Для удобства монтажа и хорошего доступа к узлам ‘ашины корпус обычно имеет окна, проемы, закрывае­мые быстросъемными щитками, дверьми. При работе он НагЬ1ТЫВает зна”ительные статические и динамические сТе ^ЗКИ‘ 0соб°е значение имеет жесткость передней Щинки> часто ослабляемой окном (для пропуска гибких влия° грг’НсФ°РматоРа к консолям). С целью уменьшения ферромагнитных масс корпуса на индуктивное По |лТивление вторичного контура последний стараются зможности удалить от стенок корпуса.

Корпус стационарной машины представляет собой стальную цельносварную конструкцию. В машинах ма­лой и средней мощности типа МТ, МШ, МР его изготовляют в виде сварного жесткого каркаса из труб или профилей (рис. 5.49, а), к которому затем приваривают сравнитель­но тонкую обшивку (3—6 мм). В более мощных машинах типа МТВ, МШВ, МТК его выполняют коробчатой формы из несущих стальных плит толщиной 10—30 мм (рис. 5.49, б). Для увеличения жесткости передней стенки трансформатор располагают сбоку.

Рис. 5.49._ Конструкции корпусов стационарных машин

В клещах и пистолетах со встроенным трансформато­ром применяют небольшой литой корпус из алюминие­вых сплавов. В клещах с отдельным траснформатором, а также в машинах с радиальным ходом сварочное усилие воспринимается главным образом консолями.

Консоли служат для передачи сварочного тока от вто­ричной обмотки трансформатора к электрододержателям — Они воспринимают также (полностью или частично) уси­лие сжатия деталей и бывают различной длины L (см — рис. 5.33). Их изготовляют из медных сплавов в виде труб, стержней, пластин с внутренним (водяным) или наружным (воздушным) охлаждением.

В машинах с поступательным движением электродов средней и большой мощности консоли обычно разгружаЮт стальными или чугунными кронштейнами 9 (опорами илй держателями), винтовыми подкосами 8. Последние вое-

„ріінимают усилие сжатия, а консоли в основном пере­дают ток. .

Для регулировки соосности рабочей поверхности элек­тродов консоли можно выдвигать из кронштейнов, пово­рачивать вокруг оси. Кроме того, нижняя консоль может переставляться вверх и вниз на шаг болтов, крепящих кронштейн к корпусу, или перемещаться плавно по на­правляющим.

Жесткость консолей и кронштейнов оценивают по величине упругого перемещения электродов при номи­нальном усилии. Увеличенный изгиб консоли может вызвать относительное смещение электродов и дополни­тельную деформацию сварных узлов. Поэтому прогиб ограничивается ГОСТом (для консолей длиной до 500 мм не более 1,2 мм, до 1200 мм — 1,6 мм, более 1200 мм — 2,5 мм).

Применение подкосов несколько сужает технические возможности машины (ограничивает длину и минималь­ный диаметр свариваемой обечайки), но резко уменьшает деформацию нижней консоли.

Электрододержатели (рис. 5.50) служат для крепления электродов, являются токопроводящими и силовыми эле­ментами. Изготовленные из прочных, высокоэлектро­проводных медных сплавов, они имеют обычно конусное отверстие для электродов и систему внутреннего охла­ждения.

Электроды и ролики служат для непосредственного подвода к свариваемым деталям тока и усилия.

Условия работы электродов и режимы весьма сложные, определяемые следующими факторами: I) вы­сокой температурой в контакте электрод—деталь; 2) зна­чительными усилиями на рабочей поверхности, носящими

Рис. 5.50. Электрододержатели универсальных точечных машин:

о — обычный цилиндрический; б — цилиндрический со встроенным выталкЯ’ вателем; в—г—изогнутые; д — цилиндрический для специальных электродов

ударный характер; 3) циклическим нагревом и нагруя*’ нием рабочей поверхности; 4) изменением химического состава металла рабочей части электрода или ролика, находящегося в контакте со свариваемыми деталями.

Температура в контакте электрод — деталь (Тэ)^ наиболее важная характеристика условий работы эле*’ тродов и роликов. Ее величина зависит от тепловыДе’

чения в контакте электрод—деталь и самом электроде, теплопередачи со стороны деталей, а также степени охла­ждения электрода за счет теплообмена с окружающей средой и охлаждающей жидкостью. Тепловыделение играет существенную роль лишь при плохой подготовке поверх­ности деталей и электродов (повышенные значения /?эд.) или при недостаточном охлаждении электродов (напри­мер при большом темпе работы). Более существенное зна­чение имеет теплопередача от зоны сварки. Увеличение

,

I *

Рис. 5.51. Изменение фактической температуры рабочей по верхности электрода в процессе точечной сварки:

/ — без охлаждения; 2 — с внутренним охлаждением

теплопроводности деталей, темпа сварки, длительности импульса тока повышает температуру рабочей поверх-

Фактическая температуры! контактной поверхности электрода колеблется (рис. 5.51). Достигая в момент вы­ключения тока (или несколько позже) максимального значения, во время паузы между импульсами она пони — ается — В начале сварки средние температуры возрастают, достижении теплового равновесия достигают наиболь — щего значения.

