Машини та інструмент для заточування електродів для контактного точкового зварювання Sinterleghe. Устаткування для контактного зварювання (електроутримувачі та електроди для точкового зварювання)

Використовуються повсюдно. Їх застосовують для зварювання алюмінію, нержавіючої сталі, кольорових металів та багатьох інших матеріалів. Зв'язування вольфрамовий електрод + захисний газ - це гарний вибір для тих, хто хоче досягти якісних зварних з'єднань.

Але будь-який зварювальник скаже вам, що для гідного результату мало знати лише одну технологію зварювання. Необхідно також пам'ятати про маленькі хитрощі, які спростять і навіть покращать результат ваших робіт. Одна з таких хитрощів – заточування електрода. У цій статті ми коротко розповімо, навіщо вона потрібна і як можна ув'язнити вольфрамовий електрод самостійно.

Вольфрам - це один із найбільш тугоплавких металів, які застосовуються для виготовлення електродів. Температура плавлення вольфраму – понад 3000 градусів за Цельсієм. За умов звичайного зварювання такі температури не використовуються. Тому вольфрамові електроди називають неплавними. При застосуванні вони мало змінюються у вигляді.

Але, незважаючи на це, вольфрамові електроди все ж таки можуть стати коротшими. У процесі зварювання (наприклад, при підпалюванні дуги або при формуванні шва) електрод може сточуватися поверхню металу. У більшості випадків це не так уже й страшно. Але часом затуплений електрод стає причиною непровару.

Як вирішити цю проблему? Дуже просто: ув'язнити. Заточений вольфрамовий електрод справно виконує свою функцію утворюючи якісні довговічні шви.

Як заточити електрод

Заточення вольфрамового електрода може здійснюватися найрізноманітнішими способами. Це може бути абразивне коло, хімічне заточення, заточування за допомогою спеціальної пасти або механічне заточення. Останню виконують за допомогою спеціальних пристроїв. Вони можуть бути переносними, так і стаціонарними.

До переносних відноситься ручна машинка для заточування вольфрамових електродів, а до стаціонарних - верстат для заточування вольфрамових електродів. На наш погляд, застосування таких пристроїв дає оптимальний результат.

Форма заточування може бути сферичною або конічною. Сферична форма найбільше підходить для зварювання постійним струмом, а конічна - для зварювання змінним струмом. Деякі зварювальники відзначають, що не помічають великої різниці при зварюванні електродами з різною формою заточування. Але наш досвід показав, що відмінності є. І якщо ви виконуєте зварювання професійно, то різниця буде очевидною.

Оптимальну довжину заточеної частини можна розрахувати за формулою Ø*2 . Тобто якщо діаметр електрода дорівнює 3 мм, то довжина заточеної частини повинна бути 6 мм. І так за аналогією з будь-яким іншим діаметром. Після заточування трохи притупіть кінець електрода, постукаючи по твердій поверхні.

Ще один важливий параметр – це кут заточування електрода. Він залежатиме від того, яку величину зварювального струму ви використовуватимете.

Так, при зварюванні на малому значенні зварювального струму для заточування буде достатньо кута 10-20 градусів. Оптимальний кут – 20 градусів.

Кут заточування 20-40 градусів - це хороший варіант при зварюванні із застосуванням середніх значень зварювального струму.

Якщо ви використовуєте струми великої величини, то кут заточування може бути від 40 до 120 градусів. Але ми не рекомендуємо заточувати стрижень більш як на 90 градусів. Інакше дуга горітиме нестабільно і вам буде важко сформувати шов.

Точкове зварювання - метод, при якому з'єднання деталей внахлест проводиться в одній або декількох точках. При подачі електроструму відбувається місцеве нагрівання, у результаті метал розплавляється і схоплюється. На відміну від електродугового або газового зварювання не потрібний матеріал присадки: плавляться не електроди, а самі деталі. Не потрібно і обволікання інертним газом: зварювальна ванна достатньо локалізована і захищена від попадання атмосферного кисню. Зварювальник працює без маски та рукавиць. Це дозволяє краще візуалізувати та контролювати процес. Точкове зварювання забезпечує високу продуктивність (до 600 точок/хв) за низьких витрат. Вона широко використовується у різних галузях господарства: від приладобудування до літакобудування, а також у побутових цілях. Без точкового зварювання не обходиться жодна автомайстерня.

Устаткування для точкового зварювання

Роботи виконуються на спеціальному зварювальному апараті, який називається споттер (від англ. Spot - точка). Спотири бувають стаціонарні (для роботи в цехах) та переносні. Установка працює від електромережі 380 або 220 В і генерує заряди струму кілька тисяч ампер, що значно більше, ніж у інверторів і напівавтоматів. Струм подається на мідний або карбоновий електрод, який притискається до поверхонь, що зварюються пневматикою або ручним важелем. Виникає теплова дія, що триває кілька мілісекунд. Однак цього вистачає для надійного стикування поверхонь. Так як час впливу мінімальний, то тепло не поширюється далі по металу, а точка зварювання швидко остигає. Зварюванню підлягають деталі із рядових сталей, оцинкованого заліза, нержавіючої сталі, міді, алюмінію. Товщина поверхонь може бути різною: від найтонших деталей для приладобудування до листів товщиною 20 мм.

Контактно-точкове зварювання може проводитися одним електродом або двома з різних боків. Перший спосіб використовується для зварювання тонких поверхонь або у тих випадках, коли притиск з двох боків здійснити неможливо. Для другого способу використовують спеціальні кліщі, затискаючі деталі. Цей варіант забезпечує більш надійне кріплення та частіше використовується для роботи з товстостінними заготовками.

