Комплексная разработка технологических и конструкторских вопросов, связанных со сваркой данного изделия

Министерство образования Российской Федерации

НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Оборудование и технология сварочного производства »

Курсовой проект

по дисциплине «Технология и оборудование сварки давлением»

Тема: «комплексная разработка технологических и конструкторских вопросов, связанных со сваркой данного изделия»

Выполнил: студент гр. ПТК

Проверил: Смоленский

Станислав Юрьевич

Н. Новгород 2006 г.

Содержание

Описание конструкции изделия и требования к сварным соединениям. 2 Материал изделия. 4 Заготовительные операции. 6 Технология сборки и сварки. 7 Расчет режимов сварки. 8 Выбор сварочного оборудования. 10 Расчет электрической части сварочной машины. 13 Выбор сварочных электродов. 15 ("1") Контроль качества и исправление дефектов. 16

Литература. 18

1. Описание конструкции изделия и требования к сварным соединениям

Область применения контактной сварки:

соединения деталей из листов толщиной от 0,01 + 0,01 до 30 + 30 мм; соединения листов разной толщины; сварка деталей электронных ламп и приборов, космического аппарата и реактивного двигателя, деталей самолета, узлов кузова и кабины автомобиля, обшивки железнодорожных вагонов, панелей, перегородок зданий, бытовых приборов, изделий бытового инвентаря …

При точечной сварке соединяемые детали 1 сжимаются электродами 2 на небольшой площадке (точке). После сжатия деталей включается сварочный ток, который проходит по цепи непрерывно или импульсами. Металл между электродами нагревается до пластического состояния; под действием усилия сжатия образуется сварная точка, имеющая внутри литое ядро. Расплавленный металл защищен находящейся вокруг него зоной пластически деформированного металла точки. После образования сварной точки ток выключается, а затем снимается усилие сжатия. На поверхности обычно остается неглубокая вмятина от электрода, получившаяся вследствие уплотнения металла сварной точки.

Подвод тока двусторонний, когда ток подводится к каждой из деталей.

По количеству одновременно свариваемых точек – одноточечная.

Рис. 1. Схема точечной двусторонней сварки

Основные технические требования к сварным соединениям:

изделие должно соответствовать чертежу в установленных допусках; глубина вмятины не должна превышать 25% от толщины листа; не допускаются выплески; не допускаются непровары и прожоги.

Перед сваркой деталь очищают, применяют 1-1,5% горячий (80-90°С) водный раствор кальцинированной соды.

Качество сварки считается удовлетворительным, если при испытании на отрыв разрушение сварного соединения происходит по основному металлу и диаметр литого ядра не менее указанного в чертеже.

Общие технологические требования к сварному соединению:

("2") размеры зоны расплавления должны соответствовать ГОСТ ; конструкция должна быть спроектирована таким образом, чтобы выполнение сварки было доступно и удобно; не рекомендуется постановка точек на радиусных участках, ребрах жесткости с радиусным дном, где трудно обеспечить хорошее прилегание поверхностей свариваемых деталей; соединения, свариваемые в одной точке, не рекомендуются; на поверхности свариваемых деталей не должно быть грязи, ржавчины, окалины, краски, масла или смазки; при сборке деталей допускаются зазоры, устраняемые усилием, не превышающим 10% усилия сжатия при сварке.

Анализ технологичности конструкции.

Анализ технологичности конструкции проводится в соответствии с ГОСТ 8831-83 и ГОСТ .

Под технологичностью конструкции понимают возможность изготовления сварочной конструкции с минимальными затратами времени и материалов. Оптимальными называются такие конструктивные формы, которые отвечают служебному назначению изделия, обеспечивают нормальную работу в пределах заданного процесса, позволяют изготовить изделие при минимальных затратах материалов, труда и времени.

Основными критериями при качественной оценке технологичности сварной конструкции являются:

свариваемость материала конструкции.

При изготовлении цилиндрической обечайки используется углеродистая качественная конструкционная сталь для холодной штамповки: 08кп, которая обладает хорошей свариваемостью и металл шва практически не уступает основному металлу по механическим свойствам при соблюдении технологии;

положение в пространстве, протяженность сварочных швов, их конфигурация.

В процессе сварки изделие находится в горизонтальном положении. Все сварные швы имеют прямолинейную форму. Это позволяет автоматизировать процесс сварки;

доступность сварных соединений.