200°гЗНОСлЬ темпеРатУРы У max И Ттп, составляющая етва * И ®олее> определяется многими факторами: свой — Мом сИ Металла свариваемых деталей, выбранным режи- Фопм В”арКи’ интенсивностью охлаждения, темпом сварки, °и и размерами литого ядра и др. Факторы, повыша­
ющие Ттах, объективно способствуют расширению Этого интервала, как и факторы, усиливающие охлаждение. Наиболее опасны максимальные температуры, и важней­шей задачей становится их снижение.

Увеличение паузы между точками понижает Ттах, так как способствует охлаждению поверхностей. Например, уменьшение темпа сварки листов низкоуглеродистой стали (1,5 + 1,5 мм) с 200 до 30 точек в минуту понижает Тгаи в 2—3 раза. Активное охлаждение водой снижает и макси­мальную, и минимальную температуры. Эффект усили­вается с уменьшением тем­па сварки, увеличением расхода воды. Примене­ние специальных жидких сред с отрицательными температурами еще более снижает нагрев контакт­ной поверхности и повы­шает стойкость электро­дов, однако усложняет эксплуатацию машин.

В результате нагрева и повторяющихся ударных нагрузок на рабочей по­верхности электрода по­являются напряжения, близкие к пределу теку­чести электродного металла. Возникает деформация (из­нос) рабочей поверхности: меняются ее форма и размеры. По мере сварки ряда точек или шва площадь контакта электрод—деталь постепенно увеличивается. На рабочей поверхности электрода могут появляться микротрещины, резко уменьшающие сопротивление пластической дефор­мации электродного металла и усиливающих износ.

— При сварке большинства металлов с малой тепло-, элек­тропроводностью (сталей, никелевых, титановых сплавов) на машинах с большим индуктивным сопротивлением вторичного контура износ приводит к снижению da и А, т. е. к непровару (рис. 5.52).

Кинетика роста диаметра контактной поверхности вне зависимости от металла деталей и электродов, режимов и темпа сварки остается примерно одинаковой (рис. 5.53). Разница заключается лишь в скорости этого процесса, т. е. в числе точек, полученных до переточки электрода»

Например, при сварке листов из коррозионностойкой стали толщиной 1,5 + 1,5 мм электродами из Бр. X (см. табл. 5.5) число точек достигает 3000, электродами из Бр — НБТ —более 10 000.

Таблица 5.4

Износ и загрязнение электродов

Металл деталей

Число точек до увеличения йя на 20%

Число точек до недопустимого за­грязнения поверх­ности электрода

08кп . .

8 000—10 000

1000—2000

12X18Н9Т…………………………………………..

7 000—8 000

1000—2000

Оцинкованное железо. . .

1 000—2 000

400—600

АМгб . .

3 000—5 000

20—100

МА2—1

3 000—5 000

10—15

В процессе приработки (на первых 50—100 точках) скорость деформации оказывается повышенной. Посте­пенно процесс стабилизируется и скорость уменьшается.

1° своему характеру процесс напоминает график высоко­температурной ползучести.

^Ри сварке между металлом электрода и деталей воз­можно также химическое взаимодействие. Ролики обычно грязняются быстрее электродов, так как испытывают И0Лее интенсивный нагрев. Загрязнение рабочей поверх — СТи не менее опасно, чем смятие. В отличие от сварки

сталей и титана при сварке алюминиевых и магниевых сплавов загрязнение наступает значительно раньше, чем смятие (табл. 5.4). Если своевременно не прервать сварку таких металлов, химическое взаимодействие распростра­няется в электроде на большую глубину и приводит к рас­трескиванию рабочей поверхности, образованию наружных выплесков, появлению других дефектов.

Стойкость электродов и роликов— это способность сохранять исходную форму, размеры и свойства рабочей поверхности. В процессе эксплуата­ции все эти характеристики изменяются.

В оценке стойкости электродных материалов до на­стоящего времени нет единого критерия. Существует несколько методик оценки: по числу точек или длине шва до 20%-ного увеличения диаметра рабочей поверх­ности электрода, по числу удовлетворительно сваривае­мых точек (сохранению с/я) до фактической переточки или зачистки электродов, по изменению холодной и го­рячей (одночасовой) твердости, по сопротивлению ползу­чести при максимальной температуре рабочей поверхно­сти и суммарном времени сварки, по изменению массы, длины, объема электрода после постановки некоторого числа точек, по изменению прочности свариваемых точек И т. д.

Из перечисленных методик наиболее простая — изме­рение числа точек до увеличения рабочей поверхности на 20% от исходной. Она учитывает также опасность умень­шения диаметра литого ядра и понижения прочности то­чек. Подобным образом можно оценить и стойкость роли­ков: по длине шва, сваренного до увеличения ширины рабочей поверхности на 20%.

Однако при сварке алюминиевых, магниевых сплавов, деталей с легкоплавкими покрытиями 20%-ный крите­рий износа не отражает действительную стойкость элек­тродов. Более точным критерием может служить число точек, свариваемых без зачистки рабочей поверхности. Такая оценка одновременно учитывает и опасность появле­ния дефектов, снижения антикоррозионных свойств де­талей, изменения размеров и механических свойств точек при чрезмерном загрязнении контакта.

