Hvis du er ny på motstandssveising eller leter etter en klarere forståelse av det, må du definitivt lese denne artikkelen nøye. Denne artikkelen tar deg dypt inn i motstandssveisingens verden. Enten du er nybegynner eller ønsker å utvide kunnskapen din, vil denne artikkelen gi deg verdifull innsikt.
Hva er motstandssveising?
Motstandssveising er en høyhastighets, økonomisk metallsammenføyningsmetode. Denne sveiseteknikken er egnet for overlappskjøter, støtskjøter eller skjøter som ikke krever lufttetthet, med tykkelser mindre enn 6 mm for tynnplatestrukturer. Selvfølgelig kan den også sveise tykkere og større metallarbeidsstykker, men den totale ytelsen er kanskje ikke like god som visse andre sveisemetoder.
Definisjon og grunnleggende
Motstandssveisinger en metode hvor arbeidsstykkene som skal sammenføyes plasseres mellom to elektroder. Ved å føre strøm gjennom arbeidsstykkene og kontaktpunktene, oppstår motstandsoppvarming, som genererer varme ved krysset mellom arbeidsstykkene. Denne lokaliserte oppvarmingen får området til å smelte eller bli bøyelig, mens trykk fra de to elektrodene binder metallet sammen.
Når strømmen går gjennom en leder, genererer den varme på grunn av motstand. Jo høyere motstand når strømmen er konstant, jo mer varme produseres. På det punktet hvor metaller er i kontakt, er motstanden mye større enn i selve metallet. Derfor, når en stor strøm passerer gjennom kontakten mellom metallet og elektroden, varmes metallet raskt opp på grunn av den enorme varmen. På dette tidspunktet blir metallet svært duktilt, og med påført trykk bindes de to metallstykkene godt sammen.
Arbeidsprinsipp for motstandssveising
Prinsippet for motstandspunktsveising og dannelse av skjøter er illustrert i figur 1-1. Metall A og metall B plasseres mellom to elektroder, og trykk påføres elektrodene. En kraftig strøm føres mellom de to elektrodene av transformatoren til motstandssveiseren. Arbeidsstykkenes kontaktflater danner et fysisk kontaktpunkt, som gradvis utvides etter hvert som strømmen varmer det opp. Plastisk deformasjon og varme aktiverer kontinuerlig atomene ved kontaktpunktet, noe som fører til dannelsen av en smeltet kjerne. Den smeltede kjernen vokser i form av søyleformede krystaller, og skyver ut de høyere legeringskonsentrasjonskomponentene mot hverandre. Når elektrodene til sveiseren beveger seg bort fra metalloverflaten, og metallet avkjøles, sveises arbeidsstykkene sammen, og skaper en sterk metallbinding. Fugeflaten forsvinner og etterlater sveiseklumpen.
1-1
Faktorer som påvirker motstandssveising
Motstandssveisinger en sveisemetode som bruker elektrisk strøm til å generere varme for å sammenføye metallkomponenter. Som nevnt tidligere stammer prinsippet for motstandssveising hovedsakelig fra Joules lov om oppvarming, hvor genereringen av sveisevarme først og fremst bestemmes av parametere som strøm, motstand og sveisetid. Det kan uttrykkes med følgende formel:
Q = I²Rt
Betydningen av hver sveiseparameter:
Q – Varme (J)
I — Sveisestrøm (A)
R — Motstand (Ω)
t — Sveisetid(er)
Sveisestrøm
Strømmen har en betydelig innvirkning på varmen som genereres under sveising, som vist i formelen. Den kvadratiske verdien av strømmen påvirker varmen, noe som betyr at jo høyere strømmen er, desto raskere vil varmen øke. Derfor, når du justerer sveiseparametere før sveising, er det avgjørende å stille inn riktig strøm. Hvis sveisestrømmen er for liten, vil ikke sveisen smelte, og det dannes ingen smeltekjerne. Hvis strømmen er for stor, vil fusjonskjernen raskt vokse, noe som forårsaker overdreven sprut under sveising og skader elektrodene.
