Контактне точкове зварювання зварної конструкції

Размещено на http://www.allbest.ru/

Анотація

зварювання конструкція точковий міцність

В даній курсовій роботі було проаналізовано заданий матеріал, з якого потрібно виготовити зварну конструкцію, розраховано її конструктивні параметри. Підібране обладнання та відповідний режим зварювання для нього, щоб забезпечити надійне зварювання всіх деталей даної конструкції.



Anotation

In this term paper analyzed the given material from which to manufacture welded structures calculated its design parameters. Selected the appropriate equipment and welding for him to provide a reliable welding of all parts of the design.

Зміст

Вступ

1. Аналіз матеріалу

1.1 Хімічний склад матеріалу

1.2 Фізичні та механічні властивості матеріалу

2. Розрахунок конструктивних параметрів зварної конструкції

2.1 Визначення параметрів зварної точки

2.2 Визначення кількості точок та обґрунтування місця їх положення

3. Основні теорії способу зварювання

3.1 Схема формування зварного з'єднання

3.2 Опис джерел тепла, які існують в процесі з'єднання

4. Технологічний процес виготовлення зварного з'єднання

4.1 Підготовка поверхонь деталей із алюмінієвого сплаву АМг6 під контактне зварювання

4.2 Зварювання алюмінієвого сплаву АМг6

4.3 Можливі дефекти що можуть виникнути при точковому зварюванні алюмінієвого сплаву АМг6, та запобігання їх виникненню

4.4 Причини появи дефектів та їх наслідки

4.5 Методи контролю якості зварного з'єднання

5. Розрахунок основних параметрів режиму зварювання та порівняння їх з рекомендацією в літературі

5.1 Обґрунтування вибору «жорсткого» або «м'якого» режиму для зварювання алюмінієвого сплаву АМг6

5.2 Порівняння розрахункових і рекомендованих в літературі параметрів режиму зварювання

6. Зварювальне обладнання та його характеристики

6.1 Загальна конструкція машини

6.2 Конструкція електродного вузла

6.3 Обґрунтування раціональної форми робочої поверхні електрода

Висновок

Список використаної літератури

Додатки



Вступ

Контактне точкове зварювання в багатьох галузях промисловості і в будівництві грає величезну роль. Авіаційна та автомобільна промисловість, вагонобудування, радіотехніка, електротехніка, машинобудування та апаратобудування - всі ці галузі техніки використовують зараз контактне точкове зварювання.

Контактне точкове зварювання - це особливий вид електричного зварювання, при якому метал розплавляється тільки в точці стискання деталей електродами, що робить його придатним для зварювання листів товщиною від 0.5 мм.

Мета даної курсової роботи - підібрати обладнання для точкового зварювання та розрахувати режим зварювання для нього, відповідно до матеріалу що зварюється, його товщини та розмірів зварної конструкції. Також, потрібно визначити кількість зварних точок, для забезпечення потрібної міцності конструкції.

Режим зварювання - сукупність електричних, механічних і часових параметрів, забезпечуваних зварювальним обладнанням для отримання якісного з'єднання. Крім того, якість з'єднань залежить від техніки зварювання, форми електродів, якості складання і підготовки поверхні, зварювального обладнання, системи контролю і від інших конструктивно-технологічних факторів.

Основні процеси при контактному точковому зварюванні: нагрівання, розплавлення і кристалізація металу у ядрі, пластична деформація зони зварювання, перемішування розплавленого металу і видалення плівок.



1. Аналіз матеріалу

Марка: Алюмінієвий сплав АМг6 (інше позначення 1560).

Класифікація: Деформаційний алюмінієвий сплав.

Застосування: Для виготовлення напівфабрикатів методів гарячої чи холодної деформації, а також злитків і слябів; корозійна висока стійкість.

1.1 Хімічний склад матеріалу

Таблиця 1.1 - Хімічний склад матеріалу АМг6

Fe	Si	Mn	Ti	Al	Cu	Be	Mg	Zn	Домішки
до 0.4	до 0.4	0.5 - 0.8	0.02 - 0.1	91.1 - 93.68	до 0.1	0.0002 - 0.005	5.8 - 6.8	до 0.2	Інші, кожна 0.05; всього 0.1

Примітка: Al - основа; процентний вміст Al дано приблизно.