За типом струму апарати для точкового зварювання поділяються на:

• працюючі на змінному струмі;
• працюючі на постійному струмі;
• низькочастотні апарати;
• апарати конденсаторного типу

Вибір обладнання залежить від особливостей технологічного процесу. Найбільш поширені апарати змінного струму.

Повернутись до змісту

Електроди для точкового зварювання

Електроди для точкового зварювання відрізняються від електродів для електродугового зварювання. Вони не тільки забезпечують подачу струму на поверхні, що зварюються, але й виконують притискну функцію, а також задіяні у відводі тепла.

Висока інтенсивність робочого процесу обумовлює необхідність використання матеріалу, стійкого до механічних та хімічних впливів. Найбільш висунутим вимогам відповідає мідь з додаванням хрому та цинку (0,7 та 0,4% відповідно).

Якість зварної точки багато в чому визначається діаметром електрода. Він повинен бути мінімум у 2 разів більше товщини деталей, що стикуються. Розміри стрижнів регламентуються ГОСТом та мають від 10 до 40 мм у діаметрі. Рекомендовані розміри електродів представлені у таблиці. (Зображення 1)

Для зварювання рядових сталей доцільно використовувати електроди з плоскою робочою поверхнею, для зварювання високовуглецевих та легованих сталей, міді, алюмінію - зі сферичною.

Електроди зі сферичними наконечниками більш стійкі: здатні зробити більше крапок до перезаточування.

До того ж вони універсальні і підійдуть для зварювання будь-якого металу, а ось використання плоских для зварювання алюмінію або магнію призведе до утворення вм'ятин.

Точкове зварювання у важкодоступних місцях виконується електродами зігнутої форми. Зварювальник, який стикається з подібними умовами роботи, завжди має набір різних фігурних електродів.

Для надійної передачі струму та забезпечення притиску електроди повинні щільно з'єднуватись з електродотримачем. Для цього їх посадковим частинам надають форму конусу.

Деякі види електродів мають різьбове з'єднання або кріпляться по циліндричній поверхні.

Повернутись до змісту

Параметри точкового зварювання

Основними параметрами процесу є сила струму, тривалість імпульсу, зусилля стискування.

Від сили зварювального струму залежить кількість тепла, що виділяється, швидкість нагріву, величина зварного ядра.

Поряд із силою струму на кількість тепла та розміри ядра впливає тривалість імпульсу. Однак при досягненні певного моменту настає стан рівноваги, коли все тепло відводиться від зони зварювання і вже не впливає на розплавлення металу та розмір ядра. Тому збільшення тривалості подачі струму понад це недоцільно.

Зусилля стиснення впливає на пластичну деформацію поверхонь, що зварюються, перерозподіл по них тепла, кристалізацію ядра. Високе зусилля стиснення знижує опір електричного струму, що йде від електрода до деталей, що зварюються, і в зворотному напрямку. Отже, зростає сила струму, прискорюється процес розплавлення. З'єднання, виконане з високим зусиллям стиснення, відрізняється високою міцністю. При великих струмових навантаженнях стиск перешкоджає виплеску розплавленого металу. З метою зняття напруги та збільшення густини ядра в деяких випадках проводиться додаткове короткочасне підвищення зусилля стиснення після відключення струму.

Виділяють м'який та жорсткий. При м'якому режимі сила струму менша (щільність струму становить 70-160 А/мм²), а тривалість імпульсу може досягати кількох секунд. Таке зварювання застосовується для з'єднання низьковуглецевих сталей і більш поширене в домашніх умовах, коли роботи проводяться на малопотужних апаратах. При твердому режимі тривалість потужного імпульсу (160-300 А/мм²) становить від 0,08 до 0,5 секунди. Деталям забезпечують максимально можливий стиск. Швидке нагрівання та швидке охолодження дозволяють зберегти звареному ядру антикорозійну стійкість. Жорсткий режим використовують під час роботи з міддю, алюмінієм, високолегованими сталями.

Вибір оптимальних параметрів вимагає врахування багатьох факторів та проведення випробувань після розрахунків. Якщо ж виконання пробних робіт неможливе або недоцільне (наприклад, при разовому зварюванні в домашніх умовах), слід дотримуватися режимів, викладених у довідниках. Рекомендовані параметри сили струму, тривалості імпульсу та стиснення для зварювання рядових сталей наведені у таблиці. (Зображення 2)

Повернутись до змісту

Можливі дефекти та їх причини

Якісно виконана точкова забезпечує надійне з'єднання, термін служби якого зазвичай перевищує термін служби самого виробу. Однак порушення технології може призвести до дефектів, які можна розділити на 3 основні групи:

• недостатні розміри зварного ядра та відхилення його положення щодо стику деталей;
• механічні пошкодження: тріщини, вм'ятини, раковини;
• порушення механічних та антикорозійних властивостей металу в зоні, що прилягає до зварної точки.