Sveisestrøm er hovedsakelig delt inn i vekselstrøm (AC) og likestrøm (DC), som vist i diagrammet nedenfor. Depunktsveisemaskinervi bruker er også delt inn i likestrømspunktsveisemaskiner og vekselstrømpunktsveisemaskiner. Likestrømspunktsveisemaskiner bruker trefase strømforsyning, som sikrer balansert kraftfordeling, og kan oppnå sveisefrekvenser på over 1000 Hz, noe som resulterer i høy sveisenøyaktighet. De har også fordelen av lavt strømbehov fra strømnettet, noe som gjør disse energibesparende sveiserne stadig mer populære blant produsenter i industrien. Punktsveisemaskiner med vekselstrøm har en enfaset 50Hz effekt, høy kontinuerlig belastningskapasitet og høye krav til strømnettet. I tillegg har de lav sveiseeffekt, noe som krever lengre sveisetider.
Kontakt motstanden
Fra formelen er det lett å se at motstand er direkte proporsjonal med varmen som genereres. Jo høyere motstand, jo større varme produseres under sveising. Motstanden er fordelt over ulike deler av elektroden og arbeidsstykket. Under sveising oppstår den høyeste motstanden ved kontaktpunktet til arbeidsstykket, noe som resulterer i den høyeste varmeutviklingen. Neste er motstanden ved kontaktpunktet mellom arbeidsstykket og elektroden. Men siden elektroden er vannkjølt og raskt kjøles ned, synker temperaturen raskt. På den annen side har kontaktmotstanden mellom arbeidsstykkene, selv om den forsvinner, dårlig varmeavledning, noe som fører til høye temperaturer. Derfor kan bare et lite område mellom arbeidsstykkene nå den temperaturen som er nødvendig for å danne en fusjonskjerne og sveise sammen.
I tillegg påvirker temperatur og elektrodetrykk motstanden. Når temperaturen stiger, reduseres metallets flytestyrke, noe som øker kontaktarealet mellom arbeidsstykkene og mellom arbeidsstykket og elektroden, noe som resulterer i redusert motstand. Økende elektrodetrykk gjør arbeidsstykkets overflate jevnere, forstørrer kontaktområdet og reduserer motstanden. Som et resultat er det et fenomen hvor motstanden øker under sveising av typiske materialer kort tid etter at strømmen slås på, og når strømmen slås av og fusjonskjernen dannes, begynner motstanden å avta.
Sveisetid
Jo lengre sveisetiden er, jo høyere genereres varmen. I denne formelen kan strøm og tid utfylle hverandre. Når du ønsker en sterk sveis, kan du stille inn en høy strøm i kort tid for å generere varme raskt og danne en fusjonskjerne for å fullføre sveisingen. Alternativt kan du stille inn en lav strøm i lengre tid, men det er en grense for denne tilnærmingen. Hvis tiden er stilt inn for lang, kan det føre til mye sprut og kan føre til at elektroden fester seg. Enten det er aktuelt eller tid, det er begrensninger. Når du angir parametere, må du vurdere materialet og tykkelsen på arbeidsstykket, samt kraften til sveisemaskinen.
Materialegenskaper
Materialet til arbeidsstykket påvirker i stor grad resistiviteten, som spiller en viktig rolle i sveisevarmegenerering. Ved sveising av rustfritt stål, som har høy resistivitet og dårlig varmeledningsevne, er det lettere å generere varme, men vanskeligere å spre den, så mindre strømmer er nødvendig. Når du sveiser aluminiumslegeringer med lav resistivitet og god varmeledningsevne, er det vanskeligere å generere varme, men lettere å spre den, så større strømmer kreves. Metaller som sølv og kobber har høy varmeledningsevne og lav resistivitet, så selv med høye strømmer genererer de ikke mye varme, men kan lede den bort. Derfor er disse metallene ikke egnet for motstandssveising, men kan brukes som elektrodematerialer.
