Общая информация
Начнем с определения. Контактная сварка — это технология соединения металлов, которая основа на формировании сварной точки путем одновременного нагрева и деформации металлических деталей. Детали помещаются между двумя металлическими электродами, которые с усилием сжимают заготовки и при этом подогревают площадь соприкосновения с металлом. Формируется сварная точка. Чем больше точек и чем больше их диаметр, тем прочнее соединение.
В начале 2021 года стало известно, что инженеры из немецкого института создали сварочные машины, способные сваривать металл с пластиком. Ранее эта технология была недоступна. Суть сварки заключается в нагреве только металлической детали, которая в свою очередь начинает плавить пластмассовую заготовку. При этом обе детали так же сжимаются, по аналогии с классической контактной сваркой.
Контактная сварка с применением специальных машин применяется в промышленности. Она имеет множество преимуществ при массовом или серийном производстве, поскольку позволяет выпускать большой объем продукции с достойным качеством швов.
Основные требования
В местах сварки металл не должен терять прочность и пластичность. Некоторые стали, например, 35ГС, запрещено соединять данным методом, поскольку материал в зоне шва становится хрупким. Каркасы из таких стержней собирают с помощью вязальной проволоки или фиксаторов из пружинной стали.
Рекомендуем к прочтению Способы прогрева бетона с помощью сварки
Перед сваркой с арматуры удаляют грязь и пыль. При небольшом объеме работ ее зачищают до металлического блеска, что положительно отражается на качестве шва. На крупных стройках этого не делают, т.к. подобная подготовка влечет за собой существенное удорожание процесса и растягивание его во времени. Толщину электрода и сварочный ток подбирают так, чтобы избежать прожига стержня.
Подробнее о сварочных машинах
На сегодняшний день машина контактной сварки — это высококачественное и надежное сварочное оборудование. Оно предназначено для бесперебойной работы и выполнения сварки в больших объемах. Такие аппараты редко выходят из строя, поскольку имеют простой конструктив и сделаны из долговечных материалов. Машины для сварки производят на многих заводах. Отметим , «Искра» и «КЗЭСО».
Контактный сварочный аппарат способен выполнять любой тип контактной сварки, в том числе точечную сварку и шовную сварку. Также машины контактной сварки без проблем соединяют любые типы металлов, без потери производительности или снижения качества соединений. Лучше всего подобные аппараты справляются с листовым металлом. Большинство сварочных машин автоматизированы, так что сварщику необходимо лишь правильно настроить аппарат и направлять деталь.
Промышленные машины стыковой сварки способны сформировать как прерывистые, так и непрерывные соединения из множества сварных точек. Это очень важно при массовом производстве. Станок контактной сварки прост и понятен в применении. Контактную сварку сможет выполнить даже мастер без опыта. Тем не менее, вакансия сварщика на машине контактной сварки очень востребована. Многие заводы ищут специалистов, которые смогут выполнять большой объем работ быстро и качественно.
Машины контактной сварки
Двусторонняя контактная точечная сварка – образование неразъемного сварного контакта. На сварочных линиях, чаще применяется машина контактной сварки, оборудование нагревает детали в месте стыка электрическим током. Далее, под действием сжимающего усилия, управление которым может быть механическим или пневматическим, оборудование производит пластическую деформацию области соединения.
Точечная сварка применяется для стыковки тончайших деталей (от 1 – 2 мм) до 20 мм. Цена машин зависит от технических характеристик:
- максимальной мощности;
- силы сварочного тока;
- вылета консоли;
- диаметра электродов.
Аппараты используются для серийного производства изделий в машиностроительной отрасли, авиационной промышленности, для изготовления товаров народнохозяйственного назначения и обладают рядом преимуществ по сравнению с другими видами сварочного оборудования.
Преимущества машин контактной точечной сварки
- сварные соединения имеют высокое качество – из-за точечного воздействия;
- устройства обладают высокой производительностью – можно автоматизировать процесс;
- отличаются отсутствием присадочных материалов и вредных для здоровья испарений.
Самые известные производители аппаратов точечной сварки
Машины итальянского производителя TECNA считаются самыми популярными для использования на серьезных производствах. Имеют многопроцессорные схемы управления и позволяют сделать процесс сварки еще более качественным, точным и продуктивным. Оборудование TECNA признано лучшим среди мировых брендов, производящих машины для двусторонней точечной сварки.
Foxweld – выпускает более бюджетные машины контактной точечной сварки. Такие устройства незаменимы для соединения металлов с высокой теплопроводностью (алюминия, меди и др.), заготовок различной толщины или разных по составу материалов на мелких производствах.
Как выбрать аппарат
- Стационарные аппараты выбирают с учетом максимального вылета консолей (плеч). Это расстояние, на которое могут быть вынесены электроды от края детали. Устройство тем функциональнее, чем выше данная величина. Например, максимальное значение вылета для аппарата TECNA 4645NE – 550 мм, а для Foxweld МТР-16 – 280 мм.
- Максимальный ток сварки. Чем он выше, тем с более толстыми заготовками машина сможет работать. Толщина свариваемых деталей – это идеальное значение, которое указывается в технических параметрах к машинам, для обеспечения качественного соединения однородных материалов одинаковой толщины.
- Сварочная мощность устройств варьируется от 10 кВт в аппарате Foxweld МТР-10, до 420 кВт TECNA 8203, машине для точечной и рельефной сварки. От этого показателя зависит толщина металла, который можно использовать для работы. В аппаратах TECNA она достигает 22+22 мм.
