Все о сварке

Контактная роликовая сварка


Шовная и роликовая контактная сварка

Шовная контактная сварка, также встречается название Роликовая сварка — сварочный процесс, при котором детали соединяются швом, состоящим из ряда отдельных сварных точек (литых зон), частично перекрывающих или не перекрывающих одна другую. В первом случае шов будет герметичным. Во втором случае шовная сварка выполненная отдельными точками без перекрытия практически не будет отличаться от ряда точек, полученных при точечной сварке. Процесс шовной сварки осуществляется на специальных сварочных станках с двумя (или одним) вращающимися дисковыми роликами-электродами, которые плотно сжимают, прокатывают и сваривают соединяемые детали. Толщина свариваемых листов колеблется в пределах 0,2—3 мм. Применяется при изготовлении различных емкостей, где требуются герметичные швы — бензобаки, трубы, бочки, сильфоны и др.

Шовная сварка является разновидностью контактной сварки, поэтому в основу ее технологии заложены тепловое воздействие электрического тока по закону Джоуля — Ленца и усилие сжатия свариваемых деталей. Существует три способа выполнения шовной сварки: непрерывная, прерывистая и шаговая.

Непрерывная шовная сварка осуществляется при непрерывном движении деталей и непрерывном протекании сварочного тока. Толщина свариваемых листов, как правило, не превышает 1 мм. Применяется редко из-за перегрева сварочных роликов и свариваемых деталей, невысокого качества сварки и относительно низкой стойкости электродов. Используется для сварки неответственных изделий из малоуглеродистых сталей.

Признаком этого вида сварки является наличие хотя бы одного электрода в форме ролика, катящегося по шву. По форме и расположению электродов имеется несколько основных видов шовных машин. Машины для двусторонней сварки могут быть разделены на двухроликовые , многороликовые и однороликовые . В последнем случае вторым электродом служит оправка для закрепления изделия. Машины для односторонней шовной сварки могут иметь один, два или несколько роликов. Двусторонние, двухроликовые машины могут быть приспособлены для выполнения продольного или поперечного шва. В первом случае ролики вращаются в плоскости рукавов машины. Это расположение электродов применяется, например, для сварки продольного шва цилиндрических изделий.

Длина шва, свариваемого за один приём, ограничивается величиной вылета машины. Поперечное расположение роликов применяется, например, для сварки поперечных круговых швов на цилиндрических изделиях, но может быть использовано также для сварки прямолинейных швов какой угодно большой длины при расстоянии шва от края изделия, допускаемом вылетом машины. Опыт показывает, что шовная сварка даёт удовлетворительные результаты лишь при прерывистом режиме работы, когда сварка ведётся отдельными импульсами, а сварной шов состоит из отдельных сварных точек, края которых взаимно перекрываются. Прерывистая сварка может осуществляться следующими двумя приёмами;

а) детали или ролики движутся прерывисто, приостанавливаясь на короткие промежутки времени, ток даётся в момент остановки перемещения ролика;

б) ролики перемещаются непрерывно, вращаясь с постоянной скоростью, а ток подаётся отдельными импульсами с перерывами между ними.

Первый более сложный метод сварки с прерывистым движением ролика в нашей промышленности применяется мало из-за сложности конструкции механической части требующихся машин. Применяется преимущественно прерывистая подача тока при непрерывном перемещении роликов.

Шовная сварка с непрерывной подачей тока и непрерывным перемещением роликов может дать удовлетворительные результаты лишь в немногих случаях. Одним из таких случаев является шовная сварка на больших скоростях, когда перерывы тока производятся естественными пульсациями переменного тока нормальной частоты. При этом каждый полупериод тока должен сваривать одну точку шва. При нормальной частоте переменного тока 50 пер/сек/ должно свариваться 100 точек в секунду. При нормальном расстоянии между центрами соседних точек (2—3 мм) производительность сварки получается равной 12—18 м шва в минуту. В настоящее время лишь немногие машины работают с подобными скоростями. В большинстве случаев применяются значительно меньшие скорости сварки и приходится прибегать к искусственному прерыванию тока после сварки каждой точки. Наилучшие результаты дают специальные тиратронные и игнайтронные прерыватели. Механические прерыватели в большинстве случаев дают не вполне удовлетворительные результаты.

Основным характерным узлом механической части шовных машин является привод вращения сварочных роликов. Привод вращения могут иметь как оба ролика, так и один из них — верхний или нижний, в зависимости от характера свариваемого изделия.