Розглянемо конкретні види дефектів та причини їх виникнення:

1. Непровар може бути викликаний недостатньою величиною сили струму, надмірним стиском, зношеністю електрода.
2. Зовнішні тріщини виникають при занадто великому струмі, недостатньому стисканні, забрудненості поверхонь.
3. Розриви біля кромок зумовлені близьким розташуванням до них ядра.
4. Вм'ятини від електродів виникають при їхній замалій робочій поверхні, неправильній установці, надмірному стиску, занадто високому струмі і тривалому імпульсі.
5. Виплеск розплавленого металу та заповнення ним простору між деталями (внутрішній виплеск) відбувається через недостатнє стискування, утворення в ядрі повітряної раковини, неспіввісно встановлених електродах.
6. Зовнішній виплеск розплавленого металу на поверхню деталей може бути викликаний недостатнім стиском, занадто великими режимами струму та часу, забрудненістю поверхонь та перекосом електродів. Останні два чинники негативно впливають на рівномірність розподілу струму і плавлення металу.
7. Внутрішні тріщини і раковини виникають через надмірні режими струму і часу, недостатнє або запізнювальне стискування, забрудненість поверхонь. Усадкові раковини з'являються в момент охолодження ядра. Для їх запобігання використовують проковочний стиск після припинення подачі струму.
8. Причиною неправильної форми ядра чи його усунення є перекіс чи несоосность електродів, забрудненість поверхні деталей.
9. Пропал є наслідком забрудненості поверхонь або недостатнього стиснення. Щоб уникнути цього дефекту, струм необхідно подавати тільки після того, як стиснення забезпечене повністю.

Для виявлення дефектів використовують візуальний огляд, рентгенографію, ультразвукове дослідження, капілярну діагностику.

При випробувальних роботах контроль за якістю зварної точки проводиться шляхом розриву. Ядро має залишитись повністю на одній деталі, а на другій – глибокий кратер.

Виправлення дефектів залежить від їхнього характеру. Застосовують механічне зачищення зовнішніх виплесків, проковування при деформації, термічну обробку для зняття напруги. Найчастіше браковані точки просто перетравлюють.

Більшість металевих виробів, які оточують нас, виготовлені за допомогою контактного зварювання. Існують різні види зварювання, але контактна дозволяє створювати досить міцні та естетично красиві шви. Оскільки метал зварюється не традиційним методом, то такого процесу потрібні електроди для контактної зварювання.

Контактне зварювання можливе тільки для зварювання двох металевих деталей, накладених одна на одну, їх неможливо з'єднати цим методом встик. У той момент, коли обидві деталі затиснуті струмопровідними елементами зварювального апарату, короткочасно подається електричний струм, який плавить деталі безпосередньо в точці стиснення. Здебільшого це можливо завдяки опору струму.

Конструкції електродів

Для роботи з електродуговим зварюванням також використовуються електроди, але вони кардинально відрізняються від струмопровідних елементів контактного зварювання, і не підходять для даного виду робіт. Оскільки в момент зварювання деталі здавлюються контактними частинами зварювального апарату, то електроди для контактного зварювання здатні проводити електричний струм, витримувати навантаження на стиск та відводити тепло.

Діаметр електродів визначає наскільки міцно та якісно будуть зварені деталі. Їхній діаметр повинен бути в 2 рази товщі зварного вузла. Згідно з державними стандартами вони бувають діаметром від 10 до 40 мм.

Метал, що зварюється, визначає форму застосовуваного електрода. Дані елементи мають плоску робочу поверхню, використовують для зварювання звичайних сталей. Сферична форма ідеально підходить для з'єднання міді, алюмінію, високовуглецевих та легованих сталей.

Сферична форма є найбільш стійкою до згоряння. Завдяки своїй формі вони здатні виконати більше зварних швів до заточування. Крім того, застосування такої форми дозволяє варити будь-який метал. У той же час, якщо зварювати алюміній або магній плоскою поверхнею, то утворюватимуться вм'ятини.

Посадкове місце електрода часто виконане у формі конуса або з різьбленням. Дана конструкція дозволяє уникнути втрат струму та ефективно виконати стиснення деталей. Посадковий конус може бути коротким, проте їх застосовують при малих зусиллях та низьких струмах. Якщо використовується кріплення з різьбленням, часто через накидну гайку. Різьбове кріплення особливо актуальне у спеціальних багатоточкових машинах, оскільки необхідний однаковий зазор між клешнями.

Для виконання зварювання в глибині деталі застосовуються електроди викривленої конфігурації. Існує різноманітність вигнутих форм, тому при постійній роботі в таких умовах необхідно мати добірку різних форм. Однак користуватися ними незручно, і вони мають нижчу стійкість у порівнянні з прямими, тому до них вдаються в останню чергу.

Оскільки тиск на фігурний електрод доводиться не по його осі, під час нагрівання він схильний до згинання, і про це потрібно пам'ятати при виборі його форми. Крім того, в такі моменти, можливе зміщення робочої поверхні викривленого електрода по відношенню до рівного. Тому в таких ситуаціях зазвичай застосовується сферична робоча поверхня. Не осьове навантаження позначається також посадковому місці електродотримача. Тому при надмірному навантаженні потрібно використовувати електроди зі збільшеним діаметром конуса.

Виконуючи зварювання в глибині деталі, можна використовувати прямий електрод, якщо нахилити його по вертикалі. Однак кут нахилу повинен бути не більше 30 про, тому що при більшому градусі нахилу відбувається деформація електроутримувача. У таких ситуаціях застосовують два вигнуті струмопровідні елементи.

Використання хомута у місці кріплення фігурного електрода дозволяє знизити навантаження на конус та продовжити термін служби посадкового місця зварювального апарату. При розробці фігурного електрода необхідно спочатку виконати креслення, потім виготовити з пластиліну або дерева пробну модель, і тільки після цього приступати до його виготовлення.

У промисловому зварюванні застосовується охолодження контактної частини. Найчастіше таке охолодження відбувається через внутрішній канал, але якщо електрод невеликого діаметру або відбувається збільшений нагрів, охолоджувальну рідину подають зовні. Однак зовнішнє охолодження допускається за умови, що деталі, що зварюються, не піддаються корозії.

