A машина за съпротивително заваряванесвързва метални части чрез преминаване на контролиран електрически ток през съединението, докато електродите прилагат сила. Електрическото съпротивление генерира концентрирана топлина на контактния интерфейс, а приложената сила помага за оформянето и консолидирането на заваръчния шев. В зависимост от конструкцията на съединението и електрода, оборудването може да извършва точково, изпъкнало, шевно или челно заваряване, обикновено без тел за пълнене.
Този процес се използва широко в промишленото производство, тъй като цикълът на заваряване може да се повтаря при контролирани настройки. Въпреки това, изборът на машина само по мощност на трансформатора често води до лоши резултати. Материалът, покритието, дебелината, дизайнът на фугата, достъпът до електрода, критериите за приемане на заваръчния шев и производствената производителност трябва да бъдат прегледани заедно.
Какво е електросъпротивително заваряване?
Съпротивителното заваряване е група от процеси на свързване, които използват електрическо съпротивление за генериране на топлина на или близо до интерфейса между металните части. Заготовките се държат заедно чрез електроди или скоби, докато токът протича през заваръчната верига.
Основната връзка обикновено се изразява като:
- Q=I²Rt
където:
- Qе генерираната топлина.
- Iе заваръчният ток.
- Rе електрическото съпротивление във веригата и на контактните интерфейси.
- tе текущото-време на потока.
Уравнението помага да се обясни защо заваръчният ток има толкова силен ефект върху генерирането на топлина, но не е пълна формула за -настройка на машината. Съпротивлението се променя по време на заваряването и крайният резултат също се влияе от силата на електрода, контактната площ, проводимостта на материала, повърхностното покритие, монтажа, охлаждането и състоянието на електрода.
Повечето конвенционални процеси на съпротивително заваряване не изискват заваръчна тел, флюс или защитен газ. Това не означава, че всеки проводящ метал е лесен за заваряване. Медта и алуминият, например, провеждат топлина и електричество бързо, така че съединението, електродите, източникът на захранване и графикът на заваряване изискват-специфична оценка за приложението.
Как работи машината за електросъпротивително заваряване?
Типичният цикъл на заваряване включва позициониране, притискане, протичане на ток, задържане и освобождаване. Всеки етап има пряк ефект върху консистенцията на заваръчния шев.
1. Заготовките са позиционирани
Частите се поставят между електродите или вътре в специални инструменти. Доброто позициониране поддържа местоположението на заваръчния шев, припокриването и състоянието на контакта повторими. Ако възелът от -ламарина има голямо разстояние или се движи по време на цикъла, увеличаването на заваръчния ток може временно да скрие проблема, но няма да коригира състоянието на съединението.
2. Електродите прилагат сила
Електродите се затварят и затягат детайлите, преди да бъде подаден ток. Този интервал се нарича време на изстискване. Необходимата сила зависи от материала, дебелината, площта на съединението, геометрията на проекцията и процеса на заваряване.
Недостатъчната сила може да допринесе за искрене или изтласкване. Прекомерната сила може да намали контактното съпротивление или да деформира издатината, преди да се е развила достатъчно топлина. Следователно токът и силата трябва да бъдат зададени като съгласуван график за заваряване.
3. Токът преминава през ставата
Контролерът изпраща ток през електродите и детайлите за определен период от време. Топлината се развива там, където е концентрирано електрическото съпротивление. При точково заваряване това обикновено образува локализиран заваръчен елемент между припокриващите се листове. При проекционно заваряване формираната издатина концентрира тока и силата в избрана точка.
4. Заваръчният шев се образува при топлина и налягане
Нагрятото съединение се задържа от силата на електрода. Текущото ниво, времето за заваряване и силата трябва да създават здрава връзка без прекомерно пръскане, вдлъбнатина на повърхността или повреда на покритието на детайла.
5. Стаята се задържа преди освобождаване
След спиране на тока електродите остават затворени за кратко време на задържане. Съединението се охлажда и консолидира под налягане, преди детайлът да бъде освободен. Твърде ранното освобождаване може да повлияе на съединението, особено когато частта или приспособлението могат да се движат, докато заваръчният шев е все още горещ.
Основни части на промишлена машина за електросъпротивително заваряване
Рамката на машината е само една част от системата за заваряване. Надеждната производствена настройка обикновено включва:
- Заваръчен източник на захранване и трансформатор:подава необходимия ток според избрания график на заваряване.
- Контролер за заваряване:управлява тока, времето за заваряване, времето за притискане, времето на задържане и много{0}}импулсните последователности, когато е необходимо.
