол щина детали, мм Свароч- ный ток, кЛ Длительность импуль- са, с Момент включения ковочного усилия, с Усилие сжатия. кН
сварочного ковочного
Время на- растания Общее время
0,3+0,3 16 0,006 0,021 1.2
0.5-1-0,5 20,5 0,012 0,027 — 2 —
0,8+0,8 27,5 0,014 0,039 0,034 3 5
1,0+0,8 30,5 0,018 0,046 0,041 4 8
1 ,5+1,5 48,0 0,026 0,068 0,065 6 14
2,0+2,0 55,0 0,028 0,074 0,084 8 21
2,5-|-2,5 67,0 0,038 0,104 0,127 10 30
0,5+2,0 25,5 0,012 0,027 — 2 —-
1.0+2,0 30,5 0,018 0,046 0,041 4 8
1.0+4,0 32,5 0,019 0,050 0,049 4 8
1,5+4,0| 50,0 0,026 0,080 0,074 6 14
Глава 7. ТЕХНОЛОГИЯ РЕЛЬЕФНОЙ СВАРКИ
7.1. Классификация видов сварки и подготовка деталей
Классификация видов сварки. При небольшой толщине одной
из свариваемых деталей и достаточной мощности оборудования мож-
но за один ход машины сваривать до 15—20 рельефов при любом
виде сварки, рассматриваемых в данном подразделе.
Сварка внахлестку. Ее выполняют по предварительно
выполненным рельефам (рис. 96), обычно сферическим, овальным
(они удобны для небольшой ширины нахлестки и для деталей вы-
тянутой формы) и кольцевым. Они применяются для выполнения
112
Рис. 96. Типы рельефов при сварке внахлестку:
а — сферический; б —овальный; в — кольцевой; г — кольцевое гер-
метическое соединение: д— образованный холодной высадкой; е —
вставки (концентраторы)
прочных и плотных соединении, например для герметизации полу-
проводниковых приборов. Рельефы размещают па более толстой из
свариваемых деталей, причем на лицевой поверхности детали оста-
ется углубление (лунка или кольцо). Если рельеф образован холод-
ной высадкой или для образования соединения применены вставки
(концентраторы), то след после
сварки отсутствует.
Т-образная (сваркавтавр).
Применяют такую сварку для
соединения детали по ее торцовой
поверхности с поверхностью дру-
гой детали (рис. 97). На одной из
деталей предварительно изготов-
ляют сферические, прямоугольные
или кольцевые рельефы.
Сварка вкрест. Исполь-
зуется для соединения проволок,
стержней, труб, имеющих естест-
венные рельефы (рис. 98, а, б).
Крестообразные соединения вы-
полняют также для деталей с
другими формами сечений, напри-
мер по ребру квадрата (рис. 98,
в), пластин, поставленных на реб-
ро (рис. 98, г), трубы с полосой
или угольником (рис. 98,5).
Рис. 97. Типы рельефов при свар-
ке втавр:
а — сферические: б, в—прямоугольные:
г, д— кольцевые; с — соединение по
внутренней кромке трубы
8 Сергеев Н. П.
113
Рис. 98. Типы рельефов при соединении вкрест;
а, б — естественные; в — ребро квадрата; г — пластины, поставленные на реб-
ро; О — труба с плоской деталью
в)
114
Подготовка деталей к сварке. Очистку по-
верхности деталей, правку, подгонку и сборку
выполняют так же, как и для точечной сварки.
В подготовке к сварке особое значение имеет
формирование рельефов. Размеры сечения сфе-
рических рельефов, а также форма пуансонов
и матриц приведены на рис. 99, а. Наибольшее
применение нашли рельефы типов / и III. Раз-
меры сферических рельефов (рис. 99, а) нахо-
дят по формулам: dp=26 + 0,75 мм; /|р=0,45 +
+0,25 мм; dp= (0,5±0,7)б мм; Лр = (0,2-s-
+0,25) dp.
Удлиненные (овальные) рельефы показаны
на рис. 99, б. Для сварки металла толщиной
0,4—0,6 мм применяют кольцевые рельефы
(рис. 99,в). Допуски на высоту и диаметр
рельефа составляют соответственно ±0,05 и
0,1 мм при толщине металла до 1,25 мм и
±0,12 и 0,15 при толщине металла более
а
Рис. 100. Размеры
и расположение
точек при рельеф-
ной сварке
1,25 мм.
Диаметр точки (а также расположение рельефов) показан на
рис. 100 и в табл. 37.
37. Диаметры и расположение точек при рельефной сварке
Толщина де- тали S-S.. мм Диаметр d точки, мм Ширина нахлест- ки, мм Расстояние, мм
номинальный предельное отклонение от кромки между точками
0,3 0,4-0,6 1,5 2,5 3,0 4,0 1,5 2,0 5 7
0,7-0,8 3,0 5,5 2,75 9 *
0,9-1,1 4,0 +1,0 7,0 3,5 10
1,2-1,4 5,0 8,0 4,0 12
1,5—1,6 6,0 10,0 5,0 15
1,8—2,2 7,0 12,0 6,0 18
2,5-2,8 8,0 + 1,5 14,0 7,0 23
3,0—3,2 9,0 17,0 8,5 27
3,5—3,8 10,0 20,0 10,0 30
4,0 11,0 22,0 11,0 34
4,5 12,0 +2,0 24,0 12,0 38
5.0 13,0 26,0 13,0 42
5,5 14,0 28,0 14,0 46
6,0 15,0 30,0 15,0 50
7.2. Показатели режимов и режимы
Показатели режимов. Значения показателей режима рельефной
сварки, приводимые в таблицах данного подраздела, корректируют
в зависимости от разных условий: конструкции машины, качества
8*
115
подготовки поверхности, числа и расположения рельефов, возмож-
ности изменения (модулирования) тока в процессе сварки и др.
Плотность тока. С увеличением диаметра рельефа (а сле-
довательно, и толщины свариваемых деталей) она уменьшается. На-
пример, при сварке деталей толщиной 0,6 мм с диаметром рельефа
2 мм плотность /ев—1500 А/мм2, а при толщине деталей 2 мм и диа-
метре рельефа 5 мм /св«440 А/мм2. В среднем плотность тока /св
составляет 200—500 А/мм2. При сварке по кольцевым рельефам
плотность тока значительно меньше, чем при сварке по сферическим
рельефам.
Длительность протекания сварочного тока.
Ес устанавливают в зависимости от толщины деталей и силы сва-
рочного тока. Значительная длительность протекания тока требуется
при сварке деталей большой толщины и одновременной сварке не-
скольких рельефов.
Усилие сжатия электродов. Значение этого показа-
теля обусловливают площадь рельефа и механические свойства сва-
риваемых металлов. Удельное давление при рельефной сварке состав-
ляет 70—100 МПа, в некоторых случаях (при большой жесткости
деталей) оно достигает 150 МПа. Постоянное усилие должно сохра-
няться в течение нагрева рельефов, что обеспечивается конструкци-
ей машины и ее электродной части.
Размеры рельефов (диаметр и высота) зависят от тол-
щины свариваемых деталей (см. § 7.2). Размеры устанавливают с
тем расчетом, чтобы был обеспечен минимальный диаметр литого
ядра.
Режимы сварки. Выдерживание режимов дает возможность по-
лучать качественную сварку.
Сварка низкоуглеродистой стали. На Горьков-
ском автозаводе применяют сферические рельефы, и сварку про-
водят на трех режимах (табл. 38): А — для сварки одного рель-
ефа или нескольких, расположенных на значительном расстоянии
друг от друга; Б —для сварки двух; В — трех рельефов при
малом расстоянии между ними. Детали из низкоуглеродистой стали
большой толщины сваривают па двух режимах, с двумя типами
рельефов: нормальными и уменьшенными (табл. 39). Первый режим
применяют при соотношении толщин деталей не более 1 : 3; рельефы
штампуют на более толстой детали, а режим устанавливают по де-
тали меньшей толщины. Второй режим применяют для многорельеф-
пых соединений.
Сварка труб вкрест (табл. 40). Для каждого размера
трубы даны два режима: 1) с осадкой 5 %; 2) с осадкой 15 %.
Рис. 101. Примеры подготовки стерж-
ней к Т-образной сварке
116
ил t
/св кА’ 3,8 3,8 со 4,6 5,4 6,0 6,4 см 8,3 9,2
СО Ня ad 0,6 0,6 о ю 00 2,1 2,8 со 4,1
д' о о 0,12 0,22 8 О о 0,50 0,64 0,68 X о" 00‘1 О см
^св, кА 4,9 ю со •о со 7,6 X 8*8 9,8 10,6 11,3
Режимы Ю О о — 1,2 1,6 OJ 2,4 со 3,7 4,5
д' оо 0,12 0,12 0,20 0,32 О о" 0,48 0,56 0,64 0,76 0,90
^св. кА 5,5 6,6 8,0 8*8 10,3 О оо —и 13,1 ГН 14,8
СП —1 X to со <О со X
о. £ о" —* — —* СЧ со со ю
д оо ,06 90' со со Si ,28 СО ,32 X со
о О о о о О о" О о о
Мини- мальный диаметр литого ядра, мм со СО 4,5 ю 5,5 со 9 X СП
s а я о. ф « я л <п на- хлестка ю iO ю Г- X о О со со •“Н X
Я о & К <и я § с. I намальные ра ММ расстояние между рельефами СП ср СП о см о сч О1 см СМ со 32
е.5
117
39. Режимы рельефной сварки деталей из низкоуглеродистои стали
большой толщины
Толщина каждой дета- ли, мм ар, мм йр, мм Рекомендуе- мые минималь- ные размеры, мм Минимальный диаметр литого ядра, мм рсв, кН ₽К, кН *Н, 0 Т, с 7св кА ’
расстояние между рельефами нахлестка
Нормальные рельефы
3,6 8,0 1,6 38 19 11 9 19 0,3 1,20 15,4
4,0 9,0 1,7 40 20 12 10,4 20,8 0,3 1,40 16,1
4,4 9,5 2,0 44 22 13 12 24 0,4 1,64 17,4
4,8 10,0 2,0 48 24 14 13,3 26,6 0,4 1,96 18,8
5,2 11,0 2,3 50 25 15 14,4 28,8 0,5 2,24 20,2
6,4 13,5 2,8 64 32 18 17,7 35,4 0,6 2,90 23,3
Уменьшенные рельефы
3,6 6,8 1.5 40 19 9 6,4 12,8 0,3 1,20 11,1
4,0 7,5 1,6 42 20 10 6,5 13 0,3 1,40 11 ,8
4,4 8,0 1,7 43 21 11 6,8 13,6 0,4 1,64 12,8
4,8 8,5 1,8 44 23 11,5 7,25 14,5 0,4 1,96 13,9
5,2 9,0 2,0 46 24 12 7,85 15,7 0,5 2,24 14,9
6,4 10,0 2,2 52 28 13 9,5 19 0,6 2,90 17,3
40. Режим сварки круглых труб вкрест*
Размеры труб,
мм
9,5 0,9 5 2 0,25/0,8
15,9 0,9 9,5 2 0,3/1,2
22,2 1,2 12 2,2 0,4/1,2
25,4 1,6 14 2,4 0,35/1,15
30,2 1,6 16 2,4 0,35/1,1
35,2 2,4 18 2,7 0,4/1,5
5/15
5/15
5/15
=/15
5/15
£/15
* В числителе — значения при персом режиме,
в знаменателе — при втором.
