Электроды для контактной сварки. виды и рекомендуемый материал

Электроды для контактной сварки. Характеристики рекомендуемых сплавов

Электроды для контактной сварки. виды и рекомендуемый материал

Точечная сварка, благодаря появлению компактных ручных аппаратов типа BlueWeldPlus, становится популярной не только при промышленных масштабах применения, но и в быту. Слабым местом такой технологии являются электроды для контактной сварки: их низкая стойкость во многих случаях отпугивает потребителя.

Причины недолговечности электродов контактной электросварки

Процесс контактнойсварки состоит из следующих стадий:

  1. Предварительной подготовки поверхности соединяемых деталей – она должна быть непросто очищена от загрязнений и окислов, но и очень ровной, чтобы исключить неравномерность возникающего напряжения электрического поля.
  2. Ручного или механического прижима свариваемых изделий – с увеличением усилия прижима растут интенсивность диффузии и механическая прочность сварного шва.
  3. Локального расплавления металлов в зоне прижима теплом электрического тока, в результате чего формируется сварочное соединение. Прижим электродов на этой стадии препятствует образованию сварочных брызг.
  4. Отключения тока и постепенного остывания сварного шва.

Таким образом, материал электродов для контактной сварки претерпевает не только значительные термические напряжения, но и механические нагрузки.

Поэтому к нему предъявляется ряд требований – высокая электропроводность, высокая термическая стойкость (в том числе – и от постоянных колебаний температуры), повышенные значения предела прочности на сжатие, малый коэффициент теплоёмкости.

Таким комплексом свойств обладает ограниченное число металлов. В первую очередь – это медь, и сплавы на её основе, однако и они не всегда удовлетворяют производственным требованиям.

В связи с постоянным повышением энергетических характеристик производимых сварочными клещями для точечной сварки многие торговые марки ориентируют потребителя на применение только «своих», фирменных электродов, что не всегда соблюдается. В результате снижается качество сварных швов, получаемых по такой технологии, подрывается доверие к самому процессу контактной электросварки.

Преодоление указанных проблем производится двумя путями: совершенствованием видов и конструкций сварочных электродов для точечной сварки, и разработкой новых материалов, используемых для изготовления таких электродов. Для частных пользователей имеет значение также и цена вопроса.

Материалы электродов

Согласно ГОСТ 2601, критерием качества готового шва является его прочность на разрыв или сдвиг. Она зависит от интенсивности тепловой мощности в зоне электрического разряда, а потому связывается в первую очередь с теплофизическими характеристиками материала электродов.

Использование медных электродов малоэффективно по двум причинам. Во-первых, медь, являясь высокопластичным металлом, не обладает достаточной упругостью, чтобы в период между рабочими циклами полностью восстановить геометрическую форму электродов. Во-вторых, медь весьма дефицитна, а частая замена электродов обуславливает и высокие финансовые затраты.

Попытки использовать более твёрдую, упрочнённую медь успеха не имеют: для нагартованного материала параллельно с повышением твёрдости снижается температура рекристаллизации, поэтому с каждым рабочим циклом износ рабочего торца электрода для контактной сварки будет возрастать.

Поэтому практическое применение получили медные сплавы с добавлением ряда других металлов. В частности, введение в медный сплав кадмия, бериллия, магния, цинка и алюминия мало изменяет показатель теплопроводности, зато улучшает твёрдость при нагреве.

Стойкость электрода от динамических тепловых нагрузок увеличивают железо, никель, хром и кремний.

При подборе оптимального материала сварочных электродов для контактной сварки ориентируются на показатель удельной электропроводности сплава. Чем меньше он будет отличаться (в меньшую сторону) от электропроводности чистой меди – 0,0172 Ом·мм2/м, тем лучше.

Наиболее эффективную стойкость против износа и деформации показывают сплавы, в состав которых входят кадмий (0,9…1,2%), магний (0,1…0,9%) и бор (0,02…0,03%).

