Ak ste novým odporovým zváraním alebo hľadáte jeho jasnejšie pochopenie, potom si určite musíte pozorne prečítať tento článok. Tento článok vás zavedie hlboko do sveta odporového zvárania. Či už ste začiatočník alebo si chcete rozšíriť svoje znalosti, tento článok vám poskytne cenné informácie.
Čo je odporové zváranie?
Odporové zváranie je vysokorýchlostný, ekonomický spôsob spájania kovov. Táto zváracia technika je vhodná pre preplátované spoje, tupé spoje alebo spoje, ktoré nevyžadujú vzduchotesnosť, s hrúbkou menšou ako 6 mm pre tenké plechové konštrukcie. Samozrejme dokáže zvárať aj hrubšie a väčšie kovové obrobky, ale jeho celkový výkon nemusí byť taký dobrý ako pri niektorých iných metódach zvárania.
Definícia a základy
Odporové zváranieje metóda, pri ktorej sa spojované obrobky umiestňujú medzi dve elektródy. Prechodom prúdu cez obrobky a kontaktné body dochádza k odporovému zahrievaniu, ktoré generuje teplo v mieste spojenia obrobkov. Toto lokalizované zahrievanie spôsobuje, že sa oblasť roztaví alebo sa stane ohybnou, zatiaľ čo tlak z dvoch elektród spája kov dohromady.
Keď prúd preteká vodičom, vytvára teplo v dôsledku odporu. Čím vyšší je odpor pri konštantnom prúde, tým viac tepla vzniká. V mieste, kde sú kovy v kontakte, je odpor oveľa väčší ako v samotnom kove. Preto, keď kontaktom medzi kovom a elektródou prechádza veľký prúd, kov sa vďaka obrovskému teplu rýchlo zahreje. V tomto bode sa kov stáva vysoko ťažným a s aplikovaným tlakom sa dva kusy kovu bezpečne spoja.
Pracovný princíp odporového zvárania
Princíp odporového bodového zvárania a vytváranie spojov je znázornený na obrázku 1-1. Kov A a kov B sú umiestnené medzi dvoma elektródami a na elektródy sa pôsobí tlakom. Transformátorom odporovej zváračky prechádza medzi oboma elektródami silný prúd. Styčné plochy obrobkov tvoria fyzický kontaktný bod, ktorý sa postupne rozťahuje, keď ho prúd ohrieva. Plastická deformácia a teplo nepretržite aktivujú atómy v kontaktnom bode, čo vedie k vytvoreniu roztaveného jadra. Roztavené jadro rastie vo forme stĺpcových kryštálov, ktoré vytláčajú zložky s vyššou koncentráciou zliatiny smerom k sebe. Keď sa elektródy zváračky vzdiali od kovového povrchu a kov sa ochladí, obrobky sa zvaria, čím sa vytvorí silné kovové spojenie. Spojovacia plocha zmizne a zanechá za sebou zvarový nuget.
1-1
Faktory ovplyvňujúce odporové zváranie
Odporové zváranieje metóda zvárania, ktorá využíva elektrický prúd na generovanie tepla na spájanie kovových komponentov. Ako už bolo spomenuté vyššie, princíp odporového zvárania vychádza hlavne z Jouleovho zákona ohrevu, kde generovanie zváracieho tepla je primárne určené parametrami, ako je prúd, odpor a čas zvárania. Dá sa vyjadriť nasledujúcim vzorcom:
Q = I²Rt
Význam každého parametra zvárania:
Q – Teplo (J)
I – zvárací prúd (A)
R – Odpor (Ω)
t – čas zvárania (s)
Zvárací prúd
Prúd má významný vplyv na teplo vznikajúce pri zváraní, ako je znázornené vo vzorci. Štvorcová hodnota prúdu ovplyvňuje teplo, čo znamená, že čím vyšší je prúd, tým rýchlejšie sa teplo zvýši. Preto je pri nastavovaní parametrov zvárania pred zváraním kľúčové nastaviť vhodný prúd. Ak je zvárací prúd príliš malý, zvar sa neroztopí a nevytvorí sa tavné jadro. Ak je prúd príliš veľký, fúzne jadro rýchlo narastie, čo spôsobí nadmerné rozstrekovanie počas zvárania a poškodenie elektród.