118
41. Режимы Т-образной сварки круглых
труб из низкоуглеродистой стали
Размеры тру- бы, мм Г « о Q. Усилие зажатия трубы, кН 5 д о О п о Осадка, %
диаметр толщина стенки
10 1,0 190 2,2 11 0,2 2,5
14 1,0 21Q 2,6 12 0,2 2,8
16 1,0 210 3 13 0,3 3,1
18 1,25 230 4 13 0,4 3,5
20 1,25 230 4,2 14 0,4 4,0
22 1,25 230 4,5 14 0,5 4,3
25 1,5 240 4,8 14,5 0,6 5,0
28 1.5 250 5,1 15 0,6 5,5
32 1,5 250 5,4 15 0,8 6,0
30 1,5 250 5,9 16 1,1 6,3
35 2,0 270 6,8 19 1,3 7,0
42. Режимы рельефной сварки стержней
с заплечиками*
Диаметр стержня, мм Дииметр го- ловки, мм] Тол щина листа, мм £ я о кН Разрушаю- щее усилие при отрыве на точку, кН
4,7 8 0,9 4,4 0,9 2,8
4,7 8 2,5 5,3 1,6 7
6,4 9,5 0,9 5,8 1,35 3,2
6,4 9,5 2,5 6,3 2,25 14
7,8 11 0,9 9,0 1,8 4,2
7,8 11 2,5 11,3 5,7 19
• Продолжительность протекания сварочного
тока 0.2 с.
43. Режимы рельефной сварки деталей
из стали Х18Н9Т
Толщина детали, мм rfp. мм ftp. ММ Нахлест- ка, мм ₽св. кН -св, кА *св, с
0,5 1,75 0,5 5 2 1 0,16
0,8 2,5 0,6 6 3,2 5,6 0,24
1,0 3,0 0,7 8 4 6,6 0,26
1,5 4,0 0,9 И 6 9 0,36
2,0 4,75 1,0 13 8 11 0,42
2,5 5,5 1,0 15 10 12,5 0,46
3,0 7,0 1,5 18 12 14 0,48
119
Сварка происходит при пластическом состоянии металла. Соедине-
ние, сваренное с осадкой 15 %, разрушается по основному металлу.
Т-образная сварка труб (табл. 41). Подготовку при-
вариваемой трубы круглого сечения выполняют закруглением ее
торца.
Сварка стержней с заплечиками (табл. 42; в ней
для характеристики прочности соединения приведено разрушающее
усилие соединения). Примеры подготовки стержней приведены на
рис. 101.
Сварка деталей из стали Х19Н9Т (табл. 43). Свар-
ка выполняется на жестких режимах.
Сварка стали разных марок (например, Х18Н9Т и
ЗОХГСА). Рельефы штампуют на детали с большей теплоэлектро-
проводиостью, в данном случае на детали из стали ЗОХГСА.
Глава 8. МАШИНЫ ДЛЯ ШОВНОЙ СВАРКИ
8.1. Общие сведения
Машина для шовной сварки состоит из привода 1 (рис. 102)
сжатия электродов, сварочного трансформатора 2, станины 3, при-
вода 4 вращения ролика, токопровода 5, консолей (нижней и верх-
ней) 6, электродов (роликов) 7, системы управления и охлаждения
(на схеме нс показаны). Некоторые машины комплектуют отдель-
ными шкафами управления (прерывателями). Шовная машина от-
личается от точечной устройством электродной части (вращающиеся
электроды-ролики) и наличием привода вращения роликов.
Электроды шовных машин описаны в подразделе 2.4.
Па рис. 103 приведены циклы работы шовных машин, показы-
вающие, как связаны между собой усилия сжатия роликов, импуль-
сы сварочного тока и перемещение
Привод вращения ролика
состоит из электродвигателя /
(рис. 104), червячных редукто-
ров 2 и 3, карданных валов 4
и 6, пар конических шестерен
свариваемых деталей.
Рис. 102. Схема машины
для шовной сварки
Рис. 103. Циклы работы шовных ма-
шин:
а — с непрерывным протеканием чока и
непрерывным перемещением детали: о —с
прерывистым включением тока и непре-
рывным перемещением детали; в — с пре-
рывистым перемещением детали (шаговая
снарка); / — сварочный ток; Р —давление;
S — перемещение детали; а — шаг; / и
t п— время сварки и паузы
120
5 и 7, цилиндрических шестерен 8
и ролика 9. В зависимости от на-
значения и конструкции машины
приводным выполняют верхний
или нижний, а также оба ролика.
На рис. 105, а показан привод вра-
щения верхяагэ ролика от кар-
данного вала 1, через пару кони-
ческих зубчатых колес 2 и 3, вто-
рую пару 4 и 5, шестерню 6, сцеп-
ленную с зубчатым колесом 7,
находящимся на одном валу с
верхним роликом 8.
В некоторых машинах враще-
ние от карданных валов 3 (рис.
105,6) передается непосредствен-
но на ролики 2 стальными шарош-
ками /. Шарошка (рис. 105, в)
имеет насечку, которая кроме при-
вода роликов служит также для
зачистки и формирования их рабо-
чей части. Привод с шарошками
при условии их равных диаметров
Рис. 104. Кинематическая схема
привода вращения ролика
D)
Рис. 105. Приводы вращения роликов:
а — верхнего; б —• шарошками; в — стальная шарошка
121
сохраняет постоянную линейную скорость перемещения деталей не-
зависимо ст диаметра и износа роликов.
Для регулирования цикла сварки современные однофазные шов-
ные машины комплектуют синхронными прерывателями типа ПСЛ.
Промышленность взамен игнитронных прерывателей ПИШ-50,
ПИШ-100 и ПИШ-200 выпускает прерыватели ПСЛ-200, ПСЛ-300,
ПСЛ-600, ПСЛ-700 и ПСЛ-1200.
8.2. Классификация
Машины для шовной сварки подразделяют:
по назначению — универсальные и специализированные. Универ-
сальные предназначены для сварки различных металлов с достаточ-
ным диапазоном толщин и разнотипных деталей, специализирован-
ные— для сварки деталей из металла сходных марок или деталей
какого-либо одного типа, например обечаек малого диаметра, топ-
ливных баков автомобилей, шкафов холодильника;
по числу одновременно свариваемых швов — одношовные и мно-
гошовные, последние обычно относятся к специализированным;
по способу питания электрическим током — однофазные пере-
менного тока промышленной частоты и с выпрямлением тока в сва-
рочной цепи (последние обычно имеют большую мощность);
по характеру вращения роликов — с непрерывным и шаговым;
по расположению сварного шва относительно консолей — для
поперечной и продольной сварки, универсальные (с перестановкой
роликов или поворотной головкой), для выполнения кольцевых швов;
по установке — стационарные и передвижные;
по конструктивным и технологическим признакам: устройству
приводов сжатия и вращения роликов (с одним и двумя приводны-
ми роликами), с неподвижной оправкой и одним роликом, двусто-
ронним и односторонним подводом тока, наружным и внутренним
охлаждением, непрерывным и прерывистым протеканием тока.
8.3. Назначение, конструкция и технические
характеристики универсальных и спеииализиоованных
машин
Универсальные машины серии МШП (табл. 44). Они предназна-
чены:
МШП-100, МШП-150, МШП-200 —для сварки деталей из угле-
родистых и легированных сталей без покрытий. Унифицированы по
основным характеристикам, в том числе и по габаритным размерам.
Отличаются только массой и мощностью трансформаторов, а также
типами комплектующих их прерывателей. Привод сжатия электро-
дов — пневматический; привод вращения ролика — от асинхронного
трехфазпого двигателя через клиноременную- передачу с плавным ре-
гулированием скорости, червячный редуктор, систему цилиндриче-
ских шестерен и карданный вал. Машины могут выполнять попереч-
ные или продольные (рис. 106) швы. В первых приводной ролик —
нижний, во вторых — верхний. Управляют машиной с помощью
трехходовой педальной кнопки. Для опробования работы машины
122
44. Технические характеристики универсальных машин для шовной сварки серии МШП
123
1-
Рис. 106. Шовная машина МШП:
/ — привод сжатия электродов; 2 — сварочный трансформатор; 3 — переклю-
чатель ступеней; 4— привод вращения ролика; 5— регулятор скорости вра-
щения; 6 — блок управления с педальной кнопкой; 7 — система водяного ох-
лаждения; 8 — нижняя консоль; 9 — токоиодвод; 10 — верхняя электродная
часть
124
Г без тока имеется выключатель, разрывающий цепь управления игни-
тронного прерывателя.
МШПБ-150-5,7 и МШПБ-150-14,16— для сварки деталей из низ-
коуглеродистой стали с антикоррозионными покрытиями (луженые,
освинцованные, оцинкованные). Отличаются от машин типа МШП
конструкцией привода вращения роликов: в машинах типа МИШБ
для поперечной сварки оба ролика приводные, в машинах для про-
дольной сварки — только верхний; ролики приводятся во вращение
шарошками.
МШПР-300/1200-2 — для сварки крупногабаритных деталей из
нержавеющих и жаропрочных сталей. Она имеет пневматический
привод сжатия с радиальным ходом верхнего электрода. Приводной
ролик — нижний. Нижнюю консоль можно перемещать в вертикаль-
ном направлении для регулирования раствора электродов. На ма-
шине выполняют продольные и поперечные швы.
Универсальные машины типа А1Ш (табл. 45). Данные машины
служат:
МШ-1001—для продольной и поперечной сварки деталей из
дизкоуглеродистой стали при непрерывном протекании сварочного то-
ка. Ее можно переналаживать с поперечной сварки на продольную;
МШ-1601, МШ-2001-1, МШ-3201. Они имеют прямолинейный
ход верхнего электрода, пневматический привод сжатия, привод вра-
щения ролика с муфтой скольжения, обеспечивающий плавное изме-
нение скорости сварки. Их можно переналаживать с поперечной свар-
ки на продольную;
МШ-3202 и МШ-3203 — для сварки деталей из низкоуглеродис-
тых сталей поперечным и продольным швами;
МШ-3204-1 для сварки по отбортовке масляных баков и по-
добных изделий прочноплотными швами, в том числе из оцинкован-
ной и освинцованной стали.