Найважче охолодити фігурний електрод через його конструкцію. Для його охолодження застосовують тонкі мідні трубки, які розташовуються з бокових частин. Однак навіть за таких умов він недостатньо добре охолоджується, тому не може варити в тому ж темпі, що і прямий електрод. В іншому випадку відбувається його перегрів та термін експлуатації скорочується.

Зварювання в глибині невеликої деталі робиться фігурними електродами, а з більшими деталями краще використовувати фігурні тримачі. Перевагою такого способу є можливість регулювання довжини електрода.

Під час контактного зварювання вісь двох електродів має бути 90 про по відношенню до поверхні деталі. Тому коли зварюються великогабаритні деталі з ухилом, використовуються поворотні, тримачі, що самовстановлюються, а зварювання виконується сферичною робочою поверхнею.

Сталева сітка діаметром до 5 мм зварюється пластинчастим електродом. Рівномірний розподіл навантаження досягається шляхом вільного обертання навколо осі верхнього струмопровідного контакту.

Хоча сферична форма робочої поверхні є найстійкішою з інших форм, все ж таки вона, внаслідок теплових і силових навантажень, втрачає свою первісну форму. Якщо робоча поверхня контакту збільшується на 20 % від початкового розміру, він вважається непридатним, і його треба заточувати. Заточення електродів контактного зварювання проводиться у відповідності з ГОСТом 14111.

Матеріали електродів для контактного зварювання

Одним із вирішальних факторів якості зварного шва є міцність на розрив. Це визначається температурою зварної точки та залежить від теплофізичних властивостей матеріалу провідника.

Мідь у чистому вигляді є неефективною, оскільки є дуже пластичним металом і не має необхідної пружності, щоб між зварними циклами відновитися в геометричній формі. Крім того, собівартість матеріалу відносно висока, а при таких властивостях електроди вимагали регулярної заміни, що призвело б до подорожчання процесу.

Використання зміцненої міді також не увінчалося успіхом, оскільки зниження температури рекристалізації призводить до того, що з кожною наступною зварною точкою знос робочої поверхні збільшуватиметься. У свою чергу, ефективними виявилися сплави міді з іншими металами. Наприклад, кадмій, берилій, магній та цинк додали твердості металу під час нагрівання. У той же час залізо, нікель, хром та кремній дозволяють витримувати часті теплові навантаження та зберігати темп роботи.

Електропровідність міді становить 0,0172 Ом*мм2/м. Чим менший цей показник, тим більше він підходить як матеріал електродів для контактного зварювання.

Якщо потрібно зварити елементи з різних металів або деталей різної товщини, тоді електротеплопровідність електрода повинна становити до 40% від цієї властивості чистої міді. Однак якщо виконати весь провідник з такого сплаву, він буде досить швидко нагріватися, оскільки має високий опір.

Використовуючи технологію складових конструкцій можна досягти відчутної економії коштів. У таких конструкціях матеріали, що використовуються в основі, підбирають з високим показником електропровідності, а зовнішню або змінну частину виготовляють із тепло та зносостійких сплавів. Наприклад, металокерамічні сплави, що перебувають на 44% з міді та на 56% з вольфраму. Електропровідність такого сплаву становить 60 % від електропровідності міді, що дозволяє мінімальними зусиллями нагріти крапку зварювання.

Залежно від умов роботи та поставлених завдань, сплави поділяються на:

1. Важкі умови. Електроди, що працюють при температурі до 500 про З, виконані зі сплавів бронз, хрому та цирконію. Для зварювання нержавіючої сталі використовують сплави бронз, легованих титаном і бериллієм.
2. Середнє навантаження. Зварювання стандартно вуглецевих, мідних та алюмінієвих деталей, виробляють електродами зі сплавів, в яких марка міді для електродів, здатна працювати при температурі до 300 про С.
3. Легко навантажені. Сплави, до складу яких входить кадмієва, хромиста та кремненікелева бронзи, здатні працювати при температурі до 200 о С

Електроди для точкового зварювання

Процес точкового зварювання пояснює сам себе зі своєї назви. Відповідно зварювальним міні швом є одна точка, розмір якої обумовлений діаметром робочої поверхні електрода.

Електродами для контактного точкового зварювання є стрижні, виготовлені зі сплавів, в основі яких знаходиться мідь. Діаметр робочої поверхні обумовлений ГОСТом 14111-90 і виготовляється в діапазоні від 10-40 мм. Електроди на точкове зварювання ретельно підбираються, оскільки мають різні властивості. Вони виконуються як зі сферичною, так і плоскою робочою поверхнею.

Електроди для точкового зварювання власноруч теоретично можна виготовити, але необхідно бути впевненим, що сплав відповідає заявленим вимогам. Крім того, потрібно витримати всі розміри, що в домашніх умовах не так просто. Тому, набуваючи заводських струмопровідних елементів, можна розраховувати на якісне виконання зварювальних робіт.

Точкове зварювання має масу плюсів, серед яких естетична зварювальна пляма, простота експлуатації зварювального апарату та висока продуктивність. Є також одна вада, а саме відсутність герметичного зварювального шва.

Електроди для шовного зварювання

Одним з різновидів контактного зварювання є шовне зварювання. Однак електроди для шовного зварювання – це також метал металів, тільки у формі ролика.

Ролики для шовного зварювання бувають таких видів:

• без скосу;
• зі скосом з одного боку;
• зі скосом з обох боків.