Выбор материала для электродов точечной сварки зависит также и от конкретных задач процесса. Можно выделить три группы:

  1. Электроды, предназначенные для проведения контактной сварки в жёстких условиях (непрерывное чередование циклов, поверхностные температуры до 450…500ºС). Их изготавливают из бронз, содержащих хром и цирконий (Бр.Х, Бр.ХЦр 0,6-0,05. В эту же группу включают никель- кремнистые бронзы (Бр.КН1-4), а также бронзы, дополнительно легированные титаном и бериллием (Бр.НТБ), используемые для точечной сварки нержавеющих и жаропрочных сталей и сплавов.
  2. Электроды, применяемые при контактных температурах на поверхности до 250…300ºС (сварка обычных углеродистых и низколегированных сталей, медных и алюминиевых изделий). Их производят из медных сплавов марок МС и МК.
  3. Электроды для относительно лёгких режимов эксплуатации (поверхностные температуры до 120…200ºС). В качестве материалов применяется кадмиевая бронза Бр.Кд1, хромистая бронза Бр.Х08, кремненикелевая бронза Бр.НК и др. Такие электроды могут использоваться также и для роликовой контактной электросварки.

Следует отметить, что по убыванию удельной электропроводности (по отношению к чистой меди) эти материалы располагаются в следующей последовательности: Бр.ХЦр 0,6-0,05→МС→МК→Бр.Х→Бр.Х08→Бр.

НТБ→Бр.НК →Бр.Кд1→Бр.КН1-4. В частности, разогрев до требуемой температуры электрода, изготовленного из бронзы Бр.ХЦр 0,6-0,05 произойдёт примерно вдвое быстрее, чем полученного из бронзы Бр.КН1-4.

Конструкции электродов

Наименее стойким местом электрода является его сферическая рабочая часть. Электрод бракуется, если увеличение размеров торца превышает 20% от первичных размеров. Конструкция электродов определяется конфигурацией свариваемой поверхности. Различают следующие исполнения инструмента

  1. С цилиндрической рабочей частью и конической посадочной частью.
  2. С коническими посадочной и рабочей частью, и переходным цилиндрическим участком.
  3. Со сферическим рабочим торцом.
  4. Со скошенным рабочим торцом.

Кроме того, электроды могут быть сплошными и составными.

При самостоятельном изготовлении (либо перезаточке) рекомендуется выдерживать следующие соотношения размеров, при которых инструмент будет обладать максимальной стойкостью:

  • Для расчёта диаметра электрода d пользуются зависимостью Р = (3…4)d2, где Р – фактически необходимое сжатие электродов при проведении процесса контактной электросварки. В свою очередь, рекомендуемые значения давления осадки, при котором получаются наиболее качественные соединения, составляет 2,5…4,0 кг/мм2 площади получаемого сварного шва;
  • Для электродов с конической рабочей частью оптимальный угол конусности варьируется от 1:10 (для инструмента с диаметром рабочей части до 30…32 мм) до 1:5 – в противоположном случае;
  • Выбор угла конуса определяется также и наибольшим усилием сжатия: при максимальных усилиях рекомендуется принимать конусность 1:10, как обеспечивающую повышенную продольную стойкость электрода.

Основные формы электродов для контактной сварки устанавливает ГОСТ 14111, поэтому, применяя те или иные соотношения размеров, следует учитывать размеры посадочного пространства под инструмент для конкретной модели машины контактной сварки.

Значительную экономию материала даёт применение составных конструкций. При этом для изготовления корпуса применяют материалы с высокими значениями электропроводности, а съёмную рабочую часть изготавливают из сплавов с высокой твёрдостью и износостойкостью (в том числе и термической).

В частности, подобным сочетанием свойств обладают металлокерамические сплавы от швейцарской фирмы АМРСО марок A1W или A1WC, содержащие 56% вольфрама и 44% меди. Их электропроводность достигает 60% от электропроводности чистой меди, что определяет малые потери на нагрев при выполнении сварки.

Рекомендуемым материалом могут быть и бронзовые сплавы с добавками хрома и циркония, а также вольфрам.

Электроды для контактной сварки лёгких сплавов, где не требуется значительного усилия прижима, выполняют со сферической рабочей частью, а для контактных губок аппаратов точечной электросварки целесообразно применять кремнистые бронзы.

Механические характеристики электродов должны находиться в следующих пределах:

  • Твёрдость по Бринеллю, НВ – 1400…2600;
  • Модуль Юнга, ГПа – 80…140;
  • Предельный изгибающий момент, кгсм – не ниже 750…800.

Конструкции электродов всегда должны быть полыми, для обеспечения эффективного охлаждения.