Машины для шовной сварки с выпрямлением тока во вторичном
| контуре (табл. 46). Предназначены для сварки:
МШВ-1202— сильфонных и мембранных узлов из нержавеющих
сталей и специальных сплавов;
МШВ-4002 — деталей из низкоуглеродистых сталей, легких спла-
вов, титана, нержавеющих и жаропрочных сталей;
МШВ-8001 — крупногабаритных узлов (машина большой мощ-
) ностп);
МШВ-1601 и МШВ-6301-2—крупногабаритных ответственных
деталей из нержавеющих и жаропрочных сталей, а также титановых
сплавов. Сварочный контур ма-
шины питается выпрямленным
током, причем схемой управле-
ния предусмотрено прохожде-
ние трех импульсов сварочного
тока — одного основного и
двух дополнительных. Импуль-
сы тока могут проходить с пау-
зами между ними (рис. 107, а)
или непрерывно (рис. 107,6).
.Машина имеет верхний привод-
ной ролик, верхняя и нижняя
• головки —- поворотные для пе-
реналадки с поперечной сварки
на продольную, МШВ-6301-2
Рис. 107. Формы импульсов тока
в машинах с выпрямлением во
вторичном контуре.
а ~ с паузами; б — непрерывные
125
45. Технические характеристики универсальных машин для шовной сварки серии МШ*
Показатель МШ-1001 МШ-1601 МШ-2001-1 МШ-3201 МШ-3202**, МШ-3203*" МШ-3204-1
Номинальная потребляемая мощность, кВ-А 27 75 127 323 270 250
Номинальный сварочный ток, кА 10 16 20 32 29 32
Пределы регулирования вторичного напря- жения, В 1,75—3,5 2,14-4,28 3—6 5,6—8,2 — 4,51—6,5
Наибольшая толщина свариваемых деталей (низкоуглеродистая сталь), мм 1.2+1 >2 1,5+1,5 1,8+1,8 2 $5*4-2 §5 з+з
Скорость сварки, м/мин 1—5 0,8—4,5 0,4—4,5 0,4—5,2 0,5—4,5
Рабочий ход верхнего электрода, мм 30 50 15—70 15—70 — 40—70
Вылет электродов, мм 250 500 800 400
Усилие на электродах, кН 2,5 5 8 12 12,5
1 ^^1 1 1
Номинальный диаметр верхнего ролика, ми 130 200 280 —
Мощность приводного электродвигателя кВт 0,27 0,8 1,1
Расход охлаждающей воды, л/ч 350 450 1100 2500
Прерыватель Электро- магнитный контактор ПИШ-50 ПСЛ встроенный • • •
Габаритные размеры, мм: длина ширина высота 1260 520 1405 1455 510 1770 2300 720 2410 2430 720 2400 2125 650 2230 1680 960 2080
Масса, кг 500 620 1350 1790 1500 1550
* Машины обеспечивают сварку продольных и поперечных швов У всех машин ПВ = 50% н восемь ступеней регулирования
вторичного напряжения Напряжение питающей сети (50 Гц). В: 220 или 380 у МШ-1001, МШ-1601; 380 у остальных. Характер
. перемещения: радиальное у МШ-1001: прямолинейное у остальных.
ю С поперечным расположением роликов,
С продольным расположением роликов.
f
CQ
3
о
ч
g
E
128
отличается от МШВ-1601 мощностью, сменным нижним электрод-
ным устройством и числом ступеней регулирования вторичного на-
пряжения. Привод вращения роликов обеих машин снабжен электро-
магнитной муфтой, позволяющей работать с прерывистым вращением
роликов (шаговая сварка). Обе имеют пневматический привод сжа-
тия в сочетании с электрическим приводом для дополнительного хо-
да верхнего электродного устройства.
Глава 9. ТЕХНОЛОГИЯ ШОВНОЙ СВАРКИ
9.1. Типы соединений, классификация видов сварки
и образование сварного соединения
Типы соединений. Разновидности соединений, выполняемых шов-
ной сваркой, приведены на рис. 6. Применяют также соединения с
узкой отбортовкой, с рельефом и с накладками (рис. 108). Подго-
Рис. 108. Типы соединений, выполняемых шовной сваркой!
а —с узкой отбортовкой: б —с рельефом; в —с накладками
тонка и сварка этих соединений вызыва-
ет затруднения, поэтому они применяют- ’
ся сравнительно редко.
Классификация. Шовно-стыковую
сварку используют для изготовления
тонкостенных стальных труб небольших
диаметров (например, для велосипедных
рам). Схема процесса изготовления тру-
бы показана на рис. 109: / — подготов-
ленная заготовка (лента); II, III — фор-
мовка трубы из ленты; IV— сварка. Ро-
лики 1 сжимают кромки трубы 2, а
электроды-ролики 3 подводят ток и вы-
полняют сварку. После сварки трубу
калибруют по наружному диаметру и
Рис. 109. Схема процесса изготовления
сварной трубы
9 Сергеев 11. П.
129
разрезают на части заданной длины. Все операции выполняет высо-
копроизводительный трубосварочный стан.
Сварка с непрерывной или прерывистой пода-
чей тока. С непрерывной подачей тока сваривают неответствен-
ные детали из низкоуглеродистых сталей. Второй способ позволяет
в широких пределах регулировать степень разогрева шва, величину
шага точек и скорость сварки.
Рис. 111. Конструктивные эле-
менты соединений, выполняе-
мых шовной сваркой:
а — таг точек: d — ширина шва;
I — перекрытие точек (/-0,36)
Рис. 110. Схема процес-
са шовной сварки
47. Конструктивные элементы соединений
(рис. 111), выполняемых шовной
сваркой, мм
Толщина спа- риваемых де- телей 6Х= б 2 Ширина шва d Предельное отклонение А Шаг точек а Значение пе- рекрытия 1
0,3 2,5 6 3,0
0,4-0,6 3,5 7 3,5
0,7—0,8 4,0 +1.о 10 5,0
0,9—1,1 4,5 12 6,0
1,2—1,4 5,0 13 6,5
1,5—1,6 6,0 14 7,0
1 ,«—2,2 7,0 15 7,5
2,5—2,8 7,5 + 1 >5 18 9,0
3,0 8,0 20 10,0
130
Сварка с подачей импульса тока при останов-
ке роликов (шаговая сварка). При этом образуется прочный,
но не плотный шов.
Образование сварного соединения. Оно представляет собой ряд
сварных точек, в котором последующая точка перекрывает предыду-
щую. Размеры точки определяются шириной или радиусом закругле-
ния рабочей части электрода (ролика) и скоростью перемещения
детали. Обычно точка имеет удлинённую форму. Схема процесса
шовной сварки приведена на рис. 110. Шаг а точек и диаметр d
точки связаны зависимостью: для получения плотного шва а =
= (0,5-г 0,6) d; при a>d шов получается неплотным. При соотноше-
нии толщин свариваемых деталей более 2 : 1 формирование шва
ухудшается.
Конструктивные элементы соединений, выполняемых шовной
сваркой, приведены на рис. 111 и в табл. 47.
9.2. Подготовка деталей к сварке
и показатели режимов сварки
Подготовка деталей к сварке. Подготовку деталей к шовной
сварке проводят так же, как и к точечной. Более жесткие требова-
ния предъявляют к очистке поверхности металла (плохая очистка
увеличивает шунтирование, что снижает качество соединения). Осо-
бо жесткие требования предъявляют к подготовке поверхности дета-
лей из алюминиевых сплавов; необходимо удалять с поверхности
пленку окислов с высоким электрическим сопротивлением. Способы
очистки: механической проволочной щеткой и травление раствором
ортофосфорной кислоты с добавкой пассиватора. После обработки
деталей в растворе детали могут сохраняться до сварки в течение
нескольких суток. Не допускаются большие зазоры, ведущие к про-
жогам и продавливанию нагретого металла.
Шаг прихватки обычно составляет от 70 до 150 мм. Для выпол-
нения герметичных швов шаг прихватки уменьшают до 40—60 мм.
Прихватку ведут по осевой линии шва; прихватка в стороне от шва
допускается, если сварные изделия не несут вибрационной нагрузки.
Подгонку и правку выполняют для устранения зазоров, неплот-
ностей, сохранения постоянной величины нахлестки и отбортовки.
Показатели режимов сварки. От выдерживания значений этих
показателей во многом зависит качество сварки.
Сила сварочного тока. Ее выбирают в зависимости от
вида и толщины свариваемого металла и скорости сварки. При од-
ном и том же свариваемом металле сила тока для шовной сварки па
20—50 % выше, чем для точечной. Низкоуглеродистые стали свари-
вают в широком диапазоне сварочного тока — от 8 до 24 кА; за-
каливающиеся низколегированные стали — на пониженных токах —
до 20 кА; еще меньшие токи применяют для сварки аустенитных не-
ржавеющих сталей — от 4 до 18 кА. При выполнении продольных
швов при сварке изделий из ферромагнитных сталей сила тока зна-
чительно меняется: по мере введения детали в сварочный контур
ток уменьшается и в конце сварки становится недостаточным для
провара. Частично устраняют это сваркой с двух сторон, сваркой
участками при разных токах или регулировкой тока в процессе
сварки. л
Длительность протекания тока и паузы. По-
казатели и их соотношения зависят от рода свариваемого металла,
9* 131
силы сварочного тока и скорости сварки. Ориентировочно принима-
ют для низкоуглеродистой и нержавеющей сталей длительность пау-
зы /п= (1,0-Ы,2)/св, для закаливающихся сталей /п= (0,5ч-0,8)/св,
для алюминиевых сплавов /п= (1,5-ь2,0)<св. Низкоуглеродистую
сталь с защитными покрытиями сваривают на жестких режимах
(для сохранения покрытия). Для поддержания покрытия в расплав-
ленном состоянии до образования каждой точки берут малую дли-
тельность паузы, например для оцинкованной стали tu— (0,25-ь
-5-0,3) fc п.
Длительность протекания тока и паузы для сварки на машинах
переменного тока задают кратной периоду тока промышленной час-
тоты (0,02 с).
Усилие сжатия электродов. Его выбирают в зависи-
мости от тех же условий, что и при точечной сварке, т. е. толщины
и механических свойств металла, а также степени жесткости свари-
ваемого изделия. Усилие сжатия ограничивается конструкцией и
стойкостью роликов и мощностью привода вращения. Для сварки низ-
коуглеродистой стали толщиной 1—3 мм устанавливают усилие сжа-
тия 3—9 кН, аустенитной нержавеющей стали — 3—13 кН, алюми-
ниевых сплавов — 3,5—7 кН.
