Прессовая сварка дугой, вращающейся в магнитном поле.

При взаимодействии тока, протекающего через проводник, и магнитного поля соз­дается усилие, перемещающее проводник.

Рис. 15. Схема сварки вращающейся ду­гой: 1 — изделие; 2 — зажимные колодки (жесткие); 3 — зажимные колодки (допу­скающие возможность обжатия); 4 — ос­новной источник питания; 5 — магнитная катушка; 6 — источник питания магнит­ной катушки; 7 — аппарат для зажигания дуги.

Существуют два варианта способа, при которых дуга горит либо непосредственно между свариваемыми деталями либо между деталями и вспо­могательным электродом. Принципиально оба варианта не отличаются друг от друга. Возбужденная дуга взаимодействует с магнитным полем и вращается в зазоре (около 1,5 мм) между свариваемыми деталями (как правило, трубами). Торцы бы­стро нагреваются, а сварка осуществляется осадкой при выключенном сварочном токе и выключенных магнитных катушках. При сварке труб магнитные катушки устанавливают с двух сторон от стыка так, чтобы они не касались труб». Время сварки составляет несколько секунд, а давление 60—80 МПа. Этот способ, легко поддается автоматизации, применяют преимущественно для сварки стальных трубных заготовок с толщиной стенок до 4 мм. Возможна сварка заготовок толщиной до 8 мм.

Границы применимости. Размеры: диаметр труб 8 – 9 мм, толщина стенок 1,5 мм. Группы материалов; углеродистые и низколегированные трубные стали (полуспокойные, спокойные) с содержанием углерода не более 0,45%; теплостой­кие стали; высоколегированные хромоникелевые стали.

Область использования; водопроводные системы и нагревательные трубопроводы для оборудования строящихся зданий, а также для выполнения работ на монтажной площадке и в мастерских, трубопроводы гидравлических систем (номинальное давление 16 МПа). Трубопроводы для теплообменников электростанций. Стыковые соединения обычных и фасонных труб. Производство транспортного оборудования (осей, валов, распорок). Массовое производство элементов трубопроводов и сварка обрезков труб в от­дельную трубу.

Параметры; сварочный ток 80—1000А; продолжительность сварки: без программы по току 0,5—1,5 с; с программой по току 5—15 с; сварка сложных сечений и хромоникелевых сталей 15-5-25 с; удельное давление при обжатии 30—100 МПа (для обычных трубных сталей), 200—300 МПа (для хромоникелевых сталей). Дуга вращается, вдоль ребра стыкового соединения со скоростью от 8 м/с в начале сварки до 100 м/с.

ГАЗОПРЕССОВАЯ СВАРКА

Состыкованные в специальных устройствах детали из стали или меди нагревают ацетилено-кислородным пламенем в области сварного шва до температуры сварки. Сварное соединение образуется при последующей осадке. Схемы двух способов газопрессовой сварки (с боковым и торцовым нагревом) показаны на рис. 10.140 (16).

Температура сварки должна быть на 100—150 °С ниже тем­пературы солидуса свариваемого металла, в частности для стали 1200 °С. Время подогрева должно, быть достаточным для нагрева деталей до этой температуры по всему сечению. Другим важным параметром режима является ве­личина осадки. При сварке сталей минимальная величина осадки, требуемая для получения соединения высокого качества, тем больше, чем выше содержание в нем углерода. Чувствительным критерием оценки влияния величины осадки на свой­ства сварных соединений является их ударная вязкость. При сварке сталей, упрочненных в холодном состоянии, осадку часто выбирают равной диаметру сва­риваемых стержней. Качество соединений, выполненных газопрессовой сваркой, можно улучшить нормализацией.

Минимальное давление осадки для нелегированных сталей 25—35 МПа, для низколегированных сталей до 45 МПа и для высоколегированных и холодноупрочненных арматурных сталей 60—80 МПа. Основные области применения: сварка железнодорожных рельсов, арматурных сталей, а также медных контактных проводов.

При контактировании полупроводниковых элементов с проволокой диаметром 7—100 мкм из золота и сплавов золота или алюминия ее часто приваривают к кон­тактным площадкам термокомпрессией (соединение типа шляпки гвоздя). Этот способ контактирования, применяемый в полупроводниковой технике, является, по существу, прессовой сваркой с подогревом от 200 до 400 °С. На конце проволоки при отделении ее ранее приваренной части от катушки нагревом газовым пламенем образуется шарик. Проволока подводится принудительно по каналу в центри­рующем конусе инструмента. Шарик опускается на контактную площадку и при­варивается к ней с раздавливанием.

Границы применимости. Параметры: арматурные стали, пруток диаметром 10—40 мм, сортовой профиль высотой до 200 мм.

Группы материалов: свариваемые стали, преимущественно арма­турные.

Области использования; арматурные стали в строительстве и трубы в металлообрабатывающей промышленности; железнодорожный транспорт, сварка встык железнодорожных рельсов, монтажная сварка.

Виды горелок; плоская горелка для газовой сварки, кольцевая горелка для газовой сварки при нормальном регулировании пламени.