1.2 Фізичні та механічні властивості матеріалу

Таблиця 1.2 - Механічні властивості матеріалу АМг6 при Т=20⁰

Сортамент	ф, МПа	?в, МПа	?T, МПа	?s, %	HB, МПа
Труби, ГОСТ 18482-79	220.5	315	145	15	10 -1 = 65
Пруток, ГОСТ 21488-97	199,5- 220,5	285-315	120-155	15
Стрічка нагартован., ГОСТ 13726-97	262,5	375	275	6
Стрічка відпалу., ГОСТ 13726-97	213,5- 220,5	305-315	145-155	15
Профілі, ГОСТ 8617-81	219,8	314	157	15
Плита, ГОСТ 17232-99	192,5- 213,5	275-305	130-145	4-11



Позначення механічних властивостей:

ф - міцність матеріалу;

в- межа короткочасної міцності, [МПа];

T- межа пропорційності ( межа плинності для залишкової деформації ), [МПа];

s- відносне подовження при розриві , [ % ];

HB- твердість по Брінелю , [МПа].

Таблиця 1.3 - Фізичні властивості матеріалу АМг6 при Т=20⁰

E 10- 5, МПа	a 10 6, 1/Град	l,--Вт/ (м·град)	r, кг/м3	C, Дж/(кг·град)	R 10 9, Ом·м
0.71	24.7	122	2640	922	67.3

Позначення фізичних властивостей:

E- модуль пружності першого роду , [МПа];

a- коефіцієнт температурного (лінійного) розширення (діапазон 20^o - T) [1/Град];

l- коефіцієт теплопровідності (теплоємкість матеріалу) , [Вт/(м·град)];

r- густина матеріалу , [кг/м³];

C- питома теплоємність матеріалу (діапазон 20^o - T ), [Дж/(кг·град)];

R- питомий електроопір, [Ом·м].

2. Розрахунок конструктивних параметрів зварної конструкції

2.1 Визначення параметрів зварної точки

Теплота, яка виділяється при протіканні струму по ділянці електрод-електрод:

(2.1)

де - енергія, яка витрачається на нагрівання до температури плавлення Т_ПЛ К, стовпчика металу зварюваних деталей заввишки 2 та діаметром основи d_Я:

(2.2)

де с, , та - відповідно теплоємність та густина металу, що зварюється;

де - температура плавлення матеріалу деталей, К, Т₀ - початкова температура деталей, К, d_Я - діаметр литого ядра зварної точки М.

.

.

- теплота, яка витрачається на нагрівання до температури металу кільця шириною Х₂, яке оточує стовпчик розплавленого металу:

(2.3)

де - коефіцієнт, близький до 0,8 який враховує те, що середня температура кільця нижча від у зв'язку із складним розподілом температури;

- ширина кільця, яке оточує ядром:

(2.4)

- витрати теплоти на нагрівання умовного циліндра металу електродів заввишки Х₃ і до середньої температури :

(2,5)

де - коефіцієнт, який враховує форму робочої поверхні електрода;

- визначається часом зварювання і температуропровідністю металу електродів:

(2,6)

Опір деталей наприкінці нагрівання R_Д.КІН.= Ом.

Величина зварювального струму, необхідна для утворення зварювальної точки, може бути визначена за законом Джоуля-Ленца:

(2,7)

де - коефіцієнт, який враховує зміну опору деталей під час зварювання.

Опір шунта:

(2.8)

де - коефіцієнт поверхневого ефекту;

- питомий опір матеріалу пластини при температурі 0,2…0,4;

- відстань між точками, м;

- ширина смуги, по якій шунтується струм, м:

(2,9)

Тоді струм шунтування через раніше зварену точку буде:

(2,10)

Струм у вторинному контурі машини:

(2,11)

Визначимо еквівалентний опір, що використовується для розрахунку потужності зварювального трансформатора:

(2,12)

2.2 Визначення кількості точок та обґрунтування місця їх положення

Визначимо міцність однієї зварної точки на розрив та зріз, для цього знайдемо площу 1 точки :

(2,13)

Площа основного металу:

(2,14)

де t- товщина металу, мм.

Міцність однієї точки на розрив:

(2,15)

де n- коефіцієнт запасу міцності;

- допустиме напруження, МПа.