Скорость сварки. Она связана со значением шага точек
и длительностью импульса тока и паузы. Для большинства шовных
машин Цсв=(0,5-ь5) м/мин. В некоторых машинах ее нижний и
верхний пределы составляют 0,2 и 10 м/мин. Скорость шовно-сты-
ковой сварки труб достигает 15 м/мин.
Размеры рабочей части электродов (табл. 48).
Зависят от толщины свариваемого металла и конструкции деталей.
Ролики диаметром 250—300 мм хорошо охлаждаются, поэтому стой-
кость их значительна; при диаметре роликов меньше 150 мм сильно
возрастает их износ.
48. Размеры электродов в зависимости
от толщины свариваемых деталей, мм
Толщина детали, мм Толщина электрода Ширина рабочей поверх- ности Радиус за- кругления
0,3 6,0 3,0 15—25
0,5 6,0 4,0 25-50
0,8 10,0 5,0 50-75
1,0 10,0 5,0 75—100
1,2 12,0 6,0 75—100
1,5 12,0 7,0 100—150
2,0 15,0 8,0 100—150
2,5 18,0 10,0 150—200
3,0 20,0 10,0 150-200
9.3. Режимы сварки
Режим шовной сварки подбирают по соответствующим таблицам
(в таблицах данного подраздела приведены ориентировочные зна-
чения) и корректируют после испытания пробных образцов.
Сварку сталей выполняют:
132
49. Режимы шовной сварки сталей
Низкоуглеродистая сталь (сварка без прерывателя)*
Толщина детали. Ширина Усилие ежа- Скорость Сварочный
ММ ролика, мм тия. кН сварки, м/мин ток, кд
0,24-0,2 4 0,8 1 2.5
1.5 3
2 3,5
0,54-0,5 5 1 1 1.5 3 3,5
2 4,5
1 3,5
14-1 5 1,2 1.5 5
2 7
Низкоуглеродная сталь
Толщина де- тали. мм га - gs За! Усилие сжатия. кН Длительность, с Скорость сварки, м/ммн Сварочный ток, кА
сварки паузы
0,254-0,25 5 1,75 0,04 0,02 2 8
0,54-0,5 5 2,25 0,04 0,04 1,9 11
0,754-0,75 6 3 0,06 0,04 1,8 13
14-1 6 4 0,06 0,06 1,75 15
1,254-1.25 8,5 4,5 0,08 0,06 1,7 16,5
1,54-1.5 8,5 5,25 0,08 0,08 1,5 17,5
24-2 10 6,5 0,12 0,10 1,4 19
Низколегированная закаливающаяся сталь
Толщина детали, мм Усилие сжатия, кН Длительность, с Скорость сварки, м/мин Сварочный ток. кА
сварки паузы
0,5 3—3,5 0,1—0,12 0,12—0,16 0,8—0,9 7—8
0,8 3,5—4 0,12—0,14 0,14—0,20 0,7—0,8 7,5-8,5
1,0 5—6 0,14—0,16 0,18—0,24 0,6—0,7 9,5-10,5
1,2 5,5—6,5 0,16—0,18 0,22—0,30 11,5—0,6 12—13,5
1,5 8—9 0,18—0,20 0,26—0,32 0,5-0,6 14-16
2,0 10—11,5 0,20—0,22 0,30—0,36 0,5—0,6 17-19
2,5 12—14 0,24—0,26 0,32—0,40 0,4—0,5 20—21
3,0 14—16 0,30—0,32 0,36—0,44 0,3—0,4 22-23
* Нижний влектрод во всех случаях имеет радиус сферической поверхности
250 мм.
133
50. Режимы шовной сварки нержавеющих сталей типа Х19Н10Т
Тол щина детали, мм Сварочный ток, кА Длительность, с Усилие сжатия, кН Скорость сварки, м/мин
сварки паузы
0,3 4,5—7 0,02 0,04—0,06 2-2,5 0,8—1,4
0,5 5-7 0,02—0,04 0,06—0,08 3—3,5 0,6—1,3
0,8 7—9 0,04—0,06 0,08—0,12 4—5 0,5—1
1,0 9—11 0,06—0,08 0.12—0,16 5—6,5 0,5—1
1,2 10—12 0,06—0,08 0,14—0,18 6—7 0,5-0,8
1,5 11,5-13 0,08—0,12 0,16—0,20 7—9 0,4—0,7
2,0 12—16 0,12—0,16 0,24—0,32 10—13 0,3—0,6
2,5 13-17 0,16—0,2 0,32—0,4 11—14 0,3—0,5
3,0 14—18 0,2—0,3 0,6—0,7 13-16 0,2—0,4
низкоуглеродистых — на мягких и жестких режимах (табл. 49);
низколегированных закаливающихся ЗОХГСА, 40ХНМА, 12Г2А
и др. — на мягких режимах, но с повышенным усилием сжатия
(табл. 49);
51. Режимы шовной сварки сплавов
те || О (V S Ь Я Сварочный ток, кА Длительность с Усилие сжатая, кН Скорость сварки, м/мин
сварки паузы
Жаропрочные сплавы
0,3 5—6 0,06—0,1 0,04—0,08 4-7 0,6-0,7
0,5 4,5—7 0,08—0,12 0,08—0,14 5—8,5 0,5—0,6
0,8 6-8,5 0,1—0,16 0,16—0,22 6—10 0,3—0,45
1,0 6,5-9,5 0,14—0,18 0,24—0,28 7-11 0,3—0,45
1,2 7—10 0,16-0,2 0,28—0,32 8—12 0,3—0,4
1,5 8-11,5 0,2—0,26 0,38—0,5 8—13 0,25—0,4
2,0 9,5—13,5 0,24—0,32 0,48—0,6 10—14 0,2—0,35
2,5 11—15 0,3—0,38 0,56—0,68 11—16 0,15—0,3
3,0 12-16 0,36-0,46 0,6—0,78 12—17 0,15—0,25
Титановые сплавы при сварке на машинах переменного тока
0,3 5,0—5,5 0,08—0,12 0,12—0,14 1-1,5 1,0—1,2
0,5 5,0—6,0 0,10-0,12 0,14—0,18 2-2,5 0,9—1,0
0,8 5,0—6,0 0,12—0,14 0,14—0,18 3-3,5 0,8—0,9
1,0 6,0—6,5 0,12—0,14 0,18—0,24 3,5—4 0,7—0,8
1,2 7,0—8,0 0,14—0,16 0,26—0,34 4—4,5 0,7—0,8
1,5 8,0—9,0 0,18—0,20 0,30—0,36 4,5—5,5 0,6—0,7
2,0 9,0—10,0 0,20—0,22 0,32—0,40 5,5-6,5 0,5—0,6
2,5 10,0—11,0 0,24—0,26 0,32—0,44 6,5—8,5 0,4—0,5
3,0 11,0-12,5 0,28-0,30 0,34—0,48 9-11 0,3—0,4
134
Продолжение табл. 51
Алюминиевые сплавы *
Толщина, де- тали, мм Свароч- ный ток, кА Длитель- ность им- пульса тока, с Усилие сжа- тия, кН Шаг сварки, мм Число вклю- чений в Ми- нуту
МШШИ-400
Н-1 43/42 0,08 5/3 1,5 180—150
1,5+1,5 50/47 0,08 5,5/3,5 2,5 180—150
2+2 55/53 0,12 7,5/6,5 3,8 125—100
2,5+2,5 58/56 0,14 9/7,5 4,2 105-95
МШШИ-600
1+1 44/43 0,08 5/3 1,5 180—150
1 ,5+1 >5 51/48 0,08 5,5/3,5 2,5 180—150
2+2 57/55 0,12 7,5/6,5 3,8 125—100
2,5+2,5 60/58 0,14 9,5/7,5 4,2 105—95
3-j~3 85/80 0,16 13/9,5 5,4 95-75
МШШИ-1000
2+2 57/55 0,12 7,5/6,5 3,8 125—100
2,5+2,5 60/58 0,14 9,5/7,5 4,2 105—95
з+з 85/80 0,16 13/9,5 5,4 95—75
4+4 110/95 0,20 30/13 8,0 75-60
Однофазные машины переменного тока с шаговым механизмом
0,5+0,5 19/18 0,04 2,5/2 1,0 200
0,8+0,8 21/20 0,04 3/2,2 1,2 200
1 + 1 26/25 0,06 4,5/2,5 1,5 150
1,2+1,2 32/30 0,08 5/3 2,0 150
1,5+1,5 36/34 0,10 7/3,5 2,5 120
Однофазные машины переменного тока без шагового механизма
0,5+0,5 —/19 0,04 — 200 200
0,84-0,8 -/21 0,04 — 220 200
1+1 —/26 0,06 — 240 150
1,2+1,2 —/32 0,08 — 300 150
1,5+1 ,5 —/35 0,10 — 330 120
• В числителе — для первой группы сплавов, в знаменателе — для второй.
135
нержавеющих коррозионно-стойких сталей типа Х19Н10Т
(табл. 50) выполняют на жестких режимах; наружное водяное
охлаждение не применяют.
Сварку сплавов проводят (табл. 51):
жаропрочных ХН70Ю, ХН38ВТ, ЭП99 и др., а также хромистых
сталей типа Х17Н2, Х17 —на мягких режимах;
титановые ВТ5 и ОТ4-1 обладают хорошей свариваемостью. При
сварке необходимо зачищать до металлического блеска места при-
хватки и замыкания швов;
алюминиевых и медных — преимущественно на машинах с вы-
прямленным током во вторичной цепи или на конденсаторных ма-
шинах кратковременными импульсами большого сварочного тока.
Режим сварки выбирают в соответствии с физическими и механиче-
скими свойствами сплава. По этим свойствам алюминиевые сплавы
объединяются в группы: первая — удельное сопротивление 0,06—
0,07 Ом-мм2/м, предел текучести — 160—420 МПа (Д16АТ, Д20АТ,
В95АТ, АМГ-6 и др.); вторая — удельное сопротивление 0,04—
0,05 Ом-мм2/м, предел текучести 100—130 МПа (Д16АМ, Д20АМ,
В95АМ, АМг, АМц и др.).
Глава 10. ДЕФЕКТЫ И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА КОНТАКТНОЙ СВАРКИ
10.1. Виды и причины дефектов
Основные виды дефектов: непровар, наружные и внутренние
трещины, перегрев и пережог, деформация деталей от нагрева, глу-
бокие вмятины, выплески (см. приложение).
Общие причины дефектов: нарушение технологического процес-
са (неправильная подготовка и сборка, неправильно выбранные по-
казатели режима, нарушение порядка выполнения соединений); не-
удовлетворительное состояние оборудования; колебания напряжения
в электрической сети сверх допустимых и др. В приложении приве-
дены причины и способы выявления дефектов.
