1. НАЛАДКА МАШИНЫ И УСТАНОВКА РЕЖИМА СВАРКИ

Наладка сварочного оборудования являет­ся одной из важнейших операций технологического про­цесса, от правильности выполнения которой зависит ка­чество сварки. К наладке следует приступать только в том случае, когда есть полная гарантия, что машина на­ходится в исправном состоянии.

Началом работы является механическая наладка. Не включая машины в электрическую сеть, подают сжа­тый воздух в пневмосистему. Регулятором давления воз­духа (редуктором) устанавливают небольшое усилие (20—30% номинального); верхний электрод при этом должен подняться. Затем в зависимости от размеров и формы свариваемых деталей (по чертежу или натуре) регулируют размеры рабочего пространства (вылет, ра­створ) машины, которые с целью экономии установоч­ной мощности желательно выбирать минимальными. Следует помнить, что с увеличением рабочего простран­ства снижается возможный сварочный ток машины. В машинах шовной сварки вылет и раствор обычно не ре­гулируют.

Вылет точечной машины регулируют перемещением консолей (см. рис. 24), раствор — вертикальным пере­мещением (перестановкой) нижнего кронштейна. Во избежание больших прогибов и поломки сварку на ма­шине со снятым откосом нижнего кронштейна можно выполнять при усилиях до 40—50% номинального (указано в паспорте машины).

После регулировки рабочего пространства устанав­ливают электроды, необходимые для выполнения сварки узла.

Затем приступают к регулировке положения электро — додержателей по высоте (положения плоскости сварки). От рабочей длины электрододержателей зависит взаим­ное смещение вертикальных осей электродов в горизон­тальной плоскости в процессе сварки, а следовательно,

Рис. 48. Устранение сдвига осей электродов при точечной сварке

деформации и коробления свариваемых деталей. При разной рабочей длине электрододержателей U и 1% и различных жесткостях верхнего и нижнего кронштейнов при сварке возникают смещения осей электрододержа­телей Дв и Дн от вертикального положения (рис. 48, а). Взаимное смещение электродов Д вызывает сдвиг верх­ней детали относительно нижней и их коробление. При изменении рабочей длины электрододержателей нап­равление коробления деталей также изменяется (рис. 48,6). Регулировкой добиваются равенства Дв и Дн и отсутствия коробления деталей (рис. 48, в).

В шовных машинах жесткость нижнего кронштейна обычно ниже, чем верхнего, что при сварке вызывает его прогиб на угол а вниз относительно горизонтально­го положения (рис. 49, а). Это ведет к короблению сва­риваемых деталей, характерному смещению чешуек шва и подрезу металла на поверхности (рис. 49,6). Для устранения этого нежелательного явления рекоменду­ется нижний кронштейн машины устанавливать под не­которым углом а вверх относительно горизонтального положения (рис. 49,е). Изменение положения нижнего кронштейна достигается ослаблением болтов, крепящих кронштейн к корпусу, постановкой прокладок нужной толщины и затяжкой болтов.

Одновременно с регулировкой рабочей длины элект­рододержателей точечных машин добиваются совмеще­ния вертикальных осей и рабочих поверхностей электро­дов. Для этого ослабляют затяжку болтов, крепящих 124

консоли, так, чтобы послед­ние могли перемещаться в горизонтальном направле­нии. Оси совмещают с по­мощью втулки или двух призм, в которых устанав­ливают оба электрододер — жателя. После совмещения осей электродов закрепляют положение консолей. Если при сварке обнаружено не­совпадение или взаимный сдвиг осей, то выполняют соответствующую повтор­ную регулировку.

Совмещение вертикаль­ных осей роликов выполня­ют перемещением нижней электродной части в крон­штейне машины. Если роли­ки одинаковой толщины, то их взаимное положение контролируют при действии усилия с помощью линейки, прижатой к торцу одного из роликов. Рис. 49. Устранение сдвига ро-

При механической налад — пиков при шовной сварке ке машин для рельефной

сварки регулируют высоту нижнего кронштейна и па­раллельность поверхностей контактных плит (электро­дов). Параллельности добиваются установкой прокла­док не в электрических контактах плит с токоведущими элементами вторичного контура, например в месте креп­ления нижнего кронштейна к корпусу машины. Оконча­тельную проверку параллельности выполняют по отпе­чаткам, полученным с помощью чистой и копироваль­ной бумаги, помещенной между сжатыми рабочими по­верхностями электродов (плит).

