Хобби-Сварка

Уважаемый, Юрий Николаевич!

Цитирую:
"36. Контактная сварка. Сварка с применением давления, при которой используется тепло, выделяющееся в контакте свариваемых частей при прохождении электрического тока".

1. В этом определении не совсем уместно слово "давление". Технически правильнее было-бы применить слово усилие.
2. В нашем случае мы как раз и имеем разновидность контактной сварки с применением аккумулированной энергии запасённой в конденсаторах, сокращённо - "конденсаторная сварка". Тепло выделяется в контакте свариваемых частей, а усилие - усилие пружина, усилие руки и т.п.

_________________
Захарченко Александр Иванович
Инженер. Технология и оборудование сварочного производства.

Уважаемый, Александр Иванович.

В том то и принципиальная разница, что именно «давление», при котором образование сварного соединения происходит за счет пластических деформаций. Использование тепла, выделяемого в контакте при прохождении электрического тока, позволяет уменьшить давление, но явно не до тех значений, которые могут обеспечить пружина или рука.
При конденсаторной сварке используется энергия кратковременного электрического разряда, при котором возникает электрическая дуга, позволяющая нагреть до температуры плавления кромки соединяемых деталей. И поскольку энергия эта не очень большая, то и процесс имеет значительные ограничения, и в основном используется для сварки метизов.

Уважаемый, Юрий Николаевич!

1. Давление это производная от приложенного усилия на единицу площади.
2. Применённый термин "давление", скорее всего, от слова давить, по аналогии обработка металлов давлением.
3. Соединение деталей при контактной сварке может происходить не только за счёт пластической деформации (стыковая сварка сопротивлением), но и за счёт местного взаимного расплавления деталей с образованием литой зоны (точечная контактная сварка), а также за счёт местного оплавления с последующим выдавливанием жидкого металла (стыковая сварка оплавлением).
4. Для контактной сварки необходим мощный источник сварочного тока, одним из которых является батарея заряженных конденсаторов.
5. Выделение энергии при электрическом разряде конденсаторов может происходить как с образованием дуги, так и без него. Это зависит от напряжения разряда конденсаторов и от скорости приложения усилия в месте сварки.
6. Т.к. конденсаторная контактная сварка позволяет точно дозировать выделяемую энергию, то можно осуществить процесс сварки как с расплавлением места соединения, так и без оного.
7. Название "конденсаторная сварка" лишь говорит о том, что источником аккумулированной энергии является конденсаторная батарея.

Уважаемый, Александр Иванович.

ТЕОРИЯ.

1. Для получения неразъемного соединения свариваемые детали необходимо сблизить на расстояние, при котором образуются межатомные, межионные и металлические связи.
2. Сближению мешают следующие факторы:
- неравномерности поверхности (шероховатость)
- оксидные пленки
- загрязнения
3. Для преодоления этих факторов необходимо затратить энергию, которая может передаваться следующими физическими процессами:
- сдавливанием свариваемых деталей
- нагреванием свариваемых деталей
- нагреванием и сдавливанием деталей одновременно
4. В диапазон соотношения (причем в обратной пропорции) между температурой нагрева и давлением «вместилось» несколько способов сварки:
- без нагрева - холодная сварка и сварка взрывом
- с нагревом ниже температуры плавления – сварка трением, контактная сварка (точечная, роликовая, шовная, сопротивлением, с оплавлением), диффузионная сварка.
5. При нагреве металла до температуры плавления применять давление нет необходимости.

КОНДЕНСАТОРНАЯ СВАРКА

Область применения конденсаторной сварки ограничивается в основном приваркой метизов. Причем диаметр шпилек или болтов лежит в диапазоне от 2 до 12 мм, и, кроме того, на «привариваемой» поверхности метиза должен быть контактный кончик (диаметр и высота рассчитываются). Соотношение диаметра метиза к толщине привариваемой детали примерно 1/10, но в любом случае толщина не должна быть меньше 0,5 мм.
Технология.
В специальный пистолет вставляется метиз. Пистолет устанавливается в место сварки на рабочую поверхность, к которой необходимо приварить метиз. Оператор нажимает на курок, замыкает электрическую цепь и запускает сварочный цикл.
Через кончик метиза начинает протекать накопленный заряд конденсаторной батареи. Большой ток разрядки плюс малые размеры зоны контакта приводят к тому, что кончик метиза расплавляется и испаряется. Процесс происходит настолько быстро, что носит взрывообразный характер и сопровождается характерным звуком – хлопком. Ионы металла заполняют зазор между торцом метиза и поверхностью заготовки, обеспечивая необходимые условия существования электрической дуги в зазоре.
Под действием пружины метиз движется вниз, а возникшая сварочная дуга занимает всю поверхность торца метиза и расплавляет ее одновременно с поверхностью детали.
Как только торец метиза касается расплавленного металла детали, сварочная дуга гаснет. Под действием пружины метиз погружается в сварочную ванну и остается прижатым к поверхности заготовки до полной кристаллизации расплавленного металла.
При конденсаторной сварке время сварочного цикла составляет порядка 1 - 3 миллисекунд. Поскольку процесс столь скоротечен, применение защитных газов не требуется.

