Ja esat iesācējs pretestības metināšanā vai meklējat skaidrāku izpratni par to, noteikti rūpīgi jāizlasa šis raksts.Šis raksts ievedīs jūs dziļi pretestības metināšanas pasaulē.Neatkarīgi no tā, vai esat iesācējs vai vēlaties paplašināt savas zināšanas, šis raksts sniegs jums vērtīgu ieskatu.
Kas ir pretestības metināšana?
Pretestības metināšana ir ātrdarbīga, ekonomiska metāla savienošanas metode.Šis metināšanas paņēmiens ir piemērots klēpju savienojumiem, sadursavienojumiem vai savienojumiem, kuriem nav nepieciešama gaisa necaurlaidība, ar biezumu mazāku par 6 mm plānām lokšņu konstrukcijām.Protams, ar to var metināt arī biezākas un lielākas metāla sagataves, taču tā kopējā veiktspēja var nebūt tik laba kā dažām citām metināšanas metodēm.
Definīcija un pamati
Pretestības metināšanair metode, kurā savienojamās detaļas tiek novietotas starp diviem elektrodiem.Izlaižot strāvu caur sagatavēm un kontaktpunktiem, notiek pretestības sildīšana, radot siltumu sagatavju savienojuma vietā.Šī lokalizētā karsēšana izraisa apgabala kušanu vai elastību, savukārt spiediens no diviem elektrodiem saista metālu kopā.
Kad strāva plūst caur vadītāju, tā rada siltumu pretestības dēļ.Jo lielāka ir pretestība, kad strāva ir nemainīga, jo vairāk siltuma tiek ražots.Vietā, kur metāli saskaras, pretestība ir daudz lielāka nekā pašā metālā.Tāpēc, kad liela strāva iet caur kontaktu starp metālu un elektrodu, metāls ātri uzsilst milzīgā karstuma dēļ.Šajā brīdī metāls kļūst ļoti plastisks, un ar pieliktu spiedienu abi metāla gabali droši savienojas kopā.
Pretestības metināšanas darbības princips
Pretestības punktmetināšanas princips un savienojumu veidošana ir parādīti 1-1 attēlā.Metāls A un metāls B ir novietoti starp diviem elektrodiem, un uz elektrodiem tiek piemērots spiediens.Pretestības metinātāja transformators nodod spēcīgu strāvu starp diviem elektrodiem.Apstrādājamo detaļu saskares virsmas veido fizisku saskares punktu, kas pakāpeniski izplešas, strāvai to uzkarsējot.Plastiskā deformācija un siltums nepārtraukti aktivizē atomus kontaktpunktā, kā rezultātā veidojas izkusis kodols.Izkausētais kodols aug kolonnu kristālu veidā, izspiežot augstākas sakausējuma koncentrācijas komponentus vienu pret otru.Kad metinātāja elektrodi attālinās no metāla virsmas un metāls atdziest, sagataves tiek sametinātas kopā, izveidojot spēcīgu metāla saiti.Savienojuma virsma pazūd, atstājot aiz sevis metinājuma tīrradni.
1-1
Faktori, kas ietekmē pretestības metināšanu
Pretestības metināšanair metināšanas metode, kas izmanto elektrisko strāvu, lai radītu siltumu, lai savienotu metāla detaļas.Kā minēts iepriekš, pretestības metināšanas princips galvenokārt izriet no Džoula sildīšanas likuma, kur metināšanas siltuma veidošanos galvenokārt nosaka tādi parametri kā strāva, pretestība un metināšanas laiks.To var izteikt ar šādu formulu:
Q = I²Rt
Katra metināšanas parametra nozīme:
Q — karstums (J)
I — metināšanas strāva (A)
R — pretestība (Ω)
t — metināšanas laiks (s)
Metināšanas strāva
Strāvai ir būtiska ietekme uz siltumu, kas rodas metināšanas laikā, kā parādīts formulā.Strāvas kvadrātiskā vērtība ietekmē siltumu, proti, jo lielāka strāva, jo ātrāk palielināsies siltums.Tāpēc, pielāgojot metināšanas parametrus pirms metināšanas, ir svarīgi iestatīt atbilstošu strāvu.Ja metināšanas strāva ir pārāk maza, metinātā šuve neizkusīs un neveidosies kodolsintēze.Ja strāva ir pārāk liela, kodolsintēzes kodols strauji pieaugs, izraisot pārmērīgu izšļakstīšanos metināšanas laikā un sabojājot elektrodus.