Необходимость зачистки определяют визуально (по началу прилипания электродов к деталям). При сварке алюминиевых сплавов необходимость зачистки может быть установлена более точно прибором, измеряющим скорость

нарастания напряжения между электродами (рис. 5.54). При удовлетворительном состоянии контакта электрод— деталь величина du^Jdt обычно не превышает 20—35 В/с. Если детали имеют толстые окисные пленки или в процессе сварки образовались продукты диффузионного взаимо­действия, то скорость нарастания напряжения резко увеличивается (вплоть до 100 В/с). По мере постановки точек и достижения определенного (заданного) значения скорости сигнальный блок подает команду «зачистка».

Металл электро­дов и роликов дол — аээ жен иметь высокую тепло-, электропроводность (для уменьшения температуры рабочей поверхности и электрических потерь), вы­сокую жаропрочность и горячую твердость (для повышения сопротивления пластической деформации и ограничения расплющи­вания рабочей поверхно­сти), малую склонность к взаимодействию с ме­таллом деталей (для повышения стойкости рабочей по­верхности к загрязнению).

Медь наиболее полно отвечает первому требованию. Однако она имеет низкое сопротивление деформации при повышенной температуре, поэтому наибольшее распро­странение нашли различные сплавы на медной основе. Твердость и прочность меди можно повысить различными способами: наклепом, легированием меди с образованием твердого раствора, выделением из пересыщенного твер­дого раствора дисперсных фаз, созданием по границам зерен тугоплавкого каркаса.

Эффект от холодной деформации сохраняется лишь До температур (0,3-г-0,5) Тпл. Упрочнение от легирования "-Ди—до (0,4 г-0,6) Тпл. Наиболее жаропрочные элек­тродные сплавы получают дисперсионным твердением и локировкой границ зерен тугоплавкой фазой (в виде ^зстиц, сетки, скелета), которая слабо взаимодействует основой при нагревании.

о качестве легирующих элементов наибольшее рас — Ространение получили кадмий, хром, серебро, кобальт

и др. Обычно их количество не превышает 1—1,5% чтобы сохранить высокую тепло — и электропроводность сплавов. После холодной деформации, термической, либо термомеханической обработки эти сплавы в 1,5—2 раза увеличивают твердость и жаропрочность, сохраняя вы­сокую электропроводность.

На сопротивление пластической деформации рабочей поверхности электродов и роликов большое влияние оказывает температура рекристаллизации сплава. По­этому для ее повышения в сплавы часто вводят в малых количествах дополнительные элементы: бериллий, бор, титан, цирконий и др. Что касается сопротивления загряз­нению, то возможности регулирования этого процесса при использовании в качестве основы меди крайне огра­ничены.

В табл. 5.5 приведены состав и основные свойства металлов, применяемых для изготовления электродов и роликов. Наиболее высокой электропроводностью обла­дают холоднотянутая медь и сплавы Бр. Кді, MCI. Эти сплавы представляют собой твердые растворы и термиче­ски не упрочняются, применяются исключительно для сварки легких сплавов (алюминиевых, магниевых).

Для сварки сталей и титановых сплавов широко исполь­зуют более твердые, но не менее электропроводные сплавы меди с хромом (и добавками кадмия, алюминия, магния, циркония), с никелем (и добавками бериллия, титана). Среди них наибольшее распространение нашли сплавы Мц5Б, Бр. X, Бр. ХЦр, Бр. НБТ. Это — дисперсионно — твердеющие сплавы, упрочняемые термомеханической об­работкой: закалкой, холодной деформацией и отпуском.

Наиболее электропроводный из них — сплав Мц5Б. Его применяют для точечной сварки низкоуглеродистых, низколегированных сталей и легких сплавов. Хорошими сочетаниями твердости, температуры начала рекристалли­зации и уровня электропроводности обладают хромистые бронзы типа Бр. Х и Бр. ХЦр, которые нашли самое ши­рокое применение для точечной и шовной сварки низко­углеродистых и низколегированных сталей, а также ти­тановых сплавов. Наиболее высокой твердостью и жаро­прочностью из сплавов на медной основе обладает никель- бериллиевая бронза Бр. НБТ, применяемая для жаро­прочных сталей, никелевых и кобальтовых сплавов. При сварке этих металлов необходимо прикладывать особенно высокие усилия, поэтому твердость электродов должна

Состав и свойства электродных металлов

Группы

свариваемых

металлов

Электро­

провод­

ность

Темпе­

ратура

Твердость НВ

Металл электрода

Состав, %

В % к элек­тропро­водности меди

начала

рекри­

сталли­

зации,

°С

в ото­жженном состоя­нии

после

термооб­

работки

(наклепа)

Вид

термообработки

6; 5

Холоднотянутая медь Ml

100 Си

98

200

50

80

Наклеп

5; 6; 7

Кадмиевая бронза Бр. Кд’ (МК)

0,9—1,2 Cd, остальное Си

85-90

350

60

95—115

»

6; 5

Сплав меди с се­ребром MCI

0,07—0,12 Ag, остальное Си

97—99

360

55—65

95—100

»

