Контактная сварка

Обозначение контактной сварки на чертеже

Согласно существующего стандарта условных обозначений точечная сварка имеет следующее обозначение на чертежах:

1. Сплошной шов. Видимый сплошной шов на общем плане чертежа отмечают основной линией, остальные конструктивные элементы основной тонкой линией. Скрытый сварной сплошной шов обозначен штриховой линией.
2. Сварные точки. Видимые сварные соединения на общем чертеже отмечают символом “+”, а скрытые не отмечают вовсе.

От видимого, скрытого сплошного шва или видимой сварной точки идет специальная линия с выноской, на которой отмечаются вспомогательные условные обозначения, стандарты, буквенно-цифровые знаки и т.д. В обозначении присутствует буква “К – контактная и маленькая буква “т”-точечная, указывающие  на метод выполнения сварки и ее разновидность. Швы, не имеющие обозначения, отмечают линиями без полок.

ГОСТ 15878-79 Регламентирует размеры и конструкции сварных соединений контактной сварки

Вся основная информация подается на линии выноске или под ней, в зависимости от обращенной стороны (лицевая или оборотная). Вся необходимая информация о шве берется из соответствующего ГОСТа, что указывается на сноске или дублируется в таблицу швов.

Обозначения сварных соединений в отечественной технической документации и на чертежах

Правила изображения швов в отечественной документации регламентированы ЕСКД (Единой системой конструкторской документации) ГОСТ 2.312-72.

Конструктивные элементы сварных соединений и швов в зависимости от способа сварки должны соответствовать стандартам:

• ГОСТ 5264-80 – ручная дуговая сварка;
• ГОСТ 11534-75 – ручная дуговая сварка под острыми и тупыми углами;
• ГОСТ 14771-76 – дуговая сварка в защитном газе;
• ГОСТ 8713-79 – автоматическое и полуавтоматическое сварки под флюсом.

Видимые швы на чертежах изображают сплошными линиями, а невидимые – штриховыми. Обозначают швы ломаной линией, состоящей из наклонного участка и полочки. Наклонный участок заканчивается односторонней стрелкой, которая указывает местоположение шва.

Видимый и невидимый сварные швы

Характеристика шва соответственно условному обозначению проставляется над полочкой (когда указанный лицевая сторона шва), или под полочкой (когда указанный обратную сторону шва). За лицевую сторону одностороннего шва принимают ту, на которой выполняют сварку, а в двустороннего – любую из сторон. Все элементы условного обозначения располагаются в определенной последовательности и отделены между собой знаком «дефис» (кроме вспомогательных знаков). Обозначение способов сварки буквами проставляют только в случае применения нескольких видов сварки в отдельном изделии. Например,

• Р — ручная электродуговая;
• А — автоматическая сварка;
• П — полуавтоматическая;
• В — дуговая в углекислом газе;
• Г — газовая;
• Аф — автоматическая под флюсом;
• Кс — контактная стыковая;
• Ш — электрошлаковая.

В условном обозначении не указывают стандарт, если все швы выполняются по одному стандарту, но делают соответствующие указания в примечаниях на чертеже.

Описание характеристик шва

Ниже на картинке представлена таблица вспомогательных знаков для обозначения характеристик шва на чертежах.

Характеристика шва в условном обозначении состоит из следующих элементов:

1. Обозначение стандарта на типы и конструктивные элементы швов сварных соединений.
2. Буквенно-цифровое условное обозначение швов.
3. Условное обозначение способа сварки (иногда не указывается).
4. Знак катета шва и его размер в миллиметрах (только для соединений угловых, тавровых и внахлест).
5. Длина свариваемого участка (для прерывистого шва), шаг (длина не свариваемого участка) и знак, которым обозначается цепной или шахматный шов.
6. Обозначение шероховатости механически-обрабатываемой поверхности (ставят в конце условного обозначения или в таблице швов, приведенных на чертеже).

Когда на чертежах есть одинаковые швы, их отмечают единым номером, который ставят на линиях-выносках, а описание характеристик делают только на одном из них. Бывают случаи когда стандарт на метод сварки указан на чертеже, тогда в характеристике шва можно указывать упрощенное буквенно-числовое обозначение шва, которое указывает вид соединения и условный номер шва согласно стандарту.

Рычаги и управление сваркой

Своими руками можно собрать многое

Как я и упоминал раннее, возможно собрать систему управления с помощью электроники из инвертора, при этом добавить ещё и регулятор силы тока, но мы этого делать не будем, потому что это трудоёмкий и нерентабельный процесс.