- Силова система:прилага електродна сила чрез пневматичен цилиндър, серво задвижващ механизъм, хидравлична система или друг подходящ механизъм.
- Електроди и държачи:провеждане на ток, прилагане на сила и определяне на контактната площ на мястото на заваръчния шев.
- Приспособление или инструменти:локализира детайла и поддържа повтарящо се натоварване.
- Охладителна верига:премахва топлината от трансформатора, електродите и други компоненти с водно{0}}охлаждане.
- Система за безопасност:може да включва защита, блокировки, светлинни завеси, дву-ръчно управление и аварийни спирания, в зависимост от структурата на машината.
- Оборудване за автоматизация:може да включва захранващи устройства, роботи, трансферни единици, откриване на части, наблюдение на процеса и автоматично разтоварване.
Когато сравняват оферти, купувачите трябва да прегледат пълната конфигурация, вместо да сравняват само kVA оценки.
Видове апарати за електросъпротивително заваряване
Формата на съединението обикновено е първият фактор, използван за стесняване на типа машина.
| Тип машина | Как се образува заваръчният шев | Типични детайли | Кога да го вземем предвид |
| Машина за точково заваряване | Противоположните електроди създават отделни заваръчни зърна | Метални-скоби, клеми, контакти и корпуси | Сглобяването изисква индивидуални заваръчни точки на припокриващи се части |
| Проекционен заваръчен апарат | Формираната проекция концентрира тока и силата | Гайки, болтове, шпилки и щамповани издатини | Необходими са една или няколко повтарящи се заваръчни шевове |
| Машина за заваряване на шевове | Електродите на въртящите се колела образуват припокриващи се заваръчни зъбци | Резервоари за гориво, контейнери, цилиндрични части и избрани тръби | Съединението изисква непрекъснат или устойчив-на течове шев |
| Машина за челно заваряване | Частите се затягат и съединяват в краищата си | Тел, прът, халки и избрани профили | Частите изискват връзка край--край до край |
| Автоматизирана система за електросъпротивително заваряване | Процесът на заваряване е комбиниран със специална обработка и контрол | Големи{0}}обемни промишлени възли | Товаренето, позиционирането, заваряването, проверката или разтоварването трябва да бъдат автоматизирани |
Точковото, изпъкналото, шевното и челното заваряване описват как се прави съединението. AC, MFDC и разрядът на кондензатора описват различни подходи за доставяне и контролиране на заваръчна енергия. Поддържането на тези две класификации отделно прави сравнението на оборудването много по-ясно.
Как да изберем машина за електросъпротивително заваряване
Най-полезната спецификация на машината започва с детайла. Преди да поискате оферта, преминете през следните точки.
Потвърдете материала и повърхностното покритие
Избройте материала на всяка част във връзката, включително обшивка или покритие. Ниско-въглеродна стомана, неръждаема стомана, поцинкована стомана, стомана с висока-якост, мед и алуминий се държат различно по време на съпротивително заваряване.
Състоянието на повърхността също има значение. Масло, оксид, непостоянно покритие и замърсяване могат да променят контактното съпротивление и да съкратят живота на електрода. Ако производствените части са покрити, тестването на пробите трябва да използва същото покритие, а не непокрит заместващ материал.
Осигурете дебелината на всеки слой
Не предоставяйте само комбинираната дебелина. Съединение, направено от два еднакви листа, се държи различно от съединение с голямо съотношение на дебелина. Доставчикът се нуждае от дебелината и материала на всеки слой, както и планирания ред на подреждане.
Определете местоположението на фугата и заварката
Определете дали продуктът се нуждае от отделни петна, изпъкнал заваръчен шев, непрекъснат шев или съединение от край-{1}}до край. Чертежът трябва да показва местата на заваръчните шевове, припокриването, издатините, близките завои и зоните с ограничен достъп.
Проверете достъпа до електрода
Заваръчните електроди трябва да достигат до съединението, без да се сблъскват с детайла или приспособлението. Големи резервоари, затворени секции и дълбоки канали може да изискват специални рамена, офсетни електроди, вътрешни дорници или преработена последователност на заваряване.
Задайте изискване за измеримо качество
„Силно заваряване“ не е пълен стандарт за приемане. В зависимост от продукта, изискването може да бъде изразено като:
- Якост на отлепване, срязване или опън
- Избутване-на гайката или стойност на въртящия момент
- Резултат от диаметъра или напречното-сечение на заваръчния елемент
- Максимално допустимо вдлъбнатина на повърхността
- Електрическо съпротивление след заваряване
- Тест за изтичане на въздух или вода
- Толеранс на размерите след заваряване
Методът на изпитване трябва да бъде съгласуван преди изграждането на машината.