Привод может быть шестеренным, в этом случае обеспечивается постоянство угловой скорости вращения ролика, но не вполне обеспечивается постоянство линейной скорости на окружности ролика, меняющейся вместе с износом ролика. Накаточный привод шарошками, сцепляющимися с боковой гранью ролика, обеспечивает лучшее постоянство линейной скорости ролика независимо от его износа, но не вполне гарантирует постоянство угловой скорости вследствие возможности проскальзывания шарошки по ролику. Шарошечный привод непрерывно зачищает рабочую поверхность ролика, что является также преимуществом этого привода.

Разновидностью шовной контактной сварки является шовностыковая сварка.

Метод применяется для изготовления сварных стальных труб.

Таким способом могут изготовляться трубы от самых малых диаметров до диаметра 600 мм с толщиной стенки от 0,5 до 12 мм.

Трубная заготовка поступает под сварочные ролики 3, которые в этих машинах часто составляют конструктивно одно Целое со сварочным трансформатором, вращающимся вместе с роликами. Далее сваренная труба поступает на калибрующие валки 4, где срезывается грат сварного шва в горячем состоянии, а сама труба калибруется, получая определённый диаметр и правильную форму сечения. После этого летучие ножницы 5 отрезают куски трубы заданной длины, и особое приспособление складывает их в штабель. Агрегат при небольшом количестве обслуживающих рабочих даёт около километра готовой высококачественной стальной трубы за один час работы.

Контактные машины непосредственно или с небольшими конструктивными изменениями применяются для некоторых специальных целей, например для нагрева заклёпок, заготовок под ковку,. штамповку и др. На контактных машинах может производиться также пайка деталей твёрдыми припоями. В особенности важна напайка пластин быстрорежущей стали на державки металлорежущего инструмента.

Шовная сварка применяется при изготовлении различных герметичных емкостей, например, топливных баков автомобилей и летательных аппаратов, емкостей и камер бытовой техники, плоских отопительных радиаторов и т.п. Шовная сварка обеспечивает получение прочноплотных швов при производстве чувствительных элементов в приборостроении. Скорость сварки швов может достигать на отдельных участках 10 м/мин, а плотность соединений обеспечивает высокую надежность работы сварных конструкций в условиях очень низкого вакуума или больших давлений рабочей среды.

megalektsii.ru

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 1

Роликовая контактная сварка применяется в тех случаях, когда необходимо получить не только прочное, но и плотное соединение деталей между собой. При этом способе свариваемые детали накладываются внахлестку друг на друга и зажимаются роликовыми электродами ( фиг.  [1]

Роликовую контактную сварку выполняют на электросварочной шовной машине АШП-25. На этой машине можно сваривать детали при шести различных режимах работы, так как роликовый электрод имеет шесть скоростей вращения. Это позволяет сваривать стальные листы различной толщины, не заменяя элементов оборудования.  [2]

Точечную и роликовую контактную сварку, при которой зоны максимального нагрева малодоступны для атмосферных газов, обычно производят без защитной среды. Стыковую сварку оплавлением некоторых тугоплавких металлов также иногда выполняют на воздухе; в этом случае роль защитных газов выполняют пары свариваемого металла, выделяющиеся в стыке.  [3]

Машины роликовой контактной сварки с наружным водяным охлаждением роликов должны иметь корыто-поддон для сбора стекающей воды.  [4]

Машины роликовой контактной сварки с наружным водяным охлаждением ролпков должны иметь корыто-поддон для сбора стекающей воды.  [5]

В области роликовой контактной сварки улучшены серийные машины и аппаратура управления сварочным процессом. Созданы импульсные машины с шаговым перемещением деталей, облегчающие качественную сварку легких сплавов. Ряд предприятий разработал и внедрил специальные приспособления, позволяющие выполнять роликовую сварку любых криволинейных швов, практически неограниченной длины. Наличие таких приспособлений позволяет значительно расширить область применения этого вида сварки.  [6]

Для соединения мембран применяют роликовую контактную сварку герметичным швом. Предварительно мембраны скрепляют точечной сваркой в 4 - 8 точках, расположенных симметрично по борту мембраны.  [7]

Соединения листов, сваренных роликовой контактной сваркой, испытываются растяжением образцов, представленных на фиг.  [8]

Герметизация мембранной оболочки грузового танка выполняется обычно роликовой контактной сваркой или сваркой трением. Стрелками показаны усилия, возникающие при их взаимодействии.  [9]

Соединение внахлестку является основным видом соединений при точечной и роликовой контактной сварке.  [10]

Одним из универсальных и надежных видов оборудования являются установки роликовой контактной сварки, применяемые для герметизации мегаллостеклянных и металлокерамических корпусов прямоугольной формы размером до 75 мм.  [11]