Тем более, что моя статься направлена, на то, чтоб сделать аппарат ещё больше доступным и простым в работе. Всё же, гораздо проще сделать всё самому с самого начала, для этого вам нужна будет только кнопка вкл/выкл.

Во время сборки своими руками можно применить любые средства, которые есть у вас под рукой, главное, чтоб они не были проводниками тока. А в лучшем случае, вам подойдёт деревянная заготовка или металлическая труба (её необходимо изолировать).

В нашем аппарате, ручками будут служить рычаги, на которых закрепляются проводки, через которые будет проходить ток к электродам. Их желательно сделать длиннее, так как от усилия сжатия зависит качество соединительного шва.

Вы будете браться за ручки, и прижимать электроды к металлу.

Но одних рычагов не достаточно, нужно помнить о прижимном усилии, так как в контактной сварке металл плавится так, же и за счёт усилия сжатия, а не только благодаря нагреву электродов.

Когда вы будете использовать тонкий и хорошо прогреваемый металл, то можно сжимать рычаги вручную, тогда аппарат не нужно будет дорабатывать.

И на конец, если у вас возникнет желание усовершенствовать ваш аппарат, то можно прикрепить к нему винтовую стяжку, она крепится между основанием самого аппарата и его рычагом. Это достаточно прочно и надёжно.

Дам вам несколько рекомендаций на счёт того, где и как удобнее закрепит кнопку пуска. При выборе самой простой конструкции, когда прижимное усилие вырабатывается вручную, то рекомендовано кнопку включения, установить таким образом, что бы при опускании рычага она сжималась, то есть, опустили рычаг- кнопка сработала, аппарат включился, подняли – аппарат выключился, это будет очень удобно для мастера, так как одна рука будет полностью свободна.

Соединение в точке

Контактная точечная сварка – самая популярная и распространенная в этом списке. Она предполагает соединение металлоизделий в одной или нескольких небольших точках.

Беспокоиться о разрушении такого соединения не стоит. При надлежащем исполнении оно действительно очень надежно. Точечный метод используется мастерами как для соединения очень тонких деталей (до 0,02 микрометра) электроприборов, так и для толщиной до 20 мм.

Качество работы здесь определяется структурой и величиной получившихся точек. А эти параметры напрямую зависят от формы и габаритов контактной поверхности выбранных для работы электродов.

Принцип работы аппаратов контактной сварки

Сущность метода контактной сварки состоит в том, что скрепляемые поверхности одновременно нагреваются до пластичного состояния и подвергаются механической деформации. Поэтому основных блоков в сварочном аппарате два:

1. Механический, включающий в себя:

• сами электроды (в машинах точечной сварки они выполняются в виде зажимных клещей, в машинах шовной сварки – в виде роликов);
• привод сжатия;
• привод вращения (для роликовых электродов);
• привод зажатия и осадки (для стыковой сварки).

2. Электрический. Данный блок состоит из:

• сварочного силового трансформатора;
• регулятора выходного напряжения, который переключает число витков в первичной обмотке трансформатора;
• вторичного контура, через который ток подводится к деталям;
• прерывателя первичной цепи для включения и выключения тока;
• регулятора цикла – устройства, задающего последовательность сварочных операций, их длительность, и регулирующего другие необходимые параметры.

Вспомогательные блоки:

• Пневмогидравлический – содержит фильтры, устройства для смазки движущихся частей, систему, подводящую воздух к приводу сжатия (штуцера, воздушные клапаны, вентили) и систему регулировки давления;
• Блок водяного охлаждения аппарата.

Принцип работы заключается в том, что область контактной сварки сжимается или прокатывается между двумя медными электродами, к которым подведен ток малого напряжения и большой силы. В некоторых аппаратах сила тока может достигать десятков тысяч ампер. Напряжение во вторичной обмотке низкое, и составляет менее 15 В. Сила сжатия между электродами варьируется от сотой доли ньютона до 100 килоньютонов.

Основными преимуществами этого метода являются:

• быстрота – обработка одного точечного или стыкового соединения занимает доли секунды;
• экономичность – не требуется кислород, защитный газ, присадка, почти не расходуются вода и воздух, медленно изнашиваются электроды;
• простота – возможность получить прочный и надежный шов при малом числе контролируемых параметров, что под силу даже неопытным сварщикам;
• безопасность – воздух не загрязняется вредным дымом, риск возгорания сведен к минимуму;
• возможность легко автоматизировать процесс и поставить его на поток.

К недостаткам способа относят:

• дорогостоящее оборудование;
• необходимость применения тока большой силы (свыше 1000 А);
• сложную технологию многоточечной сварки или сварки нескольких швов одновременно.