Міцність однієї точки на зріз:

(2,16)

де - допустиме напруження на зріз, МПа.

Визначаємо опорні реакції даної конструкції

Рисунок 2.1 - Загальний вигляд конструкції

Рисунок 2.2 - Запропонована схема конструкції

Дано:

F = 25 кН;

T = 0.8 мм.

б = 30⁰

d_я = 4 мм.

Для рівноважної системи сил запишемо рівняння рівноваги для R_BX:

;

(2.17)

Для рівноважної системи сил запишемо рівняння рівноваги для R_AX:

(2.18)

Визначаємо кількість зварних точок конструкції для R_AX:

(2.19)

(2.20)

(2.21)

Визначаємо кількість зварних точок конструкції для R_BX:

(2.22)

.

За конструктивним рішенням кількість точок для кріплення «А» приймаємо n_A = 8, а для закріплення «В» n_B = 2. Крім того для підсилення конструкції добавляємо дві точки на вусі деталі.



3. Основні теорії способу зварювання

3.1 Схема формування зварного з'єднання

Точкове зварювання - це спосіб контактного зварювання при якому деталі зварюються тільки в точці стискання електродів.

Послідовність формування зварної точки показано на рисунку 3.1

Рисунок 3.1 - Послідовність формування зварної точки.

Перший етап починається з моменту стиснення деталей, що викликає пластичну деформацію мікронерівностей в контактах електрод - деталь і деталь - електрод. Потім вмикається струм і нагрівання металу полегшує вирівнювання мікрорельєфу, руйнування оксидних плівок і формування електричного контакту.

Другий етап характеризується розплавленням металу і утворенням ядра. По мірі проходження струму ядро росте до максимальних розмірів по висоті і діаметру. При цьому відбувається змішування металу, видалення оксидних плівок і утворення металевих зв'язків в рідкій фазі.

Третій етап починається з моменту вимкнення струму і характеризується охолодженням та наступною кристалізацією металу. [2]

3.2 Опис джерел тепла, які існують в процесі з'єднання

Під час зварювання алюмінієвого сплаву АМг6 виділяється теплота , що виділяється за рахунок опору при протіканні струму по ділянці електрод-деталь. Величину цієї теплоти було розраховано за формулою .--

- енергія, яка витрачається на нагрівання до температури плавлення Т_ПЛ. К, стовпчика металу зварюваних деталей заввишки 2 та діаметром основи d_Я.

- теплота, яка витрачається на нагрівання до температури металу кільця шириною Х₂, яке оточує стовпчик розплавленого металу.

- витрати теплоти на нагрівання умовного циліндра металу електродів заввишки Х₃ і до середньої температури : [3]

Так як , , та були розраховані попередньо, то ми просто записуємо їхні значення та будуємо по них діаграму (рис. 3.1)

--

--

--

Рисунок 3.2 - Діаграма джерел тепла



4. Технологічний процес виготовлення зварного з'єднання

4.1 Підготовка поверхонь деталей із алюмінієвого сплаву АМг6 під контактне зварювання

Різка і підготовка кромок ведуться механічним способом. Насамперед, поверхню яку готують під зварювання знежирюють ацетоном, авіаційним бензином, уайт-спіритом або іншим розчинником. Оксидну плівку видаляють механічно або хімічним травленням. При механічній обробці зварювані заготовки зачищають наждачним папером, шабером або металевою щіткою з нержавіючого дроту. Зачистку проводять безпосередньо перед зварюванням.

Але у більшості випадків використовують хімічну обробку. Вона є складним комплексом процесів (знежирення, травлення, освітлення, пасивування), від правильного виконання яких залежить якість контактного зварювання, особливо алюмінієвих сплавів. Різними дослідженнями і виробничим досвідом встановлено, що об'єктивною характеристикою підготовки поверхні під точкове і роликове зварювання є контактний опір. Допустимий опір обмежується величиною, рівною 120 мкОм. На практиці не завжди вдається отримати низький стабільний контактний опір.

Існує понад 50 різних способів підготовки поверхні алюмінієвих сплавів під контактне зварювання. Обов'язковими складовими елементами їх є знежирення, травлення і пасивування. [4]

Алюмінієві сплави, як правило, протравлюють у водних розчинах з концентрацією NaOH від 50 ... 100 г / л при температурі 60 ... 100 ° С. Це відбувається протягом 0,5-1 хв. У процесі травлення не тільки видаляється оксидна плівка, але і зменшується товщина плакуючого шару. Це призводить до зміни умов деформування, а отже, - фактичної площі контакту і пов'язаної з нею величини контактного опору.



