Как сделать клещи для контактной сварки


Как сделать сварочные клещи своими руками для точечной сварки?

Время чтения: 5 минут

Сварка — это самый распространенный метод соединения металлов на данный момент. Сейчас существует масса технологий сварки, каждая из которых обладает как достоинствами, так и недостатками. Но в конечном итоге подбор технологии зависит от типа металла, его характеристик, предполагаемой скорости сварки и ее качества.

Одна из технологий, сочетающая в себе высокую скорость и качество работ, при этом относительную простоту процесса — это контактная точечная сварка. Она применяется как в быту, так и на крупных производствах. Контактная точечная сварка хорошо зарекомендовала себя при сварке тонколистового металла, например, кузова авто. Весь секрет кроется в технологии. Для формирования сварной точки применяются специальные сварочные клещи для контактной сварки, которые не только сжимают детали, но одновременно подогревают их с помощью короткого электрического импульса.

Благодаря этому формируется прочный сварной шов. В этой статье мы расскажем, как сделать клещи для сварки в домашних условиях, чтобы удешевить сварку и сэкономить на приобретении заводских клещей.

Содержание статьи

Общая информация

Клещи для сварочных работ могут быть ручными и подвесными. Давайте подробнее поговорим про типы клещей, поскольку это важно для их самостоятельной сборки.

Ручные клещи контактной сварки вы можете видеть на картинке ниже. Как видите, конструкция ручных клещей крайне проста, и во многом схожа с любым других ручным инструментом (с теми же плоскогубцами или щипцами), где используется рычажная система открытия/закрытия. Основное отличие ручных клещей для контактной сварки заключается в дополнительном применении трансформатора. Трансформатор подключается к одной из рукояток клещей и генерирует сварочный ток, необходимый для формирования шва.

Суть работы клещей контактной точечной сварки заключается в том, что трансформатор генерирует сварочный ток, который затем подается через рукоятку клещей на сварочные электроды. Клещи вручную зажимают металлические заготовки, затем через электроды пропускается ток и под действием силы сжатия формируется сварная точка. Скорость сварки ручными клещами напрямую зависит от самого сварщика, поскольку весь процесс выполняется вручную.

Также есть подвесные сварочные клещи для точечной сварки. Они используются на производстве либо при изготовлении профессиональных аппаратов для контактной сварки. Такие клещи встраиваются в сварочный аппарат и работают по иной схеме. Они все так же сжимают обе детали, но этот процесс происходит не вручную. Именно по этой причине подвесные клещи гораздо производительнее, чем ручные. Тем не менее, в домашних условиях подвесные клещи не собираются. Это нецелесообразно и для их применения нужно специальное оборудование.

Поэтому далее мы расскажем, как собрать своими руками ручные клещи для контактной сварки.

Самодельные клещи

Ручные клещи для точечной сварки, сделанные своими руками — это отличный способ сэкономить, и при этом получить рабочий инструмент. Самодельные клещи для контактной и точечной сварки просты в изготовлении и применении. Они справятся со всеми типами металлов и пригодятся любому дачному умельцу или частному мастеру. Себестоимость самодельных клещей крайне мала, так что вы сможете неплохо сэкономить. Посмотрите ниже видео, где подробно рассказывается, как собрать самодельные клещи.

Если вам нужна краткая инструкция, то прочтите далее. Начните с изготовления основной конструкции клещей. Для этого можно использовать подручные материалы. Мы рекомендуем взять металл толщиной не более 5 мм и нарезать из него полоски шириной 20 мм. Длину полосок выбирайте исходя из ваших предпочтений. Также можете использовать толстые металлические стержни. На обеих полосках или стержнях выгните концы, чтобы они приобрели форму щипцов.

Состыкуйте заготовки крест-накрест и просверлите отверстие. Оно необходимо для соединения двух металлических заготовок и их дальнейшего раскрывания/закрывания. Не забудьте про прокладку из диэлектрика. Ее нужно установить между двух заготовок. Затем на торце одной заготовки нужно сделать отверстие для крепления медных проводов с помощью болта. На другой заготовке сверлится отверстие для крепления сварочного кабеля и фиксации клеммы.