Metināšanas strāvu galvenokārt iedala maiņstrāvā (AC) un līdzstrāvā (DC), kā parādīts zemāk esošajā diagrammā.Thepunktmetināšanas iekārtasMēs izmantojam, tiek sadalīti arī līdzstrāvas punktmetināšanas iekārtās un maiņstrāvas punktmetināšanas iekārtās.Līdzstrāvas punktmetināšanas iekārtas izmanto trīsfāzu barošanas avotu, nodrošinot līdzsvarotu jaudas sadali, un var sasniegt metināšanas frekvences virs 1000 Hz, tādējādi nodrošinot augstu metināšanas precizitāti.To priekšrocība ir arī zemais enerģijas pieprasījums no elektrotīkla, padarot šos enerģiju taupošos metinātājus arvien populārākus apstrādes rūpniecības ražotāju vidū.Maiņstrāvas punktmetināšanas iekārtām ir vienfāzes 50 Hz izeja, augsta nepārtrauktas slodzes jauda un augstas prasības elektrotīklam.Turklāt tiem ir zema metināšanas jauda, kas prasa ilgāku metināšanas laiku.
Kontakta pretestība
No formulas ir viegli redzēt, ka pretestība ir tieši proporcionāla radītajam siltumam.Jo lielāka pretestība, jo lielāks siltums rodas metināšanas laikā.Pretestība tiek sadalīta pa dažādām elektroda un sagataves daļām.Metināšanas laikā vislielākā pretestība rodas sagataves saskares punktā, kā rezultātā rodas vislielākā siltuma ražošana.Nākamais ir pretestība saskares punktā starp sagatavi un elektrodu.Tomēr, tā kā elektrods tiek dzesēts ar ūdeni un ātri atdziest, temperatūra strauji pazeminās.No otras puses, saskares pretestība starp sagatavēm, lai gan tā pazūd, ir slikta siltuma izkliede, kas izraisa augstu temperatūru.Tāpēc tikai neliels laukums starp sagatavēm var sasniegt temperatūru, kas nepieciešama, lai izveidotu kausēšanas serdi un sametinātu kopā.
Turklāt temperatūra un elektrodu spiediens ietekmē pretestību.Paaugstinoties temperatūrai, metāla tecēšanas robeža samazinās, palielinot saskares laukumu starp sagatavēm un starp apstrādājamo detaļu un elektrodu, kā rezultātā samazinās pretestība.Palielinot elektrodu spiedienu, sagataves virsma kļūst gludāka, palielinot kontakta laukumu un samazinot pretestību.Rezultātā ir parādība, kad tipisku materiālu metināšanas laikā pretestība palielinās neilgi pēc ieslēgšanas, un, atslēdzot strāvu un veidojoties kodolsintēzei, pretestība sāk samazināties.
Metināšanas laiks
Jo ilgāks metināšanas laiks, jo lielāks siltums rodas.Šajā formulā strāva un laiks var papildināt viens otru.Ja vēlaties iegūt spēcīgu metināšanu, varat uz īsu brīdi iestatīt lielu strāvu, lai ātri radītu siltumu, un izveidot saplūšanas serdi, lai pabeigtu metināšanu.Varat arī iestatīt zemu strāvu ilgāku laiku, taču šai pieejai ir ierobežojumi.Ja laiks ir iestatīts pārāk ilgi, tas var izraisīt pārmērīgu izšļakstīšanos un var izraisīt elektroda pielipšanu.Neatkarīgi no tā, vai tas ir pašreizējais vai laiks, ir ierobežojumi.Iestatot parametrus, jāņem vērā sagataves materiāls un biezums, kā arī metināšanas iekārtas jauda.
