Низкоуглеродистые стали сваривают на мягких и жестких режимах при плотности тока } — 80 — 160 А/мм2 и 200 — 400 А/мм2, диаметре йэ => 2 б 4- 2,5 мм и Рс = (100 4- 200) б. Детали толщиной б < 5 мм сваривают по циклу (см. рис. 89, а), а при б > > 5 мм по циклу (см. рис. 89, б, д).

Тонкие детали лучше сваривать на жестких режимах; а толстые при программировании /с и Рс (табл. 15) при синхронном многоим­пульсном (до 10) включении первого, его стабилизации в пределах +2% и модуляции переднего фронта импульса. Одноимпульсные режимы при постоянном давлении обычно не исключают появления усадочных дефектов, а многоимпульсные устраняют де £екты и повышают проч­ность При этом на 25 — 30% снижается Дс, на 35 — 40% Рс при не­значительном (не более 10 — 15%) снижении производительности. Сложные циклы с tc = 0,4 — 0,5 с, и ta = 0,1 — 0,2 с исключают выплески, повышают стойкость электродов и качество соеди­нений.

Детали с покрытиями обычно требуют корректирова­ния режима сварки и специальных электродов.

Наибольшие трудности вызывает окалина, которая резко повышает Як и Рэд, внедряется в электроды и усиливает их износ, препятствуя протеканию тока или вызывая выплески. Если удаление окалины не­возможно, то в начале нагрева повышают Рс, программируют на мяг­ком режиме /с, снижая его начальную величину, или сваривают с на­ложением ультразвуковых колебаний Разрушение окалины при этих колебаниях резко снижает RK и Rin, стабилизирует нагрев и преду­преждает образование пор и неметаллических включений в ядре. Статическая прочность таких соединений выше, чем при сварке по незачищенной поверхности. Детали с окислами синего

1U

цвета сваривают без зачистки. На жестких режимах при этом воз­можны выплески

Покрытия с низкой Тпп, малой твердостью и невысокими RK и Raд (А1, Zn и др.) взаимодействуют с электродами, образуя бронзы и изменяя их размеры и формы, что нарушает режим сварки. Лужение или цинкование электродов замедляет образование бронз. Наиболее быстро микровыступы с покрытиями расплавляются на периферии вмя­тины, где ток наибольший. На практике электроды зачищают через 500 — 1000 точек. Наружное охлаждение электродов с расходом воды 4 л/мин резко ослабляет нагрев. Для повышения стойкости целесооб­разно высокое давление рс и малая /с, выбираемая с учетом состояния и охлаждения электродов. Специальные пасты и смазки, уменьшающие трение при деформации материалов, уменьшают взаимодействие элек­трода с покрытием.

Для сохранения покрытия tc уменьшают, а /с увеличивают, ин­тенсивно охлаждают электроды водой и задерживают их на детали после окончания нагрева.

Большие /с и Рс повышают температуру конца электрода более сильно, чем увеличение t0 Проковка с Рк > Р0 у листов толще 1,5 мм стабилизирует качество соединений и повышает их прочность. Введение в покрытие железа и никеля позволяет уменьшить /с, что повышает стойкость без ухудшения коррозионной стойкости соедине­ния. Так, наличие 30% Fe в покрытии уменьшает /с в 1,3 раза.

Внешнее охлаждение водой повышает стойкость электродов, в особенности из бронзы НБТ. На электродах Си — W удается свари­вать до 26 000 точек Стойкость электродов повышается при плавном нарастании Рс и охлаждении, а также при импульсном включении тока.

Вакуумно-диффузионные покрытия хромом толщиной 40 — 50 мкм требуют увеличения Рс на 20—40% и tc на 25% и уменьшения /с на 6 — 8%. На плоских электродах с 4, = 5 мм из Бр. Х07 сталь 0,8 кп толщиной 6 = 0,7 мм сваривают при /с = 6 — 7 кА; tc = 0,16 — 0,24 с; Рс = 125 — 175 кгс. Хромистый слой со стороны электрода уменьшает теплоотвод, что позволяет снизить /с и t0- Для предупреж­дения парообразования и выплесков покрытие ковар + ковар; ко - вар + 1Х18Н9, или Al, Ni, Аи сваривают без расплавления.