Zvárací prúd sa delí hlavne na striedavý prúd (AC) a jednosmerný prúd (DC), ako je znázornené na obrázku nižšie. Thebodové zváracie strojektoré používame sa tiež delia na jednosmerné bodové zváračky a striedavé bodové zváračky. Jednosmerné bodové zváracie stroje využívajú trojfázové napájanie, zabezpečujúce vyváženú distribúciu energie a môžu dosahovať zváracie frekvencie nad 1000 Hz, čo vedie k vysokej presnosti zvárania. Majú tiež výhodu nízkej spotreby energie z elektrickej siete, vďaka čomu sú tieto energeticky úsporné zváračky medzi výrobcami výrobného priemyslu čoraz obľúbenejšie. Bodové zváračky na striedavý prúd majú jednofázový výkon 50 Hz, vysokú trvalú zaťažiteľnosť a vysoké požiadavky na elektrickú sieť. Okrem toho majú nízky zvárací výkon, čo si vyžaduje dlhší čas zvárania.
Kontaktný odpor
Zo vzorca je ľahké vidieť, že odpor je priamo úmerný generovanému teplu. Čím vyšší odpor, tým väčšie teplo vzniká pri zváraní. Odpor je rozložený v rôznych častiach elektródy a obrobku. Počas zvárania vzniká najvyšší odpor v kontaktnom bode obrobku, čo má za následok najvyšší vývin tepla. Ďalej je to odpor v kontaktnom bode medzi obrobkom a elektródou. Keďže je však elektróda chladená vodou a rýchlo sa ochladzuje, teplota rýchlo klesá. Na druhej strane, kontaktný odpor medzi obrobkami, aj keď zmizne, má zlý odvod tepla, čo vedie k vysokým teplotám. Preto len malá oblasť medzi obrobkami môže dosiahnuť teplotu potrebnú na vytvorenie tavného jadra a zvaru.
Navyše teplota a tlak elektródy ovplyvňujú odpor. Keď teplota stúpa, medza klzu kovu klesá, čím sa zväčšuje kontaktná plocha medzi obrobkami a medzi obrobkom a elektródou, čo vedie k zníženiu odporu. Zvyšujúci sa tlak elektród robí povrch obrobku hladším, zväčšuje kontaktnú plochu a znižuje odpor. V dôsledku toho dochádza k javu, kedy pri zváraní typických materiálov krátko po zapnutí narastá odpor a po vypnutí napájania a vytvorení fúzneho jadra sa odpor začne znižovať.
Čas zvárania
Čím dlhší je čas zvárania, tým vyššie je generované teplo. V tomto vzorci sa prúd a čas môžu navzájom dopĺňať. Keď chcete silný zvar, môžete nastaviť vysoký prúd na krátky čas, aby sa rýchlo vytvorilo teplo a vytvorilo sa tavné jadro na dokončenie zvárania. Prípadne môžete nastaviť nízky prúd na dlhší čas, ale tento prístup má svoje obmedzenia. Ak je čas nastavený príliš dlho, môže to viesť k nadmernému rozstreku a môže spôsobiť prilepenie elektródy. Či už je to aktuálne alebo časové, existujú obmedzenia. Pri nastavovaní parametrov je potrebné zvážiť materiál a hrúbku obrobku, ako aj výkon zváračky.
Vlastnosti materiálu
Materiál obrobku do značnej miery ovplyvňuje jeho rezistivitu, ktorá hrá dôležitú úlohu pri vytváraní zváracieho tepla. Pri zváraní nehrdzavejúcej ocele, ktorá má vysoký odpor a zlú tepelnú vodivosť, je jednoduchšie vytvárať teplo, ale ťažšie ho odvádzať, takže sú potrebné menšie prúdy. Pri zváraní hliníkových zliatin s nízkym merným odporom a dobrou tepelnou vodivosťou je ťažšie vytvárať teplo, ale ľahšie ho odvádzať, takže sú potrebné väčšie prúdy. Kovy ako striebro a meď majú vysokú tepelnú vodivosť a nízky odpor, takže aj pri vysokých prúdoch nevytvárajú veľa tepla, ale môžu ho odviesť. Preto tieto kovy nie sú vhodné na odporové zváranie, ale môžu byť použité ako elektródové materiály.