Электроды для контактной точечной сварки материал рекомендуемый

Электроды для контактной сварки. виды и рекомендуемый материал

Сеть профессиональных контактов специалистов сварки

Темы: Контактная сварка, Электроды сварочные.

Материал электродов для контактной сварки выбирается исходя из требований, обусловленных специфическими условиями работы электродов, т.е. значительным нагревом c одновременным сжатием, тепловыми напряжениями, возникающими внутpи электрода вследствие неравномерногo нагрева, и дp.

Стабильность качества сварных соединений зависит oт сохранения формы рaбочей поверхности электрода, контактирующей сo свариваемой деталью.

Обычнo стойкость электродов точечных машин oценивают по количеству точек, сваренных пpи интенсивном режиме, пpи котором диаметр торца электрода увeличивается до размеров, требующих заточки (около 20%).

Перегрев, окисление, деформация, смещение, подплавление электродов при нагреве усиливают иx износ. Чистая медь является тепло- и электропроводной, но не жаропрочной. Нагартованную медь из–зa низкой температуры рекристаллизации применяют рeдко. Чаще используются сплавы меди c добавлением легирующих элементов.

Легирование меди хромом, бериллием, алюминием, цинком, кадмием, цирконием, магнием, мало снижaющими электропроводность, повышает её твердость в нагретом состоянии. Никель, железо, и кремний вводятся в медь для упрочнения электродов.

Электропроводность сплавов оценивают в % по сравнению c проводимостью отожжeнной меди — 0,017241 Oм•мм2/м.

Сплавы с содержанием магния — 0,1–0,9%, кадмия 0,9–1,2%, с добавками серебра 0,1% или бора 0,02% являются электропроводными. Сплавы в сравнении с чистой медью являются в 3–6 раз болеe стойкими, и их расход в 6–8 pаз меньшe.

Электроды со вставками из вольфрама и молибдена обеспечивают высокую стойкость пpи сварке оцинкованной стали. А электроды–плиты из сплавов c твердостью 140–160НВ оcнащают вставками из металлокерамического сплава (40% Cu и 60% W) или бронзы Бр.НБТ (смотрите таблицу).

Таблица. Материал электродов для контактной сварки: характеристика некоторых сплавов, основное назначение.

Материал для электродов контактной сварки, маркаМинимальная твердость НВ легирующих элементов, % массыТр, °Сr*, %Основное назначение
Медь М170– 9099 Сu150– 30093Электроды и ролики для сваpки алюминиевых сплавов
Сплав МС75– 901,0 Ag250– 30090– 92
Бронза Бр.ХЦрА 0,3–0,09110– 1200,03–0,08 Zr; 0,4–1,0 Cr;340– 35090– 95Электроды и ролики для сваpки алюминиевых и медных сплавов
Бронза Бр.К1 (МК)100– 1200,9–1,2 Сd250– 30080– 88
Бронза Бр.Х110– 1300,4–1,0 Cr350– 45070– 80Электроды и ролики для сваpки углеродистых, низколегированных стaлей и титановых сплавов
Бронза Бр.ХЦр 0,6–0,05120– 1300,03–0,08 Zr; 0,4–1,0 Cr;480– 50080– 85
Бронза Бр.НТБ170– 2301,4–1,6 Ni; 0,05–0,15 Тi; 0,2–0,4 Ве;500– 55045– 55Электроды, ролики для сварки углеродистых, нержавеющих сталей и жаропрочных сплавов
Бронза Бр.КН1–4130– 1403–4 Ni; 0,6–1 Si;420– 45035– 40Губки для сварки углеродистых, нержавеющих сталей и жаропрочных сплавов
Кадмиевая бронза Бp.Кд1 (МК)1100,9–1,2 Cd85Электроды, ролики для сварки лeгких и медных сплавов
Хромо–циркониевая бронза Бp.ХЦp 0,3–0,91100,07–0,15 Zr; 0,15–0,35 Cr;85
Хромовая бронза Бр.X для сварки меди, никеля, титана и их сплавов1200,3–0,6 Zn; 0,4–1,0 Cr;80Электроды и ролики
Хромо–циркониевая бронза Бp.ХЦр 0,6–0,051300,03–0,08 Zr; 0,4–1,0 Cr;80
Никeлево–хромо–кобальтовая бронза Бp.НКХКо140≤ 0,5 Ni; ≤ 5,0 Со; ≤ 1,5 Cr; ≤ 2,0 Si45
Никелево–бериллиевая бронза Бp.НБТ1701,4–1,6 Ni; 0,05–0,15 Тi; 0,2–0,4 Be;50Электроды, губки, ролики для сварки химически активных, тугоплавких металлов и сплавов
Хромовая бронза Бp.Х081200,4–0,7 Сr80Контактные губки
Кpемне–никелевая бронза Бp.КН1–41403–4 Ni; 0,6–1,0 Si;40
Кремне–никелевая бронза Бp.НК1,5–0,51701,2–2,3 Ni; 0,15–0,5 Ti; 0,3–0,8 Si;45

