Детали к шовной сварке готовят так же, как для точечной. При плохой очистке деталей ток шунтирования уменьшается и качество шва ухудшается. Коробление деталей уменьшают прихваткой по оси шва точками без глубоких вмятин с шагом 50 — 100 мм. Созданы приспо­собления для сборки, в которых пружины убираются автоматически при подходе электрода.

Очень плотная сборка усиливает шунтирование тока, а сборка с большими зазорами ведет к набеганию металла и нарушению герме­тичности соединения, в особенности на кольцевых деталях. Кольцевые детали следует равномерно прихватывать по периметру шва.

Нахлестка а выбирается в зависимости от б (см. табл 18). Нахле­стка при однорядном шве у низкоуглеродистой и нержавеющей сталей примерно в 2 раза меньше нормального шага между точками; для алю­миниевых сплавов нахлестка больше шага на 3 — 6 мм.

§ 43. Режимы сварки

Режимы выбирают по технологической карте, ориентировочным данным (табл. І9) или номограммам (рис. 116) с учетом оборудования, б и свойств металла, а также требований к качеству.

Ш

Режим задается /0) Рс, диаметром и профилем электрода, vc или ST. По номограмме для скорости сварки ус — 4 м/мин деталей тол­щиной 1 мм необходим ток 19 — 20 кА и усилие сжатия 530 — 540 кгс (см. рис. 116 — пунктирная линия). Крива» А ограничивает, рабочую область сварки. При шаговой сварке и сварке отдельными, точками указывают ta н tn. Усилие сжатия Рс растет с увеличением б и проч­ности металла, стойкости электродов и мощности,, используемой при сварке.

Ток при шовной сварке на 15 — 40% больше,, чем при точечной из-за шунтирования и более жестких режимов, а давление практически такое же, а /с меньше, чем при точечной сварке. Скорость сварки вы-

бирают по ta и 1В с учетом перекрытия точек, хотя герметичная сварка возможна без перекрытия.

Скорость сварки лимитируется мощностью машины, свойствами металла и условиями его кристаллизации.

Режим проверяют технологической пробой или комплексом ис­пытаний, предусмотренных ТУ на деталь.

Обычно критерием качества шва является герметичность. Глу­бина вмятин обычно не должна превышать 10% двойной толщины, а

перекрытие должно состав­лять 10 — 20%. Внутренние дефекты (непровар, выплески, трещины, раковины) и дефор­мации предупреждаются над­лежащим выбором термоме­ханического цикла, режимов сварки, формы и размеров электродов и соблюдения ус­тановленной технологии. Вы­сокопроизводительные режи­мы с большими v0 выбирают в зависимости от условий кристаллизации металла и ядра.

При неподвижном ролике диаметром D длина контакта В с деталью пропорциональна коэффициенту k, зависящему от усилия сжатия Рс

где 62 — коэффициент, пропорциональный ST.

С уменьшением v0 ток во избежание подплавления уменьшают, что при увеличении шунтирования уменьшает 1Я.

С увеличением vc максимальный ток растет, а диапазон допусти­мых токов уменьшается (рис. 117, б).

При чрезмерных токах наблюдается перегрев или пережог, при малых — непровар. Зона пережога определяется теплом, выделенным на поверхности шва, т. е. током, сопротивлением 7?эд, размерами де­тали, профилем и диаметром ролика (электрода), а также отводом тепла в ролики и детали.

Шаг между точками увеличивается с увеличением длительности протекания тока tG и скорости vc (рис. 117, в).

Длина ядра и длительность пауз (или расстояние между ядрами) зависят от б, v0, /с и tc. При скорости vc = 5 м/мин и tG = 2 пер. длина ядра 1Я растет интенсивнее с увеличением толщины (рис. 117, г). При малой толщине длительности паузы 5 — 6 периодов и расстоя­нии между точками 7 — 8 мм рост ядра прекращается очень быстро.

С уменьшением tn при прочих равных условиях уменьшается 1Я, что обусловлено изменением условий шунтирования и сопротивле­ния R.

5

2 Ч 6 1с, м/мин

о)

Рис. 117. Зависимость длины ядра точки 1Я при шовной сварке от скорости vc при разных tc, sт и 1С (а) и от длительности пауз ta при разной толщине полос б (г), а также шага sT от длитель­ности импульса тока tc при разных vc (в) и сварочного тока 1а от скорости vc (б) для рабочей области

Ориентировочные режимы сварки (см. табл. 19 и 20) рекомен­дуются для деталей с отношением бх : б2 не более 1 : 3 из неупрочнен - ного одинакового материала или при благоприятном сочетании свойств разноименных материалов (сталь Х18Н10Т+30ХГСА). Вместе с тем листы б = 2 + 6 мм из низкоуглеродистой стали не всегда сва­риваются качественно, хотя их точечная сварка вполне доброкачест­венна. При неблагоприятном сочетании (тонкий лист из более тепло­проводного материала, чем толстый) соотношение уменьшается до 2:1. Колебания б в диапазоне ± 10% обычно мало влияют на размеры
и качество соединений. Параметры режима выбирают по тонкой де­тали.