Dizajn a geometria elektród
Tvar a materiál elektródy tiež ovplyvňujú tvorbu tepla. Kontaktná plocha medzi elektródou a obrobkom ovplyvňuje hustotu prúdu. Časté používanie elektród môže viesť k opotrebovaniu a deformácii, zväčšeniu kontaktnej plochy a zníženiu pevnosti zvárania. Preto musíme hroty elektród urýchlene opraviť a vymeniť. Tepelná vodivosť a odpor elektródy ovplyvňujú prenos tepla. Preto by sme si mali vyberať materiály s dobrou tepelnou vodivosťou a nízkou odolnosťou.
Príprava povrchu
Tvar a materiál elektród tiež ovplyvňuje tvorbu tepla. Kontaktná plocha medzi elektródou a obrobkom ovplyvňuje hustotu prúdu. Keď sa naše elektródy často používajú a opotrebúvajú, zväčšuje sa kontaktná plocha, čo vedie k zníženiu pevnosti zvárania. Preto musíme rýchlo opraviť a vymeniť hroty elektród. Tepelná vodivosť a rezistivita elektród ovplyvňujú prenos tepla. Preto by sme si mali vyberať materiály s dobrou tepelnou vodivosťou a nízkym odporom.
Typy Resipostoj Zváranie
Kvôli rôznym špecifikáciám produktov a požiadavkám na zváranie sa na dokončenie úlohy používajú rôzne procesy odporového zvárania. Odporové zváranie možno rozdeliť na bodové zváranie, projekčné zváranie, švové zváranie a zváranie na tupo na základe procesu zvárania.
Bodové zváranie
Bodové zváranieje metóda zvárania, pri ktorej je kov zlisovaný k sebe hornou a dolnou elektródou a zvarený prechodom prúdu cez ňu. Je to tradičná forma odporového zvárania, jednoduchá obsluha a vyžaduje od pracovníkov relatívne nízku úroveň zručností. Vďaka svojmu jedinečnému procesu zvárania je bodové zváranie primárnou voľbou na zváranie kovových komponentov v leteckom strojárstve a je široko používané pri zváraní karosérií automobilov a iných komponentov. Zvyčajne sa používa na zváranie tenkých plechov z nízkouhlíkovej ocele, hliníka, nehrdzavejúcej ocele, pozinkovanej ocele a iných tenkých plechov s hrúbkou približne 3 milimetre.
Švové zváranie
Švové zváranietypicky zahŕňa spojenie hrán dvoch kovových komponentov. Dva kovové obrobky sú umiestnené medzi dvoma valcovými elektródami. Zatiaľ čo sa jedna elektróda valí a vyvíja tlak, dochádza k nepretržitému alebo prerušovanému výboju. Teplo generované v bode valcovania elektródy roztaví obrobky a spojí ich dohromady, čím sa vytvorí súvislý zvarový šev. Táto metóda je široko používaná na zváranie kovových častí vyžadujúcich utesnené spoje. Keďže oblasť zvárania je pomerne dlhá, aby sa predišlo nesprávnemu nastaveniu, zvyčajne používame na polohovanie pred švovým zváraním bodové zváranie.
Projekčné zváranie
Projekčné zváranieje variáciou bodového zvárania, kde je vytvorenie bodu zvaru podobné bodovému zváraniu, ale premietacie zváranie sa zvyčajne používa pre obrobky s vyvýšenými bodmi. Prítomnosť týchto vyvýšených bodov obmedzuje oblasť, cez ktorú prúd prechádza, čím sa zvyšuje hustota prúdu v oblasti zvárania. Toto sústredené zahrievanie uľahčuje spojenie spoja. Táto metóda zvárania je známa ako projekčné zváranie. Projekčné zváranie môže vytvoriť jedno alebo viac tavných jadier v spoji naraz. Počas zvárania je prúd potrebný na presahové zváranie v rovnakom zvarovom bode menší ako na bodové zváranie. Pred rozdrvením každého výbežku však prúd potrebuje výčnelok roztaviť; inak môže dôjsť k značnému rozstreku. Projekčné zváranie sa môže použiť na zváranie matíc, skrutiek alebo dosiek s vyvýšenými hrotmi a je široko používané pri výrobe elektronických a automobilových komponentov.
