Типы и размеры точечных соединений

При точечной сварке две или несколько деталей сжимаются электродами машины и соединяемые детали свариваются по поверхности их соприкосновения в отдельных точках. При прохождении сварочного тока металл наиболее интенсивно нагревается в месте контакта, имеющем большое электрическое сопротивление и худшие условия отвода теплоты. Нагрев продолжается до расплавления металла в центральной зоне.

Сварная точка считается качественной, если образуется литое ядро чечевицеобразной формы определенного размера (диаметр и глубина проплавления). Вокруг литого ядра возникает зона металла, в пределах которой произошла сварка в пластическом состоянии. Эта зона удерживает расплавленный металл ядра от растекания. Усилие на электродах должно быть создано до включения сварочного тока и снято после его выключения.

Точечную сварку обычно классифицируют по системе подвода тока (рис. 2). Наиболее широко применяется одноточечная двусторонняя (нормальная) сварка (рис. 2, а). Верхний и нижний электроды имеют рабочую поверхность, обеспечивающую необходимую плотность тока для концентрированного разогрева места сварки. Соединение, полученное этим способом на правильно выбранных режимах, должно иметь характерные вмятины от электродов.

При необходимости уменьшить вмятины от электродов с одной стороны свариваемого изделия может быть использован один из приемов бесследной сварки. Полностью обеспечить отсутствие следов от сварки не удается, однако они значительно уменьшаются. Это достигается увеличением рабочей поверхности одного из электродов (рис. 2, б), сваркой на плоском электроде (рис. 2, в) или введением промежуточной пластинки из медных сплавов между одним из электродов и деталью (рис. 2, г). Во всех этих случаях снижается плотность тока в контакте электрод—деталь с лицевой поверхности. Необходимая плотность тока для обеспечения концентрированного нагрева создается вторым электродом с рабочей поверхностью нормального размера.

Для получения хорошей лицевой поверхности детали в нижнем электроде с большей рабочей поверхностью можно сделать небольшую лунку (рис. 2, д), в месте которой получается небольшая выпуклость, легко удаляемая при зачистке.


Рис. 2. Классификация основных способов точечной сварки

При точечной сварке с косвенным токоподводом сварочный ток подводится с одной стороны электродом с нормальной контактной поверхностью, а с другой — через деталь, т. е. в некотором удалении от места сварки. Такой токоподвод применяют для сварки конструкций, при которых невозможна нормальная точечная сварка (рис. 2, е), или в которых со стороны лицевой поверхности должны быть уменьшены местные остаточные деформации от сварки (рис. 2, ж, з). Режим сварки зависит от жесткости детали, соотношения толщин и требований к качеству. Бесследную сварку и сварку с косвенным токоподводом применяют для тонколистовых стальных деталей.

Для увеличения производительности применяют многоточечную сварку на специальных машинах, осуществляемую по различным схемам. Схемы многоточечной сварки (рис. 2, и, к) с нормальным токоподводом не отличаются от рассмотренных выше схем двусторонней сварки.

Для тонколистовых низкоуглеродистых сталей широко применяют одностороннюю многоточечную сварку (рис. 2, л). Сварочный ток, протекающий во вторичном контуре машины, шунтируется через верхнюю, нижнюю детали и нижний электрод. Значительное шунтирование тока через верхний лист, помимо места сварки, увеличивает плотность тока на рабочей поверхности верхних электродов и ограничивает шаг между точками и толщину верхнего листа. Схема, представленная на рис. 2, м, основана на косвенном подводе тока при одностороннем расположении сварочного трансформатора. По этой схеме возможна одновременная сварка двух точек от одного трансформатора. Процесс сварки не осложняется током шунтирования в верхнем листе, который при этой схеме отсутствует.

Для снижения потерь на шунтирование через верхний лист применяют еще и схему двустороннего токоподвода от спаренных трансформаторов (рис. 2, н). Эта схема пригодна для сварки изделий из металла большей толщины и с меньшим шагом.