Расстояние между электродами при точечной свар­ке устанавливают равным 8—12 мм при толщине дета­лей до 2 мм. При большей толщине деталей расстояние между электродами соответственно увеличивают. При наладке машины следует различать расстояние между электродами 1Э и возможный рабочий ход привода lv

(см. рис. 19, а), который всегда должен быть на 8— 10 мм больше, чем 1Э. Если то при износе элект­

родов увеличится 1Э, поршень 2 упрется в дно цилиндра 4 и усилие будет отсутствовать. Для регулировки /р и /3 с помощью крана 8 обеспечивают дополнительный ход верхнего электрода вверх и вращают гайку 5, а затем поворотом крана 8 возвращают верхний электрод в ра­бочее положение. Если регулировкой /р не удается уста­новить нужное la, то изменяют рабочую длину электро — додержателей.

В машинах рельефной сварки расстояние между кон­тактными плитами регулируют так же, как в точечных машинах, а при необходимости большего расстояния опускают нижний кронштейн. В машинах шовной свар­ки специальную регулировку расстояния менаду роли­ками не делают. При этом необходимо следить за тем, чтобы исходное расстояние между роликами (верхний ролик поднят) было не больше рабочего хода привода. В точечных, рельефных и шовных машинах с приводом дополнительного хода от электродвигателя расстояние la регулируют с помощью последнего.

В машинах стыковой сварки устанавливают на­чальное (с припуском на оплавление и осадку) и ко­нечное (после осадки) расстояния между подвижной и неподвижной плитами. Для этого регулируют положе­ние электродов и ход подвижной плиты. В машинах с ручным рычажным приводом конечное расстояние долж­но быть равным установочной длине деталей с вычетом припусков на оплавление и осадку. После установки конечного расстояния между электродами по регулируе­мому упору отводят подвижную плиту рычагом до по­ложения, соответствующего установочной длине дета­лей, и это положение рычага фиксируют упором. Регу­лировку взаимного положения осей губок (центровку) выполняют путем зажима и совмещения свариваемых деталей или с помощью шаблонов и калибров. Вначале клином регулируют вертикальное положение правой губки, а затем призматическими прижимными планка­ми — горизонтальное.

В стыковых машинах с электромеханическим приво­дом и кулачковым механизмом подачи при установке губок следует учитывать начальное и конечное положе­ния кулачка. Начальное расстояние между плитами, рав­ное установочной длине деталей, необходимо увеличить

на 1—1,5 мм для того, чтобы свариваемые детали вош­ли в соприкосновение лишь после начала вращения ку­лачка, что обеспечит возбуждение процесса оплавления. В машинах с гидравлическим приводом начальное и ко­нечное расстояния между неподвижной и подвижной плитами изменяются регулировкой положения плунжера золотника, управляющего приводом.

После указанных операций на машину подают питание от электрической сети и охлаждающую воду. Машину считают готовой к работе, когда прогреются лампы регулятора времени и прерывателя (если имеется). Аппаратура управления на полупроводниковых логиче­ских элементах готова к работе сразу после включения. Соответствующим переключателем на машине или па­нели аппаратуры управления устанавливают цикл ра­боты без включения тока. Если этого сделать нельзя, то из переключателя ступеней вынимают контактные ножи. Во избежание повреждения рабочей поверхности электродов при создании усилия между ними устанав­ливают металлическую пластинку толщиной 1—2 мм.

Установив на панели регулятор времени длитель­ности интервалов цикла сварки (см. рис. 18), нажима­ют педаль точечной машины. С нажатием педали верх­ний электрод должен опуститься на пластинку с легким ударом и через некоторе время подняться без удара. Если имеют место удары, то их устраняют регулиров­кой дросселирующих клапанов 7 и 14 (см. рис. 19, о), тормозящих выход воздуха из нижней (при опускании) и средней (при подъеме) камер цилиндра пневмопривода. Аналогичную регулировку дросселей (если необходимо) выполняют на рельефных и шовных машинах.

