Ако сте нови у отпорном заваривању или тражите јасније разумевање тога, онда свакако морате пажљиво прочитати овај чланак. Овај чланак ће вас одвести дубоко у свет отпорног заваривања. Без обзира да ли сте почетник или желите да проширите своје знање, овај чланак ће вам пружити драгоцене увиде.
Шта је отпорно заваривање?
Отпорно заваривање је брза, економична метода спајања метала. Ова техника заваривања је погодна за преклопне спојеве, чеоне спојеве или спојеве који не захтевају непропусност ваздуха, дебљине мање од 6 мм за танке лимене структуре. Наравно, може да завари и дебље и веће металне предмете, али његове укупне перформансе можда неће бити тако добре као неке друге методе заваривања.
Дефиниција и основе
Отпорно заваривањеје метода где се радни комади који се спајају постављају између две електроде. Пропуштањем струје кроз радне предмете и контактне тачке долази до отпорног загревања, стварајући топлоту на споју радних комада. Ово локализовано загревање узрокује да се површина топи или постаје савитљива, док притисак са две електроде повезује метал заједно.
Када струја тече кроз проводник, ствара топлоту због отпора. Што је већи отпор када је струја константна, производи се више топлоте. На месту где су метали у контакту, отпор је много већи него унутар самог метала. Стога, када велика струја прође кроз контакт између метала и електроде, метал се брзо загрева услед огромне топлоте. У овом тренутку, метал постаје високо дуктилан, а са примењеним притиском, два комада метала се безбедно спајају.
Принцип рада отпорног заваривања
Принцип отпорног тачкастог заваривања и формирање спојева илустровани су на слици 1-1. Метал А и метал Б се постављају између две електроде, а на електроде се примењује притисак. Трансформатор отпорног заваривача пропушта моћну струју између две електроде. Контактне површине радних комада формирају физичку контактну тачку, која се постепено шири како се струја загрева. Пластична деформација и топлота непрекидно активирају атоме на контактној тачки, што доводи до формирања растопљеног језгра. Истопљено језгро расте у облику стубастих кристала, потискујући компоненте веће концентрације легуре једна према другој. Када се електроде заваривача одмакну од металне површине, а метал се охлади, предмети се заварују заједно, стварајући јаку металну везу. Површина споја нестаје, остављајући за собом грумен вара.
1-1
Фактори који утичу на отпорно заваривање
Отпорно заваривањеје метода заваривања која користи електричну струју за стварање топлоте за спајање металних компоненти. Као што је раније поменуто, принцип отпорног заваривања углавном произилази из Јоулеовог закона загревања, где је стварање топлоте заваривања првенствено одређено параметрима као што су струја, отпор и време заваривања. Може се изразити следећом формулом:
К = И²Рт
Значење сваког параметра заваривања:
К — топлота (Ј)
И — Струја заваривања (А)
Р — Отпор (Ω)
т — Време заваривања (с)
Струја заваривања
Струја има значајан утицај на топлоту која се ствара током заваривања, као што је приказано у формули. Квадратна вредност струје утиче на топлоту, што значи да што је струја већа, то ће се топлота брже повећати. Због тога, приликом подешавања параметара заваривања пре заваривања, кључно је подесити одговарајућу струју. Ако је струја заваривања премала, завар се неће растопити и неће се формирати фузионо језгро. Ако је струја превелика, фузионо језгро ће брзо расти, узрокујући прекомерно прскање током заваривања и оштећење електрода.
Струја заваривања се углавном дели на наизменичну струју (АЦ) и једносмерну струју (ДЦ), као што је приказано на дијаграму испод. Тхемашине за тачкасто заваривањекоје користимо се такође деле на машине за тачкасто заваривање једносмерном струјом и машине за тачкасто заваривање наизменичном струјом. Машине за тачкасто заваривање једносмерном струјом користе трофазно напајање, обезбеђујући уравнотежену дистрибуцију енергије и могу да постигну фреквенције заваривања од преко 1000 Хз, што резултира високом прецизношћу заваривања. Они такође имају предност ниске потрошње електричне енергије из електричне мреже, што ове завариваче који штеде енергију чини све популарнијим међу произвођачима производне индустрије. Машине за тачкасто заваривање наизменичном струјом имају једнофазни излаз од 50Хз, високу континуалну носивост и високе захтеве за електричну мрежу. Поред тога, имају ниску снагу заваривања, што захтева дуже време заваривања.