В предлагаемом теплообменнике для снижения его стоимости путем применения роликовой контактной сварки для крепления ребер последние выполнены в виде спирали и имеют U-образную форму в сечении, перпендикулярном оси трубчатой поверхности.  [12]

Одними из универсальных и надежных видов оборудования являются установки для роликовой контактной сварки, позволяющие герметизировать металлостеклянные и металлокерамиче-ские корпуса размерами до 75 мм.  [13]

Виды контакта и сварки разнообразны и различаются формой получаемого сварного соединения; основными являются стыковая, точечная и роликовая контактная сварка. Сварочный ток может быть постоянным или переменным, нормальной, пониженной или повышенной частоты.  [14]

Виды контактной сварки разнообразны и различаются формой получаемого сварного соединения; основными являются стыковая, точечная и - роликовая контактная сварка. Сварочный ток может быть постоянным или переменным, нормальной, пониженной или повышенной частоты.  [15]

Страницы:      1    2

www.ngpedia.ru

Шовная (роликовая) сварка

Процесс шовной сварки осуществляется на специальных сварочных станках с двумя (или одним) вращающимися дисковыми роликами-электродами, которые плотно сжимают, прокатывают и сваривают соединяемые детали. Толщина свариваемых листов колеблется в пределах 0,2—3 мм. Применяется при изготовлении различных емкостей, где требуются герметичные швы — бензобаки, трубы, бочки, сильфоны и др.

Аппараты роликовой сварки российского производства

Сущность процесса

Роликовая сварка является разновидностью контактной сварки, поэтому в основу ее технологии заложены тепловое воздействие электрического тока по закону Джоуля — Ленца и усилие сжатия свариваемых деталей.

Заготовки накладывают друг на друга и зажимают обычно между двумя дисковыми электродами усилием сжатия Fсв (P). При подаче тока металл в зоне контакта деталей по оси электродов начинает нагреваться и расплавляться. По мере движения (прокатывания) заготовок между дисковыми электродами образуются новые сварные точки, перекрывающие или не перекрывающие друг друга. Как и при точечной сварке, не требуются специальные средства защиты расплава от взаимодействия с атмосферой.

Рисунок. Схема роликовой (шовной) сварки. Ролики шовной сварки

В зависимости от характера перемещения деталей и подачи сварочного тока различают следующие способы шовной сварки:

Непрерывная сварка выполняется сплошным швом при постоянном протекании тока, непрерывном движении заготовок, а также при постоянном давлении дисковых электродов на свариваемые поверхности. Толщина свариваемых листов, как правило, не превышает 1 мм. Она получила ограниченное применение из-за быстрого износа роликов и сильного перегрева контактирующих с ними поверхностей деталей. Важное значение при непрерывной сварке имеют тщательная зачистка свариваемых поверхностей, одинаковая толщина и однородность состава соединяемых изделий. Используется для сварки не ответственных изделий из малоуглеродистых сталей.

Рисунок. Циклограмма непрерывной шовной сварки

Благодаря меньшему перегреву роликов и заготовок наиболее распространена прерывистая шовная сварка, осуществляемая при импульсной (прерываемой) подаче тока, непрерывном перемещении заготовок и постоянном давлении роликов. При каждом импульсе сварочного тока формируется единичная литая зона. Для образования герметичного шва с перекрывающимися сварными точками подбирается определенное соотношение скорости вращения дисковых электродов и частоты импульсов тока. Толщина свариваемых листов — до 3 мм.

Рисунок. Циклограмма прерывистой шовной сварки

При шаговой шовной сварке к роликам прикладывается постоянное давление, детали перемещаются прерывисто (пошагово), а ток подается только во время остановки роликов. При этом контактируемые поверхности роликов и заготовок меньше перегреваются. Однако машины для данного способа сварки конструктивно сложнее и менее производительны.Толщина свариваемых листов — до 3 мм. Применяется для сварки алюминиевых сплавов и плакированных металлов.

Желательный диаметр электродов 150—200 мм, так как при меньшем диаметре увеличивается их износ. При сварке металлов толщиной менее 0,5 мм применяют электроды диаметром 40—50 мм. Для изготовления электродов для точечной и роликовой сварки используется медь марки М1, кадмиевая, хромистая, берилиевая бронзы и другие сплавы.

Рисунок. Циклограмма шаговой шовной сварки

Станки роликовой сварки

rt.alex.ru.net

Точечная контактная сварка:

Виды точечной контактной сварки:

а– двухсторонняя одноточечная;

б- двухсторонняя многоточечная;

в– односторонняя;

г – с косвенным подводом тока.