Materiālu īpašības
Sagataves materiāls lielā mērā ietekmē tā pretestību, kam ir svarīga loma metināšanas siltuma veidošanā.Metinot nerūsējošo tēraudu, kuram ir augsta pretestība un slikta siltumvadītspēja, ir vieglāk radīt siltumu, bet grūtāk to izkliedēt, tāpēc ir nepieciešamas mazākas strāvas.Metinot alumīnija sakausējumus ar zemu pretestību un labu siltumvadītspēju, ir grūtāk radīt siltumu, bet vieglāk to izkliedēt, tāpēc ir nepieciešamas lielākas strāvas.Tādiem metāliem kā sudrabs un varš ir augsta siltumvadītspēja un zema pretestība, tāpēc pat pie lielām strāvām tie nerada daudz siltuma, bet var to novadīt.Tāpēc šie metāli nav piemēroti pretestības metināšanai, bet tos var izmantot kā elektrodu materiālus.
Elektrodu dizains un ģeometrija
Elektroda forma un materiāls ietekmē arī siltuma veidošanos.Kontakta laukums starp elektrodu un sagatavi ietekmē strāvas blīvumu.Bieža elektrodu izmantošana var izraisīt nodilumu un deformāciju, palielinot kontakta laukumu un samazinot metināšanas izturību.Tāpēc mums nekavējoties jāsalabo un jānomaina elektrodu uzgaļi.Elektroda siltumvadītspēja un pretestība ietekmē siltuma pārnesi.Tāpēc mums vajadzētu izvēlēties materiālus ar labu siltumvadītspēju un zemu pretestību.
Virsmas sagatavošana
Elektrodu forma un materiāls ietekmē arī siltuma veidošanos.Kontakta laukums starp elektrodu un sagatavi ietekmē strāvas blīvumu.Ja mūsu elektrodi tiek izmantoti bieži un tie nolietojas, tas palielina kontakta laukumu, kā rezultātā samazinās metināšanas izturība.Tāpēc mums nekavējoties jālabo un jānomaina elektrodu uzgaļi.Elektrodu siltumvadītspēja un pretestība ietekmē siltuma pārnesi.Tāpēc mums vajadzētu izvēlēties materiālus ar labu siltumvadītspēju un zemu pretestību.
Resistāja Metināšana
Sakarā ar atšķirīgām produktu specifikācijām un prasībām metināšanai, uzdevuma izpildei tiek izmantoti dažādi pretestības metināšanas procesi.Pamatojoties uz metināšanas procesu, pretestības metināšanu var iedalīt punktmetināšanā, projekcijas metināšanā, šuvju metināšanā un sadurmetināšanā.
Punktu metināšana
Punkta metināšanair metināšanas metode, kurā metālu saspiež kopā ar augšējo un apakšējo elektrodu un metina, laižot caur to strāvu.Tas ir tradicionāls pretestības metināšanas veids, vienkārši lietojams un prasa salīdzinoši zemu darbinieku prasmju līmeni.Pateicoties unikālajam metināšanas procesam, punktmetināšana ir primārā izvēle metāla detaļu metināšanai aviācijas un kosmosa inženierijā, un to plaši izmanto automobiļu virsbūves un citu komponentu metināšanā.To parasti izmanto, lai metinātu plānas loksnes no zema oglekļa tērauda, alumīnija, nerūsējošā tērauda, cinkota tērauda un citām plānām plāksnēm, kuru biezums parasti ir aptuveni 3 milimetri.
