Електрозвар. Обладнання Урок№22 Тема:Контактні електрозварювальні установки 19.11.21

 Опрацювати тему, зробити конспект, переглянути відіо

Контактні електрозварювальні установки Незважаючи на велику різноманітність електрозварювальних установок для контактного зварювання, принцип їхньої дії полягає в тому, що ділянки деталей, які зварюються, приводять до контактування один з одним, нагріваючи їх до пластичного або розплавленого стану струмом, який проходить, безпосередньо, через місце зварювання. Після відключення електричного струму та подальшого механічного натискання деталей відбувається охолодження місць зварювання і створення нероз’ємного з’єднання між деталями. До головних видів контактного зварювання належать: точкове, рельєфне, роликове і стикове (рис. 5.20). Рисунок 5.20 – Види контактного зварювання: а – точкове; б – роликове; в – нажимне Під час точкового зварювання (рис. 5.20, а) деталі для зварювання розміщують між електродами, які закріплюються в електротримачах. За допомогою натискного механізму електроди з певним зусиллям стискають деталі. Через електроди та деталі, що зварюються, пропускають струм, який нагріває деталі до температури плавлення або пластичного стану на невеликих контактних ділянках. Після відключення струму відбувається охолодження контактних ділянок і створення нероз’ємного точкового шва. Такий вид зварювання використовують для зварювання деталей завтовшки до 6 мм. Залежно від кількості точок, в яких одночасно відбувається зварювання, розрізняють одне-, двох- і багатоточкове зварювання. Рельєфне зварювання є одним з видів точкового зварювання, при якому одна з деталей має виступи, через які відбувається початкове контактування з іншою деталлю, а потім у процесі зварювання ці виступи плавляться та забезпечують створення точкового зварювального шва. Під час роликового (шовного) зварювання (рис. 5.20, б) деталі розташовують між роликами, які за допомогою натискного механізму стискають їх із необхідним зусиллям. У процесі зварювання відбувається переміщення деталей і проходження через ролики та деталі струму, що нагріває деталі до температури плавлення або пластичного стану. Після охолодження створюється зварювальний шов. Залежно від виду шва поділяють безперервне та перервне шовне зва- 79 рювання. Такий спосіб зварювання використовують для зварювання матеріалу завтовшки 1,5– 02 мм. Під час стикового зварювання (рис. 5.20, в) можливі два їхні види: зварювання опором і зварювання оплавленням. Під час стикового зварювання опором стики деталей спочатку дуже стискаються, а потім пропускається струм через деталі в місці їх контактування. Під час проходження струму через деталі внаслідок великого опору в місці контактування відбувається інтенсивне нагрівання торців і поява тонкого розплавленого шару матеріалу деталей. Під час стикового зварювання оплавленням спочатку подається напруга на обидві деталі. Потім відбувається їх поступове зближення до положення контактування торців цих деталей без докладання значних механічних зусиль. За умови достатнього нагрівання матеріалу деталей по довжині стику деталі стискаються з великим зусиллям, що сприяє витісненню розплавленого металу, а добре прогрітий метал пластично деформується та зварюється. Таке зварювання використовується для зварювання у стик листів, труб, замкнутих профілів та інших деталей. Головним елементом електрозварювальної установки (рис. 5.21) для контактного зварювання є зварювальний трансформатор і пусковий пристрій (далі ПП). а б Рисунок 5.21 – Установки для контактного зварювання деталей (а) та трансформатори (б) Зварювальні трансформатори класифікуються за такими ознаками: – за виконанням первинних обмоток (із циліндричними та дисковими котушками); 80 – за виконанням вторинних обмоток (із гнучким рухомим вторинним витком і з жорстким нерухомим вторинним витком); – за взаємним розміщенням первинних і вторинних обмоток (із симетричним і несиметричним розміщенням обмоток); – за розміщенням первинних обмоток на стрижнях магнітопроводу (на одній і на двох стрижнях); – за виконанням магнітопроводу (стрижневі, броньові, кільцеві). Конструкція первинних обмоток трансформаторів установок для контактного зварювання аналогічна до тої, що мають трансформатори установок для дугового зварювання. Вторинні обмотки трансформаторів мають конструктивні особливості та є різноманітними (із мідних пластин, трубчасті з міді тощо) залежно від технологічних можливостей та енергетичних показників машини. Використання пускового пристрою (рис. 5.22) обумовлено тим, що електричне контактне зварювання відбувається імпульсним струмом, час проходження якого зазвичай триває від сотих секунд до декількох секунд. Якість зварювання значною мірою залежить як від сили струму, так і від тривалості його перебігу. Не дотримання співвідношення цих параметрів може призвести до непроварювання або прожигання матеріалу. Тому операція включення/відключення струму виконується за допомогою пускового пристрою, до складу якого входить контактор і керований програмний регулятор часу. Рисунок 5.22 – Пускові пристрої для установок контактного зварювання У сучасних конструкціях установок для зварювання зазвичай використовують тиристорні контактори (рис. 5.23), які, порівняно з електромагнітними, мають низку істотних переваг: високу надійність, велику частоту включення, меншу потужність власних втрат, менші габарити та масу. 81 Рисунок 5.23 – Схема тиристорного контактора Рисунок 5.24 – Електричні схеми зварювальних