4.2 Зварювання алюмінієвого сплаву АМг6

Деталі, що зварюються, збирають внапуск і затискають зусиллям Fст між двома електродами, що підводять струм великої сили (до декількох десятків кА) до місця зварювання від джерела живлення. Деталі нагріваються короткочасним імпульсом струму до появи розплавленого металу в зоні контакту. Нагрівання супроводжується пластичною деформацією металу та утворенням ущільнюючого пояска, що охороняє рідкий метал від виплеску та від взаємодії з повітрям, безпосередньо прилягаючи також до ядра. Місце контакту двох щільно стиснених поверхонь сильно нагрівається струмом, і в цьому місці вони сплавляються, утворюючи точкове з'єднання.

4.3 Можливі дефекти що можуть виникнути при точковому зварюванні алюмінієвого сплаву АМг6, та запобігання їх виникненню

Основними дефектами при точковому зварюванні алюмінію є непровар, виплески, перепали, глибокі вм'ятини, зниження корозійної стійкості з'єднань.

Непровар - найбільш небезпечний дефект, який важко виявити. При якому зона взаємного розплавлення (при точковому зварюванні вона визначається діаметром цієї зони) менше необхідної в кресленні виробу. Непровар може проявлятися у вигляді повної відсутності або зменшення литого ядра, а також при частковому або повному збереженні оксидної плівки або плакуючого шару в контакті деталь - деталь. Непровари, зустрічаються, наприклад, при зварюванні алюмінієвих сплавів (АМг6, Д16 та ін.), що мають на поверхні збільшену товщину плакуючого шару з чистого алюмінію - металу, який володіє вищою електропровідністю, ніж основний сплав. При плавленні основного металу плакуючий шар не розплавляється і перешкоджає утворенню металевих зв'язків у розплавленому стані. У цьому випадку, а також при відносно товстих тугоплавких оксидних плівках електромагнітні сили, необхідні для перемішування розплавленого металу, виявляються недостатніми для їх руйнування.

Виплиски або викидання металу з зварної точки. Вони можуть бути як зовнішні так і внутрішні. Зовнішні виплиски зазвичай супроводжуються сильним іскроутворенням. В результаті внутрішнього виплиску зменшується обсяг розплавленого ядра точки а отже і зменшується міцність.

Зниження корозійної стійкості з'єднань виконаних точковим зварюванням. Цей дефект виникає в результаті перенесення частини електродного металу на поверхню вм'ятини і може викликати посилену корозію в цій частині сполуки, особливо на сплавах, чутливих до корозії в контакті з електропозитивні елементами, наприклад, алюмінієвих і магнієвих сплавах в контакті з міддю. Цей дефект називається в практиці контактного зварювання «забрудненням» поверхні деталей.

Глибокі вм'ятини в точці знижують міцність зварного з'єднання. Відбувається так би мовити прорізання деталі і цей дефект не піддається виправленню.

Перепали та пропали можна виявити за зовнішніми ознаками: великої ободи вм'ятин, сильно окисленої поверхні зварної точки іноді зубчатої будови. [5]

Для попередження утворення дефектів слід забезпечити стабільність технологічних факторів і роботу зварювального устаткування, вибирати правильні режими зварювання, а також видалити перед зварюванням тугоплавкі оксиди із плакуючого шару, що перешкоджають процесу утворення зони взаємного розплавлення деталей.

4.4 Причини появи дефектів та їх наслідки

Загальна причина появи дефектів - неправильно підібраний режим зварювання, а також інші технологічні фактори (малі напуски, відстань між точками, великі зазори), що призводять до зниження щільності струму (тепловиділення).

Алюміній володіє підвищеною хімічною активністю. При контакті алюмінія з киснем чи повітрям утворюєсться оксидна плівка. Оксид алюмінію не розчиняється ні в твердому ні в рідкому алюмінію, тому при попаданні в метал порушує його суцільність та порушує працездатність конструкції. Хімічні з'єднання чи розчини, що утворюються можуть бути причиною дефектів в металі, пор, включень шлаку, тощо. Дія дефектів під час експлуатації конструкції може призвести до руйнування або зменшення її експлуатаційних характеристик.