Конфігурація деталі, що зварюється визначає, ролик якої форми слід використовувати. У важкодоступних місцях неприпустимо застосовувати ролик зі скосом з обох боків. У цьому випадку підійде ролик без скосів або зі скосом з одного боку. У свою чергу ролик зі скосом на двох сторонах ефективніше притискає деталі та швидше охолоджується.

Застосування роликового зварювання допомагає досягти герметичних зварювальних швів, що дозволяє використовувати їх у виготовленні ємностей та резервуарів.

Отже, контактне зварювання дозволяє виробляти високотехнологічні шви, але щоб досягти якісного результату, потрібно ретельно дотримуватися значень, вказаних у таблицях. Яке зварювання вибрати, точкове чи шовне, залежить від ваших потреб.

Електроди (ролики) – це інструмент, який здійснює безпосередній контакт машини з деталями, що зварюються. Електроди в процесі зварювання виконують три основні завдання:
- стискають деталі;
- підводять зварювальний струм;
- відводять теплоту, що виділяється у процесі зварювання на ділянці електрод – електрод.
Безпосередньо від форми робочої поверхні електродів, що контактує з деталями, залежить якість одержуваних зварних з'єднань. Зношення робочої поверхні пов'язане з цим збільшення площі контакту електрод – деталь призводить до зменшення щільності струму та тиску в зоні зварювання, а отже, до зміни параметрів, що раніше отримувалися, литої зони та якості з'єднань.
Збільшення робочої поверхні плоского електрода при його зношуванні більшою мірою зменшують розміри литої зони при зварюванні пластичного металу, ніж при зварюванні високоміцного металу (Рис.1а). Зношування сферичної робочої поверхні електрода, встановленого з боку тонкої деталі, зменшує її проплавлення (Рис. 1б,в).
Основні вимоги до електродів:
- Висока електропровідність зварювання
- Збереження форми робочої поверхні в процесі зварювання заданого числа точок або метрів роликового шва.
При точковому та роликовому зварюванні електроди нагріваються до високих температур в результаті виділення теплоти безпосередньо в електродах і передачі її від деталей, що зварюються.

Мал. 1. Залежність розмірів литої зони від змін робочої поверхні електродів:
а – товщина 1+1 мм: 1 – сталь Х18Н10Т; 2 - сталь ВНС2
б,в - при зносі сферичної поверхні електрода з боку тонкої деталі

Ступінь нагрівання електродів залежить від режиму зварювання і товщини зварюваних деталей. Наприклад, при точковому зварюванні корозійностійкої сталі зі збільшенням товщини деталей від 0,8+0,8 до 3+3 мм відношення теплоти, що виділяється в електродах, до загальної теплоти, що виділяється при зварюванні, збільшуються від 18 до 40%. За результатами безпосередніх вимірювань температура робочої поверхні електродів при зварюванні одиничними точками зразків товщиною 1,5-2 мм становить: 530°С для сталі ЗОХГСА, 520°С для сталі Х18Н9Т, 465°С для титану ОТ4 і 420°С для сплаву ВЖ9. При темпі (швидкості) зварювання 45 точок за хвилину температура підвищилася і становила відповідно: 660, 640, 610 та 580°С.

Табл. 1
Властивості металів для електродів та роликів

Марка металу електродів та роликів	Питома електроопір, Ом мм 2/м	Максимальна електропровідність, % від електропровідності міді	Мінімальна твердість по Брінелю, кгс/мм 2	Температура зміцнення, про З	Матеріали для зварювання
Кармієва бронза Бр.Кд-1 (МК)	0,0219	85	110	300	Латунь, бронза
Хромокармієва бронза Бр.ХКД-0,5-0,3	0,0219	85	110	370	Латунь, бронза, низьколеговані сталі, титан*
Хромова бронза Бр.Х	0,023	80	120	370	Латунь, бронза, низьколеговані сталі, титан*
Хромоцирконієва бронза Бр.ХЦр-0,6-0,05	0,023	80	140	500	Низьколеговані сталі, титан
Сплав Мц4	0,025	75	110	380	Корозійностійкі, жароміцні сталі та сплави, титан*
Бронза Бр.НБТ	0,0385	50	170	510	Корозійностійкі, жароміцні сталі та сплави, титан.

* Для металу товщиною 0,6 мм і менше

Для електродів і роликів використовують спеціальні мідні сплави, що мають високу жароміцність і електропровідність (Табл.1). Найкращим металом для електродів та роликів, що застосовуються при зварюванні корозійностійких, жароміцних сталей та сплавів та титану, є бронза Бр.НБТ, яку випускають у вигляді термічно оброблених катаних плит та литих циліндричних заготовок. З бронзи Бр.НБТ особливо доцільно виготовляти фігурні електроди, т.к. для забезпечення необхідної твердості не потрібно нагартовки, яка потрібна для кадмієвої міді, сплаву Мц5Б та бронзи Бр.Х.
Не рекомендується використовувати електроди та ролики з бронзи Бр.НБТ для зварювання низьколегованих сталей, особливо без зовнішнього охолодження через можливе налипання міді на поверхню деталей у місці контакту з електродами.
Найбільш універсальним є сплав Мц5Б, його можна використовувати для електродів і роликів при зварюванні всіх металів, що розглядаються. Однак сплав Мц5Б дещо складний у виготовленні та термомеханічній обробці, тому не набув широкого поширення. Крім того, його стійкість при зварюванні корозійностійких і жароміцних сталей та сплавів значно нижча, ніж у бронзи Бр.НБТ. При точковому зварюванні корозійностійких сталей товщиною 1,5+1,5 мм стійкість електродів зі сплаву Бр.НБТ становить у середньому 7-8 тис. крапок, із бронзи Бр.Х – 2-3 тис. крапок, а при роликовому зварюванні – відповідно 350 та 90 м шва.
Найбільше застосування для точкового зварювання отримали електроди з плоскою та сферичною поверхнею та ролики з циліндричною та сферичною робочою поверхнею. Розміри робочої поверхні електродів вибирають в залежності від товщини деталей, що зварюються; для більшості металів форма поверхні може бути плоскою (циліндричною для роликів) або сферичною (табл.2).

