Modstandssvejsemaskiner og enheder

Tryksvejsning

Tryksvejsning omfatter forskellige svejsemetoder, hvor de dele, der skal sammenføjes, komprimeres af mekanisk kraft, hvorved der opnås kontinuitet og styrke i samlingen.

I de fleste tilfælde udføres tryksvejsning ved at opvarme de dele, der skal svejses, på den ene eller anden måde, og kun i nogle særlige tilfælde opnås svejsning uden opvarmning (f.eks. koldsvejsning, eksplosiv svejsning). Af alle tryksvejsemetoder er elektrisk modstandssvejsning den mest almindelige.

Kontakt- eller modstandssvejsning kaldes metoden til elektrisk svejsning, hvor opvarmning sker på grund af den overvejende frigivelse af varme i kontaktpunkterne for de dele, der skal svejses, når en elektrisk strøm løber gennem dem (fig. 1).

Ris. 1. Hovedtyperne af modstandssvejsning: a — frontal, 6 — punkt, b — rulle, I — retning af svejsestrømmen.

Svejsemodstand er kendetegnet ved en lokal koncentration af varmekraft og derfor en høj temperatur i området for samlingen af ​​de dele, der skal svejses, hvilket skyldes den betydelige modstand i forbindelsen af ​​samlingen sammenlignet med modstanden af ​​selve delene . I denne henseende er modstandssvejsning en meget økonomisk og hensigtsmæssig svejsning.

Modstandssvejsning kan udføres på både jævn- og vekselstrøm, men i praksis bruges næsten udelukkende vekselstrøm, da de strømme, der kræves til svejsning i størrelsesordenen tusinder og endda titusindvis af ampere ved spændinger på få volt kan er de fleste let opnås ved hjælp af transformere. dedikerede DC-kilder til dette formål ville være for dyre, vanskelige at fremstille og mindre pålidelige i drift.

Stuksvejsning

Ved stødsvejsning berører enderne af de dele, der skal sammenføjes, hvorefter en betydelig strøm passerer gennem delene, som opvarmer samlingen til den temperatur, der kræves til svejsning. Den langsgående trykkraft opnår så direkte forbindelseskontinuitet.

Der er to typer stødsvejsning: ikke-reflekssvejsning (modstandssvejsning) og gensvejsning.

Ved modstandssvejsning bringes dele med bearbejdede ender i kontakt og komprimeres med betydelig kraft, derefter passerer en strøm gennem delene, og på grund af krydsets kontaktmodstand sker der en koncentreret frigivelse af varme.

Efter at have nået den temperatur, der kræves til svejsning i frontzonen, udføres plastsvejsning af de dele, der skal sammenføjes, under påvirkning af pressekraften.Ved afslutningen af ​​svejsecyklussen afbrydes strømmen, og trykkraften frigives derefter.

Modstandssvejsning udføres normalt ved en strømtæthed på 5-10 kA og en specifik effekt på 10-15 kVA pr. 1 cm2 af tværsnittet af de svejste dele. Denne type svejsning bruges normalt til at forbinde dele med små tværsnit (op til ca. 300 mm2).

Ved stødsvejsning med genopvarmning udføres opvarmningen af ​​delene i tre eller to på hinanden følgende trin - forvarmning, blink og endelig forstyrrelse, eller kun i de sidste to trin.

I det første svejseøjeblik er de dele, der skal svejses i kontakt med en kompressionskraft på 5 - 20 MPa. Derefter tændes strømmen, som opvarmer samlingerne til 600 - 800 ° C (for stål), ligesom i stødsvejsning uden at smelte. Derefter reduceres trykkraften til 2 - 5 MPa, som et resultat af, at kontaktmodstanden stiger, og følgelig falder svejsestrømmen.

Med frigivelsen af ​​kompression falder det faktiske kontaktareal af delenes ender, strømmen skynder sig til et begrænset antal kontaktpunkter og opvarmer dem til smeltetemperaturen, og med yderligere opvarmning under disse forhold overophedes metallet til fordampningstemperaturen på de enkelte punkter.

