Точечная сварка: особенности, технология проведения и возможные дефекты

 Точечная сварка - популярный способ сваривания различных металлических конструкций.

При помощи него можно быстро и качественно соединить различные тонкие металлы. По этой причине этот вид сварки часто применяются при изготовлении электротехнических приборов, а также при соединении листовой стали с толщиной не больше 2 мм.

Благодаря тому, что точечная технология достаточно простая, ее часто применяют в домашних условиях и на производстве. Но все же чтобы во время ее проведения не возникло проблем стоит изучить главные особенности и нюансы.

Общая информация

Что такое точечная сварка и для чего она используется? Этот вопрос интересует начинающих специалистов, которые занимаются изготовление конструкций из металлов. Это распространенный метод сваривания, который относится к подвиду контактной сварки. Во время процесса металлические элементы привариваются друг к другу в одной или в нескольких точках.

Прочность сварного шва может зависеть от структуры и параметров точек. Кроме этого на показатели прочности соединения оказывают влияние другие не маловажные факторы:

• свойства используемых электродов;
• сварочный ток;
• период протекания тока через свариваемые элементы;
• степень усилия сжатия;
• поверхность компонентов, которые используются для сваривания.

Контактная точечная сварка является востребованным методом сваривания металлических изделий. Он обладает высокой производительностью, а также имеет широкую область использования. Его применяют в разных сферах производства:

• для сваривания тонких деталей при изготовлении электротехнических приборов;
• в автомобилестроении, особенно, когда требуется сварить тонкие стальные листы с толщиной от 2 до 20 мм;
• в самолетостроении;
• в судостроении;
• в машиностроении и других областях.

Рассматривая, где применяется точечная сварка, стоит обратить внимание не то, что этот метод используют при прокладке нефтепроводов и газопроводов.

Принцип проведения работ

Технология контактной точечной сварки обладает характерными особенностями, которые необходимо учитывать при ее проведении. Во время процесса используется тепло, которое проявляется при пропускании тока по электродам через соединяемые внахлест металлические элементы в зоне их плотного сжатия. Именно оно и производит нагревание металлического сплава и его последующее расплавление.

Вместе с пропусканием электрического тока выполняется сжатие металлических частей электродами. Во время тесного контакта расплавленных областей возникает их постепенное сплавление, которое усиливается точечным диффузным проникновением, проявляющееся во время сжатия частей металла.

В отличие от других методов сваривания точечная TIG сварка имеет следующие свойства:

1. Быстро соединяет металлические элементы (всего за несколько секунд).
2. Во время нее используются большие значения электрического тока (свыше 100 Ампер).
3. Наблюдается небольшое напряжение в рабочей зоне (от 1 до 10 В).
4. Использование сжимающего сдавливания в точке сваривания (от 10 до 100 кг и выше).
5. Точечная область плавления.

Фазы процесса

Чтобы понять, как работает точечная сварка, стоит рассмотреть основные фазы процесса, а всего их три. Каждая имеет характерные особенности, которые оказывают влияние на итоговые результаты. В первой фазе производится сжатие металлических компонентов. Это вызывает появление пластичной деформации в области контакта. Для этих целей сварочное оборудование дополнено специальными клещами.

При проведении второй фазы подается ток к зоне контакта. Это вызывает расплавление металла в точке сваривания и образование расплавленного ядра. Пока проходит ток, наблюдается расширение ядра до максимальных показателей. Сжимание свариваемых компонентов вызывает образование пояса с плотной структурой вокруг жидкого ядра, именно он предотвращает выход расплавленного металла за пределы сварочной зоны.

Во время третьей фазы сварочный ток выключается, а металл в это время остывает и кристаллизуется. При охлаждении прижимное состояние элементов сохраняется некоторый период, это снимает напряжение.

Стоит отметить! Все важные требования и правила проведения работ указываются в ГОСТах и документации. А подробная схема точечной сварки с указателями поможет понять, как должен правильно проводиться процесс сваривания.

Достоинства и недостатки

Точечная сварка проволоки имеет положительные и отрицательные качества, которые обязательно нужно рассмотреть, перед тем как приступать к работам. От них будут зависеть прочностные характеристики сварного соединения.

К преимуществам сварочной технологии можно отнести:

1. Для проведения работ не потребуется применять электроды, проволоку и флюсы. Это сэкономит не только время, но и деньги.
2. Сварной шов получается ровным и прочным.
3. Деформация незначительная, она может наблюдаться только в местах точек.
4. Простое и легкое проведение. Контактная точечная сварка может с легкостью проводиться своими руками.
5. При помощи данного метода сваривания можно соединять как толстые, та и ультратонкие детали.
6. Возможность автоматизации и роботизации сварочного процесса.
7. Высокая культура производства.
8. При проведении сварочных работ наблюдается высокая экологичность. Это значит, что данная технология не оказывает негативного влияния на состояние здоровья.
9. Высокая производительность. Точечная технология способна выполнять большой объем работ, за минуту она формирует до нескольких сотен сварных точек.

Автоматическая и ручная точечная сварка имеет негативные качества, но по сравнению с достоинствами их не так много и они незначительные. К недостаткам данной технологии можно отнести:

• точечное сваривание подходит только для соединения внахлест тонких листовых стальных изделий и стержневых материалов;
• готовые соединения имеют низкую герметичность в отличие от швов, которые производятся при помощи сварки с использованием электродов;
• сложное диагностирование сварного соединения;
• высокие требования к чистоте металла при сварке;
• для работы с оборудованием необходимо иметь опыт, требуется уметь правильно его настраивать.