Затем устанавливают первую ступень трансформато­ра машины и включают цикл сварки. Сварочный ток должен включаться после создания усилия и выключать­ся до его снятия. Моменты включения и выключения то­ка можно установить по вибрации элементов вторично­го контура (на слух или ощупь), а также с помощью легкой стальной пластинки, внесенной в контур маши­ны. При необходимости производят соответствующую ре­гулировку длительности интервалов цикла «Сжатие» tcm и «Проковка» #Пр (см. рис. 18) на панели регулятора времени (РВЭ-7, РЦС-403 и т. п.) Минимальные значе­ния tom и іщ,, при которых ток включается при устано­вившемся усилии и выключается до его снятия, обеспе-

Рнс. 50. Значение Ra. a дпя различных металлов:

1 — сплав Д16Т; 2 — латунь Л62; 3 — бронза Бр. Б2; 4 — сталь 08кп: 5 — сталь ЗОХГСА; 6 — сталь 12Х18Н10Т; 7 — сплав ОТ4 чивают максимальную производительность машины при заданных длительности тока 1Съ и расстоянии между верхним электродом и свариваемыми деталями. Увели­чение минимальных значений tcж и £пр не влияет на про­цесс сварки, а лишь снижает производительность.

При установке параметров режима сварки пользу­ются таблицами ориентировочных режимов, которые разработаны для основных групп металлов, встречаю­щихся на практике. Если необходимо сваривать новый металл, то, зная его основные свойства (электротепло­проводность, жаропрочность, температуру плавления), всегда можно найти группу металлов с близкими свой­ствами, для которой известен режим сварки. Режим сварки устанавливают (настраивают) на технологиче­ских образцах (см. рис. 43). Нахождение оптимального (удовлетворяющего требованиям качества и стабиль­ности) режима сварки является наиболее сложной опе­рацией, которую должны выполнять наладчики или свар­щики высокой квалификации. На машинах различных типов установка режима имеет свои особенности. Мож­но предложить следующий общий порядок выполнения этой операции,

На машине с помощью редуктора устанавливают усилие электродов FCB, а на панели регулятора цикла сварк’и — длительность протекания тока tCB (по табли­цам режимов или практическому опыту). Наибольшие затруднения возникают при установке необходимой си­лы тока /св — Дело состоит в том, что /св при данной ступени трансформатора и положении регулятора «Наг­рев» зависит от сопротивления свариваемых деталей Rs.3 (участок электрод—электрод) и нагрузочной харак­теристики данной машины. На рис. 50 приведены зна­чения Дэ. э при точечной сварке разных металлов в за­висимости от их толщины. Значения R3.a при шовной сварке герметичным швом составляют (0,6—0,8)ДЭ. Э при точечной сварке для тех же металлов и толщин де­талей.

Если известны /св (из таблиц) и R3.3, то необходи­мую ступень машины можно найти по нагрузочной ха­рактеристике, которая прилагается к паспорту маши­ны (рис. 51). Например, точечную сварку низкоугле­родистой стали 08кп толщиной 2 + 2 мм (Дэ. э~90 мкОм, см. рис. 50) при /св=13,5 кА (см. табл. 12) выполняют на VII ступени машины МТ-1223 с некоторым снижени­ем тока регулятором «Нагрев». Если для точного опре­деления ступени машины данных недостаточно, то ус­танавливают заведомо меньший ток и-затем постепенно повышают его до получения соединений (литой зоны) требуемых размеров (см. табл. 1,2). Установка /св пе­реключением ступеней машины рекомендуется при сред­нем положении регулятора «Нагрев» РЦС или преры­вателя. Окончательную настройку /св выполняют регу­лятором «Нагрев».