Обмотайте ручки клещей изолентой или наденьте резиновый шланг, если использовали металлический стержень при изготовлении приспособления. Так клещи будут более безопасными и удобными в применении. Этого достаточно для ручного применения на весу. Но если хотите использовать клещи стационарно, то между двумя рукоятками приварите толстую пружину.

Читайте также: Электроды для контактной сварки

Что касается подвода тока к клещам, то для этих целей сгодится любой трансформатор с вторичной перемотанной обмоткой. Вы можете уложить в три витка сварочный кабель на сердечник. Если вы хотите получить контактную сварку повышенной мощности, то соедините два трансформатора и используйте их для генерации тока.

В интернете есть чертежи только подвесных клещей, так что вам придется самостоятельно продумать конструкцию своего самодельного приспособления. Но это не вызовет затруднений, поскольку в многочисленных видеороликах подробно рассказывается, как сделать ручные клещи.

Вместо заключения

Теперь вы знаете, как можно сделать клещи для точечной сварки своими руками буквально из подручных средств. Себестоимость таких клещей невысока, поэтому вы сможете сэкономить и при этом получить полноценного помощника в быту или в хозяйстве. Как показывает практика, самодельные клещи очень надежны и неприхотливы к хранению. Это очень важные достоинства, поскольку вам не придется беспокоиться об их сохранности. Ну а если вы и вовсе нечасто пользуетесь клещами, то они без проблем прослужат долгие годы.

А вы когда-нибудь собирали ручные клещи для контактной сварки? Поделитесь своими советами в комментариях ниже. Они пригодятся всем, кто только начинает собирать самодельные аппараты и приспособления для сварки. Может быть, вы знаете некоторые особенности, которые нужно обязательно учесть при сборке самодельных клещей. Расскажите и о них тоже. Желаем удачи в работе!

[Всего: 0   Средний:  0/5]

видов контактной сварки | Hunker

Когда два материала необходимо соединить вместе прочным и устойчивым к разрыву способом, контактная сварка выполняет свою работу за счет тепла и давления. Электрический ток создает тепло, а электроды или другое оборудование оказывают давление. Таким образом, два куска материала (обычно металла, но иногда и пластика) соединяются вместе. Пять различных методов контактной сварки лучше всего подходят для определенных типов материалов, проектов и соединений.

Виды контактной сварки

Кредит изображения: Berkut_34 / iStock / GettyImages

Точечная сварка сопротивлением

Точечная сварка связывает два или более металлических листа, которые удерживаются в положении перекрытия между парой сварочных электродов, одним неподвижным и одним подвижным. Когда через эти электроды пропускают сильный ток, верхний электрод одновременно добавляет давление вниз. В результате получается сварной шов в месте между двумя электродами.Для создания дополнительных сварных швов листы перемещают и меняют положение.

Точечная сварка обычно применяется при производстве автомобилей, самолетов, стальной бытовой мебели и стальных контейнеров.

При точечной сварке сварщик может стратегически позиционировать сварные швы в небольших точках вдоль заготовок. Это обеспечивает больший контроль и довольно однородную линию сварных швов вдоль определенной оси кромки свариваемой детали.

Точечная сварка обычно требует меньших затрат как на оборудование, так и на рабочую силу.Точечная сварка обычно не требует повышенного уровня квалификации, необходимого для более точных или сложных сварочных работ. Кроме того, точечная сварка обычно выполняется быстрее, чем другие типы сварочных операций.

Однако для текущего обслуживания деталей, сваренных точечной сваркой, может потребоваться более квалифицированный персонал. Кроме того, точечная сварка не будет работать, если свариваемые детали имеют значительную толщину.