Elektrodedesign og geometri
Formen og materialet til elektroden påvirker også varmeutviklingen. Kontaktområdet mellom elektroden og arbeidsstykket påvirker strømtettheten. Hyppig bruk av elektroder kan føre til slitasje og deformasjon, øke kontaktflaten og redusere sveisestyrken. Derfor må vi reparere og erstatte elektrodespissene umiddelbart. Den termiske ledningsevnen og motstanden til elektroden påvirker varmeoverføringen. Derfor bør vi velge materialer med god varmeledningsevne og lav motstand.
Overflateforberedelse
Formen og materialet til elektrodene påvirker også varmeutviklingen. Kontaktområdet mellom elektroden og arbeidsstykket påvirker strømtettheten. Når elektrodene våre brukes ofte og slites ut, øker det kontaktflaten, noe som fører til redusert sveisestyrke. Derfor må vi reparere og erstatte elektrodespisser umiddelbart. Den termiske ledningsevnen og resistiviteten til elektrodene påvirker varmeoverføringen. Derfor bør vi velge materialer med god varmeledningsevne og lav resistivitet.
Typer Resistillingssveising
På grunn av ulike produktspesifikasjoner og krav til sveising, brukes ulike motstandssveiseprosesser for å fullføre oppgaven. Motstandssveising kan deles inn i punktsveising, projeksjonssveising, sømsveising og stumpsveising basert på sveiseprosessen.
Punktsveising
Punktsveisinger en sveisemetode hvor metall presses sammen av øvre og nedre elektroder og sveises ved å føre strøm gjennom det. Det er en tradisjonell form for motstandssveising, enkel å betjene og krever relativt lave ferdighetsnivåer fra arbeiderne. På grunn av sin unike sveiseprosess er punktsveising det primære valget for sveising av metallkomponenter i romfartsteknikk og er mye brukt i sveising av bilkarosseri og andre komponenter. Den brukes vanligvis til sveising av tynne plater av lavkarbonstål, aluminium, rustfritt stål, galvanisert stål og andre tynne plater, vanligvis rundt 3 millimeter tykke.
Sømsveising
Sømsveisinginvolverer vanligvis sammenføyning av kantene på to metallkomponenter. De to metallarbeidsstykkene er plassert mellom to rulleelektroder. Mens en elektrode ruller og påfører trykk, oppstår kontinuerlig eller intermitterende utladning. Varme som genereres ved elektrodens rullepunkt smelter arbeidsstykkene og føyer dem sammen, og danner en kontinuerlig sveisesøm. Denne metoden er mye brukt for sveising av metalldeler som krever forseglede skjøter. Siden sveiseområdet er relativt langt, for å hindre feiljustering, bruker vi vanligvis punktsveising for posisjonering før sømsveising.
Projeksjonssveising
Projeksjonssveisinger en variant av punktsveising, der dannelsen av sveisepunktet ligner punktsveising, men projeksjonssveising brukes vanligvis for arbeidsstykker med hevede punkter. Tilstedeværelsen av disse hevede punktene begrenser området som strømmen passerer, og øker strømtettheten i sveiseområdet. Denne konsentrerte oppvarmingen letter sammenkoblingen av skjøten. Denne sveisemetoden er kjent som projeksjonssveising. Projeksjonssveising kan danne en eller flere smeltekjerner i skjøten på en gang. Under sveising er strømmen som kreves for projeksjonssveising ved samme sveisepunkt mindre enn for punktsveising. Men før hver projeksjon knuses, må strømmen smelte projeksjonen; ellers kan det være en betydelig mengde sprut. Projeksjonssveising kan brukes til å sveise muttere, bolter eller plater med hevede punkter og er mye brukt i produksjon av elektroniske komponenter og bilkomponenter.
