Область применения точечной контактной сварки своими руками



Довольно часто в условиях домашней мастерской или при проведении различных ремонтных работ возникает необходимость в применении технологии точечной сварки. Существует достаточно много аппаратов, которые могут быть свободно применены, причем не требуют наличия специальных знаний либо навыков. Тем более сделать такую сварку может любой мужчина.

область применения точечной контактной сварки

Прибор для сварки

В основном такой вид сварочных работ используется при ремонте бытовой техники. Хотя вообще сама область применения точечной контактной сварки достаточно широка – это могут быть самые разнообразные ремонтные работы с кабелями, алюминием и даже мелкая починка кухонной утвари.

Аппараты для точечной сварки в домашних условиях также бывают самых разнообразных моделей. Это и небольшие переносные конструкции, и достаточно серьёзные аппараты для объёмных работ. Одним из самых популярных является настольный аппарат для сварки своими руками, который используется при работах с цветными либо чёрными металлами.

Все устройства отличаются друг от друга по мощности, которую обеспечивает обмотка трансформатора.

Что представляет собой сварка?

Точечная сварка – это одна из немногих разновидностей контактной сварки, при которой электрический ток проходить между электродами через металл, разогреваемый в точке соприкосновения двух деталей. Металл в точке сварки разогревается и плавится, при этом создаётся ядро сварной точки с диаметром от четырёх и до двенадцати миллиметров.

Само ядро имеет при этом форму чечевицы. На деталях из низкоуглеродистой стали возможна сварка без расплавления ядра, однако такой вид сварочных работ не очень надёжен и поэтому находит применение крайне редко.

Согласно общей классификации точечная контактная сварка относится к классу термомеханических процессов. Вид работы разделяется на несколько последовательных этапов^

  • Детали, которые необходимо сваривать предварительно совмещаются друг с другом в требуемом положении и размещаются между двумя электродами, затем крепко прижимаются друг к другу;
  • Детали подвергаются нагреву, который приводит их в состояние должной пластичности, и деформируются.

В промышленных условиях частота сварки может достигать шестисот точек за минуту, в домашних условиях эта цифра, конечно же, намного меньше.

точечная сварка

Точечная сварка

Вообще, точечная сварка своими руками в условиях домашней мастерской требует поддержания:

  • Постоянной скорости при перемещении двух электродов;
  • Поддержки на необходимом уровне нужной величины давления, полной контактности со свариваемыми деталями.

Также необходимо соблюдать технику безопасности при выполнении такого рода работ:

  1. Обязательная изоляция всех электрических и соединительных проводов;
  2. Использование специальных защитных рукавиц либо перчаток, которые предохранят руки от возможных ожогов;
  3. Лицо также надо защищать от возможного попадания искр или брызг металла;
  4. Рядом с проводимыми работами нельзя держать легковоспламеняющиеся либо огнеопасные предметы и материалы;
  5. Деревянные полы желательно защитить от возможного возгорания;
  6. Желательно иметь рядом с местом проведения работ средства для тушения возгораний;
  7. Помещение, где проводятся работы надо проветривать, так как возможно выделение вредных газов, которые опасны для здоровья.

Точечная сварка, безусловно, имеет свои достоинства и свои недостатки. Высокая экономичность и достаточно сильная механическая прочность получаемых точечных швов, а также требуемую возможность автоматизации всего процесса работы, несомненно, является положительными чертами такого вида работ.

Однако при этом существует один недостаток, который влияет на качество такой сварки – это отсутствие герметичности получаемых сварочных швов.

точечная сварка своими руками

Точечная сварка своими руками

Вообще, такой вид контактной сварки представляет собой процесс, при котором расплавление металла и последующее получение литой структуры получается при использовании осадочного давления. Такое давление обязано быть достаточным, чтобы преодолеть жёсткость деталей и осуществить деформацию.

Само давление должно возрастать при увеличении толщины свариваемых деталей, однако при увеличении давления срок эксплуатации электродов достаточно быстро уменьшается. В связи с этим, такой тип работ применяют для деталей относительно небольшой и малой толщины до шести миллиметров.

Режим сварки

Его также надо подбирать достаточно тщательно, так как прочность точки сварки и прочность шва зависят от диаметра электрода, давления, толщины детали, силы тока, времени прохождения тока через электроды.

От времени прохождения тока зависит и диаметр сварного ядра, с увеличением времени диаметр самого ядра увеличивается. Однако чрезмерное его возрастание может сильно ослабить оболочку твёрдого металла и вызвать вмятие детали под электродами. Всё это может привести к выплеску жидкого металла наружу и ослаблению точки сварки.

При прекращении прохождения электротока через электроды начинается процесс охлаждения ядра точки и последующая кристаллизация жидкого металла, которая происходит от самой поверхности ядра до его середины. При этом образуется дендритная столбчатая структура металла детали.

После охлаждения объём металла в точке сварки уменьшается, поэтому может образоваться пористость, усадочная раковина, некоторая рыхлость металла. При большей толщине свариваемой детали имеется большая вероятность образования большого количества дефектов.

Технология точечной контактной сварки и подготовка к проведению работ

область применения точечной контактной сварки

современное устройство для сварки

Технология точечной сварки предполагает подачу кратковременного импульса электрического тока, длительность которого может меняться от 0,01 секунды до 0,1 секунды. При прохождении этого импульса детали в зоне наложения электродов расплавляются и приобретают общее ядро.