Листы с односторонним пласмассовым по­крытием сваривают односторонней сваркой кратковременными импульсами (0,005 с) с интенсивным охлаждением электродов и изде­лия водой. Температура нагрева хлорвинилового покрытия при этом не должна превышать 240° С или кратковременно «1,2 с) 350° С. Проч­ность соединения листов 6 = 0,6 мм при d„ = 2 мм достигает 180 кгс. Рельефы облегчают зачистку покрытия в зоне сварки. Для получения металлического контакта покрытие продавливают острым электродом (рис. 91, а), нагревают (выплавляют) через скобу (рис. 91, б), подо­гревают электрод от внешнего источника (рис. 91, в). Теплоизоляцион­ные шайбы вокруг электрода в последнем случае локализуют нагрев.

По свариваемости металлы и их сплавы под­разделяют на несколько групп, различающихся теплофизическими и деформационными свойствами. Ориентировочные режимы (табл. 16) приводятся для металлов 6 = 1 и 3 мм, причем вместо /с и Рс ука­заны плотность / = /С/Ря и давление р = PJFn, a Fa определена ис­ходя из йя (~ 0,8 d%).

Несмотря на то что многие из рассмотренных металлов и сплавов можно сваривать на постоянном или переменном токе без модуляции или с ней, а также при импульсном токе низкочастотных и конденса­торных машин, для каждого материала наиболее целесообразен реко­мендуемый термодеформационный цикл.

Переменным током с плавным его нарастанием в каждом импульсе (модулирование) и спадом в конце сваривают одним или несколькими

импульсами закаливающиеся стали, никелевые и титановые сплавы толщиной до 3 мм (редко до 6 мм), а также алюминиевые сплавы тол­щиной до 1,5 мм. Ограничения'связаны с мощностью точечных машин. Более универсальными и мощными импульсами постоянного тока с ре­гулированием его спада в конце импульса свариваются практически все материалы и в особенности стали и сплавы, требующие мягких режимов. Мощными импульсами конденсаторных машин сваривают теплоэлектро­проводные материалы или при надлежащем регулировании углероди­стую сталь и другие материалы, а маломощными — тонкие детали различного состава.

Для предупреждения трещин и раковин, а также для термопласти­ческой обработки соединений после образования ядра прикладывается ковочное усилие Рк. Оно повышается с увеличением ат и v„ при высо­ких температурах, б, Рэ и уменьшением tc. Приложение Рк при про­текании тока вызывает непровар, при его выключении чрезмерно уси­ливается деформация, а при задержке не завершается требуемая пла­стическая деформация. Поэтому паузу выбирают по толщине материала в диапазоне 0,02—0,20 с. Для стабилизации нагрева металла толще 5 мм его предварительно обжимают. С увеличением б для расширения технологических возможностей машин несколько снижается / и уве­личивается /с.

Сварка материалов 1-й группы (см. табл. 16) рассмотрена ранее Среднеуглеродистые и некоторые низколе­гированные стали (вторая группа) сваривают с термомеха­нической обработкой. Появление хрупких структур и образование трещин предупреждают сваркой на мягких режимах с tc, в 3,5 раза большей, чем у металлов 1-й группы, с двухимпульсным (см. рис. 89, б), а для толстых листов часто с трехимпульсным нагревом при замедлен­ном охлаждении во втором импульсе. Давление у этих материалов значительно выше, чем у материалов 1-й группы. Пластическая де­формация в стадии проковки при нагреве в 1,5 раза большем t0 до температур ниже Лс| улучшает структуру и предупреждает трещино- образоаание. Хорошие результаты без заметного роста зерен в около-

точечной зоне также получены при сварке на жестких режимах и де­формации в стадии отпуска при температурах на 100 — 150° С ниже Асі. Повышение давления рк до 2,5 рс в этой стадии усиливает тепло­отвод и сокращает цикл термообработки вследствие пластического деформирования.

Материалы 3-й группы сваривают на промежуточных для 1-й и 2-й групп режимах с повышением рс. Жаростойкие материалы группы Зв для устранения трещин требуют в 2,5 — 3 раза больших рс и для устранения выплесков в 2,5 — 4 раза больших tc, чем мате­риалы 1-й группы.

Материалы 4-й группы из-за пониженной теплоэлектро- проводности свариваются при меньших на 30—40%/ и таком же, как материалы 1-й группы.

