Оценка свариваемости материала изделия
Оценка свариваемости базируется на литературных данных в условиях выбранного метода сварки, а также на теплофизических свойствах металла или сплава и общих представлениях о процессе образования соединений.
Должны учитываться конкретные условия протекания процессов формирования физического контакта, удаления оксидных пленок и образования металлических связей в твердой и жидкой фазах при контактной электросварке.
Необходимо также провести анализ степени развития сопутствующих процессов: эффекта воздействия тепла на металл околошовной зоны, условий кристаллизации металла, характера и степени пластической деформации.
В результате анализа должен быть выбран оптимальный для данного материала и конструкции изделия термомеханический цикл.
Выбор и расчет параметров режима сварки
Выбор материала и конструкции электродов
Материал электродов выбирают в зависимости от типа свариваемого материала по ГОСТу и литературным данным.
Форму и размеры рабочей поверхности электродов выбирают в зависимости от толщины и типа материала, траектории движения электродов (табл. 3) [9].
Для листовых плоских или слегка изогнутых деталей применяют электроды с плоской рабочей поверхностью. Сферическую форму поверхности следует выбирать при сварке легких сплавов и при движении электродов по дуге окружности. Для рельефной сварки цилиндрических деталей (например, проволоки) форма рабочей поверхности вогнутая с радиусом закругления, как у детали; для конусных деталей – конусная и т.п.
Расчет усилия сжатия электродов
Величина сварочного усилия РСВ определяется в зависимости от типа материала и его толщины
РСВ = Кр·s, (3)
где Кр – коэффициент, зависящий от материала (табл. 4), s – толщина деталей, мм;
Таблица 3 - Рекомендуемые размеры электродов и роликов, мм
Толщина деталей | Размеры электродов | Размеры роликов | |||||||
![]() | ![]() | ||||||||
Углеродистые, коррозионно-стойкие, жаропрочные стали | Алюминиевые, магниевые и медные сплавы | ||||||||
dЭ | DЭ | RЭ, RР | SР | fР | DЭ | SР | RЭ, RР | ||
0,3 | 15-25 | ||||||||
0,5 | 25-50 | ||||||||
0,8 | 50-75 | 50-75 | |||||||
1,0 | 75-100 | ||||||||
1,2 | 75-100 | ||||||||
1,5 | 100-150 | 75-100 | |||||||
2,0 | 100-150 | ||||||||
2,5 | 150-200 | ||||||||
3,0 | 150-200 | 100-150 | |||||||
3,5 | 200-250 | ||||||||
4,0 | 200-250 | ||||||||
Примечание: размеры D, S – минимально рекомендуемые.
Таблица 4
Материал | Кр, Н/мм | |
точечная сварка | роликовая сварка | |
Низкоуглеродистая сталь | 1000 – 2000 | 2500 - 3000 |
Нержавеющая сталь | 3500 – 4000 | 5000 – 5500 |
Алюминиевые сплавы | 2500 – 3000 | 3000 – 3500 |
Титан и его сплавы | 2000 – 3000 | 3500 – 4000 |
Латунь |
При необходимости в зависимости от материала и технологии сварки по литературным данным определяют ковочное усилие РК. Подбирается оптимальная циклограмма процесса (изменение усилия и тока в процессе сварки) [9].
Расчет времени сварки
Время сварки определяется, исходя из теплофизических характеристик свариваемого материала и его реакции на термический цикл. Для одноимпульсной сварки малоуглеродистой стали время сварки (tСВ) tСВ = (0,1 – 0,3)s – при жестких режимах и tСВ = (0,8 – 1,0)s – при мягких режимах.
В других случаях tСВ выбирают по литературным данным [9].