В режимах обычно указывается максимальный конечный ток или его плотность для машин переменного тока с ZK э = 250 мкОм При больших Z*,,. в контакте будет меньше, хотя его среднее значение может оставаться неизменным. Значения /шах при сварке различных металлов из-за разницы в /?„ (при одинаковом d и б) могут быть не­равны.

При мягких режимах (пониженных vc и ST) структуры благоприят­нее, хотя при этом резко возрастают деформации и усиливается изноо электродов. На конце шва для устранения трещин ток за 5 — 7 пе­риодов снижают. Индукционная или печная термообработка соеди­нений, сваренных на жестких режимах при повышенном на 15 — 30 % /с и на 15 — 20% Рс обеспечивает достаточно пластичные соединения, если ее во избежание трещинообразования осуществляют не позднее чем через 8—24 ч после сварки. Рационально совмещение сварки с электротермообработкой по циклу (рис. 118), реализуемому через 4 — 5 рабочих циклов от начала шва. Шаговое перемещение детали при этом увязывается с двухимпульсным циклом и автономным ре­гулированием /с, (с и tn, /т, Рс, Рт при программном изменении дав­ления в паузах между импульсами сварки, электротермообработки и между циклами.

Рабочий цикл в установившемся процессе при неподвижном элек­троде состоит из стадии образования ядра, стадии кристаллизации с охлаждением до Ас1 с принудительным охлаждением электродов и стадии высокого давления При выключении тока давление снижается до сварочного и изделие перемещается на длину шага. Скорость ох­лаждения уменьшается, так как электрод уходит из горячей зоны. Подогрев соседних участков металла ускоряет по сравнению с точеч­ной - сваркой образование ядра. Наружное водяное охлаждение при шовной сварке ряда материалов недопустимо и его заменяют внутрен­ним. Сварка с эяектротермообработкой уменьшает деформацию из­делия и обеспечивает при высокой прочности весьма высокую пластич­ность шва.

Свинцовые, цинковые и оловянистые по­крытия деталей налипают на электроды. Для устранения этого и повышения vc используется отожженная медная или латунная про­волока диаметром 1,5 мм, которая непрерывно перемещается в пазах электрода.

Можно применять прокладки между электродом и покрытием. Стали толщиной 0,8; 0,95 и 1,2 мм с алюминиевым покрытием тол­щиной 11 и 22 мкм сваривают так же, как при точечной сварке при ширине электрода 7 мм н пс = 150 см/мин. Усилие сжатия Рс соот­ветственно равно 400,

430 и 450 кгс, а ток ра­вен 17 — 19, 16 — 18 и 18—10 кА. При повы­шении vc до 230 см/мин при 1а — 18 — 20 кА для деталей толщиной 0,95 и 1,2 мм необходи­мо Рс = 430 и 500 кгс.

Хромированная низко­углеродистая сталь при пониженном токе на 10% сваривается каче­ственно.

При шовной сварке обычно шов выполняют за один проход. Замкнутые или прерванные швы перекрывают 5—8 точками при большем на 15 — 20% токе, а места пересечения про­дольных и поперечных швов иногда дополнительно скашивают.

Короткие детали сваривают непрерывно, а длинные (для умень­шения деформации)— от их середины к краям. Величина деформации при шовной сварке в несколько раз больше, чем при точечной. Обкатка шва роликами вхолостую почти полностью устраняет сварочные на­пряжения.

В герметичн о-п рочных швах 5ту сталей обычно близок к 2 — 2,5 б, а у алюминиевых сплавов к 3 6. Он увеличивается с увеличением vc и 4 и уменьшается с уменьшением tu. Длительность tc обычно кратна периоду переменного тока (0,02 с). Ориентировочные режимы (см. табл. 19, 20) корректируют в зависимости от вида обору­дования и требований к соединению.

Короткие обечайки с б = 0,2 — 0,3 мм сваривают при токе 1,5 — 7,8 кА и давлении 50 — 70 кгс/мм2. Возможно формиро­вание ребер жесткости при сварке профильным роликом. Для нержа­веющей стали при б = 0,8 мм требуется ток 10 кА и Рс = 600 кгс.

При сварке жести нагревают постоянным током, а расплавляют наложенным «а него импульсным переменным или постоянным током. Также сваривают током с прямоугольными импульсами частотой 1000 — 1600 Гц. Постоянная составляющая тока 3 — 4 кА с амплитуд­ным значением прямоугольного импульса 1 кА. При постоянном токе наблюдаются прожоги.