1; 2; 5; 6; 7

Хромокадмиевая бронза МцББ

0,2-0,4 Сг, 0,2—0,35 Cd, остальное Си

80—85

370

60—70

120—125

Термообработка

и наклеп (20— 30%)

1; 2; 3, а; 4

Хромовая бронза Бр. Х

0,4—0,7 Сг, остальное Си

80—83

400

80—100

130—150

Термообработка

1; 2; 3, а; 4

Хромоциркониевая бронза Бр. ХЦр

0,5—0,7 Сг, 0,03—0,06 Zr, остальное Си

80—82

500

90—100

140—160

Термообработка и наклеп (40— 60%)

3, б; в; 4

Никельбериллиевая бронза Бр. НБТ

1,4-1,6 Ni, 0,2—0,4 Be, 0,05—0,15 Ті, остальное Си

50-55

500

90—110

170—240

То же

1; 2; 3; 4; 7

ВМ (кирит)

55—80 W, остальное Си

20—45

1

900—1000

200—250

200—250

Спекание

1; 2; 3; 4; 7

Вольфрам

100 VV

30—32

1000

400—450

1; 2; 3; 4; 7

Молибден ВМ1, ВМ2

98—99 Мо

34—37

1000

220—300

быть не менее НВ 180, а температура начала рекристал­лизации не менее 450—500° С.

Особую группу представляют металлы для электрод­ных вставок: кирит, вольфрам, молибден. Они имеют вы­сокую твердость и жаропрочность, но низкую электро­проводность (около 30%). Применение их часто обуслов­лено большой твердостью (например при рельефной сварке). Иногда более ценным оказывается пониженная тепло — и электропроводность, например при сварке де­талей с большой разницей в толщине, из разноименных металлов, а также имеющих малое удельное электросо­противление (серебро, медь, латунь).

Кирит — порошковая композиция, состоящая из 70— 80% W и 20—30% Си или 55—60% W и 40—45% Си. Изготовляемый спеканием, он представляет собой ком­пактный материал из твердых тугоплавких частиц воль­фрама, соединенных мягкой электропроводной связкой из меди.

Для точечной и шовной сварки разрабатывают также металлокерамические электроды на основе меди и окислов (карбидов). Например, для сварки алюминиевых и магни­евых сплавов получен материал системы Си—А1203 с содержанием окислов около 3% (по объему), изготовля­емый методом внутреннего окисления сплава Си + 0,5 — I % А1 с последующим распылением расплава в воду, бри­кетированием, спеканием в атмосфере водорода (при 850° С) и горячим прессованием. Электроды применяют без ка­кой-либо дополнительной термической или механической обработки. Тепло-, электропроводность материала близка к свойствам сплава Бр. Кд1, а горячая твердость и тем­пература разупрочнения существенно выше. Поэтому возрастает сопротивление деформации и несколько за­медляются процессы химического взаимодействия со сва­риваемой деталью.

За рубежом большое распространение получила хро­мистая бронза с добавками либо циркония, либо кремния, бериллия (до 0,01%). В ряде стран применяют электроды с большим содержанием серебра (6—7%). При сварке коррозионностойких и жаропрочных сплавов широкое применение нашли сплавы с кобальтом (2—3%) и добав­ками бериллия, кремния. Имеются сведения об исполь­зовании материалов типа кирит.

Конструкции электродов для т°* чечной и шовной сварки разнообразны-

Электроды бывают прямые, фигурные и специальные (рис. 5.55). Конструктивное оформление определяется ме­таллом, толщиной и формой деталей, размерами нахле­стки, доступом к месту сварки. Прямые электроды, как более простые, технологичные и жесткие, получили наи­большее применение для конструкций с хорошим доступом К месту сварки.

Рис. 5.55. Электроды для точечной сварки:

а прямой; 6 — прямой со смещенной рабочей поверхностью; в — сдвоенный (для микросварки); г — изогнутый; д — прямой (вставка) с Фигурным переходником; I — рабочая поверхность; 2 — корпус; 3 —* хвостовик; 4 — электрододержатель; 5 — переходник _

Фигурные электроды, у которых центр рабочей поверх­ности смещен относительно оси посадочной части, огра­ничивают сварочное и, в особенности, ковочное усилие. то несколько снижает стойкость рабочей поверхности. Днако такие электроды нашли большое распространение V,,’51 сварки тонколистовых конструкций из стали, нике — вых и титановых сплавов.

н*>Рпус электрода воспринимает большие усилия (Торт’ ^го изготовляют из прутков или отливок диаметрами св-иГ 14111—69) 12, 16, 20, 25, 32 и 40 мм. Для микро — РКн (рис. 5.55, в) его диаметр значительно меньше.

Вообще диаметр выбирают из расчета D3 = (0,04-=-0,06) F где F — наибольшее усилие сжатия.

Плоскую форму рабочей поверхности (рис. 5.55, б г) используют главным образом для сварки сталей, жаро — прочных сплавов. Диаметр рабочей площадки при этом выбирают близким к номинальному диаметру ядра. УГОл наклона а составляет около 30°. Увеличение угла пони­жает стойкость электродов из-за более интенсивного смя­тия рабочей поверхности. Уменьшение угла усиливает колебания размеров d3 даже при небольших деформа­циях. При сварке электродами с плоской рабочей по­верхностью колебания FCB меньше влияют на d„, чем со сферической.