Дефекты рельефной сварки аналогичны дефектам точечной; де-
фекты Т-образной сварки — дефектам стыковой. При одновременной
сварке нескольких рельефов может наблюдаться неравномерный
провар, а также непровар одного или нескольких рельефов. Причи-
ной дефектов может быть перекос контактных плит, люфты в элек-
тродной части машины, отклонения в размерах рельефов.
10.2. Контроль качества контактной сварки
Предварительный контроль. Он включает в себя:
систематическую проверку технического состояния оборудования:
износа механических узлов и электродной части машины, координа-
ции работы систем механического и электрического управлений, со-
противления контактов вторичной цепи;
проверку исправности приспособлений и инструмента для сварки
изделия;
контроль материала свариваемых деталей;
проверку условий хранения и транспортировки заготовок (де-
талей) ;
контроль качества сборки и прихватки деталей.
136
Контроль в процессе сварки. Техническими условиями или тех-
нологией назначаются один, два или все три принятых в производ-
стве способа.
Технологическая проба (рис. 112). Данной пробе
подвергают сварные изделия (выборочно) или образцы. При этом
разрушают отдельные точки. Если очевидно, что соединение будет
разрушено по основному металлу, испытание до конца не доводят.
Образцы из тонкого металла, зажатые в тисках, разрушают зубилом
или скручиванием или разрушают часть шва. Образцы стыковой свар-
ки разрушают разрывом или изломом. При технологических испыта-
Рис. 112. Технологическая проба:
а, б — разрушение отдельных точек: в — отрыв; г — скручи-
вание; д — разрушение шва
Рис. 113. Образцы для механических испытаний:
о —на срез; б —схема вырезки образцов; в—на отрыв; г—для пнев-
матическою испытания
137
нпях определяют характер разрушения, степень провара стыка, дна'
метр литого ядра точки или ширину литой зоны шва.
Механические испытания (рис. 113). Испытывают об-
разцы, вырезанные из сваренного изделия или изготовленные в оди-
наковых условиях. Образцы для испытания на срез вырезают из
пластины, сваренной несколькими точками или швом. Для испытания
на отрыв изготовляют образцы. Для испытаний стыковых соедине-
ний отбирают либо сваренные детали (стержень, труба), либо поло-
сы, вырезанные из сварного изделия (трубы большого диаметра,
Рис. 114. Измерение тока приборами, включенными в
первичную цепь (а), и проходные измерительные кле-
ши (б)
широкого листа); усиление (утолщение) стыка предварительно сни-
мается. Механические испытания определяют временное сопротивле-
ние точки, участка шва или стыка. При неудовлетворительных ре-
зультатах технологической пробы и механических испытаний режим
сварки корректируют.
Измерения показателей режима сварки. Эти
показатели в процессе сварки могут отклоняться от первоначаль-
ных значений.
Сварочный ток измеряют одним из следующих способов:
вольтметром и амперметром, включенными в первичную цепь
(рис. 114, а), с последующим пересчетом умножением на коэффици-
ент трансформации;
с включением трансформаторов тока или калиброванных сопро-
тивлений (при больших токах);
измерительными клещами (рис. 114,6); шкала приборов, комп-
лектующих клещи, имеет несколько диапазонов;
осциллографами разных типов;
измерительным прибором со специальным цилиндрическим шун-
том, включенным во вторичную цепь и охлаждаемым водой;
специальными приборами (табл. 52) с датчиками.
Время протекания тока измеряют такими приборами:
электромеханическими секундомерами ПВ-52 и СБ-1М. Измере-
ние длительности импульсов низкочастотных машин требует вклю-
чения дополнительного реле. При измерениях импульсов тока менее
0,1 с электросекундомеры дают значительные погрешности. Эти при-
боры успешно используют для измерения длительности сварки на
стыковых машинах;
осциллографами разных типов;
138
52. Основные технические характеристики специальных приборов
для измерения сварочного тока
Показатель АСТ2 АСД1 АСА1 95Э-881 АСУ-1М*
Пределы измерений, кА 3,5—35 2—40 10— 200 0,01 2—20 2,5—200
Минимальная длитель- 0,04 0,01 0,04 0,01
ность измеряемого им- пульса, с Напряжение питающей сети, В
Сухие элементы 220 220 — 220
Частота питающей сети, — 50 —. 50
Гц
Датчик Жесткий тороид — Г ибкин тороид —
Масса прибора, кг 11,5 13,5 — 8 —•
• Прибор универсальный. Позволяет измерять действующее и амплитудное
значение тока и может быть использован для точечных и шовных машин всех
типов.
специальными приборами, например СИ-2 (счетчик импульсов)
и РВС-1 (регистратор времени сварки), а также регистратором вре-
мени сварки, разработанным на Горьковском автомобильном заводе;
точность измерений этими приборами составляет 0,01 с, пределы из-
мерения — 0,02—2 с;
вибрографом — главным образом при стыковой сварке. Прибор
одновременно записывает время протекания тока и перемещение по-
движной плиты.
Усилия сжатия электродов определяют динамометрами. Гидрав-
лический динамометр состоит из полого стального корпуса 1
Рис. 115. Гидравлический (а) и пружинный
(б) динамометры
139
(рис. 115, aj, заполненного маслом, штуцера 2 и манометра 3; при
сжатии электродами корпус деформируется и стрелка манометра
показывает значение давления. В пружинном динамометре при сжа-
тии электродов 1 (рис. 115,6) мощная пружина 3 деформируется
и стрелка индикатора 2 показывает действующее давление. Дина-
мометры, выпускаемые серийно, рассчитаны на усилия: до 1 кН
(ДПС-3), до 50 кН (ДПС-1) и до 100 кН (ДПС-2). Погрешность
при измерениях составляет ±3 %.
/5.5 5,0 90 3,5 3.0 2,5 \
--б---Ф--i-
-4)- -ф—ф-ф-ф-,
у,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5 9,0/
195
Рис. 116. Калибр для измерения контактной поверх-
ности электродов
Для измерения контактной поверхности электрода получают от-
печаток па зажатой между электродами пластинке из мягкого ма-
териала (свинца, картона и др.). Размеры электродов определяют
также с помощью калибров (рис. 116).
Контроль готовых изделий. Существуют довольно многочислен-
ные способы контроля контактной сварки. В данном подразделе рас-
смотрены некоторые из них.
Внешний осмотр. Осмотр готового изделия проводят не-
вооруженным глазом. В необходимых случаях используют лупу с
увеличением 2х—10х. Внешним осмотром выявляют все наружные
дефекты. При рельефной сварке признаком хорошего качества точки
служит заполнение выдавленной лупки.
Рентгеновское просвечивание. Этим способом вы-
являют внутренние дефекты: непровар, трещины, поры и др. Границы
литого ядра четко выявляются при использовании рентгено-контраст-
ных материалов, помещенных до сварки между свариваемыми дета-
лями. Данные материалы представляют собой сплавы различных ме-
таллов, не влияющие на качество сварки, и применяются в виде
фольги или порошка, смешанного с клеем, грунтом, лаком.
Ультразвуковой контроль. Одна из основных частей
схемы такого контроля — электроннолучевая трубка 1 (рис. 117, а)
Щуп 2 имеет принимающий 3 и излучающий 4 пьезокристаллы. Если
сварная точка или участок шва отсутствуют (непровар), ультразвук*
* Ультразвук — упругие волны с частотой колебаний от
20 кГц до 1 ГГц, обладающие способностью проникать через плот-
ные материалы и отражаться от поверхности раздела двух эле-
ментов.
140
Рис. 117. Схема ультразвукового
контроля:
а — непровар; б — отсутствие дефектов
отразится от поверхности раздела двух листов, попадет на приемный
кристалл 3 и, будучи преобразован в электрический сигнал, даст
отклонение развертки луча трубки 1. Подобные отклонения, но дру-
гой формы дают трещины, поры и другие несплошности. При отсут-
ствии дефектов (рис. 117,6) отклонений на экране трубки не будет.
Для определения характера дефектов по форме и размерам откло-
нений оператор-контролер использует эталоны. Поверхность детали,
по которой перемещается щуп, для акустического контакта покрыва-
ют жидкостью, чаще всего
минеральным маслом.
Контроль качест-
ва с использовани-
ем физических пока-
зателе й. Температура на
поверхности сварной точки
зависит от температуры и
размеров литой зоны соеди-
нения. Если в электрод
ввести изолированную кон-
стантановую проволоку, об-
разующую с ним термопару
(медь — константан, рис.
118), то при нагреве в ней
появится напряжение, кото-
рое подается па контроль-
но-регулирующую аппарату-
ру. По достижении определенного напряжения, а следовательно, тем-
пературы и размеров ядра сварочный ток отключится. Тепловое
расширение металла в зоне сварки происходит при его нагреве; при
Рис. 118. Схема контро-
ля с помощью термопары
Рис. 119. Схема контроля по
расширению ядра сварной
точки
образовании литого ядра возникает сила, раздвигающая электроды
(рис. 119). По значению перемещения 6 электрода можно судить
о степени провара.
Форму и размеры готового изделия проверяют шаблонами и уни-
версальным мерительным инструментом, непроницаемость изделий,
выполненных шовной сваркой, — пневматическим или гидравлическим
способом.
141
Глава 11. МОНТАЖ И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ МАШИН
ДЛЯ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ
11.1. Монтаж машин и устройство коммуникаций
Монтаж машины. Обычно машины устанавливают без фунда-
ментов; фундаменты нужны для стыковых машин большой мощно-
сти и автоматов, работа которых создает опасные вибрации элемен-
тов здания. Машины малой мощности и габаритных размеров раз-
мещают на верстаках или столах.
Рис. 120. Планировки рабочих мест контактной сварки:
а — точечной; б —стыковой; в — подвесной машиной
Планировка рабочего места, на котором установлена машина,
должна обеспечивать удобную переноску деталей, складывание го-
товых узлов, включение и отключение машины и т. п. Типовая пла-
нировка рабочего места при работе на точечной машине показана
на рис. 120, а. На стеллаже 1 складывают детали, подлежащие сбор-
ке и сварке. Предохранители или автомат 2 предназначены для ав-
томатического отключения машины при перегрузке или аварии.
В шкафу 3 хранят инструмент, приспособления и электроды. Шкаф
управления 4 расположен рядом с самой машиной 5, сборочный
стол или верстак 7 и место для готовых узлов 6 находятся по обе
стороны от сварщика.
При стыковой сварке арматуры железобетона па рабочем месте
расположены отрезное устройство 1 (рис. 120,6), рольганг 2 для
перемещения сваренной арматуры, стыковая машина 3, шкаф управ-
ления 4, стеллаж 5 для заготовок (прутков) и шкаф 6 для электро-
дов и инструмента.