4.5 Методи контролю якості зварного з'єднання

Якість з'єднань, що виконуються точковим, рельєфним, шовним та стиковим зварюванням, залежить, головним чином, від стабільності таких факторів, як коливання напруги мережі живлення, параметрів режиму зварювання, надійності роботи обладнання, знос робочих поверхонь та відсутність співвісності електродів, шунтування струму, коливання товщини деталей, зміщення кромок стиків, чистота поверхонь електродів і деталей у місці зварювання, завищені розміри зазорів між деталями і т. ін. У зв'язку з тим, що формування з'єднання відбувається у недосяжній для нагляду зварювальника зоні, якість з'єднань оцінюється часто за сукупністю діючих факторів. До них відносять силу зварювального струму у вторинному контурі машини, електричний опір, зони зварювання між електродами, падіння напруги між електродами і т.п.

Робочу поверхню електродів для точкового зварювання контролюють спеціальними шаблонами, у стикових машинах - калібрами. У процесі зварювання робітник-зварник контролює якість виробів візуально.

Цим методом виявляють виплески, пропали, зовнішні тріщини, розриви та роздавлені краї, частково оплавлені поверхні, кількість та місце розташування точок і швів, розміри зони термічного впливу; вихід литого металу на поверхню деталі, перехід металу електродів на поверхні деталей і навпаки; завеликі зазори між деталями, нерівномірність потовщення та грату навколо стиків і т. ін.

Контроль якості зварних з'єднань виконують також (в автоматизованому та роботизованому виробництвах) за так званими узагальненими параметрами. Для точкового, рельєфного і шовного зварювання такими параметрами є теплове розширення металу в зоні зварювання, що спричинює переміщення рухомої частини машини (дилатометричний ефект), теплове та акустичне випромінювання із зони зварювання або змінення інтенсивності ультразвукових коливань, які пронизують метал деталей від одного електрода до іншого.

При неруйнівному контролі застосовують фізичні методи: радіаційний, ультразвуковий і електромагнітний. Зовнішній огляд, контроль на герметичність і опір з'єднань певним навантаженням відносять також до неруйнівного контролю.

Непровари у зварних з'єднаннях, в яких відсутні несуцільності, цим способом виявляються тільки при наявності на поверхні деталей рентгеноконтрастних матеріалів.

Перспективним є контроль зварних точок та швів ультразвуком, коли п'єзоелектричні випромінювачі і приймачі встановлюють у водоохолоджувальних каналах верхнього та нижнього електродів точкової машини.

Електромагнітним методом, який ґрунтується на змінюванні локальної електропровідності в зоні зварювання, контролюються точкові з'єднання. При відсутності литого ядра електропровідність металу найбільша; з підвищенням розмірів ядра до номінального значення електропровідність знижується на 12…15 %.

Вихороструминний метод використовує особливості розповсюдження вихорових змінних полів, які фіксуються за допомогою суспензій, магнітної плівки за товщиною і на поверхні деталей.

Заготовки ріжуться на стандартні зразки із матеріалу однакових товщини і хімічного складу, що й сам виріб. Потім їх зварюють в робочих режимах.

Показником якості при цьому є руйнування з виривом точки і виникненням отвору в одній із пластин (при її товщині до 2 мм) або з виникненням вириву завглибшки не менше 30 % від товщини деталі (якщо її товщина більша, ніж 2 мм).

Випробування скручуванням зразків з тонкого металу виявляють діаметр точки, дефекти у вигляді виплесків, раковин та тріщин. Зварні з'єднання можуть підлягати видавлюванню або випробуванням наповненням порожнини стиснутим повітрям із занурюванням виробів у воду, вакуумуванням або гідравлічними методами.

Герметичність, щільність з'єднань перевіряють також гасом. Для цього на один бік шва наносять крейдовий розчин. Після просушування на протилежний бік виробу наносять гас. Якщо шов негерметичний, на його крейдовому боці з'являються жирні плями. [5]



5. Розрахунок основних параметрів режиму зварювання та порівняння їх з рекомендацією в літературі

5.1 Обґрунтування вибору «жорсткого» або «м'якого» режиму для зварювання алюмінієвого сплаву АМг6

Режим точкового зварювання може бути м'яким і жорским.