Сферическая форма рабочей поверхности имеет лучшие технологические характеристики: обеспечивает хорошие условия отвода теплоты от деталей в электроды, боль­шую стойкость, уменьшенную склонность к образованию наружных выплесков, обеспечивает плавные и минималь­ные отпечатки от электродов даже при небольших накло­нах конструкции. Такая форма целесообразна для сварки узлов из алюминиевых и магниевых сплавов, а также для сварки латуней, титановых сплавов, деталей неравной толщины. Однако она требует несколько большей на­хлестки.

Радиус сферы и диаметр d3 зависят от толщины деталей и режима сварки. Например, при толщине деталей 0,3 + + 0,3 мм Rcф = 25 мм, при 5 + 5 мм /?сф = 250 мм. Как правило, более жесткие режимы требуют увеличения ра­диуса сферы (для уменьшения опасности выплеска).

Иногда с целью полного устранения отпечатка от элек­тродов (на одной из деталей) намеренно увеличивают диа­метр плоской) рабочей поверхности одного из электродов — Однако с противоположной стороны глубина отпечатка почти удваивается.

Хвостовик электрода 3 (рис. 5.55) обычно конусной формы должен обеспечивать надежный электрический кон­такт с конусным отверстием электрододержателя, герметич­ность сочленения и легкий съем. Конусность устанавли­вают в зависимости от максимального усилия и диаметр3 электрода (при усилии до 1500 кгс и диаметре до 25 мм 1 : 10, свыше 1 : 5). м

Извлекают электроды из конусного гнезда вращен111 или выталкиванием (рис. 5.56). Для вращения (а) ПР’ меняют специальные съемники с винтовым зажимом эло

к

да і стальными призмами 5. Рабочая поверхность призм делана с насечкой для предотвращения их проскальзы­вания относительно электрода при повороте съемника. Однако при таком способе извлечения усиливается износ посадочных (конусных) поверхностей, а также боковой (цилиндрической) поверхности электрода.

При выталкивании клином (б) электрод должен иметь буртик. Клин 4 в виде стальной вилки с небольшим углом наклона (10—15°) вводят между торцом электрододержа — теля 3 и буртиком электрода 1. Ударом молотка по торцу

Рис. 5.56. Способы извлечения электрода из конусного гнезда:

а — вращение; б — выталкивание клином; в — выталкивание гайкой

клина электрод быстро выталкивают из гнезда. Однако при таком способе изнашивается буртик, возникает опасность изгиба электрододержателя и электродов.

Эффективнее выталкивание вращением гайки 2 (в) На Электрододержателе 3. Таким способом можно быстро Удалить электрод без повреждения посадочных поверх­ностей. Для извлечения электрода в ряде случаев можно применять выталкиватели, встраиваемые в электродо — Держатели (см. рис. 5.50, б).

Внутри электроды обычно имеют канал для охлажде — я водой (рис. 5.55, а), которая поступает по трубке можно ближе к рабочей поверхности. Диаметр ка — тпоп выбирают равным (0,5—0,6) D3. На новых элек — На ^ахРасст°яние h = (0,75-j-0,8) D3. Оно сильно влияет тонкость электрода, общее число сваренных точек. Вь, х ЛектР°Ды для одноточечной рельефной сварки листо — обычГалей (Рис- 5.57, а) практически не отличаются от сть10 rf С Плоской или сферической рабочей поверхно — При сварке крепежных деталей (небольших штуце-

я — электроды в электрододержателе; б— электрод без вставок (целиковы^; б. г — запрессовка вставок; д — конусная посадка; в — клиновидное ире1 а* ние; ж — соединение пайкой; / — вставки; 2 — держатель вставок; 3 налы для охлаждения водой; 4 — основание

ров, развальцованных труб и т. п.) с листом рабочую поверхность электродов делают по форме деталей (б—ё). Если возникает опасность касания детали обоих электро­дов, устанавливают изолирующие втулки или шайбы

(д, <?)• „

Нижние электроды для многоточечной сварки обычно укрепляют на общем основании через переходные держа­тели (рис. 5.58), а затем устанавливают на плиту свароч­ной машины. Часто такие электроды входят как составные элементы сва­рочных ‘приспособлений. На рис.

5.58, б—ж показаны наиболее типич­ные варианты крепления электрод­ных вставок в переходные держа­тели основания. Верхние электроды могут иметь индивидуальный привод сжатия или выполняются анало­гично нижним.

Ролики (рис. 5.59) представляют собой массивные диски диаметром до полуметра (чаще 120—400 мм).

Для внутреннего охлаждения в них делают канавки с уплотнением, пре­дотвращающим вытекание воды при вращении ролика. Для охлаждения роликов воду нередко подводят внутрь массивной оси, через кото­рую отводится теплота от ролика (см. рис. 5.45, б; 5,46). Нижний ро­лик машины для продольной сварки обычно частично по­гружен в воду, находящуюся в корытообразной части консоли. Чаще всего внутреннее охлаждение роликов со­четают с наружным (рис. 5.60).

