9.4.6. Термитная сварка

При термитной сварке для нагрева применяют порошкообразную горючую смесь – термит, представляющий собой механическую смесь порошков алюминия и железной окалины. При сгорании термитной смеси развивается температура до 3000 С, происходит расплавление концов свариваемых деталей. После затвердевания металла обеспечивается прочное соединение деталей. Термитная сварка применяется при ремонтных работах, особенно в полевых условиях, при сварке железнодорожных и трамвайных рельсов и т.д.

Для сварки тонких изделий (телеграфных и телефонных проводов) применяют магнитный термит – порошкообразную смесь металлического магния и железной окалины. Магниевый термит изготовляется прессованием в виде цилиндрических шашек с осевым каналом для пропускания провода. При сгорании термита получается прочное соединение в виде пористой окиси магния, пропитанной железом и его окислами.

9.4.7. Контактная сварка

Контактной сваркой или электрической сваркой сопротивлением называется процесс неразъемного соединения деталей, осуществляемый при нагреве их электрическим током до расплавления или до пластического состояния с последующим приложением механического усилия.

Детали помещают между двумя электродами, и при прохождении тока от одного электрода к другому в месте их соединения происходит местный нагрев до пластического состояния или до расплавления. После этого ток выключают и производят сжатие деталей, что и обеспечивает их сваривание.

Современные машины для контактной сварки работают, как правило, на переменном токе. Сила сварочного тока применяется от 1000 до 100000 А и более, что обеспечивает быстрый нагрев изделия. Время сварки составляет от сотых долей секунды до нескольких десятков секунд.

Контактная сварка применяется трех основных видов: стыковая, точечная и шовная. Для каждого вида сварки существуют специальные машины.

Стыковой сваркой производят соединение труб, рельсов, различных деталей в машиностроении. По всей поверхности соприкосновения свариваемых деталей обеспечивается прочное соединение. Стыковая сварка осуществляется с применением специальных машин ручного или автоматического действия двумя способами: без оплавления торцов свариваемых изделий и с оплавлением.

Свариваемые детали 3 и 7 (рис. 45) помещают между зажимами 4 и 6, подключенными к вторичной обмотке трансформатора 8. Одну из плит 2 неподвижно закрепляют на станине 1 и изолируют от нее, а другую плиту 5 можно перемещать по направляющим станины. Перемещение плиты вместе с закрепленной деталью осуществляется с помощью рычага, штурвала, пружин.

При контактной стыковой сварке сопротивлением свариваемые детали, предварительно пригнанные друг к другу, приводятся в соприкосновение и при поступлении тока происходит нагрев деталей до пластического состояния. После нагрева ток выключают и сжимают свариваемые детали.

Рис. 45. Схема машины для стыковой сварки

Точечная сварка применяется для неразъемных соединений деталей внахлестку из тонкого листового материала (толщиной 0,2-8,0 мм), для соединения штампованных профилей, сварки стержней или приварки стержней к листам.

Метод точечной сварки заключается в нагреве свариваемых деталей при прохождении тока от одного электрода через детали к другому. Происходит быстрый нагрев и расплавление металла в зоне сварки с образованием «ядра» сварочной точки. Давление, приложенное к электродам, уплотняет металл в сварочной точке и обеспечивает прочное соединение.

На рис. 46 показана схема точечной сварки.

Свариваемые листы 4 зажимают между верхним 3 и нижним 5 электродами сварочной машины, к которым через электродержатели 2 и 6 и хоботы 1 и7 подведен ток от трансформатора 8. Нижний хобот делается неподвижным, а верхний подвижным; при сварке верхний хобот создает давление на свариваемые листы. Удельное давление должно быть достаточным для преодоления жесткости листов, осуществления необходимой пластической деформации при сварке и составляет от 2 до 10 кГ/мм .

Рис. 46. Схема точечной сварки

Шовной (роликовой) сваркой сваривают различные изделия из тонкой листовой стали и цветных металлов и сплавов. Роликовая сварка – разновидность точечной сварки, при которой точки «ядра» перекрывают одна другую и создают сплошной шов; вместо стержневых электродов применяют электроды в виде роликов, катящихся по шву.

При шовной сварке (рис. 47) свариваемые детали 1 помещают между двумя вращающимися роликами (электродами) 2, через которые поступает ток от трансформатора 3 для нагрева и расплавления металла. Этими же роликами производится осадка нагретого металла при движении вдоль шва. Толщина свариваемых листов должна быть в среднем 0,3-3,0 мм.

Рис. 47. Схема шовной сварки