2018-01-21
638
К подготовке поверхностей относят удаление исходных неравномерных по свойствам поверхностных плёнок.
Необходимость подготовки поверхностей детали под контактную сварку обусловлена тремя требованиями:
в контакте электрод - деталь должно быть минимальное сопротивление (Rэл-дет®min);
в контакте деталь - деталь должно быть постоянное стабильное сопротивление (Rд-д® const);
поверхности деталей в плоскости контактирования и сварки должны быть ровными, согласованными.
Выбор конкретного способа подготовки определяется материалом деталей, исходным состоянием их поверхностей, характером производства.
Для штучного и мелкосерийного производства необходимо предусмотреть операции правки, рихтовки, обезжиривания, травления. В условиях серийного, крупносерийного и массового производств, где заранее обеспечивается высокое качество исходных материалов в заготовительных и штампо - прессовом производствах, вопросы подготовки поверхностей в сборочно - сварочном производстве отпадают. Исключение составляют детали из алюминиевых сплавов, требующих обработки поверхностей не ранее чем за 10 часов до сварки.
|
|
|
4.6. Выбор и расчет электродов
Электроды при контактной сварке служат для замыкания вторичного контура через свариваемые детали. При шовной сварке электроды - ролики, кроме этой функции, перемещают свариваемые детали, а при стыковой - центрируют детали и удерживают их в процессе нагрева и осадки.
Важнейшая характеристика электродов - стойкость, т.е. способность сохранять исходную форму, размеры и свойства при нагреве рабочей поверхности до 600о С и ударных усилиях сжатия до 5 кг/мм2.
Электроды для контактной точечной сварки являются быстроизнашивающимся сменным рабочим инструментом сварочной машины.
В большинстве случаев изготовления электродов используют медь и жаропрочные медные сплавы, бронзы. Температура разупрочнения бронз не превышает 0,5 Тпл, в тоже время как рабочая поверхность электрода нагревается до 0,6 Тпл материала электрода. В таких условиях электродные бронзы относительно быстро разупрочняются. Приостановить разупрочнение, используя известные приемы легирования, т.е. дислокационный механизм упрочнения материалов, принципиально невозможно. Использование для производства электродов нового класса материалов (композиционных) также мало перспективно из-за их высокой стоимости. Наиболее перспективным путем повышения износостойкости электродов для контактной точечной сварки является использование технических факторов.
Число точек, выполняемых новым электродом до полного износа длины его рабочей части l, определяется по формуле Чулошникова:
|
|
|
n= К0×К1×К2×К3×К4×К5×К6×К7 × m× n0,
где К0...К7- коэффициенты, зависящие от толщины детали (К0= 0,5...0,95); диаметра (К1= 1...1,2); формы (К2= 1...0,9); сменяемости (К3= 1...0,9) и случайного износа электрода (К4= 1...0,7); качества подготовки поверхности деталей (К5= 1...0,3); типа сварочной машины (К6= 1,2...0,4); темпа сварки (К7= 1,2...0,7);
n0- число сварных точек, выполненных при износе 1мм рабочей части электрода при сварке листа толщиной 1+1мм (n0= 3000 для пальчиковых электродов и n0= 6000 для колпачковых электродов).
m- изнашиваемая часть электрода (8мм).
Анализ зависимости коэффициентов К0...К7 от различных технологических факторов позволяет наметить пути повышения износостойкости электродов отдельно для легких сплавов и черных металлов.
При сварке легких алюминиевых (n0= 1000) стойкость электродов можно повысить в 30 раз при одновременном выполнении следующих условий:
1. Сварку необходимо производить на конденсаторных машинах (К0= 1,2), а не на машинах переменного тока (К6= 0,4).
2. Производить химическую подготовку (травление и пассивацию) поверхности (К5= 1) вместо механической (К5=0,3).
3. Темп сварки не должен превышать 40...50 точ/мин (К7=1,2), так как при темпе в 100...200 точ/мин К7 резко падает, достигая 0,7.
4. Расстояние от рабочей поверхности до дна охлаждающего канала не должно превышать 8мм, так как его увеличение до 10мм приводит к увеличению нормы расхода в 2 раза.
Выбор электрода для контактной сварки состоит в следующем:
1. Определяется марка электродного материала (табл. 2) в зависимости от свариваемого материала.
2. Определяется диаметр (рис.1) рабочей поверхности электрода по соотношению:
dэ= 3S.
Рис. 1. Размеры колпачкового электрода.
3. Определяется конструктивная форма электрода, его размеры. Форма и размеры электрода должны обеспечивать минимальную его массу при свободном доступе рабочей части электрода к месту сварки, удобную и надежную его установку на машине и высокую стойкость рабочей части.
Характеристики электродных материалов
Табдица 2.
| Свариваемый материал | Рекомендуемая марка электродного материала | Состав; электропровод-ность, %; твёрдость, HB |
| 1. Аллюминиевые сплавы | M1 MC БрХЦрА Бр Кд1 (МК) | Cu- 99; 98%; 80 Ag- 1; 90%; 80 Cr- 0,8;Z r-0,6; 90%; 115 Cd-1; 85%; 115 |
| 2. Низкоуглеродистые, низколегированные, титановые сплавы | Дисперсионно-твердеющие сплавы, упрочняемые термомеханической обработкой БрХ БрХ Цр | Cr - 0,8; 75%; 120 Cr - 0,8 - 0,6; 80%; 120 |
| 3. Углеродистые, нержавеющие и жаропрочные сплавы | Дисперсионно - твердеющие сплавы, упрочняемые термомеханической обработкой Бр НТБ (для Кс,Кт,Кр) | Ni- 1,5; Be- 0,3 Ti- 0,1; 55%; 200 |
Губки для токопроводов стыкосварных машин рекомендуется изготавливать из кремненикелевой бронзы Бр КН-1-4, обладающей повышенной износостойкостью.
Диаметр электрода D - должен обеспечить подход инструмента для съема и устойчивость против изгиба при сжатии электрода силой Рсв. L- должен быть минимальным, но обеспечивающим подход к детали и подход инструмента для съема, d0- должен обеспечить ввод трубки с охлаждающей водой и выход воды; обычно d0=8мм, но не больше 0,6 D. h - расстояние от рабочей поверхности электрода до конца охлаждающего канала; обычно h= 11...13мм, но не больше 0,8 D. l1-длина конусной части для крепления электрода в свече, но не более 1,2 D. Уклон конуса 1:10 (D£25) и 1:5 при D>32 мм. Обработка посадочной части >Ñ7.
l2- изнашиваемая часть электрода, обычно l2= 8 мм.
Для сварки деталей сложной конфигурации в труднодоступных местах применяют фигурные электроды. Для рельефной сварки применяют электроды, конструктивно приближающиеся к форме изделия. В простейшем случае это плиты с плоской рабочей поверхностью, позволяющие сваривать один или несколько рельефов. По форме и размерам электроды отличаются большим разнообразием.
|
|
|