Цонтацт Ресистанце
Из формуле је лако видети да је отпор директно пропорционалан произведеној топлоти. Што је већи отпор, већа је топлота произведена током заваривања. Отпор је распоређен на различите делове електроде и радног предмета. Током заваривања, највећи отпор се јавља на контактној тачки радног предмета, што резултира највећом производњом топлоте. Следећи је отпор на месту контакта између радног предмета и електроде. Међутим, пошто је електрода хлађена водом и брзо се хлади, температура се брзо смањује. С друге стране, контактни отпор између обрадака, иако нестаје, има слабо одвођење топлоте, што доводи до високих температура. Стога, само мала површина између радних комада може да достигне температуру неопходну за формирање фузионог језгра и заваривање заједно.
Додатно, температура и притисак електроде утичу на отпор. Како температура расте, граница попуштања метала се смањује, повећавајући површину контакта између обрадака и између радног предмета и електроде, што резултира смањеним отпором. Повећање притиска електроде чини површину радног предмета глаткијом, повећавајући површину контакта и смањујући отпор. Као резултат тога, долази до појаве где, током заваривања типичних материјала, отпор расте убрзо након укључивања, а када се напајање искључи и формира се фузионо језгро, отпор почиње да опада.
Време заваривања
Што је дуже време заваривања, већа је топлота. У овој формули, струја и време могу да се допуњују. Када желите јак завар, можете подесити високу струју на кратко време да бисте брзо генерисали топлоту и формирали фузионо језгро за завршетак заваривања. Алтернативно, можете подесити ниску струју на дуже време, али постоји ограничење за овај приступ. Ако је време подешено предуго, то може довести до прекомерног прскања и може изазвати лепљење електроде. Било да је актуелно или временско, постоје ограничења. Приликом постављања параметара, морате узети у обзир материјал и дебљину радног комада, као и снагу апарата за заваривање.
Својства материјала
Материјал радног предмета у великој мери утиче на његову отпорност, која игра важну улогу у стварању топлоте заваривања. Приликом заваривања нерђајућег челика, који има високу отпорност и лошу топлотну проводљивост, лакше је генерисати топлоту, али је теже распршити, па су потребне мање струје. Приликом заваривања алуминијумских легура са ниским отпором и добром топлотном проводљивошћу, теже је генерисати топлоту, али је лакше распршити, па су потребне веће струје. Метали попут сребра и бакра имају високу топлотну проводљивост и ниску отпорност, тако да чак и са великим струјама не стварају много топлоте, али је могу одвести. Због тога ови метали нису погодни за отпорно заваривање, али се могу користити као материјали за електроде.
Дизајн и геометрија електрода
Облик и материјал електроде такође утичу на стварање топлоте. Контактна површина између електроде и радног предмета утиче на густину струје. Честа употреба електрода може довести до хабања и деформације, повећања контактне површине и смањења чврстоће заваривања. Због тога морамо хитно поправити и заменити врхове електрода. Топлотна проводљивост и отпор електроде утичу на пренос топлоте. Због тога би требало да бирамо материјале са добром топлотном проводљивошћу и ниским отпором.
Припрема површине
Облик и материјал електрода такође утичу на стварање топлоте. Контактна површина између електроде и радног предмета утиче на густину струје. Када се наше електроде често користе и истроше, то повећава површину контакта, што доводи до смањене снаге заваривања. Због тога морамо хитно да поправимо и заменимо врхове електрода. Топлотна проводљивост и отпорност електрода утичу на пренос топлоте. Због тога би требало да бирамо материјале са добром топлотном проводљивошћу и ниском отпорношћу.
Типес Оф Ресiстав Заваривање
Због различитих спецификација производа и захтева за заваривање, за завршетак задатка користе се различити процеси отпорног заваривања. Отпорно заваривање се може поделити на тачкасто заваривање, пројекцијско заваривање, шавно заваривање и чеоно заваривање на основу процеса заваривања.
Спот Велдинг
Тачкасто заваривањеје метода заваривања где се метал притисне заједно горњом и доњом електродом и завари пропуштањем струје кроз њега. То је традиционални облик отпорног заваривања, једноставан за руковање и захтева релативно низак ниво вештина радника. Због свог јединственог процеса заваривања, тачкасто заваривање је примарни избор за заваривање металних компоненти у ваздухопловству и широко се користи у заваривању каросерије аутомобила и других компоненти. Обично се користи за заваривање танких лимова од нискоугљичног челика, алуминијума, нерђајућег челика, поцинкованог челика и других танких плоча, обично дебљине око 3 милиметра.
