Файл: Изучение технологии и оборудования точечной контактной сварки (на примере машины мт2201).docx

Министерство просвещения Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего образования

«Российский государственный профессионально-педагогический университет»

Институт инженерно-педагогического образования

Кафедра инжиниринга и профессионального обучения в машиностроении и металлургии

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

«Изучение технологии и оборудования точечной контактной сварки

(на примере машины МТ-2201)»

Выполнил:

студент гр.ЗВТС-301 Макушев Д.П.
Проверил: Плаксина Л.Т.

Екатеринбург

2022

1. В чем заключается сущность точечной контактной сварки?

Точечная контактная сварка – способ сварки, при котором заготовки соединяют по отдельным ограниченным участкам касания, условно называемыми точками. Обычно сваривают заготовки толщиной 0,05 – 6 мм, можно сваривать заготовки толщиной от 10 мкм (в изделиях микроэлектроники) до 30 мм (при изготовлении стальных балок, рам). Основной тип соединения – нахлесточное.

Заготовки, сжатые между электродами усилием Р, нагревают протекающим через них кратковременным импульсом тока. Тепло, при этом, выделяется как на внутренних сопротивлениях заготовок, так и на контактных сопротивлениях между ними.

Получить стабильно качественные точки можно при нагреве металла в зоне соединения до расплавления с образованием между заготовками общего литого ядра определенных размеров. Эти размеры регламентированы ГОСТ 15878-79. Основным из них является диаметр ядра точки, который ориентировочно равен , где - толщина более тонкой в соединении заготовки, мм.

2. Назовите этапы формирования сварного соединения при точечной сварке.

Технологический процесс изготовления деталей с применением точечной сварки состоит из следующих операций:

- подготовка поверхностей заготовок (удаление с них окисных пленок и различных загрязнений);

- сборка;

- прихватка;

---

- сварка точек;

- антикоррозионная защита;

- правка;

- механическая доработка;

- контроль качества промежуточных операций;

- контроль качества готового изделия в целом.

3. Назовите основные параметры режима сварки.

Важнейшим условием получения качественных сварных точек является выбор оптимального режима сварки с обеспечением этого режима путем подбора соответствующей контактной машины и ее настройки. Режим сварки выбирают в зависимости от толщины заготовок и теплофизических свойств материала. Затем его корректируют с учетом конкретных условий, сваривая и испытывая опытные образцы. Уточненный (оптимальный) режим фиксируют в соответствующей технологической документации и выдают разрешение на сварку промышленных изделий.

Параметрами режима, от которых зависят размеры, структура и прочность сварной точки являются:

1. Сварочный ток – I_св, А;

2. Время сварки (время протекания тока через заготовки) – t_св, с;

3. Усилие сжатия заготовок электродами – Р, Н;

4. 
   Диаметр или радиус сферы контактной поверхности электрода – d_э (R_э), мм.
   

4. От чего зависит выбор оптимального режима сварки для получения качественных сварных точек?

Исходные значения указанных параметров определяют:

а) по справочным таблицам (табл. 1);

б) по эмпирически установленным соотношениям между параметрами режима и толщиной свариваемых заготовок.

Для низкоуглеродистых сталей эти соотношения равны:

I_св = 6500* , А;

t_св = (0,2- 0,4)* , с;

Р = (1500-2000)* , Н;

d_э = (2 +3), мм,

где - толщина наиболее тонкой заготовки, мм;

в) на основе расчетных методик, например, определение величины сварочного тока по количеству затрачиваемой на сварку энергии.

5. Чем отличается мягкий режим сварки от жесткого режима?

Таблица 1 - Ориентировочные режимы точечной сварки низкоуглеродистой стали

, мм	dэ, мм		Iсв, А	tсв, с	Р, Н	min шаг точек, мм
	номинальное значение	предельное значение
Мягкие режимы сварки
0,5+0,5 1+1 2+2 3+3	5 5 7 9	+1 +1 +1 +1,5	4000-5000 6000-8000 9000-14000 14000-18000	0,1-0,2 0,2-0,4 0,3-0,6 0,6-1	500-1000 1000-2000 2500-3000 5000-8000	8 11 17 21
Жесткие режимы сварки
0,5+0,5 1+1 2+2 3+3	5 5 7 9	+1 +1 +1 +1,5	6500-7000 8000-9000 11500-14000 17000-19000	0,1-0,14 0,14-0,18 0,24-0,3 0,4-0,56	2000-2500 3000-4000 9000-10000 13000-15000	8 11 17 21

---

6. Расскажите о порядке выполнения лабораторной работы.