Šuvju metināšana
Šuvju metināšanaparasti ietver divu metāla detaļu malu savienošanu.Abas metāla sagataves ir novietotas starp diviem rullīšu elektrodiem.Kamēr viens elektrods ripo un rada spiedienu, notiek nepārtraukta vai periodiska izlāde.Siltums, kas rodas elektroda velmēšanas punktā, izkausē sagataves un savieno tās kopā, veidojot nepārtrauktu metinājuma šuvi.Šo metodi plaši izmanto metāla detaļu metināšanai, kurām nepieciešami hermētiski savienojumi.Tā kā metināšanas laukums ir salīdzinoši garš, lai novērstu novirzes, pozicionēšanai pirms šuvju metināšanas parasti izmantojam punktmetināšanu.
Projekcijas metināšana
Projekcijas metināšanair punktmetināšanas variants, kur metināšanas punkta veidošana ir līdzīga punktmetināšanai, bet projekcijas metināšanu parasti izmanto sagatavēm ar paceltiem punktiem.Šo izvirzīto punktu klātbūtne ierobežo laukumu, caur kuru iet strāva, palielinot strāvas blīvumu metināšanas zonā.Šī koncentrētā apkure atvieglo savienojuma savienošanu.Šī metināšanas metode ir pazīstama kā projekcijas metināšana.Projicēšanas metināšana savienojumā var vienlaikus izveidot vienu vai vairākas saplūšanas serdes.Metināšanas laikā projekcijas metināšanai nepieciešamā strāva tajā pašā metināšanas punktā ir mazāka nekā punktmetināšanai.Tomēr, pirms katra projekcija tiek sasmalcināta, strāvai ir jāizkausē projekcija;pretējā gadījumā var būt ievērojams daudzums šļakatu.Projekcijas metināšanu var izmantot, lai metinātu uzgriežņus, bultskrūves vai plāksnes ar paceltiem punktiem, un to plaši izmanto elektronisko un automobiļu komponentu ražošanā.
Sadurmetināšana
Sadurmetināšanaietver divu metāla apstrādājamo detaļu gala virsmu izlīdzināšanu, novietošanu starp elektrodiem, abu apstrādājamo detaļu drošu nostiprināšanu un lielas strāvas izmantošanu siltuma radīšanai, apstrādājamo detaļu saskares virsmu izkausēšanu un to savienošanu.Sadurmetināšanu sīkāk iedala zibspuldzes sadurmetināšanā un pretestības sadurmetināšanā.
Sadurmetināšana ir ātrs metināšanas process, kurā tiek izmantota liela strāva, lai ātri izkausētu sagataves, pieliekot spiedienu, lai izveidotu cietfāzes savienojumu.To parasti izmanto lielu metāla stieņu, lokšņu un cauruļu šķērsgriezuma laukumu metināšanai, kuru maksimālais laukums sasniedz 20 000 mm² un vairāk.Izlādes metināšanas procesā kontaktpunktā rodas dzirksteles, tāpēc nosaukums ir zibspuldzes metināšana.Tas var metināt tēraudu ar augstu oglekļa saturu, nerūsējošo tēraudu, alumīnija sakausējumus, kā arī var metināt atšķirīgus metālus, piemēram, varu un alumīniju.
Pretestības sadurmetināšana izmanto pretestības siltumu, lai augstā temperatūrā sagataves savienojumi nonāktu plastiskā stāvoklī, pabeidzot metināšanas procesu ar kalšanas spēku.Tas ir piemērots metināšanas savienojumiem, kuru šķērsgriezuma laukums nepārsniedz 250 mm², bieži tiek izmantots neliela šķērsgriezuma metāla stiepļu, stieņu un sloksņu metināšanai.
Nozīme ražošanā
- Pretestības metināšanai metināšanas procesā nav jāpievieno metāls, kā rezultātā tiek nodrošināta augsta metināšanas efektivitāte un minimāls piesārņojums.