М'який режим характеризується плавним нагріванням заготовок порівняно невеликим струмом. Час протікання струму звичайно 0,5 - 3 с. М'які режими застосовують для зварювання сталей, схильних до загартування.

Жорсткі режими застосовують для зварювання нержавіючих сталей, сплави з високою теплопровідністю (алюмінієві сплави) та ультра тонких деталей (до 0,1 мм). Параметри жорстких режимів: щільність струму j = 120...360 А/мм², тиск на електродах р=40... 100 МПа, тривалість проходження струму ф = 0,001...0,1 с.

Для запобігання розміцнення алюмінієвих сплавів використовуються жорсткі режими зварювання (короткочасні імпульси струму), а для кращого ущільнення ядра та відповідно запобігання утворення пор та тріщин в зварному з'єднанні використовується циклограма змінного зусилля з підвищеним тиском проковування. Рекомендовані параметри режиму зварювання алюмінієвого сплаву наведено в таблиці 5.1. [6]

Таблиця 5.1 - рекомендовані параметри зварювання алюмінієвого сплаву АМг6

Мате- ріал	Товщина деталей мм.	Параметри режиму
		Зусилля електродів , кН	Час зварювання, с
Алюмінієві сплави	Сплави типу АМгАМ
	0,5	1,3	0,08
	0,8	1,9	0,1
	1	2,5	0,12
	1,5	3,5	0,14
	2	5	0,16

5.2 Порівняння розрахункових і рекомендованих в літературі параметрів режиму зварювання

В результаті розрахунків параметрів точкового зварювання сплаву алюмінію АМг6 і порівняння їх із рекомендованими в літературі, можна зробити висновок про те що розбіжність майже не спостерігається. Зварювання виконується на жорстких режимах що пов'язано з високою теплопровідністю і для запобігання розміцнення алюмінієвого сплаву.



6. Зварювальне обладнання та його характеристики

6.1 Загальна конструкція машини

Для контактного точкового зварювання вибрано підвісну машину для зварювання В23К1. Дана машина дозволяє зварювати деталі в будь-якому просторовому положенні з мінімальним навантаженням на руки зварника. Це здійснюється завдяки поворотній опорі та напрямних з шарнірами а також кліщами із пневматичним приводом стиснення.

Рисунок 6.1 - Підвісна машина для зварювання:

1 - зварювальні кліщі; 2 - пантограф; 3 - шафа керування;

4 - обертова опора; 5 - каретка;

6 - направляючі; 7 - важелі; 8 - ролики;

9 - вертикальні направляючі.

Дана машина працює наступним чином.

При переміщенні кліщів вгору-вниз або вперед-назад відбувається підйом або опускання зворотного плеча пантографа , а разом з ним підйом або опускання шафи 3. Шафа переміщається по вертикалі завдяки тому, що каретка 5, за рахунок шарнірного з'єднання з кінцем пантографа 2, переміщається в направляючої 6 прямолінійно. Так як напрямна охоплює ролики каретки , то одночасно з рухом каретки 5 уздовж направляючої 6 відбувається рух шафи 3.Для запобігання розгойдування шафи вертикальні напрямні ковзають в роликах 8, встановлених на важелях 7. При обертанні кліщів щодо вертикальної осі поворотної опори 4 разом з кліщами повертаються всі складові частини машини.

Рух пантографа вгору-вниз, вперед-назад і поворот колони забезпечують ще три ступені свободи переміщення кліщів. Таким чином, загальне число ступенів свободи для кліщів дорівнює 6.

Навантаження на руки оператора визначається тільки тертям в підшипниках кочення. У зв'язку з тим, що кліщі через пантограф врівноважені блоком забезпечення зварювального процесу, встановленим в шарнірах, з'являється можливість підвищити продуктивність праці як короткочасну, так і тривалу, протягом робочого дня. Крім того, значно збільшується робоча зона і залежить вона від конструктивних розмірів важелів. [6]

6.2 Конструкція електродного вузла

Електрод для точкового зварювання складається з декількох складових частин, кожна з яких виконує певні функції. До них відносяться (рис. 6.2):

- Посадкова або хвостова частина;

- Центральна частина або тіло електрода;

- Робоча частина;

- Термокомпенсаційний шар.