Три варианта расположения подвесных точечных машин для
сварки крупногабаритных изделий приведены на рис. 120, в. В ва-
рианте / подвесную машину 2 перемещают по замкнутому монорель-
су 3; машина имеет доступ к любой точке изделия I. В варианте //
142
каждая из двух машин 2 перемещается по своему монорельсу 3 и
сваривает одну из сторон изделия 1. В варианте III машина 2, пе-
ремещаясь по монорельсу 3, сваривает одну из сторон двух соседних
изделий 1.
Устройство коммуникаций. К контактным машинам подводят
электрическую силовую сеть, сеть заземления, трубопроводы сжатого
воздуха и охлаждающей воды (с запорными кранами или вентилями),
53. Длительно допустимые нагрузки на медные
провода длиной 25 м с резиновой
и полихлорвиниловой изоляцией при температуре
окружающего воздуха 25 °C, А
10
16
25
35
50
70
95
120
150
185
240
300
400
ПВ, %
1.2 5 12,5 20 32 50 80 100
640 312 197 156 124 100 77 70
800 391 247 195 155 124 98 87
1120 546 346 273 217 174 137 123
1360 665 420 331 263 211 166 148
1720 840 530 420 333 267 210 188
2160 1050 665 525 418 334 264 236
2640 1290 815 645 510 410 323 288
3080 1500 950 750 595 478 378 337
3520 1720 1080 860 680 545 430 385
4080 2000 1260 995 790 632 500 446
4850 2360 1500 1180 936 750 593 530
5550 2720 1720 1350 1075 863 680 608
6650 3240 2050 1620 1285 1030 813 725
сливную трубу или канал, сделанный в полу производственного по-
мещения, провода местного освещения напряжением 36 или 12 В.
Сечения проводов силовой сети для ответвлений длиной до 25 м
на каждую машину выбирают по длительно допустимой нагрузке
с учетом ПВ (табл. 53), внося соответствующие температурные по-
правки:
Температура воз-
духа, °C..............—5 +5 -4-15 +20 +25 +35 +40 +45
Поправочный ко-
эффициент . . . . 1,32 1,22 1,12 1,06 1,00 0,87 0,79 0,71
Однофазные контактные машины большой мощности для обеспе-
чения стабильной работы выделяют на отдельный фидер.
Сечение заземляющих проводов, присоединяющих машину к кон-
туру заземления, должно быть: медного — не менее 4 мм2, алюми-
ниевого — не менее 6 мм2, стальной полосы — не менее 48 мм2.
Для расчета внутреннего диаметра трубопровода (в метрах)
сжатого воздуха небольшой длины применяют формулу
d = 1,13 QcHf/^B >
143
где Qc«< — расход сжатого воздуха, м’/с; с'в — скорость движения
воздуха в трубопроводе, м/с.
В расчетах принимают оп= (10ч-20) м/с. При выборе диаметра
трубопровода учитывают потери напора, которые принимают равны-
ми 10 % рабочего давления.
Сжатый воздух от ппевмосети к машинам подводят гибкими ре-
зиноткаными шлангами: внутренний диаметр шланга выбирают по
следующим данным:
Расход воздуха, л/с 3—10 10—20 20—40 40—80 80—160 160—300
Диаметр шланга,
мм................... 9 12 18 25 38 50
Сечение трубопровода охлаждающей воды выбирают в зависи-
мости от секундного расхода и скорости воды в трубе. Для трубо-
проводов длиной до 200—300 м можно пользоваться табл. 54. Трубу
выбирают с диаметром (по сортаменту), близким к условному.
Диаметр сливной трубы берут в 3 раза больше, чем подводя-
щей. Целесообразно для слива отработанной воды применять откры-
тые каналы, проложенные в полу помещения.
54. Зависимость диаметра трубопровода
от расхода воды
Условный диаметр трубопро- вода. мм Расход воды, л/с, при скорости в трубе, м/с
0,5 1.0 1.5 2,0 3.0
20 0,15 0,31 0,47 0,63 0,93
25 0,24 0,49 0,73 0,98 1,45
30 0,35 0,70 1.06 1,42 2,08
40 0,62 1,25 1,87 2,50 3,72
50 0,81 1,62 2,44 3,36 5,05
60 1,39 2,78 5,65 7.25 8,40
80 2,50 5,00 7,60 10,00 15,00
100 3,92 7,85 11,80 15,70 23,60
150 8,85 17,60 26,80 35,20 52,80
200 15,70 31,40 47,30 63,00 93,00
11.2. Контроль работы и техническое обслуживание
машин для контактной сварки
Контроль работы. Профилактический контроль работы машин
проводят работники эксплуатационной службы: наладчик, электрик,
механик; в работе может участвовать оператор-сварщик. К профи-
лактическим осмотрам допускают работников, имеющих квалифика-
ционные группы не ниже III (согласно Правилам техники безопас-
ности при эксплуатации электроустановок потребителей). В соответ-
ствии с Правилами осмотры выполняют при снятом напряжении и
после разрядки имеющихся в схемах конденсаторов не менее чем
двумя операторами с принятием всех необходимых мер безопасности.
144
Виды ТО и состав работ. Техническое обслуживание предусмат-
ривает ежедневное, еженедельное, месячное, квартальное или полу-
годовое обслуживание.
Ежедневное ТО:
механическая часть машины: внешний осмотр, очистка от пыли,
снятие лишней смазки; проверка герметичности системы охлажде-
ния и циркуляции воды, герметичности и действия пневматической
и гидравлической систем; проверка наличия смазки, контроль нор-
мального шума и нагрева трущихся и вращающихся частей, про-
верка сигнальных устройств и установки сварочных режимов;
электрическая часть машины: проверка исправности и правиль-
ной установки электродов и электрододержателей; смазка скользя-
щих контактов шовных машин; проверка нагрева вторичного конту-
ра; осмотр трансформатора и проверка системы водяного охлажде-
ния; осмотр аппаратуры и шкафа управления, проверка работы
электромагнитных устройств и игнитронных контакторов, электро-
двигателей и другой электроаппаратуры.
Еженедельное ТО:
механическая часть машины: проверка и пополнение смазки в
узлах перемещения; осмотр и проверка работы привода сжатия и
осадки; продувка сухим сжатым воздухом узлов машины; удаление
конденсата из ресивера и отстойников;
электрическая часть машины: осмотр и промывка скользящих
контактов шовных машин; осмотр и очистка электродной части сты-
ковой машины.
Ежемесячное ТО:
механическая часть машины: проверка взаимодействия частей
приводов сжатия и осадки; измерение усилия сжатия электродов;
проверка работы пневматической и гидравлической систем, затяж-
ки соединений, контроль утечки воздуха и масла, наличия масла в
лубрикаторах; проверка шпоночных соединений;
электрическая часть машины: затяжка болтовых соединений
вторичного контура; проверка сопротивления контура (превышение
паспортных данных более чем на 15—20 % для однофазных и 5—10 %
для трехфазных машин не допускается; при большем сопротивле-
нии—очистка токоведущих контактных поверхностей); проверка со-
противления изоляции сварочного трансформатора, расхода охлаж-
дающей воды; осмотр, проверка и продувка аппаратуры управления;
проверка сопротивления изоляции и надежности соединений элек-
трической схемы; проверка работы аппаратуры управления но циклу;
проверка состояния переключателя ступеней; проверка, продувка и
смазка электродвигателей.
Квартальное (полугодовое) ТО:
механическая и электрическая части машины: проверка приво-
дов машины с электродвигателями (двигатель, редуктор, система
заземления); разборка, проверка и замена изношенных деталей при-
вода вращения роликов; измерение деформации электродной части;
проверка и закрепление дисков первичной и витков вторичной об-
мотки сварочного трансформатора; разборка, промывка и подгонка
скользящих контактов; проверка электронных ламп; осмотр и регу-
лировка пусковой аппаратуры: педалей, электромагнитных пускате-
лей, переключателей, кнопок, концевых выключателей и др.
Ю Сергеев Н. П.
145
11.3. Наладка машин
Общие сведения. Для получения сварных соединений нужного
качества контактная машина должна быть налажена на заданный
технологический режим и в течение всего времени сварки сохранять
этот режим стабильным. Поэтому периодически проводят проверку
режима и текущую наладку машины.
Наладку машины производят по данным технологических карт
или по показателям режимов сварки. Наладчик (или сварщик) уста-
навливает заданные показатели режима, сваривает нужное количе-
ство образцов для технологической пробы и в случае неблагоприят-
ных результатов корректирует режим.
Стыковые машины. Сначала устанавливают электроды (губки)
па контактных плитах для правильной центровки и получения нуж-
ных припусков. Практически центровку выполняют зажатием целой
детали в незакрепленных губках и закреплением их в этом положе-
нии. Электроды устанавливают так, чтобы конечное расстояние
между плитами было 5—6 мм. После этого освобождают зажимы, от-
водят плиту на расстояние, равное установочной длине, и для этого
положения устанавливают включение сварочной цепи. Установкой
кулачка или плунжера золотникового устройства фиксируют конец
оплавления и начало осадки.
Значение усилия зажатия зависит от того, производится сварка
с упорами или без упоров. Во втором случае усилие зажатия должно
быть больше усилия осадки, но не чрезмерным, чтобы не произошло
повреждения электродов. Усилие зажатия проверяют только при
включенном токе (сваркой), так как осадка холодных деталей пе-
регружает привод подачи и может вывести его из строя.
Для сварки первого пробного образца ступень мощности уста-
навливают заведомо больше той, которая предполагается для свар-
ки деталей. После этого ступень понижают до тех пор, пока не будут
достигнуты устойчивое оплавление и нужный нагрев к началу осадки.
Усилие осадки вначале берут уменьшенным, а затем постепенно
прибавляют до получения образца нужного качества.
Скорость движения подвижной плиты при оплавлении характе-
ризуется интенсивностью искрообразовапия: при правильно подоб-
ранной скорости искрообразование вначале слабое, затем постепенно
усиливается и к концу процесса оплавления становится максимально
интенсивным.
Наладка в процессе сварки сводится к проверке работы зажи-
мов, привода подачи и электродной части машины. Наладчик про-
веряет также температуру выходящей воды из каждой ветви систе-
мы охлаждения. Температура воды должна быть не выше 40—50 °C.
Точечная машина. Наладку начинают с установки необходимого
вылета и раствора электродов, г. е. размеров сварочного контура.
Эту операцию выполняют при незакрепленных консолях и электро-
додержателях. Размеры сварочного контура должны быть минималь-
ными, но удобными для сварки каждой точки изделия. Для цент-
ровки электродов применяют приспособление, конструкция которого
приведена на рис. 121.