Табл. 2
Розміри електродів та роликів

Товщина тонкого листа, мм	Електроди			Ролики
	D	dел	Rел	S	f	Rел
0.3	12	3.0	15-25	6.0	3.0	15-25
0.5	12	4.0	25-50	6.0	4.0	25-30
0.8	12	5.0	50-75	10.0	5.0	50-75
1.0	12	5.0	75-100	10.0	5.0	75-100
1.2	16	6.0	75-100	12.0	6.0	75-100
1.5	16	7.0	100-150	12.0	7.0	100-150
2.0	20	8.0	100-150	15.0	8.0	100-150
2.5	20	9.0	150-200	18.0	10.0	150-200
3.0	25	10.0	150-200	20.0	10.0	150-200

Примітка: Розміри Dі Sмінімально рекомендовані

Електроди зі сферичною робочою поверхнею краще відводять теплоту, мають більшу стійкість і менш чутливі до перекосів осей електродів при їх встановленні, ніж електроди з плоскою робочою поверхнею, тому їх використовують при зварюванні на підвісних машинах (кліщах).
При зварюванні електродами зі сферичною робочою поверхнею зміна Fсвбільшою мірою впливає на розміри литої зони, ніж при використанні електродів із плоскою поверхнею, особливо при зварюванні пластичних металів. Однак при зменшенні Iсві tсввід заданого значення d і А знижуються менше при зварюванні електродами зі сферичною поверхнею, ніж при зварюванні електродами з плоскою поверхнею.
При використанні сферичних електродів площа контакту електрод-деталь на початку зварювання значно менша, ніж наприкінці. Це призводить до того, що на машинах з пологою характеристикою навантаження (машини з великим Zм, Кліщі з кабелем) щільність струму в контакті електрод-деталь при включенні може бути дуже високою, що сприяє зниженню стійкості електродів. Тому доцільно застосовувати плавне наростання iсвщо забезпечує практично постійну щільність струму в контакті.
При точковому та роликовому зварюванні мідних та титанових сплавів переважно застосовувати електроди та ролики зі сферичною робочою поверхнею. В окремих випадках використання тільки сферичної поверхні забезпечує необхідну якість з'єднань, наприклад, при зварюванні деталей нерівної товщини.
Електроди здебільшого з'єднуються з електродотримачами за допомогою конусної посадкової частини. За ГОСТ 14111-90 на прямі електроди конусність посадкової частини прийнята 1:10 для електродів діаметром D≤25 мм та 1:5 для електродів D>25 мм. Залежно від діаметра електрода практично допустиме зусилля стиснення Fел = (4-5) D2 кгс.
На практиці для зварювання різних деталей та вузлів застосовуються різноманітні електроди та електродотримачі. Для отримання точкових з'єднань стабільної якості краще використовувати фігурні електродотримачі, ніж фігурні електроди. Фігурні електродотримачі мають більший термін служби, а також мають найкращі умови для охолодження електродів, що підвищує їхню стійкість.

Мал. 2. Електроди різних конструкцій

На рис. 2 показані деякі електроди спеціального призначення. Зварювання Т-подібного профілю з листом виконують із використанням нижнього електрода з прорізом під вертикальну стінку профілю (рис.2а,I). При зварюванні деталей нерівної товщини, коли неприпустима глибока вм'ятина на поверхні тонкої деталі, може бути застосований електрод 1 зі сталевим кільцем 2 на робочій поверхні, що стабілізує площу контакту електрод-деталь (рис. 2а,II). Наявність мідної фольги 3 між електродом і деталлю виключає підпали в контакті кільце - деталь. Для герметизації тонкостінних трубок 3 з корозійностійкої сталі за допомогою точкового зварювання використовують електрод 1 з довгастою робочою поверхнею (рис. 2, III). Сталева насадка 2 концентрує струм і дозволяє проводити зминання трубок без небезпеки пошкодження робочої поверхні. На робочій поверхні електродів 1 можуть бути закріплені сталеві трубки 2, що стабілізують контакт електрод-деталь і зменшують зношування електродів (рис. 2а, IV, V).
При точковому зварюванні осі електродів повинні бути перпендикулярні поверхням деталей, що зварюються. Тому деталі, що мають ухили (плавно змінюється товщину), доцільно зварювати з використанням поворотного електрода, що самовстановлюється, зі сферичною опорою (рис. 2б).
Для точкового зварювання деталей з великим відношенням товщин іноді з боку тонкої деталі встановлюють електрод (рис. 2в, I), робоча частина якого виконана з металу з низькою теплоелектропровідністю (вольфраму, молібдену тощо). Такий електрод складається з мідного корпусу 1 і 2 вставки, припаяної в корпусі. Робочу частину електрода 3 іноді виконують змінною та закріплюють на корпусі електрода 1 накидною гайкою 2 (рис.2в,II). Електрод забезпечує швидку заміну робочої частини за її зносу чи за необхідності – перестановку вставки з іншою формою робочої поверхні.
Для роликового зварювання застосовують ролики складової конструкції, у яких основа 1 з мідного сплаву, а припаяна до нього робоча частина 2 з вольфраму або молібдену (рис.2в, III). При роликовому зварюванні швів великої протяжності на деталях малої товщини (0,2-0,5 мм) робоча поверхня роликів швидко зношується, у зв'язку з чим погіршується якість зварювання. У таких випадках ролики мають канавку, в якій вміщено дріт їх холоднотягнутої міді (рис.3), що перемотується при обертанні роликів з однієї котушки на іншу. Цей спосіб забезпечує стабільну форму робочої поверхні та багаторазове використання електрода-дроту при роликовому зварюванні деталей малої товщини або деталей з покриттям.