Возможно применение механизированных способов сварки. Сварные соединения деталей имеют правильную форму и обеспечивают хороший доступ сварочно-сборочных работ. Все это дает возможность механизировать сборку и полностью автоматизировать процесс сварки.

возможность применения сборочно – сварочных приспособлений.

Для сборки обечайки можно использовать специальное сборочно – сварочное приспособление, что облегчает сборку конструкции, повышает производительность и точность сборки.

Из выше изложенного можно сделать вывод, что конструкция цилиндрической обечайки технологична, так как она позволяет использовать прогрессивные методы сварки, которые имеют высокую производительность труда, дают возможность использования высокопроизводительной оснастки. Что позволяет значительно снизить трудоемкость и себестоимость изготовления конструкции. Повысить культуру производства и обеспечить заданный цикл изготовления изделия и его высокое качество.

2. Материал изделия

("3") В качестве материала выбрана низкоуглеродистая сталь 08кп.

Сталь 08кп – качественная конструкционная сталь, применяемая в машино-, авто-, авиастроении. Отличается хорошей свариваемостью, относительно высоким удельным электрическим сопротивлением, высокой пластичностью в широком интервале температур. Обладает достаточной прочностью и пластичностью и не требуют последующей термической обработки.

Таблица 1. Химический состав стали 08кп (ГОСТ 1050 – 88)

Элемент	Углерод	Кремний	Марганец	Хром	Сера	Фосфор	Медь	Никель
Обозначение	C	Si	Mn	Cr	S	P	Cu	Ni
Массовая доля, %	0,05 - 0,011	0,03	0,25 - 0,5	≤ 0,1	≤ 0,04	≤ 0,035	≤ 0,25	≤ 0,25

("4") Таблица 2. Физико – химические и теплофизические характеристики (ГОСТ 1050 – 88)

Характеристика	Обозначение	Размерность	Величина
1.Коэффициент линейного расширения (в интервале температур°С)		1/К	11,5 * 10
2. Теплопроводность		Вт/(м * °С)	37,6 - 41,7
3. Модуль по нормальной упругости		Мпа	18,6 * 10
4. Удельное электросопротивление при 20 °С		мкОм * м	0,13
5. Температуропроводность		м /с	(7,* 10
6. Удельная теплоемкость		Дж/(кг * °С)	670
7. Температура плавления		°С	1530
8. Плотность		кг/м	7830
9. Температура плавления оксидной пленки		°С	1424
10. Условное сопротивление пластический деформации		МПа	200
11. Плотность оксидных пленок			(малая)

("5") Таблица 3. Механические свойства стали 08кп (ГОСТ 1050 – 88)

Механические свойства	Обозначение	Размерность	Величина
1. Предел прочности при растяжении		Мпа	330
2. Относительное удлинение после разрыва на образцах пятикратной длины		%	33
3. Относительное сужение после разрыва		%	60
4. Предел текучести		Мпа	180
5. Предел текучести при Т = 600 °С		Мпа	70
6. Твердость по Бринеллю (в не отожженном состоянии)			131

Оценка свариваемости материала.

Под свариваемостью понимают технологическое свойство материалов

(металлов) или их сочетаний образовывать в процессе сварке соединения, отвечающие конструктивным и эксплуатационным требованиям к ним. Конструктивные и эксплуатационные требования, предъявляемые к сварным соединениям, определяются свойствами используемых материалов, поэтому часто под свариваемостью понимают способность материалов образовывать в процессе сварки соединения, не уступающие по своим свойствам свариваемым материалам.

("6") Свариваемость является переменным свойством материала. С усовершенствованием технологии и оборудования можно улучшить свариваемость материала.

По свариваемости стали подразделяют на четыре группы:

Хорошо сваривающиеся стали.

Удовлетворительно сваривающиеся стали.

Ограниченно сваривающиеся стали.

Плохо сваривающиеся стали.

К первой группе относятся стали, сварка которых может быть выполнена по обычной технологии, т. е. без подогрева до сварки и в процессе сварки и без последующей термообработки. Однако применение термообработки для снятия внутренних напряжений не исключается.

Ко второй группе в основном стали, при сварке которых в нормальных условиях производства трещин не образуется. В эту группу входят стали, которые для предупреждения образования трещин необходимо предварительно подогреть, а также подвергать предварительной и последующей термообработке.