Zváranie na tupo
Zváranie na tupozahŕňa zarovnanie koncových plôch dvoch kovových obrobkov, ich umiestnenie medzi elektródy, bezpečné upevnenie dvoch obrobkov a použitie vysokého prúdu na generovanie tepla, roztavenie kontaktnej plochy obrobkov a ich spojenie. Zváranie na tupo sa ďalej delí na bleskové zváranie na tupo a odporové zváranie na tupo.
Bleskové zváranie na tupo je rýchly zvárací proces, ktorý využíva vysoký prúd na rýchle roztavenie obrobkov a vyvíja tlak na vytvorenie spojenia v pevnej fáze. Bežne sa používa na zváranie veľkých prierezových plôch kovových tyčí, plechov a rúrok s maximálnymi plochami dosahujúcimi 20 000 mm² a viac. Počas procesu zvárania výbojom vznikajú na kontaktnom mieste iskry, preto sa nazýva bleskové zváranie na tupo. Môže zvárať oceľ s vysokým obsahom uhlíka, nehrdzavejúcu oceľ, hliníkové zliatiny a tiež môže zvárať rôzne kovy, ako je meď a hliník.
Odporové zváranie na tupo využíva odporové teplo na uvedenie spojov obrobku do plastického stavu pri vysokých teplotách, čím sa proces zvárania dokončí kovaním. Je vhodný na zváranie spojov s plochou prierezu do 250 mm², často sa používa na zváranie kovových drôtov, tyčí a pásov s malým prierezom.
Význam vo výrobe
- Odporové zváranie nevyžaduje pridávanie kovu počas procesu zvárania, výsledkom čoho je vysoká účinnosť zvárania a minimálne znečistenie.
- Vďaka svojej konzistencii a stabilite je odporové zváranie ľahko automatizovateľné, bez problémov sa integruje s automatizáciou, čím sa ďalej zvyšuje efektivita výroby a šetrí práca.
- V porovnaní s inými metódami zvárania je odporové zváranie cenovo výhodné. Po prvé, náklady na zariadenie na odporové zváranie sú relatívne nízke a po druhé, počas procesu odporového zvárania je minimálny odpad materiálu. To výrazne znižuje výrobné náklady pre výrobcov vo výrobnom priemysle.
- Odporové zváranie sa široko používa v rôznych priemyselných odvetviach a je obzvlášť nevyhnutné v odvetviach, ako je letecký priemysel, výroba automobilov a ďalšie.
- Odporové zváranie je vhodné na zváranie rôznych druhov kovov vo výrobnom priemysle, vrátane nehrdzavejúcej ocele, uhlíkovej ocele, hliníka, medi a ďalších, vďaka čomu má všestranné využitie.
Aplikácie
Odporové zváranie je široko používané hlavne v odvetviach ako sú automobilové komponenty, letecký priemysel, elektronika a ťažký priemysel. Keďže dopyt po zváraných kovových komponentoch v rôznych priemyselných odvetviach neustále rastie, boli stanovené vyššie štandardy pre technológiu zvárania, čo poháňa pokrok a vývoj odporového zvárania.
Aplikácie v automobilovom priemysle
Vo výrobe automobilov, kde sú bezpečnosť a stabilita prvoradé, je odporové zváranie bežne používanou metódou zvárania. Často sa používa na spájanie rôznych kovových komponentov v karosériách automobilov, ako sú strechy, dvere, plechy a kovové matice. Odporové zváranie ponúka vysokú účinnosť, stabilnú kvalitu zvárania a je ľahko automatizované, čo z neho robí nenahraditeľný proces v automobilovom výrobnom priemysle.
Aplikácie leteckého priemyslu
Odporové zváranie sa často používa na spájanie kovových komponentov v lietadlách a raketách, ako je spájanie krídel a trupov lietadiel, ako aj rôznych malých kovových častí. Tieto komponenty musia mať vysokú pevnosť a trvanlivosť s prísnymi požiadavkami na kvalitu spojov, kde odporové zváranie vyniká. Odporové zváranie hrá kľúčovú úlohu v leteckom a kozmickom priemysle a pokrok v tejto oblasti napomáha aj letecký priemysel.
Aplikácie elektronického priemyslu
Rezistorové zváranie sa bežne používa pre elektronické komponenty a určité kovové časti v elektronických zariadeniach. Ponúka vysokú presnosť zvárania a je vhodný na spájanie miniatúrnych komponentov, ako sú elektronické čipy a vodiče. V dnešnej rýchlo sa rozvíjajúcej ére elektronických zariadení urýchľuje odporové zváranie montáž elektronických súčiastok, čo poháňa priemyselný pokrok.