После прекращения подачи тока детали должны остывать под давлением для кристаллизации этого ядра и его полного охлаждения. Как правило, такой вид сварки не требует принятия сильных мер безопасности, так как прижатие деталей друг к другу создаёт уплотняющий поясок между ними. Выплеск расплавленного металла при таких условиях не должен произойти.

Для обеспечения лучшей кристаллизации, проковывания и устранения возможных неоднородностей давление, детали следует снимать с некоторой задержкой.

При сварке тонких деталей с толщиной от одного до полутора миллиметров обычно применяют конденсаторную сварку. При этом сами конденсаторы непрерывно заряжаются от сети относительно малым током и разряжаются через детали, что обеспечивает непрерывный процесс сварочной работы.

Такой метод отлично подходит при сварке сверхминиатюрных деталей в радиотехнических, электронных и прочих приборах. При таких условиях возможна сварка, и чёрных, и цветных металлов и их различных сочетаний.

Для обеспечения качественных сварных швов детали предварительно необходимо правильно подготовить к работе. Сделать это нужно обязательно. Все детали перед началом работ должны быть обязательно очищены от всех видов загрязнений. Это можно осуществить специальными щёточками, опескоструиванием, травлением в кислотах и прочими способами.

Сама сборка перед сваркой должна обеспечивать точное и плотное прилегание деталей друг к другу. Если эти условия не будут обеспечены, возникает следующая ситуация: появившийся зазор между деталями уменьшает и поглощает часть давления на них, что приводит к недостаточному осадочному давлению и разбросу прочности сварных точек.

Мягкий и жесткий режимы

точечная сварка

Точечная сварка — процесс, тонкости которого должен знать каждый начинающий сварщик

При точечной сварке существуют два режима:

  1. Мягкий режим при умеренной силе тока и его плотности на электрод до 100 а/мм2;
  2. Жёсткий режим с плотностью до 300 а/мм2.

При этом мягкий режим характеризуется более долгим временем сварки, плавным нагревом, малой мощностью. Преимуществами такого режима являются уменьшение мощности аппарата, которая потребляется от электрической сети, уменьшение её нагрузки, меньшая стоимость аппаратов и контактных машин, меньшая закалка.

Жёсткий режим характеризуется повышенной мощностью, большой загрузкой сети, увеличением стоимости. Преимуществами можно считать малое время сварочных работ, высокую производительность.

Нарушение условий работы и технологии при выполнении точечной контактной сварки приводить к самым различным дефектам и снижении прочности сварной точки. Самым опасным при этом является непровар точки, который характеризуется полным отсутствием литого ядра либо очень малыми его размерами, недостаточными для обеспечения прочности шва.

Такой дефект не всегда можно отследить при наружном визуальном осмотре, чем он особенно опасен. Также среди дефектов имеются такие, как подплавление поверхности детали, полный прожог металла, раковины, глубокие вмятины, сильная пористость сварного ядра.

На мягких режимах обычно свариваются стали с большим содержанием углерода и легированные стали. На жёстком режиме рекомендуется сваривать стали большой прочности при большом давлении, так как возможно образование трещин.

После сварочных работ необходимо провести обязательную термообработку детали для того, чтобы снять внутреннее напряжение, которое появляется в процессе сварки, для улучшения структуры и уничтожения опасного мартенсита. Такая термообработка может сводиться к высокому опуску либо к пропусканию электрического тока сразу же после окончания работ по сварке.

Точечная контактная сварка в домашних условиях

точечная сварка своими руками

Набор сварщика

В любой домашней мастерской точечная сварка может быть необходима. Для этого разработано достаточно много самых различных аппаратов, которые могут применяться самостоятельно без наличия особых знаний или навыков. Одними из простейших аппаратов являются простые настольные сварочные конструкции с относительно небольшой мощностью.

С помощью таких устройств можно сваривать детали толщиной до двух десятых миллиметра либо стальные проволоки диаметром до трёх десятых миллиметра. При данных условиях возможно сваривание различных деталей из фольги и массивных стальных оснований.

Отлично маломощные конструкции подходят при сварке малогабаритных деталей, когда усилия прижима невелики и осуществляются рукой. Электроды для сварки выполняются при этом в форме небольшого пистолета. Основным элементом аппарата является небольшой сварочный трансформатор, к вторичной обмотке которого при помощи гибкого многожильного кабеля подключают сам электрод. При этом подключение должно быть достаточно надёжным.

Также применяются более мощные аппараты для сварки. Они включают в себя сварочный трансформатор достаточной мощности, тиристорный полупроводниковый ключ, специальное устройство для выдержки времени, которое и обеспечивает контроль над длительностью процесса сварки.

При помощи таких аппаратов можно сваривать детали большей толщины, так как они могут обеспечить необходимое давление и условия для самого процесса сварки.

Но именно для домашних условий подойдет аппарат малой мощности, которым можно производить соединения небольших деталей и проводов. И хотя приобрести аппарат требуемой мощности сегодня не проблема, многие мастера готовы сделать аппарат своими руками на заказ, усовершенствуя его различными функциями.

Ваш комментарий