Сопротивление проекционной сварки

Проекционная сварка, используемая в основном в электрической, автомобильной и строительной областях, соединяет металлические листы или компоненты с помощью электродов.Эти электроды прикладываются непосредственно к соединяемым металлическим деталям. Затем через электроды проходят противодействующие силы.

Преимущества выступающей сварки включают гибкость, поскольку сварщик может сваривать более одной точки за раз. Кроме того, сварщик может располагать точки сварки более близко друг к другу, чем это возможно при точечной сварке. Наконец, сварные швы будут выглядеть несколько аккуратнее и менее навязчивее, чем при точечной сварке.

Однако проекционная сварка не может применяться к металлам.Кроме того, проекционная сварка может обойтись дороже из-за более высоких вложений в необходимое оборудование.

Контактная стыковая сварка

При стыковой сварке стыковка двух поверхностей происходит одновременно на всей пораженной поверхности детали, а не на небольших участках.

Тепло, необходимое для создания этого соединения - или то, что на сварочном жаргоне называется коалесценцией - создается электрическим сопротивлением, которое создается сопротивлением току, который проходит через эти две поверхности, когда они обращены друг к другу.

При простом стыковом шве две свариваемые детали сначала сводятся вместе под давлением. Затем подается ток, нагревая зону контакта до такой степени, чтобы приложенное давление могло сковать детали вместе. Другими словами, стыковая сварка - это одноступенчатая операция как по току, так и под давлением.

Сварщик продолжает подавать давление и силу тока до тех пор, пока пораженный участок не станет податливым и мягким. Постоянное и равномерное приложение давления в конечном итоге приводит к образованию сварного шва, который обычно бывает довольно гладким и ровным.

Стыковая сварка чаще всего применяется для проволоки и прутков с малым диаметром.

Стыковая сварка оплавлением

Стыковая сварка оплавлением аналогична стыковой сварке, описанной выше, за исключением того, что здесь сварщик соединяет две детали, прикладывая легкое давление, а затем пропуская сильный ток через соединение. Гидроизоляция фактически сжигает неровности поверхности.

Стыковая сварка оплавлением - это то, о чем думает большинство людей, когда слышат слово «сварка».«В результате этого процесса в свариваемом стыке образуется дуга. После того, как сварка вырабатывает достаточно тепла, детали физически соединяются вместе с помощью давления и тока, которые применяются одновременно.

Сварку оплавлением часто используют для сварки звеньев цепи, осей валов и концов рельсов. Он также используется в строительстве больших зданий, некоторых типах кузовных работ при ремонте автомобилей и в других ситуациях, когда сварщику необходимо соединить очень большие куски металла вместе безопасным и устойчивым к нагрузкам способом.

Сварка оплавлением - это более быстрый тип контактной сварки, поскольку сварщику не нужно подготавливать поверхность для сварки, как при использовании других методов. Кроме того, он обычно потребляет меньше энергии и требует меньших затрат на завершение работы. Однако, учитывая возникающую дугу, риск возгорания гораздо выше. Из-за процесса прошивки часть металла будет потеряна с поверхности. Наконец, может быть трудно поддерживать совмещение свариваемых деталей.

Сварка контактным швом

Шовная сварка - это именно то, на что она похожа: метод, используемый для закрытия шва, который существует между двумя металлическими деталями.

Для шовной сварки используются электроды в форме колеса для получения более длинных непрерывных швов для более прочного соединения. В то время как некоторые стыки должны свариваться квалифицированным сварщиком, сварка швов хорошо поддается автоматизированному машинному процессу. В результате получается быстрая и точная сварка с невероятно прочными соединениями. Конечно, сварные швы всегда визуально проверяются и при необходимости укрепляются сварщиками.

Шовная сварка также позволяет создавать несколько параллельных швов с меньшим перекрытием по сравнению с точечной или выступающей сваркой.Кроме того, шовная сварка позволяет получить соединения, которые не позволят выйти газу или жидкости.