Если при установленных tCB и Fcв не удается полу­чить литой зоны необходимых размеров из-за выплес­ков металла, то увеличивают tcв или РСв, а затем повы­шают /св. Для получения устойчивого режима без опас­ности выплеска максимальный диаметр литого ядра, при котором начинаются выплески, должен быть на 10— 15% больше требуемого номинального диаметра d (обычно среднего в пределах, указанных в табл. 1,2 для данной толщины деталей). Размеры литой зоны конт­ролируют по технологической пробе и макрошлифам.

Следует отметить, что настройка режима сварки на точечных машинах переменного тока с регуляторами времени РВЭ-7 и РЦ-4 затруднена, так как невозмож­

но плавное регулирование /св из-за отсутствия регулято­ра «Нагрев». Особенно это относится к режимам сварки деталей относительно небольшой толщины (менее 0,8 мм) из металлов с высоким Дэ. э (коррозионно-стой­кие стали, сплавы титана). В таких случаях-‘оконча­тельную подстройку режима приходится выполнять ре­гулировкой в небольших пределах t св И Fсв-

На точечных конденсаторных машинах при опреде­лении режима первоначально устанавливают FCB, коэф­фициент трансформации k и емкость конденсаторов С (из таблиц режимов). После этого регулируют напря­жение конденсаторов (при этом изменяется амплитуда сварочного тока /св. м) ДО получения необходимой литой зоны соединений. Если не удается получить требуемый й, то увеличивают FCB или длительность импульса то­ка tM (см. рис. 29. б—г).

При шовной сварке порядок установки режима в ос­новном такой же как при точечной (рельефной с расп­лавлением) сварке. Однако сначала необходимо полу­чить на машине требуемый шаг литых зон шва tm= = (0,4-f-0,5)d (для герметичного шва). Шаг tm зависит от трех параметров: скорости сварки V, длительностей tcв и tn. Шаг tm измеряют штангенциркулем или линей­кой на технологическом образце или одной пластине любого металла по отпечаткам роликов (чешуйкам) на поверхности шва при установке рекомендованных tCB, in, Fсв И пониженном /св — Необходимый tm получают, регулируя соответствующим образом tn и V. После полу­чения іш режим выбирают так же, как при точечной сварке.

При установке режима точечной сварки с термиче­ской обработкой в электродах машины сначала получа­ют литое ядро номинальных размеров (без включения тока отпуска), затем включают дополнительный ток и, регулируя его силу, длительность и паузу добиваются получения сварных точек с заданными механическими свойствами (прочностью, пластичностью).

При отработке режимов сварки ферромагнитных металлов следует учитывать, что ток, установленный при сварке технологических образцов, может значительно снизиться при внесении во вторичный контур машины свариваемых деталей. Для получения сварных соедине­ний постоянных размеров необходимо поддерживать постоянной силу тока (по измерительному прибору) или

использовать опытную за­висимость положения ре­гулятора «Нагрев» от по­ложения свариваемых де­талей в контуре машины.

При установке режи­ма сварки не следует од­новременно изменять бо­лее одного параметра, не проконтролировав разме­ры сварных соединений.

Причем, изменяя какой — либо параметр режима, необходимо знать, как это отразится на размерах литой зоны (рис. 52).

Установленные при подборе режима параметры мо­гут колебаться в некоторых пределах, указанных выше. Для выяснения влияния возможных колебаний парамет­ров на размеры литой зоны рекомендуется проверять номинальный режим (HP) сварки на устойчивость пу­тем изменения /СБ, tCb, FCb (каждого в отдельности) в некоторых пределах (соответственно ±5, ±10 и

±10%). При этом размеры литой зоны соединений дол­жны быть не менее заданных минимальных значений н не должно быть выплесков металла. Если при переходе от сварки одиночных точек к сварке ряда точек с за­данной производительностью наблюдаются выплески, то это свидетельствует о снижении давления воздуха (конт­ролируют по манометру), а следовательно, и усилия. Для устранения указанного дефекта необходимо снизить производительность сварки, увеличивая tcm, tnр и tn (при автоматической работе), или несколько повысить установленное давление воздуха редуктором.