К третей группе относятся стали, склонные в обычных условиях сварки к образованию трещин. При сварке их предварительно подогревают и подвергают термообработке. Кроме того, большинство сталей, входящих в эту группу, подвергают термообработке после сварки.

К четвертой группе относятся стали, наиболее трудно подвергающиеся сварке и склонные к образованию трещин. Эти стали свариваются ограниченно, поэтому сварку их выполняют с обязательной термообработкой, с подогревом в процессе сварки и последующей термообработкой.

Качество соединения оценивается отсутствием в нем различных дефектов: трещин, пор, неметаллических включений и др.

Наилучшей свариваемостью обладают металлы со следующими свойствами:

относительно высокое удельное электрическое сопротивление (в 8 – 10 раз выше сопротивления меди); высокая пластичность в широком диапазоне температур; малая чувствительность к закалке (отсутствие хрупких структур в соединении); узкий интервал кристаллизации (низкая склонность к образованию горячих трещин); отсутствие или малое содержание элементов, дающих тугоплавкие окислы.

Такими свойствами обладает низкоуглеродистая сталь, поэтому она легко соединяется всеми видами контактной сварки на любых режимах и без дополнительных технологических операций.

Для углеродистых сталей, как и для других материалов, обязательными критериями при оценке свариваемости является стойкость сварного соединения против образования горячих трещин. Если провести оценку стойкости против образования горячих и холодных трещин стали 08кп, то увидим, что данная сталь не склонна к образованию горячих и холодных трещин. Механические свойства сварного соединения стали 08кп удовлетворяют предъявляемым требованиям.

Данная сталь отличается хорошей свариваемостью. Сталь имеет относительно высокое электрическое удельное сопротивление, пластична в широком интервале температур. Соединения обладают достаточной прочностью и пластичностью и не требуют последующей термической обработки.

("7") Вывод: сталь 08кп обладает хорошей свариваемостью, так как она не склонна к образованию горячих и холодных трещин и имеет широкий интервал оптимальных скоростей охлаждения, не налагающих ни каких ограничений на режим сварки.

3. Заготовительные операции

Заготовительные операции являются важнейшим этапом технологического процесса изготовления сварочных конструкций, так как качество и способы выполнения заготовительных работ оказывают большое влияние на трудоемкость и качество сварных работ. Размеры деталей цилиндрической обечайки должны быть выполнены с определенной точностью. Это необходимо для более плотного и точного прилегания деталей при последующих сборочных и сварных работ.

Деталь получают из листа металла. Лист получают с помощью обрезки на гильотинных ножницах, профиль - прокатом. Для облегчения проката используют дополнительную смазку. После операций на заготовках остаются остатки смазки и других загрязнений. Для их удаления, детали перед сборкой и сваркой промывают в 1-1,5% горячем (80-90˚С) водном растворе кальцинированной соде. После мойки детали просушивают. После сушки детали транспортируют к месту сборки и сварки. Качество сборки определяется отсутствием зазоров (допустимо 0,1 – 2 мм). Для обеспечения хорошего качества сборки применяют шаблоны, приспособления, кондукторы. Применяется антикоррозионная защита. Коррозия развивается в зазорах между сваренными деталями – щелевая коррозия, а так же из-за вмятин от электрода. Защита: герметизация электроприводными лаками и клеями, защитные металлические покрытия (цинк, свинец, олово…). Наружные поверхности соединения после сварки окрашивают.

Технология сборки и сварки

Контактная точечная сварка характеризуется высокой производительностью (до 120 сварных точек в минуту), незначительными остаточными деформациями, высоким качеством сварных соединений, стабильностью качества (качество сварного шва не зависит от квалификации сварщика), отсутствием флюсов, защитных газов и практической экологичностью – отсутствием вредных выделений и излучения, высоким уровнем механизации и автоматизации процесса, относительно низкой стоимостью.

Последовательность сборочных и сварочных операций

Данный сварочный узел является простым, так как состоит из одной детали (свернутый в цилиндр лист) – цилиндрической обечайки (длина 400мм, диаметр 500мм). Сначала свариваемые поверхности подвергают очистке, за тем собираются в нужном нам виде, прихватывают и сваривают по технологии. После этого деталь отправляют на контроль.

5. Расчет режимов сварки

Параметрами режима контактной точечной сварки является: диаметр контактной поверхности электрода dк, эл, сварочный ток IСВ, сварочное усилие Fcв, время сварки tсв.