Недостатков немного. Как правило, получение шовного сварного соединения обходится дороже, чем другими методами. Кроме того, шовная сварка подходит только для швов с прямой осью. Наконец, может быть сложно создать соединение для любых деталей толщиной более 3 миллиметров.

.

Что такое точечная сварка? (Полное руководство по процессу сварки)

Количество тепла зависит от теплопроводности и электрического сопротивления металла, а также от продолжительности воздействия тока. Это тепло можно выразить уравнением:

Q = I 2 Rt

В этом уравнении «Q» - это тепловая энергия, «I» - ток, «R» - электрическое сопротивление, а «t» - время, в течение которого применяется ток.

Материалы для точечной сварки

Благодаря более низкой теплопроводности и более высокому электрическому сопротивлению сталь сравнительно легко поддается точечной сварке, а низкоуглеродистая сталь лучше всего подходит для точечной сварки.Однако стали с высоким содержанием углерода (углеродный эквивалент> 0,4 ​​мас.%) Склонны к низкой вязкости разрушения или образованию трещин в сварных швах, поскольку они имеют тенденцию к образованию твердых и хрупких микроструктур.

Для оцинкованной стали (оцинкованной) для сварки требуется немного более высокий сварочный ток, чем для стали без покрытия. Кроме того, в случае цинковых сплавов медные электроды быстро разрушают поверхность и приводят к потере качества сварки. При точечной сварке сталей с цинковым покрытием необходимо либо часто менять электроды, либо поверхность кончика электрода «одевать», при этом резак удаляет загрязненный материал, обнажая чистую медную поверхность и изменяя форму электрода.

Другие материалы, обычно свариваемые точечной сваркой, включают нержавеющие стали (в частности, аустенитные и ферритные марки), никелевые сплавы и титан.

Хотя алюминий по теплопроводности и электрическому сопротивлению близок к медным, температура плавления алюминия ниже, что означает, что сварка возможна. Однако из-за его низкого сопротивления при сварке алюминия необходимо использовать очень высокие уровни тока (в два-три раза выше, чем для стали эквивалентной толщины).

Кроме того, алюминий разрушает поверхность медных электродов в очень небольшом количестве сварных швов, а это означает, что добиться стабильного высокого качества сварки очень сложно. По этой причине в настоящее время в промышленности можно найти только специализированные области применения точечной сварки алюминия. Появляются различные новые технологические разработки, которые помогают обеспечить стабильную высококачественную точечную сварку алюминия.

Медь и ее сплавы также могут быть соединены точечной сваркой сопротивлением, хотя точечная сварка меди не может быть легко получена с помощью обычных электродов для точечной сварки из медных сплавов, поскольку тепловыделение электродов и заготовки очень похоже.

Решением для сварки меди является использование электрода, изготовленного из сплава с высоким электрическим сопротивлением и температурой плавления, намного превышающей температуру плавления меди (намного выше 1080 ° C). Материалы электродов, обычно используемые для точечной сварки меди, включают молибден и вольфрам.

Где применяется точечная сварка?

Точечная сварка находит применение в ряде отраслей, включая автомобилестроение, аэрокосмическую, железнодорожную, бытовую технику, металлическую мебель, электронику, медицинское строительство и строительство.

Учитывая легкость, с которой точечная сварка может быть автоматизирована в сочетании с роботами и системами манипуляции, это наиболее распространенный процесс соединения на производственных линиях с большими объемами производства и, в частности, был основным процессом соединения при строительстве стальных вагонов на протяжении более 100 лет. .

Сварка кузова на автомобильной производственной линии.

Часто задаваемые вопросы по теме

.

сварка | Типы и определение

Сварка , техника, используемая для соединения металлических деталей, как правило, с применением тепла. Этот метод был открыт во время попыток придать железу полезные формы. Сварные клинки были разработаны в 1-м тысячелетии нашей эры, самые известные из которых были произведены арабскими оружейниками в Дамаске, Сирия. В то время был известен процесс науглероживания железа с получением твердой стали, но получаемая сталь была очень хрупкой.Техника сварки, которая включала прослойку относительно мягкого и вязкого железа с высокоуглеродистым материалом с последующей ковкой с молотком, позволила получить прочное и жесткое лезвие.