Заваривање шавова
Заваривање шавоваобично укључује спајање ивица две металне компоненте. Два метална обрадака су постављена између две електроде са ваљцима. Док се једна електрода котрља и врши притисак, долази до непрекидног или повременог пражњења. Топлота која се ствара на тачки котрљања електроде топи радне комаде и спаја их заједно, формирајући континуирани заварени шав. Ова метода се широко користи за заваривање металних делова који захтевају заптивене спојеве. Пошто је подручје заваривања релативно дугачко, да бисмо спречили неусклађеност, обично користимо тачкасто заваривање за позиционирање пре заваривања шава.
Пројекционо заваривање
Пројекционо заваривањеје варијација тачкастог заваривања, где је формирање тачке заваривања слично тачкастом заваривању, али се пројекцијско заваривање обично користи за обрадке са подигнутим тачкама. Присуство ових подигнутих тачака ограничава област кроз коју струја пролази, повећавајући густину струје у зони заваривања. Ово концентрисано загревање олакшава спајање споја. Ова метода заваривања је позната као пројекцијско заваривање. Пројекционо заваривање може формирати једно или више фузионих језгара на споју одједном. Током заваривања, струја потребна за пројекцијско заваривање на истој тачки заваривања је мања од струје за тачкасто заваривање. Међутим, пре него што се свака пројекција смрви, струја треба да отопи пројекцију; у супротном може доћи до значајне количине прскања. Пројекционо заваривање се може користити за заваривање матица, вијака или плоча са подигнутим врховима и широко се користи у производњи електронских и аутомобилских компоненти.
Сучеоно заваривање
Чеоно заваривањеукључује поравнавање крајњих површина два метална обрадака, њихово постављање између електрода, безбедно причвршћивање два обрадака и коришћење велике струје за стварање топлоте, топљење контактне површине радних комада и њихово спајање. Сучеоно заваривање се даље дели на сучеоно заваривање и отпорно сучеоно заваривање.
Сучеоно заваривање је брзи процес заваривања који користи велику струју за брзо топљење радних комада, примењујући притисак да би се формирала чврста фаза везе. Обично се користи за заваривање великих површина попречног пресека металних шипки, лимова и цеви, са максималним површинама које достижу 20.000 мм² и више. Током процеса заваривања на пражњење, на контактној тачки се стварају варнице, па отуда и назив флеш сучеоно заваривање. Може да завари високоугљенични челик, нерђајући челик, легуре алуминијума, а такође може да завари различите метале као што су бакар и алуминијум.
Отпорно чеоно заваривање користи отпорну топлоту да доведе спојеве радног предмета у пластично стање на високим температурама, завршавајући процес заваривања са силом ковања. Погодан је за заваривање спојева са попречним пресеком од 250 мм², често се користи за заваривање металних жица, шипки и трака малог попречног пресека.
Важност у производњи
- Отпорно заваривање не захтева додавање метала током процеса заваривања, што резултира високом ефикасношћу заваривања и минималним загађењем.
- Због своје конзистентности и стабилности, отпорно заваривање се лако аутоматизује, неприметно се интегрише са аутоматизацијом како би се додатно побољшала ефикасност производње и уштедео рад.
- У поређењу са другим методама заваривања, отпорно заваривање је исплативо. Прво, цена опреме за отпорно заваривање је релативно ниска, а друго, постоји минималан отпад материјала током процеса отпорног заваривања. Ово значајно смањује трошкове производње за произвођаче у прерађивачкој индустрији.
- Отпорно заваривање се широко користи у различитим индустријама и посебно је неопходно у секторима као што су ваздухопловство, производња аутомобила и још много тога.
- Отпорно заваривање је погодно за заваривање различитих врста метала у прерађивачкој индустрији, укључујући нерђајући челик, угљенични челик, алуминијум, бакар и још много тога, што га чини разноврсним у својој примени.
Апликације
Отпорно заваривање се широко користи, углавном у индустријама као што су аутомобилске компоненте, ваздухопловство, електроника и тешка индустрија. Како потражња за завареним металним компонентама у различитим индустријама наставља да расте, постављени су виши стандарди за технологију заваривања, који покрећу напредак и развој отпорног заваривања.
Примене у аутомобилској индустрији
У производњи аутомобила, где су безбедност и стабилност најважнији, отпорно заваривање је уобичајена метода заваривања. Често се користи за спајање различитих металних компоненти у каросерији аутомобила, као што су кровови, врата, лимови и металне матице. Отпорно заваривање нуди високу ефикасност, стабилан квалитет заваривања и лако се аутоматизује, што га чини незаменљивим процесом у индустрији производње аутомобила.