Copyright. При любом цитировании материалов Cайта, включая сообщения из форумов, прямая активная ссылка на портал weldzone.info обязательна.

Источник:

Конструкция электродов для точечной сварки

Электроды для точечной сварки

  • Наибольшее распространение в практике получили электроды, имеющие в рабочей части форму усеченного конуса и плоскую контактную поверхность.
  • Применяются также электроды, контактная рабочая поверхность представляет сферу с радиусом 50—300 мм. Типы электродов показаны на рис.
  • Более простые в изготовлении и эксплуатации электроды первого вида имеют тот недостаток, что оставляют после сварки относительно глубокий отпечаток.

Электроды со сферической рабочей поверхностью для контактной сварки, в данном случае точечной, дают углубление меньшей глубины и более мягких очертаний, что связано с резким увеличением поверхности контактирования при вдавливании электродов в деталь и возрастанием их охлаждающего действия.

Кратко об электродах для точечной сварки

Незначительные перекосы деталей неопасны. Изготовление и эксплуатация таких электродов несколько дороже. Электроды со сферической поверхностью применяются при сварке деталей, где особенно нежелательны вмятины и поверхностный перегрев, а также в случаях, когда точная установка деталей в электродах затруднительна (сварка алюминиевых сплавов, сварка крупных деталей переносными машинами).

Особенности применения

В тех случаях, когда конструкция изделия не позволяет разместить точки нормальной круглой формы, на пример при слишком узкой отбортовке или нахлестке, электродам придают овальную форму. Шунтирование. Ток при сварке идет через металл не только по оси электродов. Часть его, как показано на фиг. 18, неизбежно ответвляется через соседние, ранее сваренные точки.

В тоже время будет наблюдаться бесполезный и даже вредный нагрев листов между точками. Доля шунтирующегося тока — степень шунтирования — зависит только от отношения электрического сопротивления участка шунтирования к сопротивлению в зоне сварки.

Следует знать:

  • Чем больше это отношение, тем ток шунтирования меньше, а непосредственно сварочный ток больше.
  • Поэтому для уменьшения шунтирования надо уменьшить сопротивление в зоне сварки и увеличить его на участке шунтирования.

Такими мерами являются, с одной стороны, более тщательная очистка контактируемых поверхностей детали и электродов и повышение давления, а с другой,— возможно большее увеличение шагового расстояния между точками листов.

Шунтирование возрастает в-месте с толщиной листов и электропровод- настыо металла.

Для стали рекомендуется принимать шаг точек не менее 10-кратной толщины деталей. Для легких и цветных сплавов шаг должен быть несколько больше, для нержавеющей стали меньше.

При этом следует иметь в виду, что через контакт электрода с деталью проходит сумма токов сварочного и шунтирования, поэтому поверхность детали может сильно перегреться с образованием глубокой вмятины.

Источник:

Электроды для контактной сварки

Компания Специальные Материалы, маркетинговая служба группы немецких заводов, поставляет как высококачественные бронзовые сплавы, так и готовые электроды для контактной сварки из этих сплавов и тугоплавкие металлы, а именно:

— Электродные наконечники (колпачковые электроды) — Роликовые электроды — Губки для стыковой сварки — Электрододержатели

— Любые электроды по чертежам заказчика

Наша компания изготавливает на станках с ЧПУ электроды для контактной сварки сетки (EVG), контактной сварки цепей (Wafios), роликовой контактной сварки стальных листов (Dalex), точечной контактной сварки (Tecna) и многих других.

В зависимости от вида контактной сварки мы можем дать следующие рекомендации:

AERIS 1330 (БрХЦр / CuCr1Zr): стандартный сплав для производства большинства электродов любого типа сварки, в особенности — для точечной и шовной сварки роликами покрытых и непокрытых стальных листов. Типичная твёрдость данного сплава 160-170 HB при электропроводности порядка 79% IACS
AERIS 1335 (БрНБТ /

CuCoNiBe): шовная сварка роликами листов из нержавеющей стали, рельефная сварка, например, гаек и других толстостенных металлических частей, сварка сетки в производстве, например, торговых корзинок и тележек, электрододержатели для колпачковых электродов, находящихся под большой нагрузкой, контактные вилки/губки для машин стыковой сварки оплавлением и др. применения, где нужна износостойкая бронза с достаточно высокой электропроводностью.

Электроды для контактной сварки: какие бывают, как и где используются, их характеристики

Электроды для контактной сварки. виды и рекомендуемый материал

Контактная сварка – процесс, который не похож на знакомый нам процесс варки металла. Поэтому электроды для точечной сварки не похожи на обычные сварочные с покрытием.

Форму для электродов необходимо тщательно подбирать, как и материал. Надо учесть множество моментов, чтобы приобрести именно вам нужный вариант.

Далее рассказывается из каких материалов изготавливают такие электроды, какими они могут быть.

Общая информация

Если вы хоть раз видели процесс контактной сварки, то, определенно, заметили, что модели, применяемые здесь, отличаются от привычных штучных стержней.

Прут из металла, покрытый специальным составом – вот как представляют его себе большинство сварщиков. Но они совершенно другие для такой сварки.

Они могут быть различных форм и представляют из себя изделия из металла, цилиндрической формы, имеют заостренный конец. Их диаметр существенно отличается в большую сторону по сравнению с обычными изделиями.

Форма

Самая распространенная форма – прямая. Такие модели применяют для соединения листового металла, легкодоступных процессов. У них нет сложных изгибов, они просты в производстве, их изготавливают из разных металлов и используют чаще остальных.

Чтобы соединение было прочным, состав электродов и основного материала должны иметь подобный состав. Исходя из материала основного металла, и нужно подбирать материал для производства электродов.

И это должно учитываться для изделий любого размера и конфигурации, какой бы состав не был у основного материала.

В современной жизни существуют очень сложные для сварки задачи. Поэтому производители представляют множество форм и размеров.

Прямые не всегда могут сформировать сварную точку ведь зачастую, сварка проводится в сложных условиях, сложнодоступных местах или на сложных деталях. Поэтому нет другого выхода, как использовать изделия разнообразных замысловатых и изогнутых форм.

Для производства моделей прямой формы применяется простейшее оборудование. Оно работает по установленному шаблону. Необходимо заранее, на этапе проекта, исключить все возможные ошибки и недочеты, чтобы сделать сложную модель.

Поэтому первым этапом производства всегда идет изготовление полноразмерной модели. Производство нестандартных форм требует высококлассных специалистов и пристального внимания.

Процесс охлаждения

Для охлаждения электрода в ходе такой сварки применяют воду, которая поступает по трубкам, либо через отверстия в нем самом. Это необходимо, так как на электроды идет серьезное температурное воздействие и необходимо своевременное охлаждение.

И наружное или внутреннее охлаждение водой используют потому, что воздуха для этого недостаточно.

При использовании сложных изделий, качественному охлаждению необходимо уделять особое внимание. Именно из-за особенностей их конструкции, охлаждение таких моделей может привести к появлению трудностей.

Не столь важно, прямую или фигурную модель вы используете, но если электрод достаточно большого размера, то вдоль корпуса можно припаять две медные трубки для оперативной подачи воды.

Необходимо учитывать, что охлаждение при контактной сварке проходит хуже, чем у обычных прутов, покрытых специальным составом. Чтобы не возникало перегрева, интенсивность сварки нужно регулярно понижать.

Это нужно помнить, если вы используете модель непростой конфигурации.

Материал для изготовления

Сам процесс контактной сварки предполагает высокие температуры, напряжение, сжатие, неравномерный прогрев электрода. Поэтому материал для таких моделей не должен быть любым.

Их необходимо изготовить из металла, характеристики которого позволяют им выдерживать все нагрузки. Только если форма изделия будет оставаться неизменной, сварочные работы будут качественными.

Если конфигурация начнет меняться от высоких нагрузок – качество соединения моментально будет ухудшаться.

Какие воздействия приведут к изменению конфигурации электрода? При контактной сварке электрод плавится, окисляется, постоянно перегревается.

Поэтому вопрос выбора состава для производства электрода — один из важнейших в проведении работ на необходимом уровне.

Для такого вида сварки применяется, в основном, медь. Но медь — не жаропрочная, поэтому ее никогда не применяют в чистом виде. А жаропрочность для таких работ очень важна.

Специалисты знают эту особенность, поэтому учитывая ее, используют разные медные сплавы. Это возможно благодаря использованию не чистой меди, а ее сплавов. Сплав получают, добавлением в медь легирующих компонентов.

Например, бериллия, кадмия, хрома, алюминия, цинка, магния, циркония и других металлов. Из-за легирующих компонентов, медные изделия сохраняют при себе высокую электропроводность.

Они получают лучшие характеристики, важные в эксплуатации. Варианты из медного сплава с легирующим компонентом, теряют свои характеристики в шесть раз медленнее, чем исключительно медные.

Но забыть о сложностях не получится, если во время приобретения вы просто возьмете вариант из какого-то медного сплава с любым легирующим компонентом. Для контактной сварки необходимо учесть и особенности материала, который вы планируете варить.

Вариант с медью, вольфрамом и молибденом в составе необходим, если основным материалом сварки будет оцинкованная сталь. Такие модели сохранят свои характеристики, будут достаточно прочными относительно основного металла.

Заключение

Необходимо точно знать, какой вид работ вас ожидает, заранее — до старта процесса. Модель нужно подбирать исходя именно из этого.

Они бывают разнообразных замысловатых конфигураций, размеров. Могут быть простейшими, а может их состав невозможно выговорить, запомнить — настолько он сложен.

Необходимо ответить на много вопросов, прежде чем сделать выбор. Какой состав, толщина у основного материала для контактной сварки? В каких условиях процесс будет происходить?

Электроды для контактной сварки: предназначение, особенности выбора и характеристики

Электроды для контактной сварки. виды и рекомендуемый материал

Электроды для контактной сварки предназначены для подвода тока к элементам, их сжатия и отвода выделяющегося тепла.

Эта деталь является одной из самых важных в оборудовании, так как от ее формы зависит возможность обработки узла. Устойчивость же электрода определяет уровень качества сварки и длительность беспрерывной работы.

Электроды бывают фигурными и прямыми. Производство элементов прямого типа регламентировано в стандарте ГОСТ 14111–77 .

  • Особенности конструкции
  • Материалы производства
  • Выбор

Фигурные детали характеризуются тем, что их ось смещена относительно конуса (посадочной поверхности). Они используются для сварки узлов и элементов непростой формы, до которых трудно добраться.

Особенности конструкции

Электроды, предназначенные для контактной сварки, включают в свой состав цилиндрическую часть, рабочую и посадочную части. Во внутренней полости элемента находится специальный канал, который предназначен для подачи воды, охлаждающей электродержатель.

Рабочая часть обладает сферической или плоской поверхностью. Ее диметр подбирается в соответствии с толщиной обрабатываемых изделий и используемого материала. Прочность же электрода обеспечивается средней частью.

Часть посадочная должна иметь конусную форму, чтобы деталь надежно фиксировалась в электродержателе. Ее обработка должна происходить с чистотой не менее 7 класса.

На пользовательские свойства детали влияет расстояние от самого дна охлаждающего канала до рабочего края: срок службы, устойчивость и т. д. Если это расстояние будет небольшим, то охлаждение элемента будет происходить гораздо эффективнее, однако он при этом сможет выдержать гораздо меньшее количество переточек.

Вставки на основе молибдена и вольфрама помещаются внутрь медных деталей. Изделия, сделанные таким способом, используются для сварки анодированной или оцинкованной стали.

Материалы производства

Устойчивость электродов представляет собой способность элементов не терять свою форму и размеры, а также противостоять переносу материала свариваемых элементов и электродов. Данный показатель определяется материалом и конструкцией сварочного электрода, а также условиями и режимом работы.

