Настройка контактной сварки: какие параметры выставляют на аппарате?

Коротко

• Настройка контактной сварки - это сила тока, время протекания тока и усилие сжатия электродов.
• У контактных машин ток - от 1 до 200 кА, усилие сжатия - от 0,01 до 100 кН, время тока - от 0,01 до 10 секунд.
• Регулятор контактной сварки РКС держит цикл и режим сварки в нужных границах; таймер контактной сварки, как и модель самого регулятора, у разных машин свой.
• Каркас арматурный из контактной сварки собирают по ГОСТ 14098-2014, а точный режим сварки берут из технологической документации на изделие.

Статья для тех, кто настраивает контактную сварку и не знает, какие три величины отвечают за прочный шов. Ниже разбираем настройку контактной сварки - какие параметры входят в неё, как проходит настройка машины, что делают регулятор РКС и таймер, чем различаются клещи и пистолет, а также разбор конкретных моделей и частых ошибок.

Ошибка в параметрах не всегда видна сразу: непровар в контакте деталей не выявляют ни ультразвук, ни просвечивание, потому что плотно прижатые друг к другу поверхности не отражают волну.

1. Какие параметры входят в настройку контактной сварки?

Все способы контактной сварки - точечная, рельефная, шовная и стыковая - подчиняются одному и тому же закону Джоуля - Ленца: количество теплоты в металле равно квадрату силы тока, умноженному на сопротивление и время его протекания. Отсюда и три параметра настройки, которые выставляют на машине.

• Сила сварочного тока - создаёт нужный нагрев в точке контакта деталей.
• Время протекания тока (длительность импульса) - от него зависит, успеет ли металл прогреться на нужную глубину.
• Усилие сжатия электродов - держит детали и снижает сопротивление в контакте деталь-деталь.

Эти параметры задают на регуляторе цикла сварки машины и подбирают под толщину и марку металла. Глубина проплавления при этом должна укладываться в 20-80 % толщины самого тонкого свариваемого листа - выход за эти границы даёт непровар или выплеск металла.

По ГОСТ 297-80 паспорт каждой машины должен содержать значения именно этих параметров: наибольший вторичный ток, номинальный длительный вторичный ток, наибольшую длительность прохождения сварочного тока и усилие сжатия - наименьшее и наибольшее. У контактных машин эти величины лежат в широких пределах: ток силой от 1 до 200 кА, усилие сжатия от 0,01 до 100 кН, время протекания тока от 0,01 до 10 секунд, а мощность машины - от 0,5 до 500 кВА.

2. Как проходит настройка машины контактной сварки?

ГОСТ 297-80 делит машины контактной сварки по четырём признакам: по виду соединения - точечные, шовные, рельефные и стыковые; по роду тока - переменного тока, постоянного тока, низкочастотные и конденсаторные; по усилию сжатия - с постоянным и с переменным усилием; по стабильности параметров - группа А с повышенной стабильностью и группа Б с нормальной.

Перед тем как выставлять ток и время, деталь готовят: снимают окисные плёнки, обезжиривают и промывают поверхность в зоне контакта. На машинах с малым сопротивлением вторичного контура, а таких большинство, сварка сопровождается нестационарным нагревом и нестабильным качеством соединений ; уменьшить этот недостаток позволяет плотное сжатие зачищенных деталей. По ГОСТ 297-80 к сети машины предъявляют отдельные требования: 380 В при частоте 50 Гц, отклонение напряжения питания - от минус 10 до плюс 5 % номинала, а для машин с наибольшей мощностью короткого замыкания до 60 кВ·А допускается сеть 220 В.

3. Регулятор контактной сварки РКС и таймер: что они делают?

Электрическая часть любой контактной машины состоит из сварочного трансформатора, прерывателя первичной цепи и регулятора цикла сварки. Прибор ведёт весь цикл по нужной последовательности операций и держит параметры режима сварки в нужных границах.

Пределы регулировки, в том числе таймер контактной сварки, и модель регулятора у разных машин свои - их смотрят в паспорте на конкретный аппарат.

4. Клещи и пистолет для контактной сварки: чем они отличаются?

Контактные машины бывают стационарными, передвижными и подвесными. Клещи для контактной сварки - рабочий орган точечной машины: ими сжимают деталь электродами с двух сторон. Пистолет для контактной сварки - ручной инструмент подвесной машины: сварщик подводит его к детали сам.

Подробно о том, чем такой ручной аппарат отличается от кузовного споттера, мы разбирали в статье о том, как точечная сварка держит шов.

5. Настройка рег контактной сварки РКС 617 и РКС-801ЛМ: чем они различаются?

По паспорту РКС-801ЛМ регулятор питается от сети 380 В 50 Гц, управляет тиристорным контактором и двумя электропневматическими клапанами сжатия, регулирует действующее значение сварочного тока в пределах 50-100% и держит от одного до девяти импульсов тока за цикл - весит такой блок не более 7 кг. Настройка рег контактной сварки РКС 617 устроена иначе: это микропроцессорный регулятор для машин точечной сварки серии МТР, который хранит в памяти готовые программы сварки и переключает одно- и многоимпульсный режимы без ручного набора параметров на тумблерах.

Аналоговым по органам управления при этом остаётся регулятор контактной сварки РКС 801лм - величину каждого тока и число импульсов выставляют кнопками и тумблерами на передней панели, а не выбором готовой программы.

6. Аппараты контактной сварки для стартеров: что они делают, кроме сварки корпуса?

Отдельная группа маломощных аппаратов контактной сварки предназначена не для кузовных работ, а для ремонта стартеров: например, Figel MS022 сваривает новые графитовые щётки с корпусом щёткодержателя стартера медно-графитовыми электродами и рассчитан на питание от автомобильного аккумулятора напряжением 12 В, а не от сети 380 В, как машины по ГОСТ 297-80.

7. Настройка точечной сварки: с чего начать проверку?

Форма и размер рабочей поверхности электродов, сила тока и время его протекания через заготовки, усилие сжатия - та же тройка параметров, что и у других способов контактной сварки, вместе определяет размер и структуру сварной точки. Точечной сваркой соединяют детали в одной точке или сразу в нескольких, для стальных конструкций толщиной до 20 мм её применяют в автомобиле-, самолёто- и судостроении, а точечной сваркой получают до 600 соединений в минуту.

8. Каркас арматурный из контактной сварки: что регламентирует ГОСТ 14098?

Типы, конструкции и размеры сварных соединений арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций устанавливает ГОСТ 14098-2014. Тем же стандартом руководствуются, когда контактной сваркой пересечений стержней собирают арматурные каркасы, а ток и время сварки в нём не заданы: режим берут из технологической документации на конкретное изделие.

9. Частые ошибки при настройке

• Не зачищают и не обезжиривают поверхность в зоне контакта перед сваркой.
• Ставят слишком слабое усилие сжатия электродов.
• Включают машину в сеть с отклонением напряжения больше нормы - по ГОСТ 297-80 это от минус 10 до плюс 5 % номинала.

Все три параметра настройки контактной сварки завязаны на паспорт конкретной машины: точных значений тока, времени и усилия сжатия без него не подобрать, а диапазоны этих величин у разных машин расходятся на порядки.