Схемы точечной контактной сварки:

а– двухсторонней;

б –односторонней;

1– заготовки;2– электрод;3- жидкая точка;4– уплотняющий поясок;5- подкладка;Iит– ток источника тока;Iсв– сварочный ток;I1ш– ток шунтирования вверхней заготовке,I2ш– ток шунтирования между сварными точками;Iп– ток шунтирования в подкладке;h– величина проплавления;d– диаметр жидкой точки.

Циклограммы контактной точечной сварки:

а- с преждевременным включением тока;

б- с нормальным включением тока при постоянном усилии;

в- с применением ковочного давления;

I– ток;Р– усилие;Ро– усилие предварительного сжатия;Рк- ковочное усилие;t – время;tк– время запаздывания снятия давления с электродов;tпр– время предварительного сжатия;tп– время запаздывания включения ковочного усилия.

Температурное поле зоны контактной точечной сварки:

а, б, в– стадии нагрева;

г– стадия проковки;

50…1300– температура в градусах Цельсия.

Машины для контактной точечной сварки

Сварочные клещи

Споттер

Макрошлиф сварной точки

Роликовая контактная сварка:

Схемы

а– двухсторонняя;

б– односторонняя.

Циклограммы контактной роликовой сварки:

а– переменным током без пауз;

б– импульсной;

I– ток;Р– сила;t– время;tс– время сварки; tп– время паузы.

Роликовая сварочная машина

Рельефная контактная сварка:

Схемы сварки

а– листовых заготовок;

б– листовой и объемной заготовок;

1– верхний электрод;2– листовая заготовка с отштампованным рельефом;3– листовая заготовка без рельефа;4– нижний электрод;5– объемная заготовка с отштампованным рельефом;P– усилие сжатия заготовок.

Лучевые виды сварки лазерная сварка

1 – заготовки; 2 – лазерный луч; 3 – парогазовый канал: 4 – плазменный факел; 5 – хвостовая часть ванны; 6 – сварной шов.

Схемы защитных сопел

а– сварка деталей малой толщины;б– сварка с глубоким проплавлением.

Макрошлифы сварных соединений:

стыкового одностороннего (а),

двухстороннего (б),

с подваркой корня шва (в), углового (г),

таврового (д),

нахлёсточного (е),

проплавного 3-х слойного (ж) из корпусной стали 09Г2С (а),

высокопрочной стали 12ХН4МДА (б-г,ж),

высоколегированной коррозионностойкой стали марки 08Х18Н10Т (д-ж).

Сварка выполнялась на СО2-лазере “Ижора-М”

Внешний вид лазерных сварных соединений и шлифов из труб диаметром 4 (а),

60 (б) и

300 мм (в) из стали 08Х18Н10Т (а, в) и

ст 20 (б).

Толщина стенки: а) 0,2мм, б) 3 мм и в) 12 мм.

Радиочастотная сварка

химические виды сварки

термитная сварка

газовая сварка

Основные дефекты сварки плавлением

Непровар– это участок сварного соединения, где отсутствует сплавление между свариваемыми деталями, например, в корне шва, между основным и наплавленным металлом (по кромке) или между смежными слоями наплавленного металла. Непровары уменьшают рабочее сечение сварного шва, что может привести к снижению работоспособности сварного соединения. Являясь концентраторами напряжений, непровары могут вызвать появление трещин, уменьшить коррозионную стойкость сварного соединения, привести к коррозионному растрескиванию. Непровар является очень опасным дефектом сварки.

Непровары

а, б, в – в корне одностороннего и двустороннего стыкового шва;

г – по кромке между основным и наплавленным металлом

Причина непровара:1) Малая величина сварочного тока; 2) Большая скорость перемещения электрода; 3) Слишком большая длина дуги; 4) Малый угол скоса кромок или большая величина притупления; 5) Смещение и перекосы свариваемых кромок; 6) Малая величина зазора между кромками; 7) Несоответственно большой диаметр электрода; 8) Затекание шлака в зазоры между свариваемыми кромками; 9) Неправильный выбор полярности для данной марки электродов Непровар является очень опасным дефектом сварки.