Материалы 5-й группы из-за высокой тепло - и электро­проводности сваривают при импульсах большой плотности тока /, хорошо охлаждаемыми электродами со сферической поверхностью на режимах, зависящих от состава и термообработки сплава. Твердые сплавы (группа 5а) требуют больших рс и проковки даже на тонком металле. У более пластичных материалов во избежание чрезмерной де­формации уменьшают рс и /с, причем это снижение, несмотря на повы­шение тепло - и электропроводности, осуществляется более интенсивно в направлении Діб -> Д16М АМг. Термообрабатываемые сплавы склонны к трещинообразованию и требуют проковки. СплавыД16, В95 и АМгб с плакированным слоем сваривают при повышенном рс, что облегчает расплавление тугоплавкой плакировки. На сплаве АМгб, склонном к выплескам, целесообразно повышение рс и смягчение ре­жима.

Чрезмерные токи дают выплекс. С увеличением давления проплав­ление уменьшается.

Алюминий небольшой толщины можно также сваривать модулиро­ванным током. Контактное сопротивление у полос из алюминиевых сплавов после травления их поверхности не играет существенной роли в тепловыделении. Соединения алюминия, сваренные без специальной очистки поверхности, различаются по прочности.

Сплавы алюминия сваривают при нарастании тока со скоростью 150 — 180 кА/с. При меньших скоростях ухудшается структура ядра точки, расширяется зона нагрева, увеличиваются вмятины и усили­вается налипание материала электродов на свариваемые детали и ме­талла деталей на электроды.

В зоне отжига около сварной точки термически упрочненных спла­вов типа Д16 происходит разупрочнение металла и рост зерна.

Материалы 6-й группы (магниевые сплавы) из-за повы­шенной пластичности сваривают с меньшими рс, чем материалы группы 56 на более жестких режимах.

Материалы 7-й группы из-за высокой тепло - и электро­проводности и пластичности сваривают на жестких режимах при боль­шой плотности, близких к режимам сварки материалов 6-й группы.

Чистая медь из-за чрезмерно высокой тепло - и электропроводности при сварке на обычных режимах не образует ядра. Для повышения сопротивления поверхности контакта покрывают тонким слоем се­ребра после их зачистки, промывки и удаления окислов. Такие листы при 6 = 0,127 + 0,94 мм и 0,94 + 0,94 мм сваривают на конденсаторных машинах электродами из вольфрама. Также возможно применение мо­либдена. Чистый алюминий и медь сваривают иногда с прокладкой между электродами и деталями полосок нержавеющей стали толщиной 0,1 — 0,2 мм. Без прокладок алюминий и медь привариваются к элек­тродам. Такие прокладки допускают сварку алюминия на обычных машинах небольшой мощности. Нахлесточные соединения из стали, алюминиевых и магниевых сплавов герметизируют от щелевой корро­зии электропроводными лаками, грунтами и клеями, наносимыми на внутренние поверхности тонким слоем и остающимися до сварки в жидкотекучем состоянии несколько часов.

Никель из-за низкого электросопротивления и высокой тепло проводности, а также повышенной пластичности сваривают на жестких режимах двумя импульсами, первый импульс из которых при малом токе повышает электросопротивление, а второй является сварочным. Проковку обычно не применяют.

Тугоплавкие химически активные мате­риалы (W, Мо и др.) из-за высоких Тпл и Тк (до 1300 — 1500° С) обычно сваривают через легкоплавкие прокладки из технического титана, никелевого сплава ВЖ98 и др. Многоимпульсные режимы облегчают сварку без прокладок. Несколько лучше свариваются ме­нее теплопроводные ( чем молибден) с более высокими р тантал, нио­бий и их сплавы. На режимах сварки титановых сплавов с повышенной в 1,6 — 1,7 / сваривают цирконий.

Разноименные материалы сваривают на мягких режимах. Для более симметричного расположения ядра усиливают нагрев и уменьшают теплоотвод в теплопроводный материал за счет уменьшения диаметра и теплопроводности электрода.

При большом различии в температурах плавления и теплофизи­ческих свойств на мягких режимах нагрев не выравнивается. Сварку осуществляют поэтому кратковременными импульсами большого тока при невысоком давлении с усилением роли переходного сопротивления. Также полезны прокладки и покрытия (омедненная сталь медью хо­рошо соединяется с алюминием). Также применяют программирование давления и тока.