Aplikácie ťažkého priemyslu
Odporové zváranie sa často používa na zváranie veľkých kovových komponentov v mostoch a budovách, ako sú spodné pásnice mostov a oceľová výstuž. Používa sa aj pri výrobe veľkých strojov na spájanie kovových častí. Vďaka efektívnej a stabilnej technológii zvárania sa odporové zváranie stalo jednou z dôležitých metód spracovania v ťažkom priemysle. Zabezpečuje bezpečnosť ťažkých zariadení a konštrukcií.
Vybavenie a komponenty
Zváracie stroje
Odporové zváracie strojesú rozdelené do štyroch hlavných kategórií: bodové zváracie stroje, projekčné zváracie stroje, švové zváracie stroje a stroje na zváranie na tupo, založené na rôznych procesoch. Vyberte si vhodné zváracie zariadenie podľa vlastností materiálov a tvarov.
Elektródy
Theelektródaje dôležitým komponentom na zabezpečenie kvality zvárania. Hlavné materiály pre zváracie elektródy sú: chróm zirkónium meď, oxid hlinitý meď, berýlium, kobalt, meď, volfrám, molybdén, grafit atď. V závislosti od rôznych zváraných obrobkov sa elektródy delia na ploché elektródy, guľové elektródy, maticové elektródy, skrutky elektródy atď. Typicky fixácia elektród zahŕňa kužeľovú montáž, s pomermi kužeľov väčšinou 1:10 a 1:5.
Chladiace systémy
Počas prevádzky vyžadujú odporové zváracie stroje cirkulujúcu vodu na chladenie komponentov, ako sú elektródy a transformátory. Preto inštalujeme chladiaci systém pre odporové zváracie stroje. Teplota chladiacej vody by mala byť nižšia ako 30 °C. Ak je teplota príliš vysoká, môže to spustiť ochranné vypnutie zváracieho stroja. Na cirkuláciu je najlepšie použiť chladiacu vodu bez nečistôt, aby ste predišli škvrnám od vody a upchatiu potrubia.
Ako si vybrať správny proces zvárania?
Výber spôsobu zvárania závisí od mnohých faktorov.
Hrúbka a tvar obrobku: Rôznemetódy zváraniasú vhodné pre obrobky rôznych hrúbok a tvarov. Napríklad odporové zváranie je vo všeobecnosti vhodné len na zváranie tenkých plechov, zatiaľ čo zvláštne tvarované a hrubé obrobky sa zvyčajne zvárajú pomocou oblúkového zvárania.
Požiadavky na kvalitu zvárania: Požadovaná kvalita zvárania tiež určuje výber metódy zvárania. Pre obrobky vyžadujúce vysokú pevnosť utesnenia a spoja by sa mali zvoliť metódy zvárania, ktoré spĺňajú tieto požiadavky.
Efektívnosť výroby a náklady: Ak sa vyžaduje vysoký ročný objem výroby, je potrebné zvoliť metódu zvárania s vysokou účinnosťou. Mali by sa vziať do úvahy aj náklady.
Environmentálne faktory: Niektoré metódy zvárania vytvárajú odpadové materiály a emisie, ktoré spôsobujú znečistenie životného prostredia. Preto by sa pri výbere metódy zvárania mali brať do úvahy environmentálne hľadiská.
FAQ:
Aké sú obmedzenia odporového zvárania?
Odporové zváranie nie je vhodné na zváranie veľkých kovových komponentov.
Ako zaistíte bezpečnosť pri odporovom zváraní?
Pri odporovom zváraní noste ochrannú prilbu a ochranné okuliare.
Ako sa môžem vyškoliť v odporovom zváraní?
Školenie môžete absolvovať na avýrobca odporového zvárania.
Aké sú hlavné problémy s kvalitou odporových zváraných spojov?
Studený spájkovaný spoj, nedostatočná pevnosť, deformácia pri zváraní, oxidácia.
Metódy kontroly spojov odporového zvárania
Deštruktívne skúšanie, mikroskopické vyšetrenie, vizuálna kontrola, metalografické skúšanie, skúšanie ultrazvukom.
Čas odoslania: apríl-02-2024