1. 
   Изучить конструкцию, назначение и размещение узлов и элементов точечной машины. При изучении необходимо использовать машину МТ-2201, ее техническое описание, комплект плакатов.
   

Внимание! Проверить заземление машины.

2. 
   Проверить работу узлов машины на холостом ходу:
   
3. 
   Открыть вентили, подводящие в машину воду и сжатый воздух;
   
4. 
   Разорвать цепь первичной обмотки сварочного трансформатора, вынув один из ножей переключателя ступеней;
   
5. 
   Подать напряжение на машину, включить цепи управления;
   
6. 
   С помощью редуктора по манометру установить давление в пневмосистеме 0,3 – 0,4 МПа.
   
7. 
   С помощью регулятора цикла сварки задать продолжительность операций «Сжатие», «Сварка», «Проковка», «Пауза»;
   
8. 
   Проверить работу механизма сжатия: при кратковременном нажатии на пусковую педаль произойдет однократное срабатывание.
   
9. 
   Освоить технику выполнения точечной сварки и исследовать влияние параметров режима на качество сварного соединения:
   
10. 
    Подготовить образцы под сварку, очистив их поверхность от окислов и загрязнений;
    
11. 
    Подготовить машину к сварке;
    
12. 
    . Подобрать ориентировочный режим сварки в зависимости от толщины и материала свариваемых заготовок (табл. 1). Этот и другие исследуемые режимы занести в таблицу 2.
    
13. 
    Настроить машину в соответствии с рекомендуемым ориентировочным режимом сварки.
    

Необходимую вторичную ЭДС (ступень) трансформатора, обеспечивающую заданный сварочный ток, определяют одним из следующих методов:

а) по внешним характеристикам машины;

б) путем расчета по формуле;

в) непосредственным измерением сварочного тока специальными приборами при измерении ЭДС трансформатора.

Усилие сжатия электродов устанавливают редуктором по манометру в соответствии с таблицей, размещенной на корпусе машины. Время сварки устанавливается регулятором цикла сварки. Диаметр контактной поверхности электрода проверяют, при необходимости затачивают, кроме того, обеспечивают соосность верхнего и нижнего электродов.

---

14. 
    Сварить образцы, испытать их, результаты занести в таблицу 2.
    

Таблица 2 - Режим сварки и оценка качества сварных точек

№ образца	Режим сварки			Диаметр ядра сварной точки dя, мм		Оценка качества точек: выплески, размеры вмятин и др.
	Iсв, А	Рос, Н	tсв, с
Рекомендуемый ориентировочный режим
1	2	3	4		5		6
Исследование
2
Исследование
2
Исследование
3

18. 
    Исследовать влияние I_св, t_св, Р_ос на качество сварных точек с целью оптимизации режима сварки. Для этого сварить образцы как при уменьшенном, так и при увеличенном значениях одного из исследуемых параметров при неизменных рекомендуемых значениях трех других параметров режима. Результаты испытаний занести в таблицу 2.
    

Примечание: в графе I_св вместе с числовым значением тока указывать номер ступени, на которой будет обеспечен этот ток.

19. 
    Построить графические зависимости:
    

d_я = f (I_св); d_я = f (Р_ос); d_я = f (t_св);

Проанализировать эти зависимости и данные табл. 2, сделать выводы, рекомендовать наиболее оптимальный режим сварки.

20. 
    Оформление отчета.
    

7. Назовите основные дефекты, которые возникают при отклонении от оптимальных режимов сварки и нарушении технологического процесса.

---

Нарушение технологического процесса и отклонение от оптимальных режимов сварки приводят к образованию дефектов в сварном точечном соединении:

1) занижению размеров литого ядра точки или полному его отсутствию (непровар);

2. 
   выплеску расплавленного металла из под электродов (наружный выплеск);
   

3) нарушению сплошности литого ядра или околошовной зоны (рыхлости, раковины, трещины);

2. 
   переносу металла электродов на поверхность заготовок;
   

5. 
   ухудшению структуры и свойств металла ядра и околошовной зоны.
   

---