- Pateicoties tās konsekvencei un stabilitātei, pretestības metināšanu ir viegli automatizēt, nemanāmi integrējoties ar automatizāciju, lai vēl vairāk uzlabotu ražošanas efektivitāti un ietaupītu darbaspēku.
- Salīdzinot ar citām metināšanas metodēm, pretestības metināšana ir rentabla.Pirmkārt, pretestības metināšanas iekārtu izmaksas ir salīdzinoši zemas, un, otrkārt, pretestības metināšanas procesā rodas minimāli materiālu atkritumi.Tas būtiski samazina ražošanas izmaksas ražotājiem apstrādes rūpniecībā.
- Pretestības metināšana tiek plaši izmantota dažādās nozarēs, un tā ir īpaši nepieciešama tādās nozarēs kā aviācija, automobiļu ražošana u.c.
- Pretestības metināšana ir piemērota dažādu veidu metālu metināšanai apstrādes rūpniecībā, tostarp nerūsējošā tērauda, oglekļa tērauda, alumīnija, vara u.c., padarot to daudzpusīgu pielietojumā.
Lietojumprogrammas
Pretestības metināšana tiek plaši izmantota, galvenokārt tādās nozarēs kā automobiļu komponenti, aviācija, elektronika un smagā rūpniecība.Tā kā pieprasījums pēc metinātām metāla detaļām dažādās nozarēs turpina pieaugt, metināšanas tehnoloģijai ir izvirzīti augstāki standarti, kas veicina pretestības metināšanas progresu un attīstību.
Automobiļu rūpniecības lietojumprogrammas
Automobiļu ražošanā, kur drošība un stabilitāte ir vissvarīgākā, pretestības metināšana ir plaši izmantota metināšanas metode.To bieži izmanto dažādu metāla detaļu savienošanai automašīnu virsbūvēs, piemēram, jumtiem, durvīm, metāla loksnēm un metāla uzgriežņiem.Pretestības metināšana piedāvā augstu efektivitāti, stabilu metināšanas kvalitāti un ir viegli automatizēta, padarot to par neaizstājamu procesu automobiļu ražošanas nozarē.
Aviācijas un kosmosa nozares lietojumprogrammas
Pretestības metināšanu bieži izmanto, lai savienotu metāla detaļas lidmašīnās un raķetēs, piemēram, savienojot lidmašīnas spārnus un fizelāžas, kā arī dažādas mazas metāla detaļas.Šīm detaļām jābūt ar augstu stiprību un izturību, ievērojot stingras prasības savienojumu kvalitātei, kur pretestības metināšana ir izcila.Pretestības metināšanai ir izšķiroša nozīme aviācijas un kosmosa nozarē, un sasniegumus šajā jomā veicina arī kosmosa nozare.
Elektronikas nozares lietojumprogrammas
Rezistoru metināšanu parasti izmanto elektroniskiem komponentiem un noteiktām elektronisko ierīču metāla daļām.Tā piedāvā augstu metināšanas precizitāti un ir piemērota tādu miniatūru komponentu kā elektronisko mikroshēmu un vadu savienošanai.Mūsdienu strauji mainīgajā elektronisko ierīču laikmetā rezistoru metināšana paātrina elektronisko komponentu montāžu, veicinot nozares attīstību.
Smagās rūpniecības lietojumprogrammas
Pretestības metināšanu bieži izmanto lielu metāla detaļu metināšanai tiltos un ēkās, piemēram, tilta dibena atlokus un tērauda stiegrojumu.To izmanto arī lielu iekārtu ražošanā metāla detaļu savienošanai.Pateicoties efektīvai un stabilai metināšanas tehnoloģijai, pretestības metināšana ir kļuvusi par vienu no svarīgākajām apstrādes metodēm smagajā rūpniecībā.Tas nodrošina smago iekārtu un konstrukciju drošību.