Рисунок 6.2 - Елементи конструкції електрода для точкового зварювання:

1- Посадкова або хвостова частина; 2- Центральна частина або тіло електрода; 3- Робоча частина.

Найбільш важливою частиною електрода є його робоча частина. Вона безпосередньо стикається зі зварюваним виробом по контактної поверхні, передає виробу механічні навантаження, підводить струм і відводить тепло. Ця частина електрода піддається найбільшому зносу.

Посадкова частина електрода служить для закріплення електрода в електродотримача. Вона являє собою частину рознімного токопровідного з'єднання, працює при менших механічних навантаженнях і температурі, близькій до кімнатної, зношується значно менше робочої частини.

Центральна частина призначена для з'єднання робочої та посадкової частин електрода, працює в проміжних умовах і абсолютно не зношується.

Внутрішня частина електрода служить для підведення охолоджуючої рідини до робочої частини електрода і відводу тепла від контактної поверхні. При відсутності внутрішнього охолоджуючого каналу немає і внутрішньої частини.



6.3 Обґрунтувати раціональної форми робочої поверхні електрода

Для зварювання контактною точковою машиною була вибрана конусна форма робочої поверхні електрода. Конусна форма робочої частини електродів завдяки властивим їй пріоритетами знаходить різноманітне застосування. Вона широко використовується при точковому зварюванні алюмінію, магнію та їх сплавів. Успішно застосовуються електроди із конусною формою для точкового зварювання титану та його сплавів, оцинкованих сталей, цирконієвих сплавів, берилію і танталу. В окремих випадках вона також може бути рекомендована для точкового зварювання вуглецевих і нержавіючих сталей і нікелевих сплавів. [7]

Конусна форма робочої поверхні електрода більш стійка при великих тисках на електродах, дозволяє проводити зварювання при меншому зварювальному струмі, пред'являє менші вимоги до жорсткості зварювальної машини в цілому та її окремих частин (хоботів). При використанні електродів із конусною робочою частиною поліпшується тепловідвід від контактної поверхні.



Висновок

Після виконання даної курсової роботи було зварено підвісною точковою машиною МТП-1401 тонкі деталі до 1мм. з алюмінію АМГ 6. Для цього було проаналізовано даний матеріал, його властивості та склад. Проведено розрахунки конструкційних матеріалів, та теплоти нагрівання Q₁=329.7 Дж, Q₂=843.2 Дж, Q₃=77.3 Дж. Виявилось що найбільша теплота витрачається на нагрівання умовного циліндра металу. Для якісного точкового зварювання розроблено технологічний процес виготовлення зварного з'єднання та розглянуто можливі дефекти і способи їх усунення. Запропоновано загальну конструкцію машини та електродного вузла. Підібрано та сконструйовано необхідний тип зварювальних кліщів. Також визначено величину зварювального струму за законом Джоуля-Ленца, необхідну для утворення зварювальної точки I_д=7538,31 А.



Список використаної літератури

1. Орлов Б. Д. Технологія та устаткування контактного зварювання. - М.: Машинобудування, 1986. - 352 с.

2. Биковський О. Г. Технологія та обладнання електричного контактного зварювання / О.Биковський, А.Василієв. - К.: Техніка, 2001. - 240 с.

3. Методичні вказівки до практичних занять з курсу «Технологія та устаткування зварювання тиском» / [Сироватка В. В., Пахаренко В. А., Чвертко Є. П.] - K.: НДІ «Укрпромпродуктивність», 2009. - 28 с.

4. Шевченко М.П. Конспект лекцій з дисципліни «Технологія та обладнання зварювання тиском». - К.: Маріупольський машинобудівний коледж, 2013р. - 100 с.

5. Смірнова В. В. та інші. Обладнання для контактного зварювання. Довідковий документ, / Смірнова В. В.СПб.: Енергоздат, - 2000р., 848с.

6. Гуляєв А.С. Технологія точкової і рельєфної зварки. / Гуляєв А.С. - М.: Машиностроение. 1978. - 245с.

7. Гетьман А.С, технологія і устаткування контактної електрозварки. / Гетьман А.С. - М.: Машгиз. 1960. - 368с.

Размещено на Allbest.ru

...