Методические указания по выполнению лабораторной работы №7 для студентов 1-го курса дневной и вечерней форм обучения всех специальностей

Федеральное агентство по образованию

Брянский государственный технический университет

«Утверждаю»

Ректор университета

____________А. В. Лагерев

«19» 09
2007 г.

ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

ТЕХНОЛОГИЯ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ

Методические указания

по выполнению лабораторной работы №7

для студентов 1-го курса дневной и вечерней

форм обучения всех специальностей

Издание второе,

исправленное и переработанное

Брянск 2007

УДК 621.78.11

Технология конструкционных материалов. Технология контактной сварки: Методические указания по выполнению лабораторной работы № 7 для студентов 1-го курса дневной и вечерней форм обучения всех специальностей. - 2-е изд., испр. и перераб. - Брянск: ЕГТУ, 2002,-8 с.

Разработали: С.В.Давыдов,

канд.техн.наук, доц.

Е.В.Ковалева,

асс.

Рекомендовано кафедрой "Технология металлов и металловедение" БИУ (протокол № 5 от 14.05.02).

Печатается по изданию: Материаловедение и обработка материа­лов. Технология контактной сварки: Методические указания к выполне­нию лабораторной работы № 8 для студентов 1-го курса всех специаль­ностей, 1996.

ВВЕДЕНИЕ

Тернии "Контактная ©варка" включает все виды сварки, основан­ные на использовании тепла, выделяющегося в металле свариваемых де­талей и в контакте между ними при прохождении электрического тока.

Основными способами электрической контактной сварки являются точечная, шовная (роликовая) и стыковая. Эти три вида контактной сварки нашли наибольшее применение в промышленности.

Цель настоящей работы состоит в ознакомлении студентов с физи­ческой сущностью этих видов сварки и технологическими особенностями применения их в промышленности.

Продолжительной работ - 2 часа.

1. КОНТАКТНАЯ ТОЧЕЧНАЯ СВАРКА

Принципиальная схема этого способа показана на рис.1. Сварка осуществляется следующим образом: тщательно зачищенные детали 1

собирают внахлестку и помещает между электродами 2 точечной машины. Затем детали сжимают элек­тродами с усилием Р и по вто­ричной цепи пропускают электричес­кий ток с помощью контактного трансформатора 3. При этом в де­талях и в контакте между ними вы­деляется большое количество тепла, достаточное для расплавления час­ти металла и образования сварной точки (ядра) 4 при последующем охлаждении.

Тепло, выделяющееся в контактах между деталями и электродами, влияния на образование литого ядра не оказывает, поскольку оно быст­ро отводится в медные электроды, охлаждаемые проточной водой.

Количество тепла, выделяющееся на любом участке сварочной цепи, определяется по формуле:

Q=I2
·R·t,

где I - сила тока, А;

Q - количество тепла, Дж;

R - сопротивление участка цепи, Ом;

t - время прохождения тона, с.

Формула показывает, что параметрами режима сварки являются сила тока, время импульса тока, давление, определяющее сопротивление кон­такта между деталями.

Точечную сварку осуществляет согласно циклограммам (рис.2).

Ковочное усилие Рк
необходимо для устранения усадочной рыхлости металла сварной точки.

Некоторые параметры режимов точечной сварки приведены в табл.1.

Таблица 1

Режимы точечной сварки

Толщина каждой детали, мм	Диаметры контактной поверхности электродов, мм	Усилие сжатия, кН	Ориентировочная сила тока, А	Ступень мощности МТ-1222	Время импуль­са, с
0,5 1,0 2,0 3,0	4,0 5,0 6,0 7,0	0,5-1,0 1,0-2,0 2,5-5,0 5,0-8,0	4000-5000 6000-8000 9000-14000 14000-18000	111-1У 1У-У У1-УП УП	0,1-0,2 0,2-0,4 0,35-0,1 0,6-1,1

Время импульса тока на машине МТ-1222 устанавливается по табл.2.

Точечная сварка обеспечивает высокую экономичность, производи­тельность (более 200 точек в минуту) и качество. Она широко применяется при изготовлении узлов автомобилей, самолетов, сельскохозяйст­венной техники и т.п.

Таблица 2

Время импульса тока, устанавливаемое на машине ИТ-1222

Позиция сварочного цикла	Диапазон	Деление шкалы переключателя
		0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
		Длительность
Сварка (верхний переключатель)	1	0,02	0,04	0,06	0,08	0,1	0,12	0,14	0,16	0,18	">0,2	0,22
		0,08	0,14	0,2	0,26	0,34	0,4	0,48	0,56	0,62	0,68	0,75

2. ШОВНАЯ СВАРКА

Принципиальная схема шовной сварки показана на рис.3. Физическая сущность процесса образования сварной точки при сварке деталей этим способом аналогична точечной сварке. Отличие состоит в том, что применяют роликовые вращающиеся электроды 1, между которыми непрерыв­но с постоянной скоростью дви­жутся свариваемые детали 2.