Примене у ваздухопловној индустрији
Отпорно заваривање се често користи за повезивање металних компоненти у авионима и ракетама, као што су спајање крила и трупа авиона, као и разних малих металних делова. Ове компоненте морају поседовати високу чврстоћу и издржљивост, са строгим захтевима за квалитет спојева, у чему је отпорно заваривање предњачи. Отпорно заваривање игра кључну улогу у ваздухопловној индустрији, а напредак у овој области такође олакшава ваздухопловни сектор.
Примене у електронској индустрији
Заваривање отпорником се обично користи за електронске компоненте и одређене металне делове у електронским уређајима. Нуди високу прецизност заваривања и погодан је за повезивање минијатурних компоненти као што су електронски чипови и жице. У данашњој ери електронских уређаја која се брзо развија, заваривање отпорником убрзава склапање електронских компоненти, подстичући напредак индустрије.
Примене у тешкој индустрији
Отпорно заваривање се често користи за заваривање великих металних компоненти у мостовима и зградама, као што су доње прирубнице моста и челична арматура. Такође се користи у производњи великих машина за повезивање металних делова. Са својом ефикасном и стабилном технологијом заваривања, отпорно заваривање је постало једна од важних метода обраде у тешкој индустрији. Осигурава сигурност тешке опреме и конструкција.
Опрема и компоненте
Машине за заваривање
Машине за отпорно заваривањесу подељене у четири главне категорије: машине за тачкасто заваривање, пројекцијске машине за заваривање, машине за заваривање шавова и машине за сучеоно заваривање, засноване на различитим процесима. Одаберите одговарајућу опрему за заваривање према карактеристикама материјала и облика.
Електроде
Тхеелектродаје важна компонента за осигурање квалитета заваривања. Главни материјали за електроде за заваривање су: хром цирконијум бакар, алуминијум оксид бакар, берилијум кобалт бакар, волфрам, молибден, графит, итд. електроде, итд. Типично, фиксација електрода укључује конусно причвршћивање, са односом конусности углавном у 1:10 и 1:5.
Расхладни системи
Током рада, машине за отпорно заваривање захтевају циркулишућу воду за хлађење компоненти као што су електроде и трансформатори. Због тога уграђујемо систем хлађења за машине за отпорно заваривање. Температура расхладне воде треба да буде испод 30°Ц. Ако је температура превисока, то може изазвати заштитно гашење апарата за заваривање. Најбоље је користити расхладну воду без нечистоћа за циркулацију како бисте спречили мрље од воде и зачепљења цеви.
Како одабрати прави процес заваривања?
Избор методе заваривања зависи од многих фактора.
Дебљина и облик радног предмета: различитиметоде заваривањапогодни су за радње различитих дебљина и облика. На пример, отпорно заваривање је углавном погодно само за заваривање танких металних лимова, док се радни комади необичног облика и дебели обично заварују помоћу електролучног заваривања.
Захтеви за квалитет заваривања: Жељени квалитет заваривања такође диктира избор методе заваривања. За предмете који захтевају високо заптивање и чврстоћу споја, треба изабрати методе заваривања које испуњавају ове захтеве.
Ефикасност производње и трошкови: Ако је потребан велики годишњи обим производње, неопходан је одабир методе заваривања са високом ефикасношћу. Такође треба узети у обзир трошкове.
Фактори животне средине: Неке методе заваривања стварају отпадне материје и емисије, узрокујући загађење животне средине. Због тога при одабиру методе заваривања треба узети у обзир еколошка питања.
ФАК:
Која су ограничења отпорног заваривања?
Отпорно заваривање није погодно за заваривање великих металних компоненти.
Како осигуравате сигурност у отпорном заваривању?
Када радите са отпорним заваривањем, носите заштитну кацигу и заштитне наочаре.
Како могу да се обучим за отпорно заваривање?
Можете проћи обуку у апроизвођач отпорног заваривања.
Који су главни проблеми квалитета спојева за отпорно заваривање?
Хладан лемни спој, неадекватна чврстоћа, деформација заваривања, оксидација.
Методе контроле спојева отпорног заваривања
Деструктивно испитивање, микроскопски преглед, визуелни преглед, металографско испитивање, ултразвучно испитивање.
Време поста: Апр-02-2024