Уважаемый, Юрий Николаевич.

Спасибо за подробное изложение частного применения конденсаторной сварки.
Я упоминал, что конденсаторы являются лишь аккумуляторами электроэнергии. А куда и как они будут отдавать энергию зависит релазации способа сварки который заложен разработчиками сварочного оборудования.
Например:
http://www.el-mech.ru/mrk-5m.shtml
http://www.fmag.ru/el/11/2/0/63-96.htm
http://ntpo.com/patents_welding/patents ... _118.shtml
http://stankom.com/ru/catalog/welding_t ... t_car/543/
http://www.uintei.kiev.ua/RUS/offer.php ... &offid=412
http://www.ivtec.ru/techob/10/RUS_HPS9000.pdf
http://www.intersvarka.ru/svob/mt/mtk-5502.php
http://www.ostec-smt.ru/equipment/prod/295.html
http://www.laborant.ru/eltech/11/2/0/63-96.htm
http://www.laborant.ru/eltech/11/2/0/64-96.htm

С теорией в сети напряжёнка, но я нашёл немного:

http://www.svarkainfo.ru/rus/technology ... capacitor/
http://www.paton.kiev.ua/rus/prop/030.html#14
http://etwm.narod.ru/files/3.pdf (стр. 36)
http://lib.kgti.org/index.php?fetch_det ... &limit=100

Я специально убрал материалы по конденсаторной сварки метизов, т.к. сеть забита этими ссылками. Ценность конденсаторов, как аккумуляторов, заключается в том, что мы можем очень точно управлять запасённой энергией, а какой способ сварки будем использовать это уже вторично.

_________________
Захарченко Александр Иванович
Инженер. Технология и оборудование сварочного производства.

Уважаемый Александр Иванович.

Спасибо за массу ссылок. Но я уже несколько раз сообщал, что не очень доверяю интернетовской информации по причине ее не стопроцентной достоверности.
Выражу свое субъективное мнение и смею констатировать то, что именно это частное применение конденсаторной сварки наглядно показывает что всю «работу» по сварке выполняет все же электрическая дуга, расплавляя металл и привариваемого метиза и детали, к которой приваривается метиз без применения давления. И поэтому этот способ сварки, я думаю, следует отнести и к термическому классу.
А вот когда в процессе контактной сварки (точечной, шовной, рельефной) сварки еще добавляется тепловое или термическое воздействие с помощью устройств аккумулирующих электрическую энергию, в том числе и от конденсаторов, только тогда можно согласиться с определением ГОСТ 19521-74 «Сварка металлов. Классификация». (правда, хотелось бы знать, обновлялся ли этот ГОСТ).

Уважаемый, Юрий Николаевич.

Моё субъективное мнение выражается в том, что конденсаторная сварка метизов относится к способу контактной рельефной сварки. "Дуга" или не "дуга" выполняют работу до сварки (разогрев и подготовку торцев деталей для сварки), а сварку (осадку) выполняет давление (например, усилие пружины).

_________________
Захарченко Александр Иванович
Инженер. Технология и оборудование сварочного производства.

Ладно, Александр Иванович, на субъективных мнениях и остоновимся.

Я просматривал руководство такой машины на автозаводе по сборке опелей. Там принцип сварки заключается в том, что детали вначале замыкаются, после чего шпилька отводится (незря пистолет, показанный по ссылке http://www.forwarden.com/goods.php?id=352, указанной ранее называется подъемного типа) в зазоре образуется дуга, плавящая металл, после чего детали быстро сжимаются. И здесь принцип работы больше напоминает стыковую сварку оплавлением, чем контактную сварку. Постараюсь найти рисунки с увиденного руководства - по ним это хорошо видно.

И предыдущего поста тов merkle
" ...и, кроме того, на «привариваемой» поверхности метиза должен быть контактный кончик (диаметр и высота рассчитываются)"

- расскажите как расчитывать. Спс.

Тов. merkle давно небыло. Найду рекомендации - отпишу.

_________________
Захарченко Александр Иванович
Инженер. Технология и оборудование сварочного производства.

Кто то подскажет, как фото со своего компа сюда вставить? Хотел чудо свое показать...

Тишина...

Сохранить своё фото например моём мире на mail.ru или ещё где.

Копировать ссылку на изображение и вставить в сообщение, выделить эту ссылку и нажать Img

_________________
Захарченко Александр Иванович
Инженер. Технология и оборудование сварочного производства.

Задача - сделать аппарат для контакной сварки одновременно 10-20 точек тонкой нержавейки. Толщина 0,2-0,4. Конденсаторная сварка кажется наиболее простым решением сделать источник на много точек. Нет понимания влияния напряжения на процесс сварки. Нашел инфу, что в ручных трансформаторрных аппаратах напряжение от 2 до 5 В. В конденсаторных упоминается до 60 В. Можете подсказать влияние напряжения на процесс сварки?