Одностороннє зварювання

При цьому методі зварювальний струм підводять зі сторони однієї (верхньої) деталі (рис 6.7) За один цикл зварювання отримують звичайно дві точки. В деяких випадках одну – коли інший електрод зі збільшеним dе використовують в якості струмопровідника. Метод забезпечує високу продуктивність, можливість з’єднання деталей з одної сторони, зниження електрохімічної потужності (невелика площа зварювального контуру машини), зменшення короблення деталей (за рахунок симетричної одночасної приварки деталі).

Суттєвий недолік методу – даремне шунтування струму (Іш) через верхню деталь. Це ускладнює зварювання із сплавів з високою електропровідністю , викликає нагрів і деформацію верхньої деталі, викривляє електричне і теплове поле в приелектродній області .

Рис 8.9 Схема одностороннього двоточкового зварювання. Іш, Zш – відповідно струм шунтування і повний електричний опір верхньої деталі, Ін.д., Zн.д. – струм нижньої деталі і її повний опір; Іт.п. , Zт.п. – струм в струмоведучій підкладці(плиті) і її повний опір.

Частково зменшити Іш, прибрати викривлення температурного поля і підвищити стійкість електродів виходить, промінюючи зварювання з підігрівом.

При шовному зварюванні двома одностороннє розставленими роликами можна використовувати монолітну струмоведучу підкладку або нижню пару симетрично розставлених роликів.

Рельєфне зварювання

При рельєфному зварюванні розміщення точок визначається виступами (рельєфами), зробленими в одній з деталей одночасно з її виготовленням (вирубкою, висадкою, штампуванням). Якщо деталі різної товщини, із різнойменних сплавів, рельєфи формують на більш товстій деталі або із більш міцного сплаву. При зварюванні листових конструкцій і титанових сплавів зазвичай застосовують рельєфи, приведені на рис 6.8 а. для сплавів з малою жаростійкістю (наприклад алюмінієвих) застосовують рельєфи показані на рис 6.8 б.

Рис 8.10 Типові форми рельєфів

Аналіз кінетики процесів, протікаючи при формуванні з’єднань показує що на першому етапі густина струму в контакті деталь – деталь виходить досить висока (рис 6.9 а). На етапі ІІ інтенсифікується пластична деформація зсуву.

Рис 8.11 Характер зміни зони зварювання і епюри густини струму на різних етапах (І-ІІІ) формування рельєфного з’єднання; а – густина струму в контакті рельєф-деталь; б – те ж саме в контакті верхній електрод – деталь; в – те ж саме в контакті нижній електрод – деталь

Переважне направлення потоку металу – вздовж площини внутрішнього контакту і в направленні рельєфу.

На етапі ІІІ виникає і розвивається зона взаємного розплаву деталей діаметру d. Густина струму в зварювальному контакті зменшується через збільшення діаметра ущільнюючого поясу dп і к кінцю циклу стає близькою к процесу точкового зварювання.

Формування з’єднань при рельєфному зварюванні відрізняється від формування при точковому зварюванні. Характер зміни параметрів режиму рельєфного зварювання показаний на рис 6.10 (по осі абсцис відкладений час в долях від tзв)

Рис 6.10 Зміна опору rее ,переміщення верхнього електрода Δел, діаметр ущільнюючого пояска dп і литого ядра d, міцності з’єднань при зрізі Fзр в процесі рельєфного зварювання (низько вуглецева сталь 2+2 мм)

В зв’язку з підвищенням температури зварювального контакту в перші моменти пропускання струму rее іноді зростає. Далі він знижується через швидкий розвиток пластичної деформації і збільшення площі зварювального контакту (діаметр ущільнюючого пояску dп ). В приблизно 0,5tзв зазор між деталями закривається і електроди зближуються. Потім по мірі виникнення і розвитку розплавленої зони електроди починають розсуватися, як при точковому зварюванні. В зв’язку з збільшуючимся діаметром литого ядра збільшується міцність точок на зріз Fзр.

Рельєфне зварювання збільшує продуктивність (одночасна постановка групи точок, з’єднання по всьому контуру), зменшує величину напуску і масу вузлів (через обмеження області розігрівання і пластичної деформації), підвищує стійкість електродів (внаслідок збільшених розмірів їх робочої поверхні), прибирає розмітку