Одним из универсальных технологических процессов в промышленности является контактная точечная сварка.
Контактная сварка — термомеханический процесс образования неразъемного соединения металлов вследствие сцепления их атомов, при котором локальный нагрев свариваемых деталей протекающим электрическим током в зоне соединения сопровождается пластической деформацией, развивающейся под действием сжимающего усилия. Прочность соединения определяется размером и структурой сварной точки, которые зависят от формы и размеров контактной поверхности электродов, силы сварочного тока, времени его протекания через заготовки, усилия сжатия и состояния поверхностей свариваемых деталей.
Межатомные связи при контактной сварке различными способами возникают в твердой фазе или через жидкую прослойку расплавленного металла и сохраняются после охлаждения и кристаллизации. Соединения при этом образуются в условиях сложных быстро меняющихся электрических и температурных полей при высоких скоростях нагрева и пластических деформаций.
В современной технике и особенно в таких ее областях, как авиационная, ракетно-космическая, ядерная, энергетическое и химическое машиностроение применяются конструкционные металлы и сплавы, обладающие высокой прочностью, жаропрочностью, повышенной коррозионной стойкостью в агрессивных средах. При использовании химически активных материалов возникает необходимость защиты их от окисления во время контактной сварки, во избежание чрезмерного нарастания окислов, снижающих качество сварного шва.
Окислы возникают в результате химической реакции сплава с кислородом воздуха. При окислении многих металлов превалирует процесс диффузии ионов металла через окисную пленку, в результате чего последняя наращивается на основном металле. В случае образования твердых растворов металла с кислородом преобладает процесс диффузии кислорода через окисную пленку внутрь металла. С окисленной поверхности вглубь чистого металла растут слои окислов с уменьшающимся содержанием связанного кислорода. Содержание металлов в окислах отличается от среднего состава сплава. Элементы, имеющие большее химическое сходство с кислородом, находятся в большей концентрации в окислах. В некоторых случаях, особенно в процессе окисления при высоких температурах, образуются в основном окислы легирующих элементов, а не основного металла.
Для защиты от окислов в процессе соединения металлов контактной сваркой используется технология, при которой процесс протекает в защитной среде посредством объемной подачи инертного газа.
Уникальная разработка, совершенствующая этот, казалось бы, давно изученный процесс, разработана на Красноярском машиностроительном заводе. Новое техническое решение заключается в выполнении насадки на электрод точечной контактной сварки с каналами для подвода инертного газа непосредственно в зону контакта, служащего для дополнительного охлаждения электрода и снижения окисления в свариваемой точке контакта, причем электрод точечной контактной сварки выполнен из износостойких электродных материалов.
Использование нового технического решения позволит:
1. Снизить расход инертного газа за счет отсутствия необходимости объемного обдува зоны сварки.
2. Снизить себестоимость изделия за счет снижения износа эклектродов и затрат на инертный газ для объемной защиты.
3. Увеличить срок эксплуатации электрода.
4. Повысить качество контактной точечной сварки за счет локального подвода инертного газа в зону контакта.
Новая технология, разработанная на Красноярском машиностроительном заводе, актуальна для сварки тонкостенных пластин из химически активных материалов, широко применяемых в различных металлоконструкциях. Разработка может быть применена при сварке листовых заготовок одинаковой или разной толщины, пересекающихся стержней, листовых заготовок со стержнями или профильными заготовками.
ОАО «Красмаш»
0 коммент.: