Контактная_сварка_версия_2

1.

ОСНОВНОЕ ПОНЯТИЕ
Что такое контактная сварка
01
Контактная сварка — это процесс получения неразъёмного
соединения, при котором металл нагревается электрическим
током, проходящим через зону контакта, а соединение
формируется под действием сжимающего усилия.
Главная особенность
Тепло выделяется непосредственно там, где должно образоваться
соединение. Поэтому нагрев можно сделать очень локальным и
коротким по времени.
Q = I² · R · t
количество теплоты
КОНТАКТНАЯ СВАРКА
Тепло возникает в зоне контакта деталей
ТОК
ВРЕМЯ
УСИЛИЕ
сила сварочного тока
продолжительность
импульса
давление электродов
Справочно: принцип Джоуля — Ленца; основы контактной сварки

2.

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ
Как появилась контактная сварка
02
XIX ВЕК
1
1856
Уильям Томсон (лорд
Кельвин)
впервые применил стыковую сварку
сопротивлением
2
1877
Элиу Томсон
независимо развил способ и занялся
практическим применением
3
1877–1887
Н. Н. Бенардос
предложил точечную и шовную контактную
сварку; позднее оформил патент
4
1886
патент Элиу Томсона
оформлен способ электрической сварки с
током большой силы и низким напряжением
Стыковая машина Томсона, 1890
Упрощённая реконструкция
по архивному изображению
КОНТАКТНАЯ СВАРКА
Источники: учебные пособия по контактной сварке; патент Э. Томсона № 347140; архивное изображение машины 1890 г.

3.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ
Что происходит во время сварки
03
Последовательность цикла
электрод
усилие сжатия
1
СЖАТИЕ
электроды прижимают детали
друг к другу
2
НАГРЕВ
короткий импульс тока создаёт
тепло в зоне контакта
3
ФОРМИРОВАНИЕметалл размягчается/плавится
локально
ЯДРА
4
ВЫДЕРЖКА
детали
сварочный ток
сварочное ядро
ток отключается, но давление
ещё сохраняется
трансформатор → контроллер → электроды
КОНТАКТНАЯ СВАРКА
Справочно: нагрев описывается законом Джоуля — Ленца

4.

РАЗНОВИДНОСТИ
Четыре основных вида контактной сварки
04
ТОЧЕЧНАЯ
РЕЛЬЕФНАЯ
Отдельные зоны соединения образуются
между электродами.
Ток концентрируется в заранее
выполненных выступах — рельефах.
ШОВНАЯ
СТЫКОВАЯ
Вращающиеся ролики создают ряд
перекрывающихся сварных участков.
вращение
роликов
ряд сварных
участков
КОНТАКТНАЯ СВАРКА
высту
п
сжати
е
Детали соединяются торцами по всей
площади их сечения.
стык
детал
ей
Схемы выполнены по принципиальным признакам способов контактной сварки

5.

СРАВНЕНИЕ
Чем разновидности отличаются между собой
05
Выбор способа определяется не названием детали, а формой соединения, толщиной металла, требованиями к
герметичности и возможностью автоматизации.
Вид
Как формируется соединение
Что характерно
Типичные детали
Точечная
отдельные сварные точки
быстрый цикл, листовой металл
кузовные панели, корпуса
Рельефная
соединение в выступах
несколько точек за один цикл
гайки, кронштейны, крепёж
Шовная
ряд перекрывающихся участков
можно получить герметичный шов
баки, ёмкости, трубы
Стыковая
по всей площади торцов
удобна для прутков и проволоки
прутки, провода, рельсы
Общее правило: чем точнее нужно локализовать ток и нагрев, тем большее значение имеют состояние электродов, давление и режим импульса.
КОНТАКТНАЯ СВАРКА
Сравнение составлено по технологии и области применения основных видов контактной сварки

6.

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
Где контактная сварка используется
06
ПОЧЕМУ ОНА УДОБНА В СЕРИЙНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ
Основные области
Оборудование выполняет одинаковый цикл сотни и тысячи раз
подряд. Поэтому контактная сварка хорошо подходит для
автоматических линий, где детали поступают в одинаковом
положении.
Автомобилестроение
кузовные панели и другие листовые
элементы
Бытовая техника
корпуса и внутренние металлические
узлы
Электротехника
тонкие токоведущие элементы и
выводы
Производство труб
продольные швы тонкостенных
заготовок
Машиностроение
серийное соединение однотипных
деталей
типичная схема автоматического участка
КОНТАКТНАЯ СВАРКА
Области применения: учебные материалы по контактной сварке; промышленная практика

7.

ИТОГИ
Преимущества, ограничения и современное развитие
07
ПРЕИМУЩЕСТВА
• высокая производительность и короткий цикл
Современная установка — это уже не только
электроды и трансформатор
• хорошая повторяемость при стабильном режиме
контроллер
• удобная автоматизация и роботизация
привод
• обычно не требуется присадочный материал
ОГРАНИЧЕНИЯ
электроды
деталь
• нужны большие токи и мощное оборудование
• толщина и сочетание материалов ограничены
• режим чувствителен к износу электродов
• ошибка режима меняет размер сварного ядра
КОНТАКТНАЯ СВАРКА
контроль тока, времени и усилия
Современное развитие связано с автоматическим управлением
режимом, контролем качества и роботизированными линиями.
Итог: качество соединения определяется режимом сварки и стабильностью оборудования