Rumpsveising
Stussveisinginnebærer å justere endeflatene til to metallarbeidsstykker, plassere dem mellom elektrodene, feste de to arbeidsstykkene sikkert og bruke høy strøm for å generere varme, smelte kontaktflaten til arbeidsstykkene og sette dem sammen. Stumsveising er videre delt inn i hurtigstøtsveising og motstandsstøtsveising.
Flash-stumpsveising er en rask sveiseprosess som bruker høy strøm for raskt å smelte arbeidsstykkene, og påføre trykk for å danne en fastfaseforbindelse. Den brukes ofte til sveising av store tverrsnittsarealer av metallstenger, plater og rør, med maksimale arealer som når 20 000 mm² og over. Under utladningssveiseprosessen dannes det gnister ved kontaktpunktet, derav navnet flash butt sveising. Den kan sveise høykarbonstål, rustfritt stål, aluminiumslegeringer, og kan også sveise forskjellige metaller som kobber og aluminium.
Motstandsstøtsveising bruker motstandsvarme for å bringe arbeidsstykkets skjøter til en plastisk tilstand ved høye temperaturer, og fullføre sveiseprosessen med smikraft. Den er egnet for sveising av skjøter med tverrsnittsarealer innenfor 250 mm², ofte brukt til sveising av metalltråder, stenger og strimler med små tverrsnitt.
Viktighet i produksjon
- Motstandssveising krever ikke tilsetning av metall under sveiseprosessen, noe som resulterer i høy sveiseeffektivitet og minimal forurensning.
- På grunn av sin konsistens og stabilitet er motstandssveising lett å automatisere, sømløst integrert med automatisering for å øke produksjonseffektiviteten ytterligere og spare arbeidskraft.
- Sammenlignet med andre sveisemetoder er motstandssveising kostnadseffektivt. For det første er utstyrskostnaden for motstandssveising relativt lav, og for det andre er det minimalt med materialavfall under motstandssveiseprosessen. Dette reduserer produksjonskostnadene betydelig for produsenter i produksjonsindustrien.
- Motstandssveising er mye brukt i ulike bransjer og er spesielt uunnværlig i sektorer som romfart, bilproduksjon og mer.
- Motstandssveising er egnet for sveising av ulike typer metaller i produksjonsindustrien, inkludert rustfritt stål, karbonstål, aluminium, kobber og mer, noe som gjør den allsidig i bruken.
Søknader
Motstandssveising er mye brukt, hovedsakelig i bransjer som bilkomponenter, romfart, elektronikk og tungindustri. Ettersom etterspørselen etter sveisede metallkomponenter i ulike bransjer fortsetter å vokse, er det satt høyere standarder for sveiseteknologi, noe som driver frem fremgangen og utviklingen av motstandssveising.
Applikasjoner for bilindustrien
I bilproduksjon, hvor sikkerhet og stabilitet er viktigst, er motstandssveising en vanlig sveisemetode. Den brukes ofte for å skjøte sammen forskjellige metallkomponenter i bilkarosserier, som tak, dører, metallplater og metallmuttere. Motstandssveising tilbyr høy effektivitet, stabil sveisekvalitet og er lett automatisert, noe som gjør det til en uunnværlig prosess i bilindustrien.
Applikasjoner for luftfartsindustrien
Motstandssveising brukes ofte til å koble sammen metallkomponenter i fly og raketter, for eksempel sammenføyning av flyvinger og flykropper, samt ulike små metalldeler. Disse komponentene skal ha høy styrke og holdbarhet, med strenge krav til kvaliteten på skjøtene, der motstandssveising utmerker seg. Motstandssveising spiller en avgjørende rolle i romfartsindustrien, og fremskritt på dette feltet tilrettelegges også av romfartssektoren.
Elektronikkindustriens applikasjoner
Motstandssveising brukes ofte til elektroniske komponenter og visse metalldeler i elektroniske enheter. Den tilbyr høy sveisepresisjon og er egnet for tilkobling av miniatyrkomponenter som elektroniske brikker og ledninger. I dagens raskt utviklende epoke av elektroniske enheter, akselererer motstandssveising monteringen av elektroniske komponenter, noe som driver industriens fremgang.