Размеры и форма роликов определяются толщиной, металлом и формой свариваемых деталей, видом привода вращения,. Толщина роликов обычно в 2—3 раза больше иРИны их рабочей поверхности.

/ Рабочая поверхность роликов бывает без закругления илнвдрическая) либо с радиусным закруглением. Пре — Как^ЄСТВа И неД°статки т°й или иной формы такие же.

а радиус закругления г увеличивается от 15 мм при тол­щине деталей 0,3 + 0,3 мм до 400 мм при толщине 5 — f-5 Мм Ширина контактной площадки зависит также от диаметра ролика Dp, поэтому его размеры дополнительно характе­ризуют рабочую поверхность.

Рис. 5.60. Схема охлаждения токоведущих элементов вторичного кон­тура шовной машины с индивидуальной регулировкой расхода воды в каждом из шести каналов

(СТ — сварочный трансформатор, И К — игнитронный контактор, ПРОД " вентиль продувки каналов сжатым воздухом, Сл. — слнв)

Как и при точечной сварке, иногда увеличивают пло­щадь контакта одного из роликов (сварка с минимальным*1 отпечатками, деталей различной толщины или из разно­родных металлов). При сварке обечаек наружный рол*,к должен иметь увеличенную площадь контакта по сравне’ нию с внутренним с целью выравнивания условий тепл0 выделения и теплоотвода в деталях.

При сварке трубчатых элементов небольшой толщи11 _ например сильфона / с арматурой 2 или мембранных 1(0 гобок 3 (рис. 5.61), вместо одного из роликов часто при­меняют специальные токоподводящие устройства. Во мно­гих случаях арматуру закрепляют в токоведущих патро­нах 4, планшайбах 5 (рис. 5.61, а—в). При использовании патронов толщина арматуры должна быть не менее 2 мм для того, чтобы избежать значительной деформации узла. Если толщина арматуры меньше указанного выше зна­чения, рекомендуется использовать цанговые зажимы. Вместо цанг можно использовать и гладкие оправки,

Рис. 5.61. Схема сварки сильфона и коробок:

а, б — с патроном; в — с планшайбой; г — с вращающимся сто­лом; / — сильфон 2 — арматура; 3 — коробка; 4 — патрон;

5 — планшайба; 6 — стол

обеспечивающие плотную посадку арматуры. Однако в этом случае могут возникнуть затруднения при съеме Деталей. При сварке мембранных коробок часто исполь — ?Уют вращающийся токоподводящий стол 6 (рис. 5.61, г). Обязательное условие при использовании указанных Редств — надежный токоподвод, который должен нахо­диться на минимальном расстоянии от зоны сварки. Это зволяет избежать перегрева деталей и снизить потери еРгии во вторичном контуре машины. р0 ‘Ривильная эксплуатация электродов и "КОВ повышает их стойкость и способствует достиже — высокого качества соединений.

Из збочую поверхность зачищают без съема электродов й°стьЄЗДа’ ^Ильно деформированную контактную поверх — перетачивают чаще со съемом электродов, однако

в ряде случаев такая обработка может быть выполнена непосредственно в сварочной машине.

Сферическую поверхность электродов обычно зачи­щают наждачным полотном 2, обернутым вокруг жесткой резиновой пластины 1 толщиной 15—20 мм (рис. 5.62).

Сжатую электродами с небольшим усилием пластину вращают относительно оси электрода, после чего рабочую поверхность протирают чистой тканью. Шероховатость электрода должна быть минимальной, поэтому наждачн0 полотно должно быть мелкозернистым (№ 3, 4). Однак при плохой подготовке поверхности деталей зериистосі^ полотна следует, наоборот, увеличить для лучшего кой тактирования.

Плоские электроды зачищают личным напильником наждачным полотном. Снимают тонкий слой загрязнен­ного металла, не нарушая параллельности поверхностей.

При износе рабочей поверхности из-за деформации необходимо снимать более толстый слой металла, т. е. за­правлять электроды. Размеры контролируют шаблонами или по отпечатку в пластичном металле (например, свинце).

Рис. 5.64. Стационарная фрезерная головка для заправки элек­тродов со сферической рабочей поверхностью

Как исключение, заправку сферических электродов в сварочной машине можно выполнять специальным на­пильником с вогнутой поверхностью, а затем наждачным полотном. Однако в ответственных случаях электроды обрабатывают специальной пневматической фрезерной го­ловкой (рис. 5.63), устанавливаемой непосредственно на электрод 1. Радиусной фрезой 2, вращающейся от пневмо­привода 3 вокруг собственной оси и оси электрода, сни­мают слой металла.

Находят применение также специальные фрезерные Установки стационарного типа (рис. 5.64). Электроды 2 Удаляют из гнезд и устанавливают в неподвижный шпин­дель. Сменная грибковая фреза 1 определенного радиуса Ращается вокруг собственной оси и оси электрода, обес — б0ЧИ? ая постоянство скорости фрезерования по всей ра — чеи поверхности. Заправку плоской рабочей поверхно-

8 Б — Д. Орлов 2£5

сти делают непосредственно в сварочной машине ручными заправниками или пневматическими головками (рис. 5.65).

