Особенности технологии контактной точечной сварки алюминиевых и магниевых сплавов

Алюминиевые и магниевые сплавы характеризуются малым ρ _о, большой λ и высоким коэффициентом линейного расширения а. Поверхность алюминиевых сплавов покрыта тугоплавкой пленкой окислов, которую перед сваркой необходимо удалять. Сварку выполняют на жестких режимах электродами со сферической поверхностью. Применяется циклограмма с повышенным ковочным усилием (см. рис. 3.4, б).

Магниевые сплавы чувствительны к массопереносу в контакте электрод-деталь, что вызывает необходимость частой зачистки электродов.

Рис. 3.4. Циклограммы процессов точечной сварки:

б – с повышенным ковочным усилием;

15.Контактная точечная и шовная сварка деталей неравной толщины.

При точечной сварке деталей равной толщины из одноименных металлов одинаковыми эл-ми условия тепловыделения и теплоотвода в обеих деталях одинаковы. Плоскость теплового равновесия совпадает с пл-ю св-го контакта. Поэтому именно в контакте деталь-деталь и возникает симметричное литое ядро.

При сварке на мягком режиме изотерма плавления зарождается в плоскости теплового равновесия, т.е. в центре сечения пакета, а затем распростр-ся во все стороны (рис. 3.12, а). Изотерма плавления лишь в конце времени протекания св-го тока захватывает тонкую деталь. Этот процесс сварки хар-ся большим объемом жидкого металла толстой детали, усиленной деформацией тонкой детали и повышенным износом электродов.

При жестком режиме ядро сварной точки образ-ся в зоне контакта деталь-деталь, а затем смещается в сторону толстой детали (рис. 3.12, б).

Для обеспеч-я проплавления тонкой детали сущ-т много способов. Все они основаны на искусственном сближении пл-ти деталь-деталь с пл-ю теплового равновесия, т.е. на мак-но возможном уменьшении величины e.

При св-ке на мягких режимах осн-м направлением решения этой проблемы является уменьшение отвода теплоты от тонкой детали. Этого можно добиться след-ми способами:1. Размещением со стороны тонкой детали электрода с меньшей контактной поверхностью и меньшей теплопров-ю. 2. Размещением между эл-м и тонкой деталью съемного теплового экрана из металла с меньшей теплопроводностью в виде ленты толщиной 0,05…0,2 мм (рис. 3.13, а).

Тепловой экран аккумулирует теплоту в тонкой детали, являясь доп-м источником теплоты. Комбинируя химический состав и толщину ленты, плоскость теплового равновесия сдвигают к тонкой детали и добиваются ее устойчивого проплавления.

При сварке на жестких режимах решением проблемы является увеличение тепловыделения в тонкой детали, а также в контакте деталь-деталь. Для этого используют следующие способы, которые ограничивают площадь контакта электрод - тонкая деталь: 1. Применением рельефно-точечной сварки. Рельеф располагают преимущественно на толстой детали. 2. Повышением плотности тока в тонкой детали путем применения: а) специального электрода с кольцом из сплава с малой проводимостью; б) небольшой центральной вставки из сплава с повышенной электрической проводимостью.

При сварке как на жестких, так и на мягких режимах эффективным является способ сварки с дополнительным кольцевым обжатием тонкой детали (рис. 3.13, б).

Общее сварочное усилие F _св разделяется на два составляющих усилия: F _св - прикладываемое к токоподводящему электроду, и F _обж - прикладываемое к кольцевому пуансону из легированной стали или бронзы. F ₃ = F _св+ F _обж. При сварке на жестких режимах из-за меньшей контактной поверхности электрода со стороны тонкой детали повышается плотность тока в этой детали и растет глубина проплавления. При использовании мягких режимов глубина проплавления тонкой детали достигается за счет снижения F _св и связанного с этим существенного уменьшения отвода теплоты от тонкой детали.

Применение кольцевого пуансона исключает деформацию тонкой детали, способствует снижению остаточных напряжений в околоточечной зоне и повышению циклической прочности соединений. Кроме того, этот способ почти полностью исключает выплески расплавленного металла.

Дата добавления: 2015-07-02