Tungindustriapplikasjoner
Motstandssveising brukes ofte til sveising av store metallkomponenter i broer og bygninger, som for eksempel brobunnflenser og stålarmering. Det brukes også i produksjon av store maskiner for å koble sammen metalldeler. Med sin effektive og stabile sveiseteknologi har motstandssveising blitt en av de viktige bearbeidingsmetodene i tungindustrien. Det sikrer sikkerheten til tungt utstyr og strukturer.
Utstyr og komponenter
Sveisemaskiner
Motstandssveisemaskinerer delt inn i fire hovedkategorier: punktsveisemaskiner, projeksjonssveisemaskiner, sømsveisemaskiner og stumpsveisemaskiner, basert på ulike prosesser. Velg passende sveiseutstyr i henhold til egenskapene til materialer og former.
Elektroder
Deelektrodeer en viktig komponent for å sikre sveisekvaliteten. Hovedmaterialene for sveiseelektroder er: krom zirkonium kobber, aluminium oksid kobber, beryllium kobolt kobber, wolfram, molybden, grafitt, etc. Avhengig av de forskjellige arbeidsstykkene som sveises, er elektroder delt inn i flate elektroder, sfæriske elektroder, mutterelektroder, bolter. elektroder, etc. Vanligvis involverer elektrodefiksering avsmalnende tilpasning, med konusforhold for det meste i 1:10 og 1:5.
Kjølesystemer
Under drift krever motstandssveisemaskiner sirkulerende vann for å kjøle ned komponenter som elektroder og transformatorer. Derfor installerer vi et kjølesystem for motstandssveisemaskiner. Kjølevannstemperaturen bør være under 30°C. Hvis temperaturen er for høy, kan det utløse en beskyttende stans av sveisemaskinen. Det er best å bruke urenhetsfritt kjølevann for sirkulasjon for å forhindre vannflekker og rørblokkeringer.
Hvordan velge riktig sveiseprosess?
Valget av sveisemetode avhenger av mange faktorer.
Arbeidsstykkets tykkelse og form: Forskjelligsveisemetoderer egnet for arbeidsstykker av varierende tykkelse og form. For eksempel er motstandssveising vanligvis bare egnet for sveising av tynne metallplater, mens merkelig formede og tykke arbeidsstykker vanligvis sveises ved hjelp av buesveising.
Sveisekvalitetskrav: Ønsket sveisekvalitet dikterer også valg av sveisemetode. For arbeidsstykker som krever høy tetnings- og fugestyrke, bør sveisemetoder som oppfyller disse kravene velges.
Produksjonseffektivitet og kostnad: Hvis det kreves et høyt årlig produksjonsvolum, er det nødvendig å velge en sveisemetode med høy effektivitet. Kostnadshensyn bør også tas i betraktning.
Miljøfaktorer: Noen sveisemetoder genererer avfallsmaterialer og utslipp, som forårsaker miljøforurensning. Derfor bør miljøhensyn tas i betraktning ved valg av sveisemetode.
Vanlige spørsmål:
Hva er begrensningene for motstandssveising?
Motstandssveising er ikke egnet for sveising av store metallkomponenter.
Hvordan sikrer du sikkerheten ved motstandssveising?
Når du bruker motstandssveising, bruk vernehjelm og vernebriller.
Hvordan kan jeg få opplæring i motstandssveising?
Du kan gjennomgå opplæring på aprodusent av motstandssveising.
Hva er de viktigste kvalitetsproblemene ved motstandssveiseskjøter?
Kald loddeforbindelse, utilstrekkelig styrke, sveisedeformasjon, oksidasjon.
Inspeksjonsmetoder for motstandssveiseskjøter
Destruktiv testing, mikroskopisk undersøkelse, visuell inspeksjon, metallografisk testing, ultralydtesting.
Innleggstid: Apr-02-2024