Технология точечной сварки

Многие интересуются, как сделать точечную сварку в домашних условиях? Но перед тем как начинать ее самостоятельное изготовление стоит изучить особенности проведения сварочного процесса. Технология состоит из нескольких этапов, каждый из которых осуществляется с соблюдением важных требований и правил.

Точечная контактная сварка проволоки и других металлических изделий проводится в несколько этапов:

1. На начальном этапе требуется провести подготовку металлических поверхностей. Свариваемые элементы требуется очистить от лакокрасочных покрытий, а также материалов, которые могут затруднять проведение тока. После очистки материалы должны без напряжения плотно прижиматься друг к другу.
2. Сжимание свариваемых элементов. При помощи привода клещей необходимо плотно сжать поверхности, произойдет их частичное деформирование. Это обязательное условие, он требуется для улучшения проводимости тока между контактами клещей.
3. Нагревание свариваемых металлических элементов электрическим импульсом. Чем толще элементы, тем дольше требуется удерживать нагревание. Для работ может использоваться импульс с постоянной и с регулируемой (переменной) силой тока.
4. В оборудовании с автоматическим управлением присутствует этап ослабления давления на детали - это необходимо для предотвращения выдавливания металла из расплавленного ядра. Если для сварки применяются ручные клещи с механическим управлением, то этот этап пропускается.
5. Далее происходит отключение тока. Визуально момент отключения можно выявить по степени нагрева зоны между электродами. После того как металлическая структура становится красного цвета, необходимо отпустить ток.
6. Прижим и проковка в период остывания металла. Данные действия требуются для формирования прочной структуры сварочной точки.

Важно! Настройки оборудования, которое используется для сварки, зависят от вида металла. На качество сварного шва влияют разные факторы - технология сварочного процесса, тип импульса, режимы сжатия элементов.

Дефекты и причины их появления

Многоточечная сварка востребованный метод, который используется на производствах и в домашних условиях. При помощи него можно произвести соединение тонких металлических изделий, а сам шов выходит прочным и качественным. Однако даже во время данного способа сварки могут возникать некоторые дефекты, которые могут негативно влиять на качество результата.

Среди основных дефектов можно выделить:

1. Прожог. Этот дефект имеет вид отверстия, которое возникает в обеих деталях. Сплавленные края с легкостью отрываются. Перегревание и стекание металла может возникнуть из-за нескольких условий - применение высокой силы тока, большая длительность импульса, избыточная сила сжатия. Чтобы предотвратить прожог рекомендуется снизить силу тока и прижимания.
2. Выплескивание и растекание металла. При сильном сжимании или при использовании долговременного слабого импульса металл может выйти из ядра, а на его области появляются пустоты. Во время рабочего процесса выплескивание металла имеет вид искр, которые вылетают из точек. До определенного предела выплескивание не наносит особый вред качеству шва, но все же наличие этого факторы снижает прочность сварного соединения.
3. Непровар. Не прогревание ядра может проявляться по ряду причин - слабая степень подаваемого импульса, оказание недостаточной силы сжатия, ослабление клещей. Непровар может возникнуть в случаях, когда сварные точки находятся рядом - соседняя точка выступает шунтом, через который может проходить часть объема электрической энергии. Это значит, что она не будет применяться для расплавления металла.
4. Уменьшение показателей диаметра сварки. Недостаточная площадь расплава может появляться в случаях, когда подается слишком короткий импульс или наблюдается не слишком плотное прилегание свариваемых элементов. В данных ситуациях в одной точке может быть один или несколько микросплавов, в сумме они значительно слабее цельной точки.

Как исправить дефекты

Контактная или бесконтактная точечная сварка должна выполняться в соответствии с определенной технологией. Но все же этот метод обладает некоторые сложностями, которые могут привести к появлению разных дефектов. А тяжелая и неточная диагностика не дает точной картины о качестве и виде полученного сварного соединения.

Если после проведения сварки будут выявлены вышеперечисленные дефекты, то для их устранения можно воспользоваться следующими рекомендациями:

• провести повторное проваривание точки;
• высверливание и последующая сварка при помощи полуавтомата;
• если отмечаются наружные выплески металла, то их можно аккуратно зачистить;
• проковка горячей точки;
• установка сварной или вытяжной заклепки.

Покупать или сделать своими руками

Самодельная точечная сварка для сварки авто и других изделий позволяет существенно сэкономить деньги на покупку оборудования. Профессиональные приборы стоят достаточно дорого, по этой причине они в основном применяются на производствах, где объем работ с лихвой перекрывает затраты на закупку сварочного оборудования.

Но вот как самому сделать точечную сварку? Конечно, для этого могут потребоваться определенные знания, опыт. Дополнительно можно изучить специальную литературу, инструкции с процессом сооружения домашнего сварочного аппарата. Для облегчения процесса может применяться специальная схема точечной сварки своими руками.

Самодельная точечная сварка может использоваться для кузовных работ, для ювелирного дела, для изготовления, ремонта различных радиоприборов. Оборудование всегда пригодится для работ в гараже. При работе с ним не будет возникать особых сложностей, а если соблюдать все правила технологии, то можно будет получить прочные и качественные сварные швы.

Точечная сварная технология является универсальный методом соединения металлических конструкций, который может использоваться на производстве и в домашних условиях. Но все же чтобы получить прочный и качественный шов необходимо знать важные нюансы, правила и принципа проведения работ. Не стоит забывать про возможные дефекты, которые могут негативно отразиться на структуре соединения изделий.

Интересное видео