Кроме того, этот метод не всегда подходит для соединения поверхностей из разных металлов или сплавов, а также для металлов с малым переходным сопротивлением (таких, как медь).

Как подготовить поверхность

Существуют многочисленные технологии, с помощью которых можно поддавать обработке поверхности перед контактной сваркой. К ним относятся:

• Зачистка от значительных загрязнений;
• Проведение обезжиривания;
• Снятие оксидных пленок;
• Сушка;
• Пассирование и нейтрализация.

Порядок действий и выбор технологии зависят от видов используемых заготовок.

В целом до начала сварок поверхности должны:

• Обеспечить незначительный уровень сопротивления между деталями и электродами.
• Свариваемые элементы должны быть гладкими, выпуклости и впадины отсутствуют.
• Обеспечить равное сопротивление по всей длине контактов.

Устройство сварочного аппарата

Контактная сварка, изготовленная своими руками из сварочного аппарата, сможет с легкостью заменить профессиональное оборудование. Но все же стоит рассмотреть устройство прибора. Главным элементом является трансформатор, который можно снять из старой микроволновой печи. Но данный элемент должен быть в рабочем состоянии.

Рекомендуется применять трансформатор с высокой мощностью, это позволит соединять самодельным прибором металлические листы с толщиной до 1 мм. Наиболее оптимальным будет показатель мощности от 1 кВт. Если потребуется работать с более толстыми листами из стали, то понадобится два трансформатора с обмоткой.

Важно! Чтобы самодельная контактная сварка для кузовных работ была собрана правильно, необходимо составить схему соединения важных конструктивных компонентов. Если четко выполнять ее указания и требования, то можно быстро сделать простой сварочный аппарат из СВЧ-печи

Технологически весь рабочий процесс можно разделить на несколько этапов:

1. Сооружение нижнего основания контактного сварочного прибора из микроволновой печи. Для этих целей рекомендуется использовать металлический профиль, брус из дерева или штангу. Один конец рекомендуется закрепить на корпусе, это можно сделать при помощи саморезов, они обеспечат более жесткую фиксацию. На второй край подсоединяется нижний сварочный электрод, к нему следует подвести кабель от трансформатора. Для лучшей фиксации его провода стоит примотать к штанге.
2. Конструирование и обустройство верхней подвижной части устройства в виде рычага. Для оси можно использовать длинные не ржавый гвоздь. Стойки по бокам выполняются из брусков и профилей. Между стойками и основанием рычага не должно быть зазоров, иначе это может негативно отразиться на работе сварочного оборудования.

Чтобы правильно изготовить контактную сварку своими руками потребуется специальная схема. Ее можно сделать самостоятельно или взять из интернета.

Как сделать электроды

При изготовлении этих элементов учитывают следующие моменты:

1. Диаметр электрода должен соответствовать сечению провода, к которому он подключается. В качестве стержней можно использовать медные прутки. Электроды для маломощных сварочных агрегатов изготавливают из жал паяльников.
2. В процессе сварки электроды быстро изнашиваются. Для восстановления их рабочих параметров концы подтачивают. Со временем электроды заменяют новыми.
3. Провод для подключения сварочного стержня должен иметь небольшую длину. В противном случае часть мощности прибора будет утрачена. Сила тока снижается и при наличии большого количества соединений в цепи электрод-трансформатор.
4. На провода, к которым подключаются стержни, рекомендуют напаивать медные наконечники. Это повышает коэффициент полезного действия оборудования. Т. к. электроды являются съемными, места соединения с наконечниками не запаивают.

Обозначение контактной сварки на чертеже

Рассматриваемый тип соединения применяется крайне часто в последнее время, что связано с высокой производительностью технологии. Для упрощения работы инженеров на чертежах также проводится указание рассматриваемого соединения. Как правило, отображается обычная линия, к которой подводится полка с соответствующим обозначением.

Рассматриваемый метод обработки указывается в соответствии с ГОСТ 15878-79. Стоит учитывать, что при точечном воздействии отображаются своеобразные крестики, если шов роликовый, то для этого используется сплошная линия.

В заключение отметим, что при самостоятельном проведении точечной обработки достаточно сложно добиться высокого качества. Это связано с тем, что для работы требуется специальное оборудование. При применении автоматизированного оборудования качество соединения весьма высокое. Однако, обходится оно достаточно дорого, целесообразно проводить установку в случае массового производства.

Отличительные черты

Промышленные машины для контактной сварки – сложные системы, состоящие из множества компонентов. И важнейшими из них являются электроды. Именно они непосредственно взаимодействуют со свариваемыми металлическими поверхностями.