Износ деталей находится в зависимости от особенностей рабочего инструмента (угол рабочей поверхности, диаметр, материал и т. д. ).

Оплавление, чрезмерный нагрев, окисление во время эксплуатации электрода в коррозионной и/или влажной среде, смещение или перекос, деформация при сжатии и прочие факторы значительно повышают износ рабочих элементов.

Материал инструмента должен подбираться в соответствии со следующими правилами:

  1. Его уровень электропроводности должен быть сравним с чистой медью;
  2. Эффективная теплопроводность;
  3. Высокая степень механической стойкости;
  4. Простота обработки резанием или высоким давлением;
  5. Устойчивость к циклическим нагревам.

В сравнении со стопроцентной медью ее сплавы обладают большей устойчивостью к нагрузкам механического плана, потому для таких изделий используются именно медные сплавы. Легирование изделия цинком, бериллием, хромом, магнием, цирконием не уменьшает показатели электропроводности, но существенно увеличивает прочность, а кремний, железо и никель увеличивают его твердость.

В процессе выбора подходящих электродов для точечной сварки следует обратить особое внимание на размеры и форму рабочего элемента изделия. Также следует учитывать характеристики обрабатываемого материала, его толщину, форму сварочных узлов и режим сварки.

У инструмента для контактной сварки бывают разные рабочие поверхности:

Изделия, имеющие сферическую рабочую поверхность, не особо чувствительны к скосам, потому они нередко используются на подвесных и радиальных установках, а также для фигурных электродов с прогибом.

Изготовители из РФ советуют для обработки легких сплавов именно эту разновидность электродов, так как они позволяют предотвратить появление подрезов и вмятин при точечной сварке. Однако предотвратить эту проблему можно и в том случае, если пользоваться плоскими электродами, торец которых увеличен.

А электроды, оснащенные шарнирами, могут даже заменить электроды сферического типа, но они рекомендованы для сварки металлических листов, толщина которых не превышает полутора миллиметров.

Габариты рабочего элемента инструмента подбираются в соответствии с типом и толщиной обрабатываемых материалов. Результаты исследования, которое было проведено экспертами французской компании «ARO» показали, что рассчитать необходимый диаметр можно, воспользовавшись следующей формулой:

dэл = 3 мм + 2t, где «t» — толщина листов, которые подлежат сварке.

Сложнее подсчитать необходимый диаметр инструмента при неодинаковой толщине листов, сварке материалов разного типа и сварке целого «пакета» элементов. Понятно, что для работы с деталями разной толщины, диаметр изделия нужно подбирать относительно самого тонкого металлического листа.

При сварке комплекта элементов диаметр следует подбирать, руководствуясь толщиной внешних элементов. Для сварки материалов различного типа наименьшее проплавление имеет металлический сплав с минимальным удельным электросопротивлением. В таком случае следует применять приспособление, сделанное из материала повышенной теплопроводности.

Электроды для контактной сварки

Электроды для контактной сварки. виды и рекомендуемый материал

Большинство металлических изделий, которые нас окружают, изготовлены при помощи контактной сварки. Существуют различные виды сварки, но контактная позволяет создавать достаточно прочные и эстетично красивые швы. Поскольку металл сваривается не традиционным методом, то для такого процесса нужны электроды для контактной сварки.

Электроды для контактной сварки

Контактная сварка возможна только для сваривания двух металлических деталей, наложенных одна на другую, их невозможно соединить данным методом встык. В тот момент, когда обе детали зажаты токопроводящими элементами сварочного аппарата, кратковременно подается электрический ток, который плавит детали непосредственно в точке сжатия. Главным образом это возможно благодаря сопротивлению тока.

Материалы электродов для контактной сварки

Одним из решающих факторов качества сварного шва, является прочность на разрыв. Это определяется температурой сварной точки и зависит от теплофизических свойств материала проводника.

Медь в чистом виде неэффективна, поскольку является очень пластичным металлом и не имеет необходимой упругости, чтобы между сварными циклами восстановиться в геометрической форме. Кроме того, себестоимость материала относительно высока, а при таких свойствах электроды требовали бы регулярной замены, что привело бы к удорожанию процесса.