Under påvirkning af for højt tryk trækkes metaldamp tilbage fra svejsekontaktzonen og fortrænger flydende metalpartikler i luften i form af en vifte af gnister, og en del af det smeltede metal strømmer i dråber. Bag de ødelagte fremspring støder successive kontaktfremspring mod hinanden, hvilket skaber nye veje for svejsestrømmen til at gentage den indstillede effekt.

Denne proces med sekventiel sammensmeltning af enderne af delene langs de elementære kamme fortsætter, indtil enderne af de svejste dele er dækket af en kontinuerlig film af halvflydende metal, hvorefter en metallisk kontinuitet af den svejste samling skabes med relativt lille forstyrrende kraft . I dette tilfælde presses den overskydende mængde af smeltet metal ud af kontakten i form af et hul (kant).

Opvarmningen af ​​de udragende ender af de svejste dele udføres hovedsageligt ved varmeledning fra svejsekontakten, hvor temperaturen er af størst betydning. Opvarmningen af ​​delene mellem tilslutnings- og strømforsyningselektroderne på grund af strømmen, der løber under omsmeltningsprocessen, er meget lille.

Justering af mængden af ​​afgivet energi ved en given kontaktmodstand bestemt af betingelserne for svejseprocessen kan foretages enten ved at ændre svejsestrømmen eller ved at ændre varigheden af ​​strømmen.

Hvordan stumpsvejsemaskinen fungerer er illustreret i fig. 2.

Ris. 2. Diagram af en stumpsvejsemaskine: 1 — seng, 2 — føringer, 3 — fast plade, 4 — bevægelig plade, 5 — tilførselsanordning, 6 — spændeanordning, 7 — begrænsere, 8 — transformer, 9 — fleksibel strømleder , Pzazh — produkternes strammekraft, Ros — produkternes forstyrrende kraft.

Stumsvejsemaskiner er klassificeret som følger.

1. Ved svejsemetode — til modstandssvejsning og blink (kontinuerlig blink eller varmeblink).

2. Med forhåndsregistrering — universel og specialiseret.

3. Ifølge udformningen af ​​kraftmekanismen - med en fjeder, håndtag, skrue (fra rattet), pneumatisk, hydraulisk eller elektromekanisk drev.

4.Ved arrangement af klemmer - med excentriske, kan håndtags- og skrueklemmer, og håndtags- og skrueklemmer udføres manuelt eller mekaniserede med pneumatisk, hydraulisk eller elektromekanisk drev.

5. Ifølge metoden til montering og installation — stationær og bærbar.

Punktsvejsning

Ved punktsvejsning er de dele, der skal samles, normalt placeret mellem to elektroder, der er fastgjort i specielle elektrodeholdere. Under påvirkning af trykmekanismen presser elektroderne stramt de dele, der skal svejses, hvorefter strømmen tændes.

På grund af strømmens passage opvarmes de dele, der skal svejses, hurtigt til svejsetemperaturen, og den største varmeafgivelse sker ved de overflader, der skal samles, hvor temperaturen kan overstige smeltetemperaturen for de dele, der skal svejses.

I fig. 3 viser temperaturfordelingen langs tværsnittet af de svejste dele, karakteristisk for det sidste trin af stålsvejsning.

Ris. 3. Temperaturfelt i sidste fase af punktsvejsning

Den højeste temperatur observeres i den centrale skraverede del af svejsestedet - kernen Kontaktfladen af ​​den del, der skal svejses med en elektrode (normalt med vandkøling) opvarmes til en relativt lav temperatur, men i nærvær af en flydende eller halvflydende kerne og en tilstødende plastmetalkerne, forårsager elektrodernes trykkraft fordybninger på overfladen af ​​svejseemnerne.

Kernetemperaturen ved svejsepunktet er normalt lidt højere end metallets smeltepunkt.Diameteren af ​​den smeltede kerne bestemmer diameteren af ​​svejsepunktet, normalt lig med diameteren af ​​elektrodens kontaktflade.