Характер цикла сварки устанавливают в зависимости от вида и толщины свариваемых материалов. Цикл сварки с одним импульсом тока и постоянным усилием сжатия применяется для сварки низкоуглеродистой стали толщиной до 5 мм. Поэтому для сварки данного изделия и с целью увеличения производительности процесса сварки, в условиях крупносерийного производства применяем простейший сварочный цикл без проковки. Регулятор цикла сварки регламентирует в процессе сварки 4 операции: сжатие, сварка, проковку и паузу. Для изготовления цилиндрической обечайки с донышком применяется низкоуглеродистая качественная конструкционная сталь 08кп, с содержанием углерода до 0,11%. Этот металл обладает хорошей свариваемостью. Плотность тока и давления на контактной поверхности электродов колеблются в широких пределах соответственно 80 – 600 А/мм² и 50 – 120 МПа. На практике для сварки этих металлов обычно используют жесткие режимы с плотностью тока 200 А/мм² и выше, что уменьшает остаточные сварочные деформации, уменьшает время на изготовление изделия и увеличивает производительность.

Для жестких режимов сварки характерно малое время сварки и повышение усилия сжатия и ток сварки, требуется качественная подготовка поверхностей свариваемых соединений, полученные соединения хорошо работают в условиях знакопеременных нагрузок.

Произведем расчет режимов сварки продольного шва цилиндрической обечайки, толщиной 0,6мм.

Ориентировочно значения dк, эл, Fcв, tсв, можно определить по формулам:

dк, эл = 2δ+3 , где δ – толщина свариваемых деталей

dк, эл = 1.2+3=4.2 мм., принимаем dк, эл =5мм.

Fcв = (150…250)δ= 90…150даН, принимаем Fcв = 150даН

tсв = (0.1…0.3)δ = 0.06…0.18 с, принимаем tсв = 0.12 с.

("8") Сила сварочного тока рассчитывается по формуле Джоуля-Ленца:

I = √Qэ. э/( Ки. с Rд. кон tсв ) , где

Ки. с – коэффициент учитывающий изменений сопротивление во время сварки. Ки. с = 1¸1.1

Rд. кон - сопротивление детали к концу нагрева

Rд. кон = ( Ад Кн δ/(πd²к. кон /4)) (ρ1 + ρ2) , где

Кн – коэффициент учитывающий неравномерность нагрева пластин для сталей Кн =0.85

ρ1 и ρ2 – удельное сопротивление

Ад = 0.85 – коэффициент сопротивление детали

Общее количество теплоты выделяемой в зоне нагрева – QЭЭ

Qээ = Q1+Q2+Q3 , где

Q1 = (πd²э /4)(2δсγТпл) – теплота расходуемая на нагрев металла в зоне сварки

Q2 = К1πХ2(dэ+Х2)2δсγ(Тпл/4) – потеря теплоты в следствии теплопроводности в окружающий металл. К1 = 0.8 , Х2 = √астtсв

Q3 = 2К2(πdэ /4)Х3сЭγЭ(Тпл/8) – потери в электродах, К2 = 1 , Х3= 4√аэмtсв

Сопротивление места сварки в конце нагрева 2Rд. кон рассчитывается при dэ = dк. кон.:

2Rд. кон = ( 0.85 х 0.85 х 0.0006 / (3.14 х 0.005²/4)) х (0.75+0.91)= 37 мкОм

ρ1 (1200˚С)= 0.13 (1+ 0.004 х 1200)= 0.75 мкОм

ρ2 (1500˚С)= 0.13 (1+ 0.004 х 1500)= 0.91 мкОм

Расчет тепловых затрат по формулам:

Q1 = (3.14 х 0.005²/4) х 2 х 0.0006 х 0.67 х 7830 х 1530 = 0.19 кДж

Q2 = 0.8 х 3.14 х 0.0042 х (0.005+0.0042)х 2 х 0.0006 х 0.67 х 7830 х (1530/4) = 0.23 кДж

("9") Х2 = 4√7.1х10‾6х0.12=0.0042 м.

Q3 = 2 х 1 х (3.14 х 0.005²/4) х 0.015 х 0.45 х 8900 х (1530/8)= 0.45 кДж

Х3 = 4√8.96х10‾6х0.12=0.015 м.