Режим сварки (I, P, Vсв
, время импульса тока tu
и время паузы tп
) устанавлива­ют так, чтобы обеспечивалось перекрытие сварных точек (рис.3).

При этом создается прочноплотное сварное соединение. Макси­мальная толщина свариваемых деталей составляет 3,0 мм. Скорость свар­ки достигает 100 м/мин и более.

В табл.3 приведены некоторые режимы сварки малоуглеродистой стали.

Шовную сварку применяют главным образом при изготовлении сосу­дов для хранения жидкостей и для сварки тонких листов из углеродис­тых легированных сталей и алюминия.

Толщина каждой детали	Ширина рабочей части ролика	Усилие сжатия, кН	Скорость сварки, м/мин	Ток, А	Длительность, с
					сварочного импульса tu	паузы, tп
1,0 1,5 2,0	7 7 8	1,8-3,0 2,5-3,75 3,2-4,5	1,0-3,5 0,6-1,5 0,5-1,0	6000-15000 10000-18000 18000-30000	0,04-0,08 0,08-0,16 0,16-0,24	0,02-0,04 0,04-0,08 0,08-0,12

Таблица 3

Режимы сварки малоуглеродистой сварки

3. СТЫКОВАЯ СВАРКА

На рис.4 показана принципиальная схема стыковой сварки. Для

осуществления сварки этим способом детали 1 устанавливают в контакт­ных губках 2 и 3 и надежно зажима­ют усилием Р1
. Контактные губки 3 имеют возможность осевого пере­мещения, за счет чего достигается сжатие деталей с усилием Р2
.

Стыковую сварку осуществляют со­противлением и оплавлением. В первом случае детали сводят до соприкосновения и включают трансформатор 4, в результате по свариваемым деталям проходит ток большой силы. Этим током металл в зоне контакта нагревается до тем­пературе 1200-1300 о
С, после чего детали сжимают усилием Р2
. При пластической деформации нагретого металла окисные пленки разрушаются и образуются участки чистого металла, по которым происходит сва­ривание деталей. Оставшиеся в металле окисные пленки снижают меха­нические свойства металла сварного соединения. Этот способ применя­ют при изготовлении неответственных изделий.

Для осуществления стыковой сварки вплавлением сначала включают трансформатор, затем детали, находящиеся под напряжением, сводят до соприкосновения. Через возникающие контакты проходит ток, который нагревает металл в зоне контактов до плавления и частичного испа­рения. Процесс оплавления свариваемых поверхностей заканчивают, когда вся площадь их будет покрыта тонким слоем металла. Жидкий металл и окислы выдавливаются за пределы сварного соединения. Этим достигается высокое качество сварки.

Стыковой сваркой оплавлением сваривает режущий инструмент (сверла» зенкеры, развертки), трубы любого диаметра, рельсы, ободья автомобильных колес и другие изделия ответственного назначения.

4. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Установить на машине МТ-1222 режим сварки образцов согласно их толщине, пользуясь табл.1 и 2.

2. Осуществить сварку.

3. Провести опытную сварку образцов на шовной стыковой машине.

5. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

В отчете кратко описать физическую сущность основных спосо­бов контактной сварки и области применения.

Описать выбор режима и технологию точечной» шовной и стыковой сварки.

6. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

1. Запрещается открывать дверцу точечной машины и касаться деталей внутреннего устройства.

2. Процесс стыковой сварки наблюдать через защитное стекло.

3. При сварке образцов студенты должны находиться на рассто­янии не менее 1,0 метра от машины.

4. Все работы по подготовке машине к сварке и сварку на них студенты осуществляют под руководством учебного мастера или пре­подавателя.

5. Перед работой на машинах проверяется надежность их заземления.

7. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. К какому классу сварочных процессов относится контактная сварка и почему?

2. В чем заключается принципиальное отличие шовной сварки от точечной?

3. Каковы разновидности стыковой контактной сварки и их отли­чительные признаки?

4. На чем основывается физическая сущность контактной сварки?

5. Как с помощью циклограммы описать процесс контактной сварки?

6. Укажите область применения каждого вида контактной сварки,

8. СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Дальский А.М. и др. Технология конструкционных материалов.-М.: Машиностроение, 1998.- 667 с.

Технология конструкционных материалов

Технология контактной сварки

Методические указания по выполнению лабораторной работы № 7 для студентов 1-го курса дневной и вечерней форм обучения всех специальностей

Сергей Васильевич Давыдов

Елена Владимировна Ковалева

Научный редактор А.Я. Шатов

Редактор издательства Л.Н.Мажугина

Печать М.Е.Амвросимова

Темплан 2002г..д.161 _

Подписано в печать 19.09.02. Формат 60x84 1/16

Бумага офсетная. Офсетная печать. Усл.печ.л. 0,46. Уч-изд.л. 0,46.

Тираж 50 экз Заказ 591 Бесплатно

Брянский государственный технический университет.

241035, г.Брянск, бульвар 50-летия 0ктября,7, БГТУ,тел.55-90-49.

Лаборатория оперативной полиграфии ЕГТУ, ул. Институтская, 16