Возможные дефекты при точечной сварке: причины и исправление

Точечная контактная сварка (ТКС) – это процесс соединения металлических деталей без образования протяжённого сварного шва, а посредством сварки в нескольких точках. ТКС осуществляется индивидуальными ручными, полуавтоматическими и автоматическими аппаратами, как в мастерских, так и на конвейерных линиях серийного производства различных металлических изделий. Применяется такая сварка в электронной промышленности, автомобиле-судо-авиастроении, космической отрасли и других сферах деятельности человека.

Технология точечной сварки

Метод контактной сварки осуществляют следующим образом:

• металлические детали, подлежащие соединению укладывают друг на друга;

• снизу и сверху заготовки зажимают двумя электродами. Сила сжатия должна быть такой, чтобы была преодолена жёсткость свариваемых изделий;

• проходящий ток расплавляет металл в месте контакта;

• плавление происходит в течение 0,3 – 0,5 секунды, при этом температура в точке (литой зоне) достигает более 1500⁰ С;

• благодаря кратковременному процессу, окружающий металл вокруг литой зоны не успевает нагреться до критического уровня потери прочностных характеристик;

• следующую точку заготовки пододвигают под электроды. Процесс повторяют.

Обычно диаметр ядра литой зоны не превышает 4 – 12 мм. Качественной сварку считают, когда высота ядра составляет 30% – 80% суммарной толщины свариваемых деталей. Давление электродов может составлять от 3 до 8 килограммов на 1 мм² поверхности контакта.

Виды дефектов точечной сварки, причины их возникновения и способы исправления

Дефекты контактной сварки являются основными показателями для выявления брака в готовых изделиях. Они могут возникать вследствие отсутствия опыта или невнимательности оператора, неправильной наладки сварочного оборудования. Изъяны контактной сварки разделяют на внутренние и внешние дефекты.

К ним относятся погрешности, возникающие, как при шовной, так и точечной сварке, которые можно определить визуально.

Трещины

Они появляются при жёстком режиме сварки. Это может быть следствием применения большого, чем нужно, тока и чрезмерного сжатия заготовок электродами. В зависимости от степени нарушения требований технологической карты трещины латают шовной сваркой или изделие отправляют в металлолом.

Пережог и прожог

Дефекты пережога проявляются разноцветными побежалостями на перегретой заготовке. Образуется глубокая вмятина с губчатой поверхностью. В результате прожога в месте контакта появляется сквозное отверстие величиной равной диаметру электрода. Это происходить при превышении норматива силы тока, слабом сжатии и чересчур длительном времени сварки. Если позволяют технологические требования отрегулированным оборудованием повторяют контактную сварку в других точках. В противном случае изделие утилизируют.

Выплеск металла

Выдавливание части расплавленного металла в зоне контакта сопровождается искрением. Электрод приваривается к заготовке. Дефект образуется по тем же причинам, что и при прожоге, и наличии загрязнений в точке сварки. Если возможно, новообразования зачищают и шлифуют. Сварку повторяют на качественном уровне.

Частичный или полный вырыв литой зоны

Это касается точек сварки, расположенных слишком близко к краям металла. Также дефект возникает при недостаточной длине нахлёста заготовок. Оценивая величину ущерба, детали либо переваривают, либо отправляют на металлолом.

Потемнение сварной точки

Темные сварные точки – следствие окисления металлической поверхности. Такое соединение теряет несущую способность. Помимо того, что металл не был обработан перед сваркой, не были устранены такие же недостатки, как и при пережоге и выплеске металла. Сварочный процесс повторяют на качественном уровне.

Глубокие впадины в точках

От электродов остаются слишком глубокие вмятины, то есть глубина точки превышает 10% толщины одной заготовки. Такие соединения не отличаются прочностью и подлежат исправлению. Дефекты вызваны слишком большой силой тока, чрезмерным усилием сжатия деталей, а также эксплуатацией изношенных электродов. Электроды меняют, регулируют степень сжатия и величину сварочного тока. Сварочный процесс возобновляют.

Выдавливание металла вокруг контактного пятна

Возникает при слишком интенсивном режиме сварочного процесса, неправильном положении электродов (перекос). Сварочный аппарат подвергают регулировке и тестированию. Единственным способом исправить положение будет повторение сварки со смещением точек.

Коробление металла возле зоны сварки

Образуется при неправильном взаимном расположении заготовок разной толщины. Гофрирование поверхности происходит при перегреве металла. Делают перевар, если это возможно. В противном случае металлические детали в дальнейшем не используют.

Внутренние изъяны при точечной сварке визуально определить практически невозможно. Наличие дефектов внутри литого ядра могут при дальнейшей эксплуатации обернуться потерей качества соединений и разрушением готовых изделий. Они встречаются двух видов.

Непровар

Брак проявляется полным отсутствием соединений, также детали могут распадаться при малейшем силовом воздействии. Объясняется образованием слишком маленького литого ядра или его полным отсутствием. Причинами возникновения такого дефекта является недостаточная сила тока, короткое время контакта, пережим, маленький просвет между соседними точками. Также непровар может возникнуть в соединениях из разных сплавов. В зависимости от требований к готовой продукции изделия могут подвергнуть повторением сварочного процесса или отправить в лом.

Пористость и раковины в металле

Объясняется некачественным или изношенным сварочным оборудованием, а также неправильным выбором режима его работы. Изделия с точечной сваркой, эксплуатация которых может влиять на безопасность людей, подлежат обязательному контролю ультразвуком рентгеном. В случае обнаружения дефектов такого характера изделия подлежат утилизации.

Внимание! Возникновение дефектов точечной сварки, как видно из вышеизложенного, является следствием нарушения технологии производственного процесса, неисправностей и неправильной наладки сварочного оборудования.

Заключение

Занимаясь точечной контактной сваркой, оператор сварочного оборудования должен знать, как нужно регулировать сварочный аппарат. Это позволяет избежать изготовления бракованной продукции, и соответственно непредвиденных финансовых расходов. Большую роль играет в этом деле определённый запас знаний по электротехнике, правильно организованное рабочее место и соблюдение правил техники безопасности.