Электрозаклепка или сварка через отверстие

О заклёпках и сварке. История технологий.

Представьте себе мир без сварки. Уже строятся металлические корабли, котлы, цистерны. Да много чего металлического. А сварки не существует. Как скрепляли друг с другом металлические листы? Склёпывали. А теперь представьте, какой это был геморрой (или головная боль — кому что ближе).

Сначала нужно насверлить или пробить отверстия в листах металла (для этого и пробойник специальный изобрели). Причём так, чтобы они микрон в микрон совпадали друг с другом. Ведь заклёпка должна полностью заполнить отверстие. Уже задачка, да? Эта задача решалась тоже весьма хлопотным путём — сначала пробивались отверстия мЕньшего, чем необходимо, диаметра, потом листы стягивались болтами и отверстия рассверливались до нужного диаметра. Каждое.

Потом в эти отверстия нужно забить заклёпки. Сначала специальный человек в специальной жаровне греет их до нужной температуры (нельзя ни перегреть, ни недогреть). Потом заклёпку быстро-быстро пока не остыла толкают в отверстие и расклёпывают. КАЖДУЮ! Дорого, долго, трудно. Примерно так.

Таким образом склепали, например, Титаник. Больше трёх миллионов заклёпок потратили. Как вам цифирка? Вот так его строили.

И вот, что получилось.

А теперь о сварке.

1802 год — В. В. Петров открыл явление вольтовой электрической дуги и указал, что появляющийся «белого цвета свет или пламя, от которого оные угли скорее или медлительнее загораются, и от которого тёмный покой довольно ясно освещён быть может».

1803 год — В. В. Петров опубликовал книгу «Известия о гальвани-вольтовых опытах…», где описал способы изготовления вольтова столба, явление электрической дуги и возможность её применения для электроосвещения, электросварки и электропайки металлов.

1882 год — Н. Н. Бенардос изобрёл электрическую сварку с применением угольных электродов, которую запатентовал в Германии, Франции, России, Италии, Англии, США и других странах, назвав свой метод «электрогефестом».

1888 год — Н. Г. Славянов впервые в мире применил на практике дуговую сварку металлическим (плавящимся) электродом под слоем флюса. В присутствии государственной комиссии он сварил коленчатый вал паровой машины.

1893 год — На Всемирной выставке в Чикаго Н. Г. Славянов получил золотую медаль за способ электросварки под слоем толчёного стекла.

1905 год — В. Ф. Миткевич впервые в мире предложил применять трёхфазную дугу для сварки металлов.

1932 год — К. К. Хреновым впервые в мире в Советском Союзе осуществлена дуговая сварка под водой[2].

1939 год — Е. О. Патоном разработаны технология автоматической сварки под флюсом, сварочные флюсы и головки для автоматической сварки, электросварные башни танков, электросварной мост.

Представляете, насколько масштабную революцию в промышленности совершили эти люди?

Несмотря на пару экзотических фамилий, все они — российские инженеры. Чёрт возьми, мне приятно было узнать об этом!

И применили электросварку впервые в мире тоже в России на Куваевской мануфактуре. Вообще-то, это предприятие гнало текстиль. Но в 1886 году здесь при изготовлении варочных кубов из листового железа впервые в промышленных целях была применена электросварка, изобретённая Н. Н. Бенардосом.

Разумеется, электросварка не сразу решила все проблемы. Например, еще во время Второй Мировой танковые корпуса и башни отливали или клепали. Вот, пожалуйста, американский танк М3.

И, чтобы закруглить тему — о газовой сварке.

Предок газосварочного аппарата — горелка Бунзена. Она была впервые описана в публикациях Роберта Бунзена в соавторстве с английским химиком Генри Роскоу[en] в 1857 году. В своей автобиографии Роскоу утверждает, что горелка была основана на прототипе, использовавшемся в Королевском химическом колледже[en] и привезённом им из Англии в Германию[1].

Однако, эта штука давала низкотемпературное пламя и её маленьким огоньком пользовались ювелиры, медики, химики и т.д. Промышленной ценности она не имела. И только через полвека придумали, как из маленького факела раздуть яростное пламя газосварки, способной резать и сваривать железо и сталь.

Первую ацетилено-кислородную сварочную горелку сконструировали французские инженеры Эдмон Фуше и Шарль Пикар, которые получили на нее патент Германии в 1903 году. Предложенные ими конструкции газосварочных горелок принципиально почти не изменились до настоящего времени.

Промышленные предприятия начали применение ацетилено-кислородной сварки с 1906 года, когда появились достаточно надежные конструкции ацетиленовых генераторов.

Ну чё, тоже молодцы ребята! Но наши были первыми. )))

Однако, и заклёпки ныне не забыты. Но это уже другая история, связанная с особенностями условий использования клёпанных изделий. Тем не менее, в большинстве случаев сварка успешно заменила клёпку, существенно облегчила и удешевила процесс изготовления многих и многих металлических изделий.

Материал взят, в основном, из Википедии. Ну и ещё кой-где по мелочам.

Найдены дубликаты

Заклепочное соединение в сравнение со сваркой — высокоресурсное и живучее соединение.
Ресурс на сварке тоже можно получить. Используя, например, только определенные соединения — избегать Т-образных и особенно Г-образных швов, заменяя их на соединения в нахлест. Корпуса строительной техники так любят варить. Поглядите — увидите.

Заклепочный шов сам по себе более живуч. При ослаблении шва заклепки начинают крутиться в отверстии, от этого на обшивке самолета появляется алюминиевая грязь, и ее хорошо видно. Потом начинают лопаться перемычки, одна, вторая, и это тоже видно. Можно заклепки подтянуть, можно заменить, можно заменить и одновременно приклепать усиливающую накладку.

Главное: одна трещина в сварном шве — это почти всегда почти полная потеря несущей способности, а одна трещина в заклепочном шве — ничто, досадная мелочь и время на принятие решения.

Так да! Потому и написал, так как я авиационный инженер )))

А как делали корпус водонепроницаемым в месте стыка пластин при сборе на клепках? Это корабль и там давление забортной воды.

Конструкции, или почему не ломаются вещи
Джеймс Гордон.

Теоретически сварные соединения в цистернах или корпусах судов должны быть полностью водонепроницаемы без дальнейшей их обработки, но на практике сварка в этом отношении доставляет больше хлопот, чем клепка. Заклепочное соединение внахлест можно легко герметизировать, зачеканив края нахлеста с помощью специального пневматического или ручного инструмента. Этого нельзя сделать в случае сварного соединения, между двумя сварными швами нахлеста рекомендуется ввести под давлением жидкую герметизирующую смесь. При всем том мне, помнится, пришлось повидать при испытаниях на водонепроницаемость помещений сварных кораблей немало течей.

Прокладывали парусину, пропитанную суриком.

В свое время мне довелось поработать несколько недель клепальщиком и сварщиком на одной из Королевских верфей, там я и научился кое-чему, чего, думаю, не найти в учебниках. Хотя вогнать пятисантиметровую заклепку в броневую плиту палубы корабля пневматическим молотком — тяжелая и шумная работа, это на удивление интересно, и большинство видов клепки, на мой взгляд, в некотором смысле столь же привлекательно, как и игра в гольф, с той лишь разницей, что клепка более полезна. Элементы спорта содержались, кроме того, и в контроле качества заклепок. В то время нам платили по числу поставленных заклепок, однако за каждую забракованную контролером заклепку, которую нужно было высверлить и заменить новой, вычитали в пятикратном размере.

Конечно, нельзя сказать, что клепальщики работали в раю, но что касается сварки, то она определенно была похожа на ад. Сварка может быть достаточно любопытным занятием в течение часа или двух (осмелюсь предположить, что на такие сроки любопытным может быть и ад), но по прошествии этого времени следить за шипящей и мерцающей дугой и струйкой стекающего расплавленного металла становится невыносимо скучно, и скуку не особенно развеивают искры и капельки металла, вдруг оказавшиеся у вас за шиворотом или в башмаках. Уже через несколько дней проклинаешь эту работу, и чувство скуки утверждается настолько прочно, что становится очень трудным сосредоточиться и сделать удовлетворительный шов.

Читайте также  Как правильно пользоваться электросваркой?

Электрозаклепка или сварка через отверстие

Сварка и применение электрозаклепок

Электрозаклепками называют точечные швы, которые выполняются сварочной дугой при помощи плавящегося или неплавящегося электрода. Сварка таким способом широко применяется в промышленности, она является высокопроизводительной и удобной в сборке конструкций больших габаритов, например, когда осуществляется обшивка пассажирских вагонов.

Сварка электрозаклепками

Применение

Сварка электрозаклепками используется для того, чтобы:

  1. соединить тонколистовую обшивку с рамами, которые выполнены из профильного проката. Так как из-за крупных габаритов конструкции невозможно применить контактный способ точечной сварки.
  2. образовалось соединение из пакета элементов.
  3. приварить шпильки.

Как осуществляется сварка?

Разработанная С.А. Егоровым, сварка электрозаклепками, как правило, организовывается с помощью плавящегося стального электрода под слоем флюса. Она выполняется двумя способами.

  1. В первом случае сварочной дугой проплавляется верхняя деталь. Применяется, когда металлический лист тонкий (меньше 2 мм).
  2. Второй метод основывается на предварительно подготовленном отверстии, выполненное сверлением или прокалыванием.

Экономичней оказался первый способ, когда сварка металла электрозаклепками происходит без отверстия в верхней детали.

Также сварка электрозаклепками может осуществляться с помощью стального электрода под флюсом без предварительного сверления отверстия в верхнем листе толщиной до 12 мм. Это становится возможным благодаря применению силы сварочного тока в 4590 — 5000 А и использованию электродной проволоки диаметром 14 — 16 мм.

Но все же сварка деталей, у которых толщина более 2 мм без подготовленного отверстия, как правило, нецелесообразна. Ведь тогда применяются большие сварочные токи и электроды больших диаметров, что заканчивается образованием очень большой головки электрозаклепки, тогда как диаметр ее стержня мал.

Если элементы толщиной больше 2 мм, то необходимость в сверлении или прокалывании отверстия приводит к ограничению области применения электрозаклепочных швов.

Использование неплавящегося электрода при сварке электрозаклепками позволяет создавать швы без усиления, при этом получается большая глубина проплавления металла, по сравнению с применением плавящегося электрода. Листы толщиной по 6 мм и более можно сваривать неплавящимся гра-фитированным электродом с помощью постоянного тока, который применяется в диапазоне от 400 — 700 А. Графитированная масса марки А, