Zgrzewanie oporowe liniowe
Charakterystyka metody
Zgrzewanie oporowe liniowe jest metodą łączenia, w której złącze jest tworzone przez wiele zgrzein punktowych, jedna obok drugiej wzdłuż określonej linii, w wyniku zastosowania elektrod krążkowych doprowadzających prąd elektryczny zgrzewania i wywierających docisk zgrzewania (rys. 5.11).
Każda kolejna zgrzeina punktowa wchodząca w skład zgrzeiny liniowej powstaje w identyczny sposób, jak przy zgrzewaniu oporowym punktowym. Podobne są więc zjawiska cieplne i elektryczne, jedynie występuje znacznie intensywniejsze bocznikowanie prądu zgrzewania. Natężenie prądu bocznikowania jest jednakże nieco zmniejszone w stosunku do bocznikowania zimną zgrzeiną punktową dzięki wysokiej tempera-turze i jednocześnie bardzo dużej oporności metalu jądra zgrzeiny wykonanej poprzednim impulsem prądu cyklu zgrzewania liniowego. Ruchomy styk elektrody krążkowej z powierzchnią zgrzewanych przedmiotów
znacznie zwiększa oporność stykową w stosunku do zgrzewania oporowego punktowego, stąd tez ich żywotność jest mniejsza.
Rys. 5.11 Przebieg procesu zgrzewania oporowego liniowego z przerywanym przepływem prądu; Iz - natężenie prądu zgrzewania pojedynczej zgrzeiny, Vz- prędkość zgrzewania, Ib1, Ib2 -
natężenie prądu bocznikowania, Pz- siła docisku zgrzewania, a – podziałka zgrzein, tz - czas przepływu prądu zgrzewania, tp - czas przerwy, tc - całkowity czas trwania jednego cyklu
zgrzewania, Jz – prąd zgrzewania, Ip – natężenie prądu podgrzewania wstępnego
Źródło Klimpel Andrzej, Spawanie zgrzewanie i cięcie metali- Wydawnictwa Naukowo- Techniczne Warszawa 1999
Zalecane wymiary i kształt zgrzeiny oporowej liniowej; b - szerokość zgrzeiny, H - wysokość zgrzeiny, h - głębokość odcisku elektrod, s - szerokość powierzchni roboczej elektrod, Makrostruktura złącza zakładkowego blach ze stali C-Mn o grubości 1,0 do 1,0 mm, zgrzanego oporowo liniowo, pow. l0x
Przy zgrzewaniu oporowym liniowym stosuje się prąd przemienny lub prąd stały. Zgrzewanie jest prowadzone jako zgrzewanie dwustronne jednym lub dwoma szwami oraz jednostronne -jednym lub dwoma szwami (rys. 5.12), w zależności od wymiarów i kształtu zgrzewanej konstrukcji, dostępu elektrod krążkowych lub specjalnych wymagań dotyczących wyglądu powierzchni zewnętrznej.
Rys. 5.12 Zalecane techniki zgrzewania oporowego liniowego: a) dwustronne, b) jednostronne Źródło Klimpel Andrzej, Spawanie zgrzewanie i cięcie metali- Wydawnictwa Naukowo-
Techniczne Warszawa 1999
Parametry zgrzewania oporowego liniowego Parametry zgrzewania oporowego liniowego to:
- natężenie prądu w kA, - siła docisku w kN,
- prędkość zgrzewania w mm/min, - czas przerwy w przepływie prądu w s,
- wymiary robocze i rodzaj materiału elektrod,
- czas przepływu prądu zgrzewania (czas zgrzewania) w s.
Zależności między parametrami zgrzewania i ich wpływ na przebieg procesu są podobne jak przy zgrzewaniu oporowym punktowym.
Technologia i technika zgrzewania
Zgrzewanie oporowe liniowe w zależności od rodzaju zgrzewanych konstrukcji może być prowadzone następującymi technikami:
- zgrzewanie na zakładkę, - z rozwalcowaniem szwu, - liniowo – doczołowe, - liniowo – garbowe.
Zgrzewanie oporowe liniowe na zakładkę jest stosowane do łączenia przedmiotów płaskich lub z wywiniętymi kołnierzami, wykonanych ze stali, niklu, aluminium i stopów aluminium, stopów miedzi o grubości do 3 mm.
Zgrzewanie z rozwalcowanym szwem stosuje się do łączenia blach ze stali niskowęglowych i niskostopowych walcowanych na zimno o grubości do 3 mm.
Zgrzewanie liniowo – doczołowe polega na zastosowaniu taśmy lub drutu metalowego ułożonego z obu stron dociśniętych do siebie doczołowo łączonych przedmiotów.
Zgrzewanie oporowe liniowo-garbowe polega na wykorzystaniu dużej koncentracji prądu i docisku na małej powierzchni garbu liniowego, wytłoczonego w jednym ze
zgrzewanych przedmiotów wzdłuż założonej linii zgrzewania.
Zgrzewanie oporowe garbowe
Charakterystyka metody
Zgrzewanie oporowe garbowe jest modyfikacją zgrzewania oporowego punktowego i polega na łączeniu przedmiotów w obszarach wyznaczonych położeniem naturalnych lub specjalnie wykonanych występów, w jednym lub w obu zgrzewanych przedmiotach, zwanych garbami (rys. 5.13 do 5.15). W przypadku zgrzewania blach na zakładkę
początkowo bardzo mała powierzchnia styku garbu ze zgrzewanym drugim przedmiotem sprawia, że gęstość prądu i naciski jednostkowe są bardzo duże, w wyniku czego następuje szybkie nagrzanie styku obu przedmiotów, część środkowa garbu nagrzewa się do stanu plastycznego, zwiększa się jego powierzchnia styku i garb w środkowej części odkształca się a pod wpływem stale działającego docisku zgrzewania jest wtłaczany do blachy, z której był wyciśnięty. W wyniku cofnięcia się środkowej części garbu, aż do styku z elektrodą
doprowadzającą prąd zgrzewania, tworzy się styk pierścieniowy z pozostałą częścią garbu o niższej temperaturze, a więc mniejszej plastyczności niż środkowa część garbu. Pierścień ten jest nagrzewany do stanu plastycznego a następnie ciekłe-go, przy jednoczesnym powrocie środkowej części garbu do styku z drugim przedmiotem, w wyniku odkształcania się całej objętości garbu. Dalszy przepływ prądu i działa-nie siły docisku sprawia, że
następuje nagrzewanie całego obszaru styku do stanu ciekłego i utworzenie zgrzeiny (rys.
5.13).
Rys. 5.13 Przebieg procesu zgrzewania oporowego garbowego przedmiotu płaskiego z garbem tłoczonym: E - elektroda zgrzewarki, Pz- siła docisku zgrzewania, Z - zgrzeina w stanie ciekłym.
Makrostruktura złącza zakładkowego trzech blach ze stali niskostopowej o grubości 1,2 do 1,2 + 1,5 mm zgrzanego oporowo garbowo w stanie ciekłym, garb wytłoczony w blasze środkowej,
pow. 10x
Źródło Klimpel Andrzej, Spawanie zgrzewanie i cięcie metali- Wydawnictwa Naukowo- Techniczne Warszawa 1999
Rys. 5.14 Przebieg procesu zgrzewania oporowego garbowego blachy z kołkiem; Pz- siła docisku zgrzewania, E - elektroda zgrzewarki, S - zgrzeina w stanie stałym
Źródło Klimpel Andrzej, Spawanie zgrzewanie i cięcie metali- Wydawnictwa Naukowo- Techniczne Warszawa 1999
Rys. 5.15 Przebieg procesu zgrzewania oporowego garbowego blachy ze śrubą z garbami wykonanymi w łbie śruby; Pz- siła docisku zgrzewania, E - elektroda zgrzewarki, S - zgrzeina w
stanie stałym
Źródło Klimpel Andrzej, Spawanie zgrzewanie i cięcie metali- Wydawnictwa Naukowo- Techniczne Warszawa 1999
Parametry zgrzewania
Podstawowe parametry zgrzewania oporowego garbowego to:
- natężenie prądu w [kA], - siła docisku w [kN], - czas zgrzewania w [s].
Podobnie jak przy zgrzewaniu punktowym, w zgrzewaniu garbowym stosuje się proste i złożone programy zgrzewania jedno- i wieloimpulsowego.
Zastosowanie zgrzewania oporowego garbowego
Zgrzewanie oporowe garbowe jest stosowane głównie w produkcji seryjnej i masowej, przy wytwarzaniu konstrukcji ze stali niskowęglowych i niskostopowych oraz stali odpornych na korozję w przemyśle motoryzacyjnym, elektrotechnicznym, maszyn cięż-kich, sprzętu
gospodarstwa domowego, budownictwie itd. Zgrzewanie oporowe garbowe jest uznawane za najekonomiczniejszą metodę łączenia części tłoczonych z blach, nakrętek, śrub, sworzni, rurek i podobnych elementów z masywnymi korpusami, płyt-kami, blachami czy kształtownikami, drutami, prętami oraz rurami, w złączach krzyżowych itd. Oprócz zgrzewania stali bardzo dobre
wyniki uzyskuje się przy zgrzewaniu garbowym przedmiotów wykonanych z blach stalowych pokrytych metalicznymi po-włokami ochronnymi.