Iсв. = √(0.19+0.23+0.45) х 10³/(1.1 х 37 х 0.12) = 13.3 кА

Общая сила тока во вторичной цепи I2 с учетом тока шунтирования Iш через соседнюю точку при минимально доступном шаге между точками S=0.018 м.

I2 = Iсв + Iш, где

Iш = Iсв + 2Rд. кон/Zш, где Zш = Rш ρt/δ , где ρt – среднее удельное сопротивление шунта. Безразмерный параметр Rш зависит от соотношения S/dк. кон и S/b, где b - токопроводящая ширина, определяемая по формуле: b=πS/Ln(2S/dк. кон )= 0.04 м. , тогда

S/dк. кон = 0.025/0.005=5 и S/b= 0.025/0.04=0.625, по графику (на рис 64, стр. 96), определяем Rш = 0.9

Для данного примера:

R˚ш = Zш = Rш ρt/δ = 2 х 0.9 х 0.3 / 0.0006 = 900 мкОм

Iш = 13.3 х 37/900 = 0.55 кА

I2 = 13.3 + 0.55 = 13.85 кА

С учетом выше сказанного для сварки обечайки требуются следующие режимы сварки:

Iсв = 13.85 кА, tсв = 0.12 с, Fcв = 150даН, dк, эл =5мм.

6. Выбор сварочного оборудования

Сварочное оборудование должно соответствовать требованиям ГОСТ297-80. Привод давления машин должен обеспечивать постоянство давления на электродах при их износе, а также при колебаниях давления пневматической сети с допускаемыми отклонениями в пределах 8%. Аппаратура управления должна обеспечить постоянство параметров процесса сварки с допускаемыми отклонениями в пределах: сварочного тока от +10% до – 5%, длительность сварочного тока – 10%. При выборе типа оборудования необходимо сопоставить марку и толщину металла с технологическими возможностями оборудования. Выбор сварочного оборудования будет производится в соответствии с принятой технологией сварки данного изделия и выбранного режима сварки (Iсв = 13.85 кА, tсв = 0.12 с, Fcв = 150даН, dк, эл =5мм.).

Выбираем сварочную однофазную точечную машину МТ – 1614. Основные технические характеристики данной машины сведены в таблицу 4:

Наименование обозначение размерность величина

Напряжение питания U В 380

Сила номинального тока Iсв. ном. кА 16

("10") Номинальный длительный ток Iсв. дл. кА 7

Номинальная мощность Р кВ∙А 85

Вторичное напряжение U2 В 3-6

Номинальное усилие сжатия Fсж даН 630

Диапазон свариваемых толщин δ мм 0.5-5

Максимальная производительн. точек/мин. 230

Габаритные размеры:

Высота мм 1574

Ширина мм 430

Длина мм 1340

Масса кг 540

Расход воздуха м³/ч 18

Расход охлаждающей воды м³/ч 0.4

Правила безопасности работы на данном оборудовании:

Шкафы, пульты и станины контактных сварочных машин, внутри которых расположена аппаратура с открытыми токоведущими частями, находящимися под напряжением, снабжаются дверцами с блокировкой обеспечивающей отключение первичного напряжения с электроаппаратуры при открытии дверцы. Для защиты работающих от перехода высокого напряжения с первичной обмотки трансформатора контактной машины во вторичную его обмотку, металлический корпус машины, нормально не находящийся под напряжением, заземляют. Напряжение, подводимое к электродам или зажимам машины контактной сварки меньше 36 В. Штемпели, ножи и ползуны для регулировки ступеней сварочного тока должны иметь рукоятки из изоляционного материала При контактной сварки цветных металлов, специальных сталей и черных металлов с покрытием должна быть местная вентиляция. Для защиты от светового излучения рабочие-сварщики должны пользоваться защитными очками. ("11") В непосредственной близости от стационарной сварочной машины должен быть установлен ее распределительный щиток, где должна быть смонтирована защита и измерительные приборы. Ширина проходов между сварочным оборудованием должна быть не менее 1,5 м. Точечные электросварочные машины против электродов со стороны обслуживания, должны быть оборудованы экранами из оргстекла. Не касаться находящихся в движении частей механизмов, электропроводов и токоведущих частей. При выполнении работ необходимо иметь под ногами резиновый коврик или деревянный трап.

Циклограмма работы регулятора цикла сварки РЦС – 403.

T tcж - время сжатия; tсв – время сварки; tпр. – время проковки; tп – время паузы.