Пористость– газовые пузырьки в металле. Обычно они имеют сферическую или близкую к ней форму. В сварных швах углеродистых сталей поры зачастую имеют трубчатую форму. Первоначально, возникнув в жидком металле шва за счет интенсивного газообразования, не все пузырьки газа успевают подняться на поверхность и выйти в атмосферу. Часть из них остается в металле шва. Размеры таких пор колеблются от микроскопических, до 2…3 мм в диаметре, и за счет диффузии газов могут расти. Кроме одиночных пор, вызванных действием случайных факторов, в сварных швах могут появляться поры, равномерно распределенному по всему сечению шва, расположенные в виде цепочек или отдельных скоплений

Поры

а – выходящие на поверхность шва; б – не выходящие на поверхность шва; в – групповое расположение пор; г – расположение пор при электрошлаковой сварке; Причины пористости:1) Наличие газов в металле, которые не успевают полностью выделиться в процессе кристаллизации металла; 2) Взаимодействие закиси железа с углеродом, в результате чего выделяется окись углерода и углекислый газ; 3) Наличие влаги в покрытии или во флюсе (при автоматической сварке); 4) Наличие ржавчины на свариваемых кромках или проволоке.

Трещины – дефекты сварных швов, представляющие собой макроскопические и макроскопические межкристаллические разрушения, образующие полости с очень малым начальным раскрытием. Под действием остаточных и рабочих напряжений трещины могут распространяться с высокими скоростями. Поэтому вызванные ими хрупкие разрушения происходят почти мгновенно и очень опасны

Продольная горячая трещина

Холодные трещины.

а – продольная трещина по шву; б – поперечная трещина по шву; в – продольные и поперечные трещины

Причины трещин:1) Усадочные напряжения, превышающие предел прочности металла; 2) Жесткое закрепление свариваемых элементов; 3) Структурные напряжения, например, образование мартенсита; 4) Повышенное содержание углерода, серы и фосфора в металле; 5) Сварка при низкой температуре; 6) Дефекты шва (поры, шлаковые включения и т.д.), вызывающие местную концентрацию напряжений в металле шва; 7) Сосредоточение нескольких швов на небольшом участке изделия, вызывающее повышенные местные напряжения (концентрация напряжений).

Шлаковые включения– это полости в металле сварного шва, заполненные шлаками, не успевающими всплыть на поверхность шва. Шлаковые включения образуются при больших скоростях сварки, при сильном загрязнении кромок и при многослойной сварке в случаях плохой очистки от шлака поверхности швов между слоями. Форма шлаковых включений может быть самой разнообразной, вследствие чего они являются более опасными дефектами, чем округлые поры.

Шлаковые включения

а – в корне одностороннего шва; б – в корне двустороннего шва.

Причины шлаковых включений:1) Тугоплавкость и повышенная вязкость шлаков электродных покрытий; 2) Высокий удельный вес шлака; 3) Недостаточное раскисление металла шва; 4) Большое поверхностное натяжение шлака; 5) Плохая очистка поверхности валиков от шлака при многослойной сварке; 6) Затекание шлака в зазоры между свариваемыми кромками и в месте подрезов; 7) Неравномерность плавления электродного покрытия.Пережог– окисление по границам зерен.Причины пережога:1) Замедленное движение источников нагрева; 2) Большая сила тока (большой номер наконечника горелки).Прожог – дефект сварки, заключающийся в вытекании металла сварочной ванны через отверстие в шве с образованием в нем полости.Причины прожога:1) Чрезмерная сила тока; 2) Слишком медленное перемещение источника нагрева; 3) Малая толщина металла; 4) Большой зазор между свариваемыми кромками; 5) Малая величина притупления кромок.

Подрез– дефекты сварного соединения, представляющие собой местные уменьшения толщины основного металла в виде канавок, располагающихся вдоль границ сварного шва. Подрезы относятся к наиболее часто встречающимся наружным дефектам, образующимися, как правило, при сварке угловых швов с излишне высоким напряжением дуги и в случае неточного ведения электрода. Одна из кромок проплавляется более глубоко, металл стекает на горизонтально расположенную деталь и его не хватает для заполнения канавки. В стыковых швах подрезы образуются реже. Обычно при повышенном напряжении дуги и большой скорости сварки образуются двусторонние подрезы. Такие же подрезы образуются и в случае увеличения угла разделки при автоматической сварке.

Подрезы

Причины подреза: 1) Большая сила тока; 2) Неправильное положение электрода и направление дуги.Несплавления – Отсутствие сплавления между основным металлом и металлом сварочной ванны по периметру шва. Дефект образуется при повышенных скоростях и силах тока более 1500А. Для предотвращения появления несплавлений прибегают к уменьшению разрыва по времени между образованием и заполнением канавки, а так же получение благоприятной формы провара и уменьшения скорости сварки. Зона сварки должна быть тщательно очищена от грязи а масел

Несплавления

studfiles.net


Смотрите также