установок для контактного зварювання Типовими електричними схемами електрозварювальних установок для контактного зварювання є такі: – схеми на змінному струмі промислової частоти (рис. 5.24, а). Їхня перевага – простота; – схеми для контактного зварювання на змінному струмі зниженої частоти (рис. 5.24, б). У таких схемах використовуються зазвичай тиристорні перетворювачі частоти, які знижують частоту змінного струму до 5–15 Гц. Їхньою перевагою є зменшення питомих втрат електроенергії; – конденсаторна електрична схема (рис. 5.24, в), в якій імпульс зварювального струму створюється за допомогою енергії, яка накопичується в конденсаторі; – для зварювання на постійному струмі (рис. 5.24, г). Згідно з цією схемою механічна енергія на вал зварювального генератора G із незалежним збудженням передається від трифазного асинхронного двигуна М із короткозамкненим ротором. За допомогою перетворювального пристрою імпульс постійного струму подається на первинну обмотку зварювального трансформатора Т; – електрична схема з випрямлячем струму у вторинному контурі (рис. 5.24, д). Така схема забезпечує створення імпульсу однієї полярності практично необмеженої тривалості. Для випрямлення струму можуть використовуватися як керовані, так і некеровані вентилі. Прикладом електрозварювальних установок для контактного зварювання є машина типу МТ-501 (рис. 5.25), яка призначена для точкового зварювання на змінному струмі виробів з низьковуглецевих і нелегованих сталей. У таких машинах використовується ножний привід за допомогою якого відбувається стискання деталей між електродами. Технічні характеристики таких машин показані в таблиці 5.7. 82 Таблиця 5.7 – Технічні характеристики машини для точкового зварювання типу МТ-501 Найменування параметрів Значення Напруга мережі живлення, В 2 × 380 Частота мережі живлення, Гц 50 Кількість ступенів регулювання 2 Найбільший вторинний струм, кА 5 Номінальний робочий струм ( ПВ = 15 %) 2,5 Межі регулювання тривалості зварювального струму, с 0,1–3 Найбільше зусилля стискання деталей, кГс 125 Максимальна споживана потужність, кВА 38 Рисунок 5.25 – Машина для кон-тактного точкового зварювання типу МТ-501 Машина рельєфного контактного зварювання типу МР-8010 (рис. 5.26) призначена для зварювання змінним струмом деталей із низьковуглецевої сталі, наприклад арматури залізобетонних виробів та інших. Технічні характеристики машини наведені в таблиці 5.8. Прикладом зварювальної машини для роликового (шовного) зварювання є установка для зварювання змінним струмом виробів із гальванічним покриттям (рис. 5.27), таких як оцинкованих сталей і сталей без покриття. Конструктивною особливістю машини є наявність приводу на два ролика, які мають кут нахилу 6о. 83 Таблиця 5.8 – Технічні характеристики машини рельєфного контактного зварювання типу МР–8010 Найменування параметрів Значення Напруга мережі живлення, В 380 Рід зварювального струму змінний Найбільша потужність при КЗ, кВА 780 Потужність при ПВ = 50 %, кВА 250 Найбільший вторинний струм, кА 80 Зусилля стискання, кГс 200-3010 Габарити (Д × Ш × В) мм 1 660×610×2 500 Маса, кг 1 300 Частота мережі живлення, Гц 50 Рисунок 5.26 – Машина рельєфного контактного зварювання типу МР-8010 Такі машини можуть виконувати зварювання бортів, днищ у баках прямокутної форми тощо. Технічні характеристики таких машин наведені в таблиці 5.9. Таблиця 5.9 – Технічні характеристики машини шовного зварювання типу МШ-3210 Найменування параметрів Значення Напруга мережі живлення, В 380 Потужність при ПВ = 50 %, кВА 192 Найбільший вторинний струм, кА 32 Номінальний тривалий вторинний струм, кА 22 Лінійна швидкість роликових електродів, мм/хв 0,5-2,5 Діаметр електродів 220/280 Габарити (Д × Ш × В) мм 2 275×650×2 030 Маса, кг 1 720 Частота мережі живлення, Гц 50 84 Рисунок 5.27 – Машина шовного зварювання типу МШ-3210 Прикладом електрозварювальної установки для контактного стикового зварювання безперервним оплавленням є машина типу К-823 (рис. 5.28). Процес зварювання відбувається автоматично згідно з установленою програмою. Такі машини призначені для роботи в польових та стаціонарних умовах. Технічні характеристики машин наведені в таблиці 5.10. Таблиця 5.10 – Технічні характеристики машини стикового зварювання Найменування параметрів Значення Напруга мережі живлення, В 380 Найбільший вторинний струм, кА 50 Номінальний тривалий вторинний струм, кА 9 Потужність при ПВ = 50 %, кВА 110 Опір КЗ, мкОм 100 Робочий тиск у гідросистемі, МПа 10 Маса, кг 2 700 Габарити (Д×Ш×В) мм 1622×880×930 Рисунок 5.28 – Контактна машина для стикового зварювання типу

Конта́ктне зва́рювання — зварювання тисненням із попереднім нагріванням з'єднуваних поверхонь заготовок теплом, що виділяється в місцях їхнього контактування під час проходження електричного струму^[1].

Контактне зварювання об'єднує велику групу способів зварювання, загальними ознаками яких є нагрівання заготовок від пропускання електричного струму та які перебувають під впливом зовнішнього зусилля, що забезпечує їх взаємне притискання. Отже вводиться два види енергії: теплова від проходження струму та механічна.

Тиск при контактному зварюванні забезпечує формування стійкого контакту з певними характеристиками або деформування зони зварювального з'єднання з метою покращення структури зони шва та зменшення напружень і деформацій. Доля енергії, яка витрачається на створення тиску в зоні зварювання становить лише декілька відсотків від її загальної кількості, яка вводиться в з'єднання.