Zmienne spawanie punktowe

Prąd spawania, czas przepływu prądu i ciśnienie elektrody są uznawane za podstawowe zmienne spawania punktowego. Aby osiągnąć wysokiej jakości spoiny w większości metali, te zmienne muszą być utrzymywane w bardzo bliskich granicach.

Zmienna nr 1. Prąd spawania:

Rozmiar bryłki spawalniczej i to, czy powstanie, czy też nie, zależy od generowanego ciepła szybciej niż jest rozpraszane przez przewodzenie. Prąd spawalniczy jest zatem najbardziej krytyczną zmienną.

Zarówno ac, jak i dc są używane do produkcji spawania punktowego, szwu i projekcji. Większość aplikacji wykorzystuje jednofazowe ac częstotliwości sieci tj. 50 herców. Jednak DC jest używany w aplikacjach wymagających dużego prądu i obciążenia, które może być zrównoważone na 3-fazowej linii energetycznej. Również w urządzeniach prądu stałego szybkość narastania i opadania prądu można zaprogramować zgodnie z wymaganiami. Bieżący okres wzrostu lub wzrost i okres zaniku prądu lub nachylenie w dół mogą być programowane za pomocą elektronicznych systemów sterowania.

Kontrola wzniosu pomaga uniknąć przegrzania i wydalenia stopionego metalu na początku czasu zgrzewania, ponieważ opór interfejsu w tym czasie jest wysoki. Downslope pomaga kontrolować krzepnięcie bryłek spawania w celu uniknięcia pęknięć w spawach, szczególnie w metalach, które są podatne na hartowanie i gorące rozdarcie.

W przypadku spoin punktowych w stalach niskowęglanowych odpowiednią gęstość prądu można wyznaczyć dla cyklu spawania 10 Hz (0, 2 s) według następującego stosunku:

Gęstość prądu (I _d ) = 192 + ke- ^t A / mm ² ... .. (12.1)

gdzie,

t = grubość blachy, mm

k = stała równa 480 dla stali miękkiej,

e = stała, 2, 718.

Rzeczywista wielkość prądu wymagana dla danego metalu może być odwrotnie proporcjonalna do oporności elektrycznej i termicznej. Z tego powodu miedź jest prawie niemożliwa do spawania, ponieważ opór interfejsu nie może być podniesiony dużo wyżej niż rezystancja obwodu wtórnego.

Czasami tę trudność rozwiązuje się przez umieszczenie podkładki o wysokiej rezystywności w stopie o niskiej temperaturze topnienia pomiędzy miedzianymi płytkami; ale proces ten określany jest jako lutowanie rezystancyjne. Alternatywnie można zastosować elektrody o wysokiej rezystancji elektrycznej i cieplnej, które ograniczają przepływ ciepła z przedmiotu obrabianego przez elektrody.

Gdy wymagana jest dokładniejsza kontrola prądu, jak w przypadku spawania aluminium i magnezu, stosuje się trójfazową spawarkę. Maszyny te mogą zapewnić powolny wzrost, a nie gwałtowny wzrost fali. Można również uzyskać modulowane opóźnienie prądu wtórnego, jak pokazano na rys. 12.5. Pomaga to w wyeliminowaniu powstawania pęknięć chłodzących.

Dokładne sterowanie prądem spawania jest niezbędne dla powodzenia w zgrzewaniu oporowym. Sterowanie musi zatem regulować wielkość prądu, jego przebieg, czas i resztę cyklu spawania. Dokładniej te parametry są kontrolowane, lepiej dla spójności spoin.

Zmienna # 2. Czas spawania:

Czas potrzebny na zgrzewanie punktowe jest stosunkowo krótki i zwykle waha się od 2 do 100 Hz przy zasilaniu 50 Hz. Spoina punktowa może być wykonana z dwóch arkuszy ze stali niskowęglowej o grubości 1, 5 mm w 12 do 13 cyklach przy zasilaniu 50 herców.

Czas przepływu prądu, tj. Czas zgrzewania, jest kontrolowany za pomocą środków elektronicznych, mechanicznych, ręcznych lub pneumatycznych. Zegary mogą być synchroniczne lub niesynchroniczne. Te niesynchroniczne to te, które rozpoczynają i zatrzymują przepływ prądu spawania w dowolnym pożądanym czasie w odniesieniu do kształtu fali napięcia, który jest otwieraniem i zamykaniem stycznika niekoniecznie zsynchronizowany z kształtem fali napięcia sieciowego. Może to wpływać na częstotliwość AC w ​​zakresie ± 1 cyklu. Istnieje wiele niekrytycznych zastosowań, w których takie małe odchylenie w znacznym stopniu nie wpływa na jakość spoiny.

Zmienna nr 3. Kontrola ciśnienia:

Naniesienie ciśnienia przez elektrodę na detale zapewnia zakończenie obwodu elektrycznego. Siła jest przykładana za pomocą środków hydraulicznych, pneumatycznych, magnetycznych lub mechanicznych. Wywieranie nacisku zależy od obszaru kontaktu elektrody z dziełem.

Zastosowanie ciśnienia spełnia szereg funkcji, np .:

(i) Powoduje, że przedmioty obrabiane znajdują się w bliskim kontakcie,

(ii) Zmniejsza początkową oporność styku na złączach,

(iii) hamuje wydalanie metalu między przedmiotami,

(iv) Konsoliduje stopiony metal w zdrową bryłę spawu.

Wielkość wywieranego ciśnienia zależy od spawanego metalu. Metale miękkie mogą spłaszczyć pod naciskiem elektrody, powodując niezadowalający spaw lub co najmniej psujący wygląd zewnętrzny. Tak więc, oprócz prądu spawania, ciśnienia zaciskania i ściskania muszą być oparte na materiale macierzystym, jego grubości i rodzaju stosowanego prądu spawania.

Większość metali żelaznych jest spajana przy stałym ciśnieniu, ale lepsze wyniki uzyskuje się przez zastosowanie zmiennego ciśnienia dla metali o wysokiej przewodności i niskiej rezystywności. W czasie spawania (lub podgrzewania) może być konieczne wywieranie większego ciśnienia kucia w celu uzyskania dźwięku zamiast spawania powierzchniowego. Aby uniknąć wyrzucania metalu, istotne jest, aby przedmioty obrabiane były wymuszane pod wysokim ciśnieniem po osiągnięciu wymaganej strefy temperatury zgrzewania.

Ciśnienie stosowane do miękkiej stali do spawania punktowego wynosi ponad 70 N / mm ² powierzchni elektrody. Jednak materiały o wysokiej wytrzymałości, a szczególnie o wyższej wytrzymałości w podwyższonej temperaturze, wymagają siły elektrody wielokrotnie większej niż wymagana dla stali miękkiej. Ale nie jest łatwo uogólnić ciśnienie wymagane do udanego spawania różnych metali, ponieważ część przyłożonej siły jest pobierana do prasowania elementów razem, a także do przesuwania głowicy spawalniczej.