дуговая сварка дуговая сварка в среде защитного металла. ВМС США

В наше время совершенствование технологий производства чугуна, особенно внедрение чугуна, ограничивало сварку кузнецами и ювелирами. Другие методы соединения, такие как крепление болтами или заклепками, широко применялись в новых изделиях, от мостов и железнодорожных двигателей до кухонной утвари.

Современные процессы сварки плавлением являются результатом необходимости получения непрерывного соединения на больших стальных листах. Было показано, что клепка имеет недостатки, особенно для закрытых контейнеров, таких как бойлер. Газовая сварка, дуговая сварка и контактная сварка появились в конце XIX века. Первая реальная попытка широко внедрить сварочные процессы была предпринята во время Первой мировой войны. К 1916 году кислородно-ацетиленовый процесс был хорошо развит, и применяемые тогда методы сварки используются до сих пор.С тех пор основные улучшения коснулись оборудования и безопасности. В этот период также была внедрена дуговая сварка плавящимся электродом, но изначально использовавшаяся неизолированная проволока приводила к хрупким сварным швам. Решение было найдено, обернув оголенный провод асбестом и переплетенной алюминиевой проволокой. Современный электрод, представленный в 1907 году, состоит из неизолированной проволоки со сложным покрытием из минералов и металлов. Дуговая сварка не применялась повсеместно до Второй мировой войны, когда острая необходимость в быстрых средствах строительства для судоходства, электростанций, транспорта и сооружений стимулировала необходимые разработки.

Сварка сопротивлением, изобретенная в 1877 году Элиху Томсоном, была принята задолго до дуговой сварки для точечного и шовного соединения листов. Стыковая сварка для изготовления цепей и соединения стержней и стержней была разработана в 1920-х годах. В 1940-х годах был внедрен процесс вольфрам-инертный газ с использованием неплавящегося вольфрамового электрода для выполнения сварных швов плавлением. В 1948 году в новом процессе с защитой от газа использовался проволочный электрод, который расходился во время сварки. Совсем недавно были разработаны электронно-лучевая сварка, лазерная сварка и несколько твердофазных процессов, таких как диффузионная сварка, сварка трением и ультразвуковое соединение.

Получите эксклюзивный доступ к контенту нашего 1768 First Edition с подпиской. Подпишитесь сегодня

Основные принципы сварки

Сварной шов можно определить как слияние металлов, образованное нагревом до подходящей температуры с приложением давления или без него, а также с использованием присадочного материала или без него.

При сварке плавлением источник тепла выделяет достаточно тепла для создания и поддержания ванны расплавленного металла необходимого размера. Тепло может поступать от электричества или от газового пламени.Сварку сопротивлением можно рассматривать как сварку плавлением, поскольку образуется некоторый расплавленный металл.

Твердофазные процессы позволяют получать сварные швы без плавления основного материала и без добавления присадочного металла. Всегда используется давление и обычно подается немного тепла. Теплота трения возникает при ультразвуковом и трении соединения, а нагрев печи обычно используется при диффузионном соединении.

Электрическая дуга, используемая при сварке, представляет собой сильноточный низковольтный разряд, обычно в диапазоне 10–2000 ампер при 10–50 вольт.Столб дуги сложен, но, в общем, состоит из катода, который испускает электроны, газовой плазмы для проведения тока и области анода, которая становится сравнительно более горячей, чем катод, из-за бомбардировки электронами. Обычно используется дуга постоянного тока (DC), но могут использоваться дуги переменного тока (AC).

Общее количество энергии, потребляемой во всех сварочных процессах, превышает то, что требуется для создания соединения, поскольку не все выделяемое тепло можно эффективно использовать. Эффективность варьируется от 60 до 90 процентов, в зависимости от процесса; некоторые специальные процессы сильно отклоняются от этой цифры.Тепло теряется из-за проводимости через основной металл и из-за излучения в окружающую среду.