1 – станина; 2- сварочный трансформатор; 3 – привод сжатия электродов; 4 – консоли (верхняя и нижняя); 5 – электрододержатели с электродами; 6 – токопровод; 7 – шкаф управления; системы управления и охлаждения (на схеме не показаны).

Расчет электрической части сварочной машины

Расчет и построение нагрузочной характеристики.

Нагрузочная характеристика дает наглядное представление об изменении сварочного тока машины в зависимости от электрического сопротивления деталей Rэ. э

Iсв = ƒ(Rэ. э)

Сварочный трансформатор машины МТ – 1614 имеет 8 ступеней регулирования вторичного напряжения U2 : 3.0; 3.24; 3.54; 3.88; 4.18; 4.64; 5.26; 6.0.

Произведем расчет для Rэ. э: 50; 100; 150; 200 мкОм:

Z(50)=185.4 мкОм

Z(100)=223.5 мкОм

Z(150)=265.6 мкОм

Z(200)=310 мкОм

("12") Произведем расчет по ступеням:

1 ступень.

Z, мкОм	185.4	233.5	256.6	310
Rэ. э, мкОм	50	100	150	200
I2 , кА	16.18	12.8	11.69	9.68

2 ступень.

Z, мкОм	185.4	233.5	256.6	310
Rэ. э, мкОм	50	100	150	200
I2 , кА	17.48	13.88	12.62	10.45

("13") 3 ступень.

Z, мкОм	185.4	233.5	256.6	310
Rэ. э, мкОм	50	100	150	200
I2 , кА	19.09	15.19	13.8	11.42

4ступень.

Z, мкОм	185.4	233.5	256.6	310
Rэ. э, мкОм	50	100	150	200
I2 , кА	20.92	16.6	15.12	12.52

("14") 5 ступень.

Z, мкОм	185.4	233.5	256.6	310
Rэ. э, мкОм	50	100	150	200
I2 , кА	22.52	17.9	16.29	13.48

6 ступень.

Z, мкОм	185.4	233.5	256.6	310
Rэ. э, мкОм	50	100	150	200
I2 , кА	25.03	19.87	18.08	14.96

("15") 7 ступень.

Z, мкОм	185.4	233.5	256.6	310
Rэ. э, мкОм	50	100	150	200
I2 , кА	28.37	22.53	20.5	16.97

8 ступень.

Z, мкОм	185.4	233.5	256.6	310
Rэ. э, мкОм	50	100	150	200
I2 , кА	32.26	25.7	23.38	19.35

("16") По результатам расчетов строится нагрузочная характеристика. По нагрузочной характеристике видно, что сварку нужно вести на второй ступени.

Выбор сварочных электродов

Электроды контактных машин соприкасаются с деталью рабочей поверхностью, через которую проводится сварочный ток и создаётся усилие. Они одновременно являются элементами вторичного контура, силовыми конструктивными элементами машины и сменным технологическим инструментом.

Электроды для контактной сварки изготавливают из специальных сплавов на основе меди, в данном случаи это БрХ 0.4–0.7Cr. Они должны иметь низкое электросопротивление, высокую теплопроводность и жаропрочность, значительную горячую твердость. Чистая электрическая медь в нагартованном состоянии наиболее электропроводный металл, но в следствии низкой температуры рекристаллизации медь быстро разупрочняется и стойкость электродов снижается.

Электроды имеют три основные части: рабочую, среднюю, посадочную, а также каналы для охлаждения. Рабочая часть – это расходуемый участок длиной Lр и диаметром Dэ, допускающий в процессе длительной эксплуатации многократные переточки. Lр обычно составляет (0.7-0.8)Dэ. Форма заточки рабочей части электродов может быть сферической, конической и цилиндрической. Угол конической рабочей части равен 30˚. С увеличением угла понижается стойкость электродов из-за более интенсивного смятия рабочей поверхности. Электроды с конической рабочей частью применяются для сварки углеродистых, низколегированных и высоколегированных сталей (никель, титан).Электроды с сферической поверхностью применяют при сварки деталей углеродистых, низкоуглеродистых сталей большой толщины, нержавеющих сталей. Электроды с цилиндрической рабочей поверхностью применяют в микросварке. Электроды имеют внутренний канал, по которому охлаждающая вода попадает к рабочей поверхности. Для данного изделия выбираем верхний электрод – цилиндрический, а нижний – со смещенной рабочей частью горизонтальные.