Для повышения производительности зачистки и за­точки роликов используют шарошки (см. рис. 5.48),

Рис. 5.65. Заправка и зачистка электродов с плоской рабочей поверхностью:

а = ручным заправником; б « пневматической уголковой дрелью с фре­зерной головкой; / ^ корпус; 2 — резцы; 3 — рукоятка

Рис. 5.66. Калибровка рабочей поверхности роликов:

а — стальными роликами; б обоймой о роликами; в — стальным коль­цом; 1 = электроды; 2 « стальной ролик; 3 — обойма; 4 — кольцо

а также абразивные круги, стальные щетки, устанавли­ваемые на корпусе головки и консоли. Они имеют электро — и пневмопривод. Если сварку ведут с наружным охлаж­дением и ролики имеют непрерывное вращение, то за­правку делают в процессе сварки. При отсутствии промы­вания рабочей поверхности и шаговой сварке заправка

производится после сварки, а рабочую поверхность затем протирают чистой тканью.

V Иногда для восстановления исходной формы роликов применяют обкатку стальными роликами, кольцами (рис. 5.66).

5. Основные технологические характеристики универсальных машин

Выбор машины для сварки конкретных деталей опре­деляется методом сварки, металлом и толщиной деталей, размерами и конфигурацией узла, требованиями к ка­честву соединений, производительностью процесса и пр.

В табл. 5.6 помещены основные технологические ха­рактеристики современных универсальных машин ста­ционарного типа с радиальным движением верхней кон­соли (МТР, МТПР, МШПР) и с поступательным (осталь­ные). Условные обозначения типа машин: П-переменного тока, Н — низкочастотные, К — конденсаторные, В — с выпрямлением во вторичном контуре. Максимально возможные размеры свариваемых обечаек даны для ма­шин со снятым подкосом.

Цифровые обозначения в машинах ранних выпусков соответствуют номинальной мощности (кВА), например МТП-200, МТПУ-300, МТПТ-400 и т. д. В современных машинах за основу цифрового обозначения приняты номи­нальный вторичный ток (кА) и модификация разработки, например, МТ-1607 (сила тока 16 кА, 7-я модификация), МШВ—6301 (сила тока 63 кА, 1-я модификация).

Машины переменного тока типа МТ, МТП, МТПУ, МШ, МШП предназначены главным образом для сварки сталей, титановых сплавов с толщиной деталей 0,8—3 (4) мм и длиной до 2400 мм (машина МТП 200/1200). Машина МТПУ-300, обладая возможностью двухимпульсного никла, модулирования импульса тока и приложения ко­ночного усилия, позволяет сваривать низколегированные стали и даже алюминиевые сплавы (небольшой толщины). м Близка по технологическим характеристикам к машине МГПУ-300 машина МТ-2517 (рис. 5.67, а), позволяющая °еДинять стали и алюминиевые сплавы.

На рис. 5.67, б показана современная шовная машина еременного тока МШ-2001, привод вращения которой Рассмотрен ранее (см. рис. 5.45). Она отличается просто — И и строгостью форм, удобным доступом к элементам ®«ны и позволяет при непрерывном вращении роликов

Точечные машины

Параметры машины

МТ-809

МТ-1206

МТ-І209

МТ-1607

МТ-1609

МТ-2507

МТП-75-15

МТП-200-7

МТП-150-1200

МТП-200-1200

Сила номинального тока,

кА…………………………….

8

12,5

12,5

16

16

25 —

12,5

25

16

20

Тнп машины………………

Номинальная мощность,

П

П

П

П

П

П

П

п

П

п

кВА………………………….

20

54

50

90

85

170

56 ‘

180

170

190

Толщина, мм:

коррозионностойких

0,25— 0,8

0,5—3

сталей ……………….

0,3-1,5

0,3—1,5

0,3-1,8

0,3-1,8

0,4-1,5

0,5-2,9

0,5-2,8

0,8-4

алюминиевых спла-

ВОВ …….

0,5—1,2

0,5-1,2

Длина консолей, мм

315

500

400

500

600

500

500

500

1200

1200

Усилие, кгс:

сварочное …………….

50—300

120-500

80—500

120-630

120- 630

220— 1600

150—650

250—

1400

200-

1500

250—2400

максимальное ко-

вочное ………………

Сопротивление вторич-

100

80

63

65

37

іЧ о

ного контура, мкОм

75

45

32

40

Скорость движения ро-

ликов, м/мин….

Диаметр обечайки, мм

230

490

250

490

300

480

400

400

520

480

Длина обечайки, мм

300

480

400

480

570

480

480

480 1

1100

950

228

Технологические характеристики универсальных машин

Таблица 5.6

Сила номинального тока,

кА…………………………….

Тип машины………………

Номинальная мощность,

кВА………………………….

Толщина, мм:

коррозионностойких

сталей……………….

алюминиевых сплЗ’

вов…………………….

Длина консолей, мм Усилие, кгс:

сварочное…………….

максимальное ко­вочное

Сопротивление вторич­ного контура, мкОм Скорость движения ро­ликов, м/мин. . . . Диаметр обечайки, мм Длина обечайки, мм. .

Точечные машины

Параметра машина

МШ-160І

МШ-2001

МШП-150-13

МШПР-300-1200

МШШИ-400-2

МШШ Т-600

МШШТ-1000

МШВ-6301

МШВ-160І

Сила номинального тока,

кА…………………………….