Щоб уникнути частої зміни електродів, для зварювання на одній машині деталей різної товщини можуть бути використані багатоелектродні головки. У головку встановлюють електроди з робочою поверхнею різної форми. При точковому зварюванні деталей нерівної товщини важливо забезпечити стабільну робочу поверхню електрода з боку тонкої деталі. З цією метою використовують многоэлектродную головку 1; з боку товстої деталі встановлюють ролик 2 (рис.4). При зношуванні робочої поверхні електрода його замінюють новим, повертаючи головку. Багатоелектродні головки дозволяють також без знімання електродів зі зварювальної машини автоматично зачищати електрод, що не здійснює в даний момент зварювання.
Іноді електроди підводять струм до деталей, що зварюються, але не пов'язані безпосередньо зі зварювальною машиною. Наприклад, необхідно зварити поздовжнім роликовим швом тонкостінні труби малого діаметра (10-40 мм). Для цього заготовку 1 труби з мідною оправкою 2 поміщають між роликами поперечної зварювальної машини (рис. 5а). Таким чином, можуть бути зварені шви досить великої довжини. Для зварювання деталей коробчатої форми 1 використовують електрод-шаблон 2, закріплений на осі 3 для повороту його після зварювання першого шва (рис.5б).

Мал. 5. Електроди-оправлення, що застосовуються на роликових машинах
поперечного зварювання:
а - зварювання тонкостінної труби;
б - зварювання кожуха;
1- деталі; 2 – електроди; 3 – вісь.

Стійкість електродів та роликів залежить від умов їх охолодження. Електроди для точкового зварювання повинні мати внутрішнє водяне охолодження. Для цього електроди з боку посадкової частини мають отвір, в який вводиться трубка, закріплена в електродотримачі. Вода надходить трубкою, омиває дно і стінки отвори і через простір між внутрішніми стінками електрода і трубкою проходить в електродотримач. Кінець трубки повинен мати скіс під кутом 45° край якого повинен відстояти від дна електрода на 2-4 мм. При збільшенні цієї відстані утворюються повітряні бульбашки та погіршується охолодження робочої поверхні електрода.
На стійкість електродів впливає відстань від робочої поверхні до дна охолоджуючого каналу. При зменшенні цієї відстані підвищується стійкість електродів (кількість точок до переточування), але зменшується кількість його можливих переточок до повного зносу і тим самим скорочується термін його служби. Аналізуючи вплив цих двох факторів на витрати електродного металу, а отже, і на вартість електродів встановлено, що відстань від дна до робочої поверхні повинна становити (0,7 -0,8) D (де D – зовнішній діаметр електрода). Для посилення інтенсивності охолодження при точковому зварюванні можна застосовувати додаткове водяне охолодження електродів та місця зварювання. Вода в цьому випадку подається через отвори електрода або окремо по спеціальній трубці зовнішнього охолодження. Іноді застосовують внутрішнє охолодження рідинами з температурою нижче 0 ° С або стисненим повітрям.
При роликовому зварюванні частіше застосовують зовнішнє охолодження роликів та місця зварювання. Однак такий спосіб охолодження не придатний при зварюванні сталей, що гартуються. Якщо при точковому зварюванні легко здійснити внутрішнє охолодження електродів, то при роликовому зварюванні це досить складне завдання.
При експлуатації електродів та роликів періодично необхідно зачищати та відновлювати їх робочу поверхню. Електроди з плоскою робочою поверхнею зазвичай зачищають особистим напилком та абразивним полотном, електроди зі сферичною робочою поверхнею – за допомогою гумової подушки товщиною 15-20 мм, обгорненої абразивним полотном.
Робочу поверхню електродів найчастіше відновлюють на токарних верстатах. Для отримання робочої поверхні правильної форми доцільно використовувати спеціальні фасонні різці.