Мы предлагаем выбрать и купить машины контактной сварки лучших производителей отрасли – обращайтесь, мы знаем, как оптимизировать ваш сварочный процесс!
Особенности применения
Многие новички ошибочно полагают, что раз при контактной сварке машина сама формирует сварную точку, значит и качество швов всегда будет беспрекословно идеальным. Это не совсем так. Если машина исправна, то она действительно будет выполнять свою работу достойно. Но не только от машины зависит конечный результат.
Чтобы добиться качественного прочного соединения, необходимо правильно подготовить металл под сварку и настроить сам аппарат. С подготовкой все более-менее ясно. Нужно очистить поверхность от коррозии, загрязнений, следов краски и т.д., а также тщательно зачистить металл. А вот с настройкой у многих возникают проблемы.
В этой статье мы не будет подробно рассказывать, как настраивать сварочную машину для контактной сварки, поскольку это тема для отдельной статьи. Скажем лишь, что нужно обращать особое внимание на диаметр сварной точки и глубину проплавления. Эти параметры самые важные. Если вы хотите больше узнать о том, как выбрать параметры для настройки машины, прочтите ГОСТ 15878-79.
Там вы найдете актуальную информацию по данной теме, со всеми формулами и схемами, которые могут понадобиться при расчетах. ГОСТ содержит множество удобных таблиц и дает рекомендации по выбору параметров сварки для всех типов металлов.
Контроль качества
Поскольку сварка машиной не так идеальна, как кажется на первый взгляд, сваренные детали должны подвергаться контролю качества. При контроле чаще всего пользуются неразрушающими методами и визуальным осмотром. Но порой выбранные для контроля образцы приходится разрушать или деформировать, чтобы обнаружить непровары.
Этот дефект слабо выявляется с помощью других методов, в том числе ультразвукового. В целом, непровар — это самый опасный дефект для любой заготовки, сваренной методом контактной сварки.
Способы сварки арматуры
Применяют ручную дуговую сварку, автоматическую и полуавтоматическую. Существует несколько вариантов расположения стержней один относительно другого.
Внахлест
К такому способу прибегают на участках, не подверженных большим нагрузкам. Придерживаются следующих рекомендаций:
Соединение арматурной стали внахлест.
- Соединяют стержни одинаковой толщины.
- Данный параметр (D) должен быть не менее 20 мм.
- Минимальная длина нахлеста составляет 10D.
- Стержни располагают горизонтально.
Встык
Этот тип соединения применяют для стержней диаметром 20-100 мм. Сварку осуществляют ванным способом:
- Арматуру укладывают с небольшим зазором между торцами.
- Ограничивают пространство между стержнями с 3 сторон накладками или специальной U-образной скобой.
- Сварочным электродом оплавляют торцы, в результате чего в зазоре между ними образуется ванна расплавленного металла.
- После его остывания накладки удаляют.
Сварка арматуры встык.
Преимущества способа:
- высокие прочность и надежность соединения (подходит для ответственных конструкций);
- возможность вести работы в любом пространственном положении.
Недостаток – высокий расход электродов. Чтобы заполнить ванну между прутами толщиной 28 мм, понадобится 3 4-миллиметровых расходника. Если они плавятся последовательно, от мастера требуется умение быстро менять их. Проще закрепить все 3 электрода в специальной гребенке и варить ими одновременно.
Точечная контактная
Такую сварку применяют на автоматизированных производствах. Ее преимущество – высокая производительность. Недостатки:
- большая энергоемкость;
- потребность в специальном крупногабаритном оборудовании (может эксплуатироваться только в условиях промышленного предприятия).
Порядок действий:
- Стержни зачищают до металлического блеска.
- Зажимают в станке клещами с подключенными к ним электродами.
- Подают короткий электрический импульс.
Точечная контактная сварка арматуры.
Арматуру можно накладывать друг на друга или соединять встык. Во втором случае действуют ограничения по диаметру:
- Для гладких стержней – не менее 14 мм.
- Для профилированных – не менее 32 мм.
При наложении стержней внахлест сварку производят в нескольких точках.
Крестообразная
Сварку выполняют строго в горизонтальном или вертикальном положении. Это обеспечивает плотный контакт арматуры и предотвращает вытекание расплавленного металла. Электрод держат под углом 30-45° к плоскости стержней.
Крестообразная сварка арматуры.
Данный вид сварки нельзя выполнять при отрицательных температурах воздуха.
Оборудование и материалы для сварки
Арматуру варят стандартными аппаратами для электродуговой сварки:
- трансформаторными;
- выпрямителями;
- инверторами, в т.ч. бытовыми.
Газовую сварку не применяют.
Разовые и небольшие по объему работы производят ручным способом. Ему присущи такие недостатки:
- требуется исполнитель с высокой квалификацией;
- процесс занимает много времени;
- характеризуется высокими расходами.
Рекомендуем к прочтению Описание метода радиографической дефектоскопии
При серийном изготовлении каркасов в производственных условиях задействуют полуавтоматическую и автоматическую сварку. Это дает следующие преимущества:
- возрастают качество и производительность работ;
- снижаются себестоимость и требования к квалификации исполнителя.
В зависимости от того, какое оборудование имеется в наличии, применяют плавящиеся или тугоплавкие электроды.