Контроль качества и исправление дефектов

Для обеспечения хорошего качества свариваемых соединений необходимо вести контроль на всех этапах производства, включая технологический контроль чертежей, контроль операций подготовки деталей под сварку, сборку, прихватку, контроль за соблюдением параметров режима сварки, контроль оборудования, оснастки, квалификации сварщиков и наладчиков:

Технологический контроль чертежей, на этом этапе проверяют правильность размещения и размеры сварного соединения, свариваемость металла, сварку выбранной толщины металла. Контроль деталей под сборку, включающий проверку состояния поверхности, толщины, марки изделия, размеров детали. Состояние поверхности контролируют внешним осмотром, пользуясь методом сравнения с эталоном. Контроль сборочно-сварочных приспособлений. Контролируются места фиксации изделий, измерением координат опорных поверхностей. Контроль сварочного оборудования. Этот вид контроля предусматривает периодическую аттестацию оборудования, контроль заключается в проверке основных технических данных оборудования. Контроль параметров режима сварки производится при наладке сварочных машин на режимы, при появлении массовых дефектов, при проведении контрольных проверок. Разрушающий контроль сварных соединений готовых узлов. Проверяется качество сварных соединений на отрыв. Этот контроль осуществляется при наладке оборудования и периодически в течении смены. Качество сварки считается удовлетворительным, если разрушение произошло по основному металлу.

Основные дефекты контактной точечной сварки.

Основными дефектами контактной точечной сварки являются: непровары, выплески, несплошности зоны сварки, снижение коррозионной стойкости соединения, глубокие вмятины от электродов, прожоги:

Непровар – наиболее опасный и трудно выявляемый дефект, при которой зона взаимного расплавления меньше требуемой в чертеже. Наиболее вероятные причины образования этого дефекта: мал сварочный ток, велико усилие сжатия, увеличен диаметр рабочей зоны электрода, мало время сварки. Способы обнаружения непроваров: внешний осмотр, выборочное разрушение, технологическая проба. Способы исправления непроваров : повторная сварка по дефектной точке, постановка 2 точек рядом с дефектной. Выплески – это выброс частиц расплавленного металла из зоны сварки. Различают 2 вида выплесков – наружные и внутренние. Наружный выплеск связан с перегревом металла в контакте электрод-деталь. Причины наружных выплесков – плохая подготовка поверхности металла, загрязнение электродов, малое усилие сжатие электродов, велик сварочный ток. Способ обнаружения – внешний осмотр. Способ исправления этого дефекта: зачистка поверхностей при необходимости. Внутренние выплески связаны с локальным образованием зазора в уплотняющем пояске. Эти выплески образуются при работе оборудования на скоростных режимах. Причины образования внутренних выплесков: большие зазоры при сварке, малая величина нахлеста, плохая подготовка поверхности деталей, недостаточное усилие сжатия, большой сварочный ток. Способы исправления дефекта – постановка сварочной точки рядом с дефектной. Несплошности зоны сварки – это наружные и внутренние трещины, раковины. Причины возникновения трещин: слишком жесткие режимы сварки (велик сварочный ток, мало усилие сжатия), грязная поверхность детали или электродов, велико контактное сопротивление детали. Причины образования раковин и рыхлостей: загрязнение поверхности и недостаточное усилие сжатия при сварки. Гибкие вмятины от электродов возникают в результате изменения режимов сварки, мал диаметр рабочей части электрода, неправильная установка электродов, перекос деталей при сварке. Способы обнаружения дефекта: внешний осмотр, сравнение с образцом. Способы исправления дефекта: постановка сварной точки рядом с дефектной. Глубина вмятины от электродов должна быть не более 20% от толщины свариваемого изделия.

("17") Прожог возникает из-за плохой подготовки поверхности детали, загрязнение электродов, малого усилия сжатия, большого сварочного тока, неисправного оборудования. Способ обнаружения прожогов: внешний осмотр. Способы исправления дефектов: постановка сварной точки рядом с дефектной.

Список используемой литературы

«Технология и оборудования контактной сварки». М.: Машиностроение, 1985. «Сварка на контактных машинах». М.: Высшая школа, 1979. «Технология и оборудование контактной сварки». М.: Машиностроение, 1986. «Контактная сварка». М.: Машиностроение, 1977.

preview_end()