Контактная точечная сварка. © TWI Ltd
Контактная точечная сварка. © TWI Ltd
Опубликовано: 03.11.2022 Обновлено: 03.11.2022

Контактная точечная сварка - одна из старейших сварочных технологий

  • 220

Контактная точечная сварка соединяет два или более металлических листа давлением и теплом от электрического тока. Это одна из старейших сварочных технологий, которая сваривает металл без какого-либо присадочного материала.

Электроды из медного сплава пропускают электрический ток через сварное соединение. Материал плавится и детали соединяются вместе. Далее ток отключается, а электроды продолжают давить на металл, пока расплавленная область достаточно не затвердеет.

Медь обладает высокой теплопроводностью и низким электрическим сопротивлением по сравнению с большинством других металлов. Поэтому тепло преимущественно выделяется заготовками, а не электродами.

Количество тепла зависит от теплопроводности и электрического сопротивления металла, а также от времени подачи тока. Это тепло выражается уравнением:

Q = I2Rt

Где Q - количество тепловой энергии, I - сила тока, R - электрическое сопротивление, а t - время, за которое подается ток.

Из-за относительно низкой теплопроводности и более высокого электрического сопротивления сталь сравнительно легко поддается точечной сварке. По составу низкоуглеродистая сталь сваривается лучше. Стали с высоким содержанием углерода (углеродный эквивалент Cэкв больше 0,4) характеризуются низкой вязкостью разрушения и подвержены образованию трещин в сварных швах, так как появляются твердые и хрупкие микроструктуры.

Для сварки оцинкованной стали требуется несколько больший электрический ток, чем для стали без покрытия. Кроме того, при сварке цинковых сплавов медные электроды разрушают поверхность металла и снижают качество сварного шва. При точечной сварке оцинкованных сталей электроды необходимо либо часто менять, либо обрабатывать контактную поверхность: чистить и изменять форму медного наконечника.

Другие материалы, которые обычно сваривают точечной сваркой, включают нержавеющие стали, в частности, аустенитные и ферритные марки, никелевые сплавы и титан.

Теплопроводность и электрическое сопротивление алюминия близки к характеристикам меди. Температура плавления алюминия ниже меди, поэтому сваривать точечно этот материал можно. Однако из-за низкого сопротивления при сварке алюминия необходимо использовать очень высокий ток: в два-три раза выше, чем для стали эквивалентной толщины.

Кроме того, алюминий разрушает поверхность медных электродов за очень небольшое количество сварных швов, поэтому очень трудно добиться стабильно высокого качества сварки. По этой причине в промышленности используются только специальные способы точечной сварки алюминия, технологии совершенствуются.

Медь и медные сплавы также можно соединять контактной точечной сваркой, однако обычные электроды не подойдут, поскольку выделение тепла в электродах и заготовках должно отличаться. Электроды изготавливаются из сплава с высоким электрическим сопротивлением и температурой плавления, намного превышающей этот параметр меди, намного выше 1080 °C. Электродные материалы для точечной сварки меди обычно содержат молибден и вольфрам.

Точечная сварка применяется в ряде отраслей промышленности, включая автомобильную, аэрокосмическую, железнодорожную, бытовой сектор, изготовление металлической мебели, электроники, медицинского оборудования и строительных конструкций.

Учитывая легкость, с которой точечная сварка поддается автоматизации в сочетании с роботами и манипуляторами, это наиболее распространенный процесс соединения на больших производственных линиях, в частности, это основная технология соединения элементов стальных вагонов уже более 100 лет.

Предыдущая статья

Представление о порошковой металлургии и дисперсных материалах

Следующая статья

Измерительная система

Статьи на тему: Технологии

Статьи на похожую тему:

К началу