Takistuskeevitusmasinad ja -seadmed

Survekeevitus

Survekeevitus hõlmab erinevaid keevitusviise, mille puhul ühendatavad osad surutakse kokku mehaanilise jõu toimel, tänu millele saavutatakse liite katkevus ja tugevus.

Enamasti toimub survekeevitus keevitatavate detailide ühel või teisel viisil kuumutamise teel ja ainult mõnel erijuhul saavutatakse keevitamine ilma kuumutamiseta (näiteks külmkeevitus, plahvatuslik keevitamine). Kõigist survekeevitusmeetoditest on elektritakistuskeevitus kõige levinum.

Kontakt- või takistuskeevitust nimetatakse elektrikeevitamise meetodiks, mille puhul kuumenemine toimub keevitatavate detailide kokkupuutepunktides valdava soojuse eraldumise tõttu, kui neid läbib elektrivool (joon. 1).

Riis. 1. Peamised takistuskeevituse tüübid: a — frontaal, 6 — punkt, b — rull, I — keevitusvoolu suund.

Keevitustakistust iseloomustab soojusvõimsuse lokaalne kontsentratsioon ja seetõttu kõrge temperatuur keevitatavate osade ühenduskoha piirkonnas, mis on tingitud liitekoha kokkupuute märkimisväärsest takistusest, võrreldes osade endi takistusega. . Sellega seoses on takistuskeevitus väga ökonoomne ja otstarbekas keevitusviis.

Takistuskeevitust saab teha nii alalis- kui ka vahelduvvoolul, kuid praktikas kasutatakse peaaegu eranditult vahelduvvoolu, kuna keevitamiseks kuluvad voolud suurusjärgus tuhandeid ja isegi kümneid tuhandeid ampreid mõnevoldise pinge juures võivad olla kõige suuremad. kergesti saadav trafode abil. selleks otstarbeks mõeldud alalisvooluallikad oleksid liiga kallid, raskesti valmistatavad ja vähem töökindlad.

Põkkkeevitus

Põkkkeevitusel puudutavad ühendatavate detailide otsad, misjärel läbib detaile oluline vool, mis soojendab liitekoha keevitamiseks vajaliku temperatuurini. Seejärel saavutab pikisuunaline survejõud otsese ühenduse järjepidevuse.

Põkkkeevitust on kahte tüüpi: mittereflekskeevitus (takistuskeevitus) ja korduskeevitus.

Takistuskeevitamisel viiakse töödeldud otstega osad kokku ja surutakse kokku märkimisväärse jõuga, seejärel läbib detaile vool ja ristmiku kontakttakistusest tingituna toimub kontsentreeritud soojuse eraldumine.

Pärast keevitamiseks vajaliku temperatuuri saavutamist frontaalses tsoonis teostatakse survejõu mõjul ühendatavate detailide plastiline keevitamine.Keevitustsükli lõpus lülitatakse vool välja ja seejärel vabastatakse survejõud.

Takistuskeevitus viiakse tavaliselt läbi voolutihedusega 5-10 kA ja erivõimsusel 10-15 kVA keevitatud osade ristlõike 1 cm2 kohta. Seda tüüpi keevitamist kasutatakse tavaliselt väikese ristlõikega (kuni umbes 300 mm2) detailide ühendamiseks.

Taaskuumutusega põkkkeevituse korral toimub osade kuumutamine kolmes või kahes järjestikuses etapis - eelsoojendus, vilkumine ja lõplik ülestõusmine või ainult kahes viimases etapis.

Keevitamise alghetkel puutuvad keevitavad osad kokku survejõuga 5 — 20 MPa. Seejärel lülitatakse sisse vool, mis soojendab liitekohad temperatuurini 600 — 800 °C (terasel), nagu ka põkkkeevitus ilma sulamiseta. Pärast seda vähendatakse survejõudu 2–5 MPa-ni, mille tulemusena kontakttakistus suureneb ja vastavalt keevitusvool väheneb.

Kompressiooni vabanemisel väheneb osade otste tegelik kontaktpind, vool liigub piiratud arvule kontaktpunktidele ja soojendab need sulamistemperatuurini ning nendes tingimustes edasisel kuumutamisel kuumeneb metall üle. aurustumistemperatuur üksikutes punktides.