16

20

20

25

63

100

160

63

16

Тип машины………………..

П

П

П

П

н

Н

Н

В

В

Номинальная мощность,

кВА…………………………..

75

130

150

300

400

600

1000

450

120

Толщина, мм:

коррозионностойких

0,5-2

сталей ………………..

0,4-1,2

0,5— 1,8

0,5-2,5

0,5— 2,5

1—3,5

1,5—4

0,3— 2,5

0,4—1,8

алюминиевых спла-

ВОВ…….

0,5—1,2

0,5— 2,8

1,2— 3,5

1,5—4,5

0,5—2,5

0,5-1,2

Длина консолей, мм Усилие, кгс:

400

800

800

1200

1200

1500

1500

1200

1200

сварочное ……………..

160—500

230—800

250—800

250—1600

250—800

550—2200

700—3800

200—1100

200—950

максимальное ко-

вочное . . — ч. . .

5000

7000

2200

2200

Сопротивление вторич-

ного контура, мкОм

00

45

32

36

45

23

19

17

22

Скорость движения ро-

ликов, м/мин….

0,6— 4,5

0,6— 4,5

0,5—1,9

0,5—2

0,2—8

0,2—8

Диаметр обечайки, мм

210

300

400

340

350

850

950

320

600

Длина обечайки, мм

300

750

400

1150

1150

1450

1450 1

1000

1450

соединять детали из коррозионностойких сталей тол­щиной до 1,8 +1,8 мм.

Низкочастотные машины МТПТ-400, 600, МШШИ-400, МШШТ-400, 600, 1000 обладают высокой мощностью и уни­версальным графиком усилия сжатия. Они предназначены главным образом для сварки алюминиевых и магниевых сплавов, латуней. При сварке сталей для уменьшения

Рис. 5.67. Универсальные машины переменного тока: а — МТ-2517; б — МШ-2001

силы тока необходимо несколько менять электрическую схему машины.

На Рис. 5.68 показана конденсаторная машина типа МТК-6301. Имея короткий импульс тока (см. рис. 5.5, д), Достаточно высокую мощность и возможность приложения ковочного усилия, она позволяет соединять стали и алюми — «иевью сплавы. Жесткость корпуса машин данной серии Phi К-6301, МТК-5001) увеличена за счет бокового распо — — ения трансформатора.

Машины постоянного тока типа МТВ, МШВ — ма — кьі широкого назначения. Их выпускают различной бол*НОСТИ —575 кВА), они предназначены для сварки

с ь*нинства конструкционных материалов. По сравнению и б6Изкочастотными эти машины имеют меньшую массу Льшие технологические возможности. Одна из мощных

Рис. 5.68. Конденсаторная точечная машина М^К-бЗОІ

(Щй

Рис. 5.69. Шовная машина с выпрямлением тока во вто­ричном контуре МШВ-6301

ных машин этой серии показана на рис. 5.69. Эта ашина имеет непрерывное и шаговое вращение роликов и предназначена в основном для сварки сталей.

Машины для рельефной сварки должны иметь мало­инерционный привод сжатия, небольшие усилия трения в направляющих ползуна, возможность широкого изме­нения формы импульса тока. Для .многоточечных рельеф­ных машин требования к жесткости привода сжатия воз­растают, поэтому их вторичный контур стараются делать небольшим. Для одноточечной рельефной сварки исполь­зуют обычно точечную машину переменного тока МТПУ-300, для кольцевого рельефа — низкочастотные машины типа МТПТ или постоянного тока.

Для многоточечной сварки основной вид оборудования — машины переменного тока типа МРП мощностью 100—- 400 кВА и с выпрямлением тока во вторичном контуре (МРВ-63). В отличие от точечных машин типа МТП они имеют не только лучший привод, но и снабжены мощными медными плитами для крепления электродов. Небольшой вылет (до 500 мм) в сочетании с высокой точностью регу­лировки привода позволяют развивать усилие до 3,5 тс без заметных перекосов плит. Эти машины предназначены для соединения деталей толщиной от 0,5 0,5 до 8 — f 8 мм.

Для сварки стальных конструкций большой толщины применяют машины с выпрямителем тока в первичной цепи (МРПТ-600) и с выпрямителем во вторичном контуре (типа МРТВ). Они позволяют сваривать детали соответ­ственно до 15 — f 15 и 30 — f 30 мм.

Одностороннюю сварку можно выполнить автономными головками типа ГСК со встроенным трансформатором, приводом сжатия, устройством для обеспечения равенства гСп на обоих электродах, механизмом раздвигания элек­тродов и дополнительного подъема головки. Ими могут быть оснащены универсальные или специализированные Установки (см. рис. 5.34).

Для односторонней прихватки и сварки тонколистовых конструкций применяют пистолеты (см. рис. 5.36, б). Они меют пневматический или гидравлический привод сжа — ‘я’ а также встроенный трансформатор. Для двухшовной Аносторонней сварки применяют машины консольного

портального типов.

Многоточечные машины могут иметь разную схему трг, В0Да тока. число электродов, различную последова — льность сварки (см. рис. 5.37).