Как показывает реальная практика, для контактного метода лучше всего подходят медные электроды. В этом заключается особенность процесса.

Обязательной составляющей машин и аппаратов для контактного сваривания является регулятор. Именно с его помощью обеспечивают соблюдение последовательности операций, устанавливают их продолжительность, плавно регулируют фазы сварочного тока.

Также нельзя представить современные сварочные машины без реле и трансформаторов — преобразователей электричества

Преобразование принципиально важно, так как здесь требуется ток с большой силой, но низким напряжением – от 1 до 16 Вольт

Его понижение до нужных параметров происходит как раз при помощи сварочного трансформатора. Уточнить заранее оптимальное напряжение и силу электротока для конкретной толщины металла можно в инструкции к сварочному аппарату – там обязательно должны быть эти данные.

В современных сварочных машинах плюс ко всему довольно много электроники, автоматизирующей определенные рабочие процессы. Это делает управление ими максимально удобным и простым.

Как выполнить точечную сварку

Выполнение работ по сварке всегда начинается с подготовки оборудования. Каждый вариант устройства для сварки имеет свои особенности. Если имеется покупная техника, то стоит следовать инструкции по эксплуатации. Дополнительно подскажет обозначение и маркировка. Например, МТ имеют прямой ход электрода, а МТП – это подвесной вариант. Любое устройство должно быть полностью готово к работе и не требовать ремонта. Это сказывается за качеством процесса, поэтому за состоянием техники необходимо следить.

Далее идет подготовительный этап, который включает в себя следующие действия:

• подготовка рабочего места и оборудования;
• подготовка деталей и очистка их от дополнительных налетов и прочего, что может помешать процессу сплавления;
• далее закрепляем детали в необходимом положении. Для этого можно использовать тиски или аналогичный станок, а также щипцы;
• сварщик одевает спецодежду и маску, которые должны защитить от вероятных ожогов.

После подготовки включается устройство и производится процесс сварки двух элементов. Металл под воздействием электродов и температуры, создаваемой ими, плавится. После появления ядра ток перестает поступать, и детали сжимают между собой. После спрессовки ядро застывает и образует сварную точку. Импульсная сила спаивает материал.

Такую процедуру может выполнить сварщик любого уровня. Главным будет не пропустить момент спаивания и держать несколько секунд детали под давлением.

Устройство машины для шовной контактной сварки

Основной несущей конструкцией аппарата является станина. На ней крепятся все остальные узлы:

• источник питания;
• кронштейн неподвижного ролика;
• кронштейн подвижного ролика;
• устройство прижима;
• механизм подачи заготовки

Роликовые электроды изготовлены в виде сужающихся к краям бронзовых дисков, они закреплены на концах кронштейнов с помощью подшипников скольжения.

Устройство машины для шовной контактной сварки

Источник питания обеспечивает периодическую подачу тока большой мощности на электроды. Он также питает привод устройства прижима и механизма подачи. Источник питания у современных аппаратов выполняется по инверторной импульсной схеме с двойным преобразованием напряжения. Это позволяет снизить габариты устройства и исключить броски напряжения в питающей сети.

Дефекты ТС

При наличии знаний и опыта ТС получиться хорошего качества. Учитывая простоту работы с ней – освоить азы достаточно легко.

Но если допускать ошибки или работу человеку, не имеющему хотя бы небольшого опыта, возможен брак. Он образуются на самих заготовках, а не в сварочном месте.

Есть несколько типов дефектов. К примеру:

• центр в итоге огромный;
• центр в итоге очень маленький;
• центр смещен в право или лево от стыка.

Также когда интервал между точками большой, шов не получается сплошным. А в случае неверно подобранным параметров на агрегате детали сильно деформируются. Самый страшный брак – не проваренный центр, а и отсутствие такового.

Малые нагрузки деталь может выдержать, но через некоторое время все равно сломается. Такой дефект не сразу заметен, а проявиться он может, например, при перепадах температур (теплый цех – холодная улица).

Можно допустить ошибки и это не спровоцирует поломку, но это не везение. В том самом месте непроверенного центра или другой деформации уже образуется коррозия, пока не видна на первый взгляд. Все дело во времени до полного разрушения конструкции.

Для правильного выполнения ТС рекомендуем:

• точку сваривания размещать посередине стыка;
• контролируйте размер литого центра;
• убедитесь в отсутствие шлака, трещин;
• не давайте большого напряжения.

Больше практики и вы справитесь. Только опыт поможет понять тонкости точечной сварки.