Tiden til svejsning ét sted afhænger af tykkelsen og fysiske egenskaber af materialet i de svejste dele, svejsemaskinens kraft og trykkraften. Denne tid varierer fra tusindedele af et sekund (for meget tynde farveark) til flere sekunder (for tykke ståldele). For et groft skøn kan tiden til at svejse en plet af blødt stål tages som 1 s pr. 1 mm tykkelse af den svejste plade. Opvarmningshastigheden af ​​metallet til svejsetemperaturen afhænger væsentligt af intensiteten af ​​varmeafgivelsen.

Punktsvejsemaskine

Rullesvejsning

Ved denne type svejsning udføres forbindelsen af ​​dele med en kontinuerlig eller diskontinuerlig søm ved at passere gennem de dele, der skal svejses, tilført ved hjælp af roterende ruller (fig. 4).

Ris. 4. Princippet for rullesvejsning: 1 — svejsetransformator, 2 — rulleelektroder, 3 — rulledrev, 4 — svejsede dele

I processens natur ligner rullesvejsning punktsvejsning. Rullesvejsning omtales ofte som sømsvejsning, hvilket strengt taget er forkert, da sømsvejsekonceptet kan udvides til næsten alle former for svejsning.

Rullesvejsemaskiner er normalt udstyret med to strømforsyningsstrømme, hvoraf den ene er drevet og den anden roterer på grund af friktion, når de dele, der skal svejses, flyttes.

Rullesvejsning bruges oftest til at forbinde tyndvæggede dele, for eksempel ved fremstilling af brændstoftanke og tønder til transport af forskellige materialer.

Der er tre former for rullesvejsning.

1. Kontinuerlig bevægelse af de svejste dele i forhold til rullerne med en kontinuerlig strømforsyning. Denne metode bruges ved svejsning af dele med en samlet tykkelse på højst 1,5 mm, fordi med store tykkelser kan samlingen, der kommer ud under rullerne, idet den er i plastisk tilstand, gå i stykker på grund af delaminering. Derudover sker der ved en kontinuerlig strømforsyning en betydelig forvrængning af de svejste dele.

2. Kontinuerlig bevægelse af de svejste dele i forhold til rullerne med intermitterende strømforsyning. Denne mest almindelige metode giver sømme med lidt forvrængning i produkter med lavere energiforbrug.

3. Intermitterende bevægelse af de svejste dele i forhold til rullerne med afbrudt strømforsyning (trinsvejsning).

Rullesvejsning er meget effektiv ved produktion af tyndvæggede kar, ved produktion af svejste metalrør og en række andre produkter.

Hovedelementerne i rullemaskiner er sengen, de øvre og nedre arme med rulleelektroder, en kompressionsmekanisme, et rulledrev og en svejsetransformator med en fleksibel strømtråd.

Transformatorer af rullemaskiner arbejder i intensiv tilstand med PR = 50 - 60%, hvilket kræver forbedret afkøling af deres viklinger.

Rullesvejsemaskiner er opdelt: i henhold til arten af ​​installationen - til stationære og mobile, efter formål - til universelle og specialiserede, i henhold til placeringen af ​​valserne i forhold til fronten af ​​maskinen - til tværgående svejsning, til langsgående svejsning og universel med mulighed for at flytte rullerne til placeringen af ​​rullerne i forhold til produktet - med to-sidet og ensidet arrangement, i henhold til rotationsmetoden for rullerne - med et drev til en rulle, med et drev for begge valser, med en øvre valse, der bevæger sig langs en fast konsol, og med en valse og en bevægelig nedre dorn, i henhold til kompressionsmekanismens anordning — løftestangsfjeder, drevet af en elektrisk motor, pneumatisk og hydraulisk, iht. antallet af ruller — i enkelt-rulle, dobbelt-rulle og multi-rulle.

Effekten af ​​de mest almindelige rullemaskiner er normalt 100 — 200 kVA. Ligesom punktsvejsning af tynde dele kan den udføres ved impulser af kondensatorens afladningsstrøm, til hvilken der fremstilles forskellige typer rullemaskiner.

Ris. 5. Modstandssvejsemaskine