СПІЛКА РАДЯНСЬКИХ СОЦІАЛІСТИЧНИХ РЕСПУБЛІК 1)5 В 23 К 11/10 ІСАННЯ ВИНАХОДИТЬ 4ь ".,".,.;.;,: 1 рудування для контактного точкового зварювання. Мета винаходу - спрощення конструкції і підвищення чистоти обробленої поверхні, На обох торцях інструменту 1 розташовані паралельно один одному зубці 7, Кожен із зубів 7 виконаний з двома ріжучими кромками 8 і опорною поверхнею. , що розвивається приводом машини для контактного зварювання. При обертанні пристрою ріжучі кромки 8 зрізають шар металу, а опорні поверхні 5 вигладжують оброблювану ділянку по всьому робочому торцю електрода. 4 іл,ек- ноКТмо- богодержавний комітет з винаходів і відкриттівпри ДКНТ СРСР АВТОРСЬКОМУ СВІДЧЕНЬ(56) Авторське свідоцтво СРСРМ 490579, кл. В 23 В 29/14, 1974. Сліозберг С.КЧулошніков П.ЛЕтроди для контактного зварювання, Л.; Машбудування, 1972, с. 79, рис. 44 а,(54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ ЗАТОЧКИ ЕЛРОДІВ МАШИН ДЛЯ КОНТАКТНОЙЧЕЧНОГО ЗВАРЮВАННЯ(57) Винахід відноситься до зварювання іжет бути використане при розробці 1595635 А 1Винахід відноситься до зварювання і може бути використане конструкції та підвищення чистоти обробленої поверхні. На фіг. 1 схематично зображено пристрій для заточування сферичної робочої поверхні еелктроду, осьовий переріз; на фіг. 2 - те саме, вид зверху; на фіг, 3 - пристрій для заточування плоскоконічних та плоскоконічних з виступом робочих поверхонь електрода, приклад виконання; на фіг, 4 - те ж, вид зверху. Пристрій для заточування електрода складається з інструменту 1, встановленого в обоймі 2 з ручкою 3 (фіг, 2), або ручка 3 закріплена безпосередньо на самому інструменті 1 (фіг. 4), В інструменті 1 на обох торцях виконано поглиблення, що задає профіль оброблюваної поверхні електрода 4 і утворює опорну поверхню 5. На торцях інструменту 1 виконані канавки б, що утворюють на опорній поверхні паралельні зубці 7 з двома різальними кромками 8, інструменту 1, призначеного для обробки електродів з робочої поверхнею плоскоконічної або плоскоконічної з виступом форми (фіг. 3 і 4), канавки б розміщені симетрично щодо поздовжньої осі і на торцях виконані центруючі глухі отвори 9. Заточення електродів здійснюють наступним чином. Пристрій затискають між електродами 4, встановленими в електродо зусиллям зварювання, при цьому електроди спираються на опорні поверхні 5 на 7 зубах інструмента 1. Пристрій центрується по електродах, Одночасно ділянки опорної поверхні 5, сприймаючи зусилля від електродів, змінюють виступи на поверхнях і упругодеформують матеріал електродів. Привертанні пристрою рукояткою 3 навколо електродів кромки 8 зрізають шар металу,5 Оброблювана поверхня електродів по всій довжині ріжучої кромки щільно прилягає до ділянок 5 опорної поверхні; так як ріжуча кромка є частиною опорної поверхні, Ковзаючі по електр 10 тродам під навантаженням торцю зуба 7, тим досягається висока чистота обробленої поверхні, При розташуванні ріжучої кромки15 точно по осі інструменту 1 обробляється і вигладжується вся поверхня торця електрода. для заточування електродів дозволяє обробляти робочі поверхні електродів без переналагодження машини по зусиллю. При цьому досягається висока чистота та точність обробки. Простота конструкції пристрою забезпечує низьку вартість виготовлення при застосуванні серійного обладнання, Формула винаходу , Що, з метою спрощення конструкції і підвищення чистоти обробленої поверхні, зубці розташовані паралельно один одному, а кожен 40 з зубів виконаний з двома ріжучими кромками і опорною поверхнею між ними для вигладжування робочої поверхні електрода. Виробничо-видавничий комбінат "Патент", м. Ужгород, вул.Гагаріна, 101 Замовлення 2876 Тираж 645 Передплатне ВНДІПД Державного комітету з винаходів та відкриття при ДКНТ СРСР 113035, Москва, Ж-З 5, Рауська наб., 4/5

Заявка

4440071, 03.05.1988

ПІДПРИЄМСТВО ПЯ Г-4086

КРАСНОВ ФЕЛІКС ІВАНОВИЧ

МПК / Мітки

Код посилання

Пристрій для заточування електродів машин для контактного точкового зварювання

Подібні патенти

Рухи.Під час зворотного ходу в контакт вступає, права поверхня верхнього плеча двоплечого важеля 8 і ліва поверхня сусіднього зуба рейки 5. Напрямок дії сили реакції зуба рейки 5, що виникає при цьому, на важіль 8 змінюється на протилежне, Так як в цьому напрямку ніщо не перешкоджає перемі 119953Винахід відноситься до області - .зварювання, зокрема до пристроїв для заточування мікрозварювальних електродів, і може знайти застосування в приладобудівній і радіотехнічноїпромисловості.Мета винаходу - підвищення якості заточування.Поставлена ​​мета досягаєтьсяза рахунок застосування рухомого абразивного інструменту.На фіг. 1 представлений заточник, загальний вигляд; на фіг. 2 - траєкторія руху заточуваного торця елект, роду ...

Ділянка торця з'єднає обидві сторони стержня.1. Після цього стрижень 1 встановлюють перпендикулярно ситаловій пластині 2 і шліфують на деяку величину 11, що визначається зі співвідношення де і. - кут початкового заточування торця; , для отримання розміру торця розмір 1 збільшується.утройство заточування, крім електрода 1 і ситалловой пластини 2, містить корпус 3, закріплений на рукоятці 4 з помстою упору 5 і гайки б. На корпусі 3 закріплений гвинтовий упор 7, призначений для...

На інструменті, що заточується, утворюється зона зрізу металу 12, на якій паралельно горизонтальній осі корпусу для безпеки розташовані осі ручок 13, виконаних з будь-якого міцного, легкого матеріалу, службовців для меншого докладання зусилля на ручки в процесі заточування. .При заточенні режугких кромок інструментів з клиноподібною формою леза (коса, сокира і т.д.) в польових умовах заточуваний інструмент 3 носком упирають в будь-який твердий предмет або в грунт. Ручний інструмент беруть за ручки 13 і кутовими 5 10 15 20 25 30 35 вирізами 2 направляють в зону зрізу. талла 12, Гайкою-барашком 9 регулюючий гвинтозвільняється від фіксації та встановлюється сферичною...