Привод сжатия настраивают при отключенном сварочном транс-
форматоре (удалены ножи или перемычка переключателя ступеней).
Положение поршня пневматического цилиндра должно обеспечивать
подъем верхнего электрода на 15—20 мм. Пневматическую систему
настраивают дросселирующими клапанами, добиваясь плавной и без-
146
ударной работы электрода, но без
чрезмерного снижения скорости
хода.
Сварочный ток и длитель-
ность импульса устанавливают
вначале минимальными, постепен-
но увеличивая их до получения
сварной точки с нужными разме-
рами литого ядра. Установка сра-
зу большого 'тока и чрезмерной
длительности импульса может вы-
звать прожог и порчу электродов.
При подборе нужного режима
сваривают образцы для техноло-
гической пробы и в зависимости
от результатов испытаний показа-
тели режима корректируют.
Наладка точечных машин в
процессе сварки партии изделий
включает проверку и корректиров-
ку значений показателей режима и
заправку электродов. Для этого
наладчик применяет специальные
Рис. 121. Приспособление
для центровки электродов
Л-Л
У
Рис. 122. Инструмент наладчика:
а — ручной заправник для электродов с плоской рабочей поверхностью;
о — угловая пневматическая дрель; в — инструменты для съема элект-
родов
10*
147
инструменты (рис. 122): ручной заправник для оираиигки мсм|лг
дов с плоской рабочей поверхностью (его состав: корпус /, рез-
цы 2, рукоятки 3), угловую пневматическую дрель со специальной
фрезой, имеющей то же назначение (подобные инструменты приме-
няют и для обработки электродов со сферической рабочей поверхно-
стью), инструменты для съема электродов.
Шовная машина. Ее нала-
«)
Ъ)
Рис. 123. Приспособления для
заправки роликов:
а — с обоймой; 6 — стальное кольцо
живают, как точечную маши-
ну. Совмещение верхнего и
нижнего роликов надо выпол-
нять очень точно, обязательно
при отключенном сварочном
трансформаторе и сжатых ро-
ликах. Для получения непро-
ницаемого шва точки должны
перекрывать одна другую не
менее чем на '/з диаметра.
Этого достигают правильным
соотношением длительности им-
пульса тока, паузы и скорости
перемещения свариваемой де-
тали. Режим корректируют
после сварки и испытания об-
разцов. Для заправки роликов
применяют
приведенное
(между вращающимися электродами-роликами I помещена
ма 3 с двумя парами формирующих роликов 2). На рис. 123,6 по-
казаны ролики 1, заправляемые стальным кольцом 2.
приспособление,
на рис. 123, а
обой-
Глава 12. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОЧЕГО МЕСТА, ОХРАНА ТРУДА
И ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
12.1. Организация рабочего места сварщика
Организация рабочего места и труда сварщика должна обеспе-
чивать максимальную производительность, высокое качество свар-
ных соединений и устранение операций, требующих больших физиче-
ских усилий. При сварке тяжелых деталей необходимы элек-
тротельфер или другой подъемный механизм, а также максимальное
обеспечение приспособлениями, шаблонами, запасными электродами
и электрододержателями. Если сварщик сам выполняет наладку, он
должен быть снабжен соответствующим инструментом. Размещение
деталей и сваренных узлов должно сводить к минимум}' перемеще-
ния сварщика во время работы (планировка рабочего места сварщи-
ка— см. подраздел 11.1). При работе на подвесных точечных маши-
нах должен быть свободный доступ к свариваемому узлу со всех
сторон, а также достаточная длина гибкого шланга.
Для повышения производительности нужно стремиться к сни-
жению вспомогательного времени, которое расходуется на обслужи-
вание машины, получение и сдачу инструмента и т. п. Этого дости-
гают систематическим совершенствованием всего технологического
процесса сборки и сварки изделий.
148
Работа на контактных машинах при правильно организованной
охране труда не относится к опасным или вредным процессам. Од-
нако случаи травматизма возможны.
Воздух помещений, где установлены контактные машины, не
должен содержать водяных паров, паров кислот, абразивной пыли
и других веществ, которые вызвали бы повреждение или разрушение
изоляции электрических частей машины. Помещения должны быть
оборудованы вентиляцией по действующим нормам.
Поражение электрическим током может произойти, если напря-
жение первичной цепи перейдет на вторичный контур и корпус ма-
шины вследствие повреждения изоляции обмоток трансформатора
или токовсдущих проводов. Это может случиться, если отсутствует
заземление или оно ненадежно. Опасность поражения электрическим
током предупреждают созданием надежного заземления корпусов
машины, пусковой аппаратуры и шкафов управления и системати-
ческой его проверкой. При невозможности заземления вторичного
контура в некоторых машинах их обязательно комплектуют автома-
тическими устройствами, отключающими сеть при случайном пере-
ходе первичного напряжения на корпус или электродную часть.
Переключение ступеней мощности, мелкий ремонт и исправление
повреждений проводят при отключенной сети. При включении изме-
рительных приборов соблюдают особую осторожность. Лампы мест-
ного освещения должны иметь напряжение не более 36 В, а пере-
носные лампы — 12 В.
Механические повреждения могут быть причинены подвижными
частями машины: зажимами стыковых машин и машин для сварки
трением, вращающимися патронами, приводами сжатия, осадки и
вращения роликов. Рука рабочего может случайно оказаться меж-
ду электродами в момент нажатия пусковой педальной кнопки или
под верхней губкой стыковой машины, а также затянута вращаю-
щимися роликами и шарошкой. Опасность механических поврежде-
ний предупреждают внимательностью и осторожностью при работе,
применением упоров при наладке, смене и заправке электродов, на-
дежным устройством пусковых приборов. Необходимо следить за
тем, что близко к сварочному контуру не находились тяжелые пред-
меты из магнитного металла, которые могут быть втянуты сильным
магнитным полем и причинить травмы.
Причиной ожогов могут быть сильно нагретые детали, особенно
при стыковой сварке. Поэтому при снятии сваренных изделий надо
пользоваться рукавицами или применять специальный инструмент
типа щипцов. Опасность для глаз представляет искрообразование
при стыковой сварке оплавлением и от выплесков при точечной и
шовной сварке. Для защиты глаз сварщика служат откидные щитки,
экраны или шторки йз несгораемой ткани, а также очки с простыми
стеклами.
Отравление и повреждение дыхательных путей происходит при
значительной концентрации пыли, вредных паров и газов, которые
выделяются во время стыковой сварки оплавлением, точечной и
шовной сварке оцинкованной и освинцованной сталей, латуни и дру-
гих металлов. Защитным средством служат вентиляция с местным
отсосом, респираторы.
При поражении электрическим током необходимо отсоединить
пострадавшего от токоведущих частей, обеспечить полный покой,
149
приток свежего воздуха. Потерявшему сознание давать нюхать на-
шатырный спирт, растиранием согревать тело, обрызгивать лицо во-
дой, а при отсутствии дыхания до прибытия врача делать искусст-
венное дыхание.
При ожогах и ранениях делают перевязку стерильным бинтом.
Промывать поврежденные места запрещено. При ранении, сопровож-
дающемся потерей крови, нужно перетянуть жгутом поврежденную
конечность выше раны.
При отравлениях следует быстро доставить пострадавшего в
медицинскую часть.
12.3. Пожарная безопасность
Пожар, возникший на рабочем месте сварщика, может переки-
нуться на другие участки производственного помещения и принять
угрожающие размеры. Поэтому сварщик должен постоянно поддер-
живать свое рабочее место в состоянии пожарной безопасности.
Причины возникновения пожара: хранение легковоспламеняю-
щихся материалов на близком расстоянии (менее 5—6 м) от маши-
ны; пользование на рабочем месте горючими жидкостями (бензин,
растворители) для протирки деталей; неисправность электроаппара-
туры и износ изоляции проводов; утечка масла из пневмогидросистем
машины; пропитавшаяся маслом и горючими жидкостями одежда
сварщика.
К средствам тушения пожара относят воду, песок, несгораемую
ткань (асбест, стеклоткань), а также пожарный инвентарь: инстру-
мент (лом, лопата, багор, кирка и др.), огнетушители (пенные и уг-
лекислотные). Воду и пенный огнетушитель нельзя применять для
тушения электроустановок, находящихся под напряжением. Вода не-
применима для тушения горючих жидкостей, в этих случаях при-
годны углекислотные огнетушители.
При пожаре сварщик, оценив масштаб загорания, должен вы-
звать пожарную команду по телефону 01 и, не дожидаясь ее при-
бытия, приступить к ликвидации огня.
150
ПРИЛОЖЕНИЯ
1. Дефекты контактной сварки, их причины и способы выявления
Вид Причины Способы выявления
Непровар: малое
утолщение при
сварке сопротивле-
нием; малый объем
выжатого металла
при оплавлении
Трещины наружные и
внутренние; наруж-
ные трещины распо-
лагаются в про-
дольном направле-
нии
Подгар и подплавле-
ние в зоне зажатия
деталей
Перегрев и пережог:
сильно окислена
зона стыка, боль-
шое число трещин,
раковин и пор;
крупное зерно и
включения окислов
в стыке
Смещение осей свари-
ваемых деталей
(допускается сме-
щение в пределах
0,5—1,5 мм в зави-
симости от диамет-
ра или толщины)
Стыковая сварка
Недостаточный на-
грев концов дета-
лей; большое (или
слишком малое)
усилие осадки;
большая скорость
оплавления; несвое-
временное (до на-
чала осадки) вы-
ключение тока
Большой сварочный
ток и малая дли-
тельность сварки;
малый припуск па
осадку под током;
загрязнение деталей
и электродов
Износ электродов;
загрязнение поверх-
ности деталей, не-
достаточное усилие
зажатия; несоот-
ветствие формы и
размеров электро-
дов форме и разме-
рам деталей
Чрезмерно большой
сварочный ток, при-
пуск на оплавление
и осадку; малая
скорость оплавле-
ния; при сварке с
подогревом — чрез-
мерная его дли-
тельность; недоста-
точное усилие осад-
ки
Искривленные концы
свариваемых дета-
лей; большое зна-
чение усилия осад-
ки при малой жест-
кости станины ма-
шины; люфты в на-
Внешний осмотр; тех-
нологическая проба
(излом); механи-
ческие испытания
Внешний осмотр (вы-
являются после сня-
тия грата); интро-
скопическис спосо-
бы контроля
Внешний осмотр; из-
мерение глубины
подплавлений (с
учетом припуска на
обработку)
Внешний осмотр;
контроль с разру-
шением соединения;
металлографичес-
кое исследование
Внешний осмотр; из-
мерение значения
смещения осей
151
Продолжение прилож.