Выбор параметров режима стыковой сварки начина­ют с усилия зажатия деталей, которое должно исклю­чать проскальзывание деталей при сварке и обеспечи­вать надежный электрический контакт между губками и деталями. Если сварка выполняется с упором дета­лей, то усилие зажатия должно создавать только элект­рический контакт. Усилие зажатия следует проверять при сварке деталей, так как при проверке на холодных деталях возможна перегрузка привода осадки.

При стыковой сварке сопротивлением выбор пара­

метров режима начинают с установки усилия осадки (например, степенью сжатия пружины). Затем после установки рекомендованной длительности tcв регули­руют силу тока до получения качественных сварных соединений с нормальным количеством деформирован­ного металла в зоне стыка.

На стыковых машинах с ручным приводом скорости оплавления и осадки, а также усилие осадки в процес­се сварки регулирует сварщик. Сближением деталей сварщик вызывает процесс оплавления и, не прекращая его, должен постепенно увеличивать скорость подачи подвижного зажима. При недостаточной скорости оплав­ления процесс прекращается, детали охлаждаются и требуется вновь возбуждать оплавление. При большой скорости оплавления процесс также прекращается, де­тали касаются одна другой торцами и происходит свар­ка сопротивлением. При нормальном оплавлении свар­щик, не останавливая подвижного зажима, производит осадку со скоростью, в 12—15 раз большей скорости оп­лавления.

Вся осадка включает процессы сжатия деталей под током и без тока, который выключается концевым вы­ключателем при перемещении подвижного зажима ма­шины. Концевой выключатель тока настраивают таким образом, чтобы осадка без тока составляла около */з всей величины осадки. От соотношения между дли­тельностями осадки под током и без тока зависит ка­чество сварных соединений.

В стыковых машинах с электромеханическим при­водом подвижного зажима момент выключения тока при осадке определяется профилем кулачка, сидящего на одной оси с кулачком подачи и осадки. Скорости оп­лавления и осадки регулируются вариатором скорости. Скорость оплавления подбирают по интенсивности иск — рообразования, которая постепенно усиливается и к кон­цу оплавления достигает максимума.

После получения на установленном режиме сварки требуемых размеров и качества соединений, которые контролируются в соответствии с рекомендациями, при­веденными в гл. V, можно приступать к сварке дета­лей.

Если отрабатывается новый режим сварки, то реко­мендуется первый сварной узел разрушить для контроля качества сварки и определения влияния на него конст — 132

руктивных особенностей узла (кривизны, зазоров, шун­тирования тока, теплоотвода, деформаций и т. п). При .необходимости режим сварки корректируют.

В процессе работы машины сварщик обязан наблю­дать: за правильностью расположения и внешним видом точек и швов; за положением деталей относительно электродов и роликов, не допуская перекосов и иска­жения формы узла, а также соприкосновения деталей с токоведущими элементами вторичного контура; за состоянием и чистотой рабочей поверхности электродов (роликов); за стабильностью работы машины (на слух и по приборам); за интенсивностью охлаждения вторич­ного контура, электродов (роликов) и свариваемых де­талей.

Если обнаружены глубокие вмятины, подрезы, тре­щины, непровары, выплески или другие дефекты, свар­ку следует прекратить и выяснить причину их появле­ния. Сварку можно продолжить только после устране­ния причин образования дефектов.

При шовной сварке рекомендуется выполнение шва за один проход. При обрыве шва сварку продолжают за три—пять точек до места обрыва. Замыкание коль­цевых и круговых швов следует выполнять с перекры­тием не менее чем пятью точками.

Крупногабаритные узлы малой жесткости рекомен­дуется сваривать с использованием столов, рольгангов, стеллажей, опор и других приспособлений. Конструкция приспособлений должна предотвращать искажение фор­мы свариваемых деталей (перекосы, провисание, скру­чивание) .

Для уменьшения коробления узлов при сварке ре­комендуется применять жесткие режимы с интенсивным охлаждением электродов, роликов и деталей; использо­вать по возможности электроды и ролики с одинаковы­ми рабочими поверхностями; следить, чтобы взаимное смещение электродов в процессе сварки было мини­мальным.