Использование упрочненной меди также не увенчалось успехом, так как снижение температуры рекристаллизации приводит к тому, что с каждой следующей сварной точкой износ рабочей поверхности будет увеличиваться.

В свою очередь, эффективными оказались сплавы меди с рядом других металлов. К примеру, кадмий, бериллий, магний и цинк добавили твердости сплаву во время нагрева.

В то же время железо, никель, хром и кремний позволяют выдерживать частые тепловые нагрузки и сохранять темп работы.

Контактная сварки

Электропроводность меди составляет 0,0172 Ом*мм2/м. Чем меньше этот показатель, тем наиболее он подходит в качестве материала электродов для контактной сварки.

В случае, если нужно сварить элементы из разных металлов или деталей разной толщины, тогда электротеплопроводность электрода должна составить до 40% от данного свойства чистой меди. Однако если выполнить весь проводник из такого сплава, то он будет достаточно быстро нагреваться, поскольку имеет высокое сопротивление.

Используя технологию составных конструкций можно добиться ощутимой экономии средств.

В таких конструкциях материалы, используемые в основании, подбирают с высоким показателем электропроводности, а наружную или сменную часть изготавливают из тепло и износостойких сплавов.

Например, металлокерамические сплавы, состоящие на 44 % из меди и на 56 % из вольфрама. Электропроводность такого сплава составляет 60 % от электропроводности меди, что позволяет минимальными усилиями нагреть сварную точку.

В зависимости от условий работы и поставленных задач, сплавы делятся на:

  1. Тяжелые условия. Электроды, работающие при температуре до 500 оС, выполнены из сплавов бронз, хрома и циркония. Для сварки нержавейки используют сплавы бронз, легированных титаном и бериллием.
  2. Средняя нагрузка. Сваркустандартно углеродистых, медных и алюминиевых деталей, производят электродами из сплавов, в которых марка меди для электродов, способная работать при температуре до 300 оС.
  3. Легко нагруженные. Сплавы, в состав которых входит кадмиевая, хромистая и кремненикелевая бронзы, способны работать при температуре до 200 оС

Электроды для точечной сварки

Процесс точечной сварки объясняет сам себя из своего же названия. Соответственно сварочным мини швом является одна точка, размер которой обусловлен диаметром рабочей поверхности электрода.

Электродами для контактной точечной сварки являются стержни, выполненные из сплавов, в основе которых находится медь. Диаметр рабочей поверхности обусловлен ГОСТом 14111-90, и изготавливается в диапазоне от 10-40 мм. Электроды на точечную сварку тщательно подбираются, поскольку имеют различные свойства. Они выполняются как со сферической, так и с плоской рабочей поверхностью.

Криволинейный электрод для точечной сварки

Электроды для точечной сварки своими руками теоретически можно изготовить, но необходимо быть уверенным, что сплав соответствует заявленным требованиям. Кроме того нужно выдержать все размеры, что в домашних условиях не так-то просто. Поэтому, приобретая заводские токопроводящие элементы, можно рассчитывать на качественное выполнение сварочных работ.

Точечная сварка имеет массу плюсов, среди которых эстетическое сварочное пятно, простота эксплуатации сварочного аппарата и высокая производительность. Имеется также один недостаток, а именно отсутствие герметичного сварочного шва.

Электроды для шовной сварки

Одной из разновидностей контактной сварки являетс, шовная сварка. Однако электроды для шовной сварки – это также сплав металлов, только в форме ролика.

Ролики для шовной сварки бывают таких видов:

  • без скоса;
  • со скосом с одной стороны;
  • со скосом с обеих сторон.

Конфигурация свариваемой детали определяет, ролик какой формы следует использовать. В труднодоступных местах недопустимо применять ролик со скосом с обеих сторон. В этом случае подойдет ролик без скосов или со скосом с одной стороны. В свою очередь ролик со скосом на двух сторонах эффективнее прижимает детали и быстрее охлаждается.

Электроды-ролики для шовной сварки

Применение роликовой сварки помогает добиться герметичных сварочных швов, что позволяет использовать их в изготовлении емкостей и резервуаров.

Итак, контактная сварка позволяет производить высокотехнологичные швы, но чтобы добиться качественного результата, нужно тщательно следовать значениям, указанным в таблицах. Какую сварку выбрать, точечную или шовную, зависит от ваших потребностей.

, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.