При контактной точечной сварке происходит соединение деталей по отдельным ограниченным участкам касания (точкам) (рис. 6.1), детали 1 собирают внахлестку, сжимают усилием F св электродами 2, через которые пропускают электрический ток I св, генерируемый в сварочном трансформаторе 3. При этом происходит расплавление металла, на границе деталей образуется совместная литая зона – ядро сварной точки 4. Нагрев при точечной сварке производят переменным током промышленной частоты 50 Гц (реже повышенной частоты 1000 Гц), а также импульсами постоянного или униполярного тока.
Цикл контактной точечной сварки в зависимости от особенностей протекания термодеформационных процессов предлагается условно разделить во времени на несколько этапов, из которых можно выделить три основных (рис. 6.2)
Первый этап начинается в момент приложения к деталям сжимающего усилия и заканчивается при расплавлении основного металла. На этом этапе происходит пластическая деформация микронеровностей в контакте «электрод-деталь» и «деталь-деталь», формирование локальных электрических контактов.
Второй этап начинается с момента расплавления металла и заканчивается выключением сварочного тока. На этом этапе происходит рост ядра сварной точки, перемешивание металла, удаление поверхностных плёнок.
Третий этап начинается после выключения тока. На этом этапе происходит охлаждение, кристаллизация и усадка металла, вследствие чего возникают остаточные напряжения и деформации.
Основными параметрами режима контактной точечной сварки являются:
- сварочный ток – I св;
- длительность его протекания – t св;
- усилие сжатия F св;
- диаметр рабочей поверхности электрода – d э.
|
|
Таблица 6.1 – Режимы точечной сварки низкоуглеродистых сталей [для справки]
| Толщина деталей, мм | I св, кА | t св, сек | F св, кН | F ков, кН |
| 0,5 1,0 2,0 3,0 | 6…7 8,5…9,5 12…13 14…15 | 0,08…0,1 0,12…0,16 0,18…0,24 0,24…0,3 | 1,2…1,8 2,5…3,0 6…7 9…10 | - - - 18…20 |
Таблица 6.1 – Режимы сварки алюминиевых сплавов постоянным током [для справки]
| Толщина деталей, мм | Усилие электродов, кН | Время включения ковочного усилия t ков, с | Параметры тока | ||
| F св | F ков | I св, кА | t св, с | ||
| 0,5 1,0 2,0 3,0 4,0 | 4,5 | 0,04 0,10 0,18 0,24 0,26 | 0,04 0,08 0,16 0,20 0,22 |
Низкоуглеродистые стали имеют относительно высокое электрическое сопротивление, низкую теплопроводность и невысокую прочность. Эти стали можно сваривать в широком диапазоне режимов по простейшей циклограмме (рис. 6.2 а).
Алюминиевые и магниевые сплавы характеризуются высокой электро- и теплопроводностью, в связи с чем, при их сварке применяются кратковременные импульсы тока большого значения. Высокопрочные алюминиевые сплавы, обладающие низкой пластичностью и повышенной склонностью к образованию усадочных дефектов, свариваются на высоких значениях F св с обязательным приложением ковочного усилия F ков (рис. 6.2 б).
Рисунок 6.1 – Схема контактной точечной сварки
Рисунок 6.2 – Основные этапы образования соединений
при контактной точечной сварке
а) 
б) 
Рисунок 6.3 – Основные циклограммы точечной сварки: а) с постоянным сварочным усилием F св; б) с приложением ковочного усилия F ков