Большинство металлов при нагревании вступают в реакцию с атмосферой или другими близлежащими металлами. Эти реакции могут быть чрезвычайно пагубными для свойств сварного соединения. Например, большинство металлов быстро окисляются при расплавлении. Слой оксида может препятствовать надлежащему соединению металла. Покрытые оксидом капли расплавленного металла захватываются сварным швом и делают соединение хрупким. Некоторые ценные материалы, добавленные для достижения определенных свойств, настолько быстро реагируют на воздействие воздуха, что осажденный металл не имеет того же состава, что и изначально.Эти проблемы привели к использованию флюсов и инертной атмосферы.

При сварке плавлением флюс играет защитную роль, облегчая контролируемую реакцию металла, а затем предотвращая окисление, образуя слой над расплавленным материалом. Флюсы могут быть активными и помогают в процессе или неактивными и просто защищать поверхности во время соединения.

Инертная атмосфера играет такую ​​же защитную роль, как и флюсы. При сварке металлической дугой в среде защитного газа и вольфрамовой дугой в среде защитного газа инертный газ - обычно аргон - течет из кольцевого пространства, окружающего горелку, непрерывным потоком, вытесняя воздух вокруг дуги.Газ не вступает в химическую реакцию с металлом, а просто защищает его от контакта с кислородом воздуха.

Металлургия соединения металлов важна для функциональных возможностей соединения. Дуговая сварка иллюстрирует все основные характеристики соединения. В результате прохождения сварочной дуги образуются три зоны: (1) металл шва или зона плавления, (2) зона термического влияния и (3) неповрежденная зона. Металл сварного шва - это та часть соединения, которая была расплавлена ​​во время сварки.Зона термического влияния - это область, прилегающая к металлу шва, который не был сварен, но претерпел изменение микроструктуры или механических свойств из-за высокой температуры сварки. Неповрежденный материал - это тот материал, который не был достаточно нагрет, чтобы изменить его свойства.

Состав металла сварного шва и условия, при которых он замерзает (затвердевает), значительно влияют на способность соединения удовлетворять эксплуатационным требованиям. При дуговой сварке металл шва состоит из присадочного материала и основного металла, который расплавился.После прохождения дуги происходит быстрое охлаждение металла шва. Однопроходный сварной шов имеет литейную структуру со столбчатыми зернами, проходящими от края ванны расплава до центра сварного шва. При многопроходной сварке эта литая структура может быть модифицирована в зависимости от конкретного свариваемого металла.

Основной металл, прилегающий к сварному шву, или зона термического влияния, подвергается ряду температурных циклов, и его изменение в структуре напрямую связано с максимальной температурой в любой заданной точке, временем воздействия и охлаждением. ставки.Типы основного металла слишком многочисленны, чтобы обсуждать здесь, но их можно сгруппировать в три класса: (1) материалы, на которые не влияет высокая температура сварки, (2) материалы, упрочненные в результате структурных изменений, (3) материалы, упрочненные в результате процессов осаждения.

Сварка вызывает напряжения в материалах. Эти силы вызваны сжатием металла сварного шва и расширением, а затем сжатием зоны термического влияния. Не нагретый металл накладывает ограничения на вышеуказанное, и, поскольку преобладает усадка, металл сварного шва не может свободно сжиматься, и в соединении создается напряжение.Это обычно называется остаточным напряжением, и для некоторых критических применений оно должно сниматься термической обработкой всей конструкции. Остаточное напряжение неизбежно во всех сварных конструкциях, и если его не контролировать, произойдет искривление или деформация сварного соединения. Контроль осуществляется методами сварки, приспособлениями и приспособлениями, процедурами изготовления и окончательной термообработкой.

Существует большое разнообразие сварочных процессов. Некоторые из наиболее важных обсуждаются ниже.

.

Смотрите также