Aprīkojums un sastāvdaļas
Metināšanas iekārtas
Pretestības metināšanas iekārtasir sadalītas četrās galvenajās kategorijās: punktmetināšanas iekārtas, projekcijas metināšanas iekārtas, šuvju metināšanas iekārtas un sadurmetināšanas iekārtas, kuru pamatā ir dažādi procesi.Izvēlieties piemērotu metināšanas iekārtu atbilstoši materiālu un formu īpašībām.
Elektrodi
Theelektroduir svarīga sastāvdaļa, lai nodrošinātu metināšanas kvalitāti.Galvenie metināšanas elektrodu materiāli ir: hroma cirkonija varš, alumīnija oksīda varš, berilija kobalta varš, volframs, molibdēns, grafīts utt. Atkarībā no metināmajām detaļām elektrodus iedala plakanos elektrodos, sfēriskos elektrodos, uzgriežņu elektrodos, skrūvju elektrodos. elektrodi utt. Parasti elektrodu fiksācija ietver konusveida stiprinājumu ar konusveida attiecību galvenokārt 1:10 un 1:5.
Dzesēšanas sistēmas
Darbības laikā pretestības metināšanas iekārtām ir nepieciešams cirkulējošs ūdens, lai atdzesētu sastāvdaļas, piemēram, elektrodus un transformatorus.Tāpēc mēs uzstādām dzesēšanas sistēmu pretestības metināšanas aparātiem.Dzesēšanas ūdens temperatūrai jābūt zem 30°C.Ja temperatūra ir pārāk augsta, tas var izraisīt metināšanas iekārtas aizsargājošu izslēgšanos.Vislabāk cirkulācijai izmantot dzesēšanas ūdeni bez piemaisījumiem, lai novērstu ūdens traipus un cauruļu aizsprostojumus.
Kā izvēlēties pareizo metināšanas procesu?
Metināšanas metodes izvēle ir atkarīga no daudziem faktoriem.
Sagataves biezums un forma: atšķirīgsmetināšanas metodesir piemērotas dažāda biezuma un formas sagatavēm.Piemēram, pretestības metināšana parasti ir piemērota tikai plānu metāla lokšņu metināšanai, savukārt dīvainas formas un biezas sagataves parasti tiek metinātas, izmantojot loka metināšanu.
Metināšanas kvalitātes prasības: vēlamā metināšanas kvalitāte nosaka arī metināšanas metodes izvēli.Sagatavēm, kurām nepieciešama augsta blīvējuma un savienojuma stiprība, jāizvēlas metināšanas metodes, kas atbilst šīm prasībām.
Ražošanas efektivitāte un izmaksas: ja nepieciešams liels gada ražošanas apjoms, ir jāizvēlas metināšanas metode ar augstu efektivitāti.Jāņem vērā arī izmaksu apsvērumi.
Vides faktori: Dažas metināšanas metodes rada atkritumu materiālus un emisijas, radot vides piesārņojumu.Tāpēc, izvēloties metināšanas metodi, jāņem vērā vides apsvērumi.
FAQ:
Kādi ir pretestības metināšanas ierobežojumi?
Pretestības metināšana nav piemērota lielu metāla detaļu metināšanai.
Kā jūs nodrošināt drošību pretestības metināšanā?
Veicot pretestības metināšanu, valkājiet aizsargķiveri un aizsargbrilles.
Kā es varu apmācīt pretestības metināšanu?
Jūs varat iziet apmācību pie apretestības metināšanas ražotājs.
Kādas ir galvenās pretestības metināšanas savienojumu kvalitātes problēmas?
Aukstais lodēšanas savienojums, neatbilstoša izturība, metināšanas deformācija, oksidēšanās.
Pretestības metināšanas savienojumu pārbaudes metodes
Destruktīvā pārbaude, mikroskopiskā pārbaude, vizuālā pārbaude, metalogrāfiskā pārbaude, ultraskaņas pārbaude.
Publicēšanas laiks: 02.02.2024