Ülemäärase rõhu mõjul tõmbub metalliaur keevituskontakttsoonist välja ja tõrjub vedelad metalliosakesed sädemete ventilaatorina õhku ning osa sulametallist voolab tilkadena. Hävinud eendite taga põrkuvad üksteisele järgnevad kontakteendid, luues keevitusvoolule uued teed seatud efekti kordamiseks.

See osade otste järjestikuse sulatamise protsess mööda elementaarseid servi jätkub seni, kuni keevitatud osade otsad on kaetud poolvedela metalli pideva kilega, misjärel tekib keevisliite metalliline järjepidevus suhteliselt väikese katkestava jõuga. . Sel juhul pressitakse liigne sulametalli kogus kontaktist välja augu (velje) kujul.

Keevitatud detailide väljaulatuvate otste kuumutamine toimub peamiselt keevituskontaktilt soojusjuhtimise teel, kus temperatuur on kõige olulisem. Ühendus- ja toiteelektroodide vaheliste osade kuumenemine ümbersulatusprotsessi ajal voolava voolu tõttu on väga väike.

Keevitusprotsessi tingimustega määratud kontakttakistusega etteantud energiahulka saab reguleerida kas keevitusvoolu muutmise või voolu kestuse muutmise teel.

Põkkkeevitusmasina tööpõhimõte on näidatud joonisel fig. 2.

Riis. 2. Põkkkeevitusmasina skeem: 1 — alus, 2 — juhikud, 3 — fikseeritud plaat, 4 — liikuv plaat, 5 — etteandeseade, 6 — kinnitusseade, 7 — piirajad, 8 — trafo, 9 — painduv voolujuht , Pzazh — toodete pingutav jõud, Ros — toodete häiriv jõud.

Põkkkeevitusmasinad liigitatakse järgmiselt.

1. Keevitusmeetodil — takistuskeevituseks ja vilgutamiseks (pidev vilgutamine või soojendusvilgutamine).

2. Eelregistreerimisega — universaalne ja spetsialiseeritud.

3. Jõumehhanismi konstruktsiooni järgi — vedru, kangi, kruviga (roolilt), pneumaatilise, hüdraulilise või elektromehaanilise ajamiga.

4.Klambrite paigutusel - ekstsentrikuga, hoob- ja kruviklambritega ning hoob- ja kruviklambrid saab teostada käsitsi või mehhaniseeritult pneumaatilise, hüdraulilise või elektromehaanilise ajamiga.

5. Vastavalt montaaži- ja paigaldusmeetodile — statsionaarne ja teisaldatav.

Punktkeevitus

Punktkeevitamisel asuvad ühendatavad osad tavaliselt kahe elektroodi vahel, mis on kinnitatud spetsiaalsetesse elektroodihoidjatesse. Survemehhanismi toimel suruvad elektroodid keevitatavad osad tihedalt kokku, mille järel vool lülitatakse sisse.

Voolu läbimise tõttu kuumenevad keevitavad osad kiiresti keevitustemperatuurini ja suurim soojuseraldus toimub ühendatavatel pindadel, kus temperatuur võib ületada keevitatavate detailide sulamistemperatuuri.

Joonisel fig. 3 näitab temperatuuri jaotust keevitatud osade ristlõikes, mis on iseloomulik terase keevitamise viimasele etapile.

Riis. 3. Temperatuuriväli punktkeevituse viimases etapis

Kõrgeimat temperatuuri täheldatakse keevituskoha keskmises varjutatud osas - südamikus. Elektroodiga (tavaliselt vesijahutusega) keevitatava detaili kontaktpind kuumutatakse suhteliselt madalale temperatuurile, kuid keevituskoha juuresolekul. vedel või poolvedel südamik ja sellega külgnev plastikust metallsüdamik, tekitab elektroodide survejõud keevitavate detailide pinnale.

Südamiku temperatuur keevisõmbluse punktis on tavaliselt veidi kõrgem kui metalli sulamistemperatuur.Sula südamiku läbimõõt määrab keevispunkti läbimõõdu, mis on tavaliselt võrdne elektroodi kontaktpinna läbimõõduga.