Вид
Причины
Способы выявления
Искривление сварен-
ной детали (допус-
кается прогиб 1,5—
2,0 мм на 100 мм
длины)
Непровар: отсутствие
или недопустимо
малые размеры ли-
того ядра; при шов-
ной сварке — от-
сутствие или малое
перекрытие точек
Прожог: большая и
глубокая вмятина,
окисленная поверх-
ность точки, свищи,
прорезание точки
или части шва
Глубокие вмятины
(допускается вмя-
тина глубиной не
более 10 % толщи-
ны одной из дета-
лей) ; частичное
прорезание при
шовной сварке
правляющих; износ
электродов; недос-
таточное усилие за-
жатия
Износ деталей элек-
тродной части ма-
шины; большой вы-
пуск из электродов;
чрезмерное усилие
осадки
Точечная и шовная
сварка
Недостаточная вели-
чина и длитель-
ность сварочного
тока; большой диа-
метр рабочей по-
верхности электро-
да; преждевремен-
ное приложение ко-
вочного усилия;
большой ток шун-
тирования; при
шовной сварке —
большая скорость
перемещения дета-
лей
Чрезмерно большой
сварочный ток и
длительность свар-
ки; малое усилие
сжатия; включение
тока до сжатия де-
талей; загрязнение
на поверхности де-
талей; зазоры; ма-
лая скорость при
шовной сварке
Малы размеры рабо-
чей поверхности
электродов (диа-
метр электрода, ши-
рина ролика);
большой сварочный
ток; велико усилие
сжатия; неравно-
мерный износ элек-
тродов
Внешний осмотр; из*
мерение- значения
прогиба
Внешний осмотр
(можно предполо-
жить о существова-
нии непровара);
технологическая
проба (разрушение
точки); интроскопи-
ческие способы кон-
троля
Внешний осмотр; из-
мерение показате-
лей режима
Внешний осмотр; мак-
ро- и микроиссле-
дования с замерами
глубины вмятины
152
Продолжение прилож.
Вид
Причины
Способы выявления
Наружный выплеск:
выбрасывание час-
ти расплавленного
ядра
Внутренний выплеск:
выбрасывание части
металла через уп-
лотняющую оболоч-
ку; снижение проч-
ности точки
Трещины — распола-
гаются в радиаль-
ном направлении по
окружности точки
или пересекают ее;
при шовной свар-
ке — в середине
шва
Дефекты самого из-
делия: смещение
точек, неравномер-
ный шаг, гофры, ис-
кажение формы и
размеров изделия
Загрязнение электро-
дов; большой сва-
рочный ток; малое
усилие сжатия; пе-
рекос деталей
Зазоры между дета-
лями; малая шири-
на нахлестки; сме-
щение точки (или
шва) к краю нах-
лестки; большой
ток и малое усилие
сжатия
Плохая подготовка
поверхности; не-
достаточная вели-
чина усилия сжа-
тия; для низколеги-
рованных сталей
мала длительность
импульса тока; за-
паздывание ковоч-
ного усилия; при
шовной сварке ве-
лика скорость пе-
ремещения дегал’и
Низкая квалификация
сварщика; непра-
вильная последо-
вательность поста-
новки сварных то-
чек; плохая налад-
ка машины
Внешний осмотр
Внешний осмотр; ин-
троскопические спо-
собы контроля; о
внутреннем выплес-
ке предполагают по
большой глубине
вмятины без следов
прожога
Внешний осмотр; ин-
троскопические спо-
собы контроля; для
обнаружения мик-
ротрещин — метал-
лографическое ис-
следование
Внешний осмотр, за-
меры шаблонами
или универсальным
мерительным ин-
струментом
153
. Технические характеристики стыковых машин для холодной сварки
3. Технические характеристики машин для ультразвуковой сварки
Показатель Тип машины
МТУ-0,4 МТУ-1,5 КТУ-1,5 МТУ-4
Точечные
Мощность, кВт Частота, кГц 0,4 1,5 22,0±7,5 1,5 4,0 18,0±7,5
Контактное усилие, Н 60—600 150—1500 150—1200 500—5500
Толщина свариваемых деталей (медь), мм Производительность, точ/мин 0,01—0s2 0,1—0,5 до 60 0; 1—0,5 0,3—1,2 до 30
Полезный вылет рабоче- го наконечника, мм 120X120 250x60 50X20 250x60
Масса машины (без ге- нератора), кг 76 82 80 105
Шовные
МШУ-0,63 МШУ-1,5 МШУ-4,0
Мощность, кВт Частота, кГц 0s63 1,5 22,0± 1,65 4,0
Контактное усилие, Н 100—150 до 1500 до 4500
Толщина свариваемой медной фольги, мм Производительность, м/мин Привод давления Охлаждение преобразо- вателя 0,035+0,035 ПН( 0>3+0,3 0,5—3,0 тематический водяное 0,5+0,5
4. Технические характеристики универсальных машин
для сварки трением
Показатель Тнп машины
МСТ-23 МСТ-35 МСТ-41 МСТ-51
Номинальная мощность, кВт 10 22 40 75
Частота вращения шпин- деля, об/мин Осевое усилие, кН: 1500 ЮОО 750 500
максимальное 50 100 200 400
при нагреве .5—25 10—50 20—100 40-200
Диаметр свариваемой за- готовки (низкоуглеро- дистая сталь), мм: 10—25 16—36 22—50 32—70
Максимальный диаметр трубчатых заготовок, мм 32 39 52 75
155
Продолжение прилож. 4
Показатель Тип м ашин ы
МСТ-23 МСТ-35 МСТ-41 МСТ-51
Максимальный диаметр дисковых заготовок, мм Максимальная длина сва- риваемых заготовок, ММ: НО 180 180 320
вращающейся неподвижной Минимальная длина сва- риваемых заготовок, мм: 680 500 не ог 980 раничена 1200
вращающейся 40 60 70 70
неподвижной 50 60 70 80
Машинное время сварки, 10—20 10-30 15-45 20—50
Производительность, сва- рок/ч Давление воздуха в пи- тающей сети, кПа Габаритные размеры, мм: до 150 до 120 до 100 ДО 70
450 450 450 450
машины I850X 1790 X 2130Х 2910X1 НОХ
шкафа управления Масса, кг: Х580Х Х1250 Х720Х X 1290 470 X' Х765Х X 1350 ЮОх 1006 Х1680
машины шкафа управления 2000 2700 3600 5500
156
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Аксельрод Ф. А., Миркин А. М. Оборудование для
сварки давлением. М., 1975.
Гилл ев ич В. А. Технология и оборудование рельефной
сварки. М., 1976.
Глебов Л. В. и др. Установка и эксплуатация машин кон-
тактной сварки. М„ 1973.
Глебов Л. И., П еск а ре в Н. А., ФайгенбаумД. С.
Расчет и конструирование машин контактной сварки. Л., 1981.
Евстифеев Г. А., Веретенников И. С. Средства ме-
ханизации сварочного производства. М., 1977.
Кабанов Н. С. Сварка на контактных машинах. М., 1979.
Николаев А. К., Розенберг В. М. Сплавы для элек-
тродов контактной сварки. М., 1978.
Орлов Б. Д. и др. Технология и оборудование контактной
сварки. — М.: Машиностроение, 1975.
Рыськова 3. А. Трансформаторы для электрической кон-
тактной сварки. Л., 1975.
Справочник сварщика/Под ред. В. В. Степанова. М., 1982.
Чулошников П. Л. Точечная и роликовая электросварка
легированных сталей и сплавов. М., 1974.
Чулошников П. Л. Контактная сварка (В помощь рабоче-
му-сварщику). М., 1977.
157
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
Предисловие.................................................. 3
Глава 1. Основные сведения о контактной сварке ... 4
1.1. Сущность и классификация видов контактной сварки
1.2. Некоторые виды сварки с применением давления . 7
1.3. Области применения контактной и других видов свар-
ки термомеханического и механического классов , 9
1.4. Электрическое сопротивление и нагрев при сварке . 10
1.5. Свариваемость различных металлов и сплавов . , . 11
Глава 2. Машины для контактной сварки........................11
2.1. Классификация и типы машин...........................11
2.2. Обозначения машин....................................13
2.3. Общие узлы машин.....................................14
2.4. Электроды и электрододержатели.......................31
2.5. Устройство и работа сварочного робота .... 40
Глава 3. Машины для стыковой сварки..........................42
3.1. Общие сведения.......................................42
3.2. Классификация........................................49
3.3. Назначение, конструкция и технические характеристики 49
Глава 4. Технология стыковой сварки..........................56
4.1. Классификация видов стыковой сварки .... 56
4.2. Подготовка деталей к сварке ....... 56
4.3. Показатели режимов сварки............................58
4.4. Режимы сварки и обработка сваренных деталей . . 61
Глава 5. 1Машины для точечной и рельефной сварки ... 66
5.1. Общие сведения.......................................66
5.2. Классификация........................................76
5.3. Универсальные стационарные и подвесные машины для
точечной сварки ....................................... 76
5.4. Специализированные и конденсаторные машины для
5.5. Машины для рельефной сварки........................33
Глава 6. Технология точечной сварки........................ЮЗ
6,1. Классификация видов сварки и образование сварного
соединения..........................................ЮЗ
6.2. Подготовка деталей к точечной сварке .... Ю6
б'З. Показатели режимов сварки и режимы ... Ю7
158
Стр.
Глава 7. Технология рельефной сварки................... 112
7.1. Классификация видов сварки и подготовка деталей
7.2. Показатели режимов и режимы.....................115
Глава 8. Машины для шовной сварки.....................120
8.1. Общие сведения ............................120
8.2. Классификация....................................122
8.3. Назначение, конструкция и технические характеристи-
ки универсальных и специализированных машин . . 122
Глава 9. Технология шовной сварки........................129
9.1. Типы соединений, классификация видов сварки и об-
разование сварного соединения ....................... 129
9.2. Подготовка деталей к сварке и показатели режимов
сварки................................................131
9.3. Режимы сваркн....................................132
Глава 10. Дефекты и контроль качества контактной сварки 136
10.1. Виды и причины дефектов....................136
10.2. Контроль качества контактной сварки .... 136
Глава 11. Монтаж и техническое обслуживание машин для
контактной сварки ................................... 142
11.1. Монтаж машин и устройство коммуникаций . 142
11.2. Контроль работы и техническое обслуживание машин
для контактной сварки ... 144
11.3. Наладка машин...............................146
Глава 12. Организация рабочего места, охрана труда и по-
жарная безопасность................................. 148
12.1. Организация рабочего места сварщика .... 148
12.2. Охрана труда ..................................149
12.3. Пожарная безопасность.......................150
Приложения..............................................,151
Список рекомендуемой литературы.......................157
159