Изчислете необходимостта от производство
Посочете необходимата производителност на час или смяна, броя на заварките на всяка част и очаквания продуктов микс. Обяснете също дали зареждането е ръчно, подпомагано или автоматично.
За големи{0}}обемни проекти времето на цикъл включва повече от текущото-време на потока. Зареждането на части, позиционирането, потвърждението за безопасност, движението на електродите, последователността на заваръчните шевове, проверката и разтоварването допринасят за действителната производствена скорост.
Организирайте примерен тест за заваряване
Примерен тест с използване на производствен-представителен материал е една от най-полезните стъпки преди поръчка. Тестът може да помогне да се провери заваряемостта, външния вид на повърхността, достъпа до електрода и предложения метод за изпитване. Той също така дава на производителя на машината по-добра основа за избор на източник на захранване, трансформатор, силова система, електроди и охладителна система.
Често срещани проблеми при заваряване и какво да проверите първо
Дефектите на заваръчния шев рядко се решават чрез промяна на една настройка без проверка на частта и състоянието на машината.
| проблем | Възможни причини | Първи проверки |
|---|---|---|
| Слаба или непостоянна заварка | Ниско подаване на топлина, лошо{0}}напасване, износени електроди, нестабилно позициониране или вариация на материала | Проверете частите и електродите, проверете подравняването, след това прегледайте записите за ток и време |
| Изхвърляне на метал или силно пръскане | Прекомерна топлина, недостатъчна сила, празнина между частите или неправилно синхронизиране | Проверете напасването-на частта, силата на електрода, времето за притискане и графика на заваряване |
| Дълбоки следи от електроди | Прекомерна топлина или сила, малка повърхност на електрода или мек материал | Проверете геометрията на електрода, силата и входящата топлина |
| Залепване на електрода | Прекомерно нагряване на повърхността, поемане на покритие, неподходящо състояние на електрода или лошо охлаждане | Облечете или сменете електрода и проверете охлаждащия поток и състоянието на повърхността |
| Позицията на заваръчния шев варира | Слабо приспособление, проблеми с толерантността на частите или вариации в натоварването на оператора | Проверете локаторите, скобите, сензорите и метода на товарене |
| Оборудването прегрява | Ограничен воден поток, недостатъчно охлаждане или прекомерен работен цикъл | Проверете температурата на водата, потока, маркучите и действителния производствен цикъл |
Промените в параметрите трябва да се записват. Ако няколко настройки се променят наведнъж, става трудно да се определи какво е подобрило или повредило процеса.
ЧЗВ
В: Съпротивителното заваряване изисква ли тел за пълнене?
A: Конвенционалното точково, изпъкнало и шевно заваряване обикновено не изисква тел за пълнене. Съединението се формира чрез контролиран ток, електрическо съпротивление, време и сила на заваряване.
В: Точковото заваряване същото ли е като съпротивителното заваряване?
О: Не. Точковото заваряване е един вид съпротивително заваряване. Съпротивителното заваряване също така включва процеси на проекция, шев, челно и флаш заваряване.
В: Какви метали може да съединява машина за съпротивително заваряване?
О: Ниско{0}}въглеродна стомана, неръждаема стомана, стомана с покритие и избрани цветни метали могат да бъдат заварени чрез съпротивление. Действителната заваряемост зависи от проводимостта, термичните свойства, покритието, дебелината, дизайна на фугата и наличния прозорец на процеса.
В: Могат ли медта и алуминият да се заваряват със съпротивление?
О: Някои медни и алуминиеви компоненти могат да бъдат заварени със съпротивление, но тяхната висока електрическа и топлопроводимост прави разработването на процеси по-взискателно. Точната комбинация от материали, дебелина, състояние на повърхността и дизайн на фугата трябва да бъдат тествани преди избора на оборудване.
Въпрос: Какво определя необходимия капацитет на машината?
О: Дебелината на материала е само един вход. Заваръчният ток, силата на електрода, площта на съединението, дълбочината на гърлото, работният цикъл, инструменталната екипировка, охлаждането и производствената мощност влияят на необходимата конфигурация на машината.
Въпрос: Как се проверява качеството на съпротивителната заварка?
О: Методът на проверка трябва да съответства на функцията на продукта. Обичайните методи включват тестове за отлепване, срязване, опън или въртящ момент, проверка на напречно-сечение, измерване на електрическо съпротивление, проверки на размерите и изпитване за течове.