Ühes kohas keevitamiseks kuluv aeg sõltub keevitatud detailide materjali paksusest ja füüsikalistest omadustest, keevitusmasina võimsusest ja survejõust. See aeg varieerub sekundituhandikest (väga õhukeste värvilehtede puhul) mitme sekundini (jämedate terasdetailide puhul). Ligikaudseks hinnanguks võib ühe pehme terase koha keevitamise ajaks võtta 1 s keevitatud lehe 1 mm paksuse kohta. Metalli kuumutamise kiirus keevitustemperatuurini sõltub oluliselt soojuse eraldumise intensiivsusest.

Punktkeevitusmasin

Rullkeevitus

Seda tüüpi keevitamise korral toimub pideva või katkendliku õmblusega osade ühendamine keevitatavate osade läbimise teel, mida toidetakse pöörlevate rullide abil (joonis 4).

Riis. 4. Rullkeevituse põhimõte: 1 — keevitustrafo, 2 — rullelektroodid, 3 — rullajam, 4 — keevitatud osad

Protsessi olemuselt sarnaneb rullkeevitus punktkeevitusega. Rullkeevitust nimetatakse sageli õmbluskeevituseks, mis on rangelt võttes vale, kuna õmbluskeevituse kontseptsiooni saab laiendada peaaegu kõikidele keevitusliikidele.

Rullkeevitusmasinad on tavaliselt varustatud kahe toitevooluga, millest üks juhitakse ja teine ​​pöörleb hõõrdumise tõttu keevitatavate detailide liigutamisel.

Kõige sagedamini kasutatakse rullkeevitust õhukeseseinaliste detailide ühendamiseks, näiteks kütusepaakide ja tünnide valmistamisel erinevate materjalide transportimiseks.

Rullkeevitamiseks on kolm režiimi.

1. Keevitatud osade pidev liikumine rullide suhtes pideva vooluvarustusega. Seda meetodit kasutatakse detailide keevitamisel kogupaksusega kuni 1,5 mm, kuna suurte paksuste korral võib rullikute alt väljuv vuuk, olles plastilises olekus, delaminatsiooni tõttu puruneda. Lisaks toimub pideva vooluvarustuse korral keevitatud osade oluline moonutus.

2. Keevitatud osade pidev liikumine rullide suhtes katkendliku vooluvarustusega. See kõige levinum meetod loob väiksema energiatarbimisega toodetes õmblused vähese moonutamisega.

3. Katkestatud vooluvarustusega keevitatud osade katkendlik liikumine rullide suhtes (astmekeevitus).

Rullkeevitus on väga tõhus õhukeseseinaliste anumate valmistamisel, keevitatud metalltorude ja mitmete muude toodete valmistamisel.

Rullmasinate põhielemendid on voodi, rullelektroodidega ülemine ja alumine õlg, survemehhanism, rullajam ja painduva voolujuhtmega keevitustrafo.

Rullmasinate trafod töötavad intensiivsel režiimil PR = 50–60%, mis nõuab nende mähiste tugevdatud jahutamist.

Rullkeevitusmasinad jagunevad: paigalduse laadi järgi - statsionaarseteks ja mobiilseteks, otstarbeks - universaalseteks ja spetsiaalseteks, vastavalt rullikute asukohale masina esiosa suhtes - põikkeevitamiseks, pikisuunaliseks keevitamiseks ja universaalne rullikute liigutamise võimalusega.rullikute asukohaks toote suhtes — kahe- ja ühepoolse paigutusega, vastavalt rullide pöörlemisviisile — ajamiga ühele rullikule, ajamiga mõlemale rullile ühe ülemise rulliga, mis liigub mööda fikseeritud kronsteini ning ühe rulliga ja liigutatava alumise südamikuga, vastavalt survemehhanismi seadmele - kang-vedru, mida juhib elektrimootor, pneumaatiline ja hüdrauliline, vastavalt rullide arv – üherullilisel, kaherullilisel ja mitmerullilisel.

Enamlevinud rullmasinate võimsus on tavaliselt 100 — 200 kVA Sarnaselt õhukeste detailide punktkeevitusega saab seda teostada kondensaatori tühjendusvoolu impulsside abil, mille jaoks valmistatakse erinevat tüüpi rullmasinaid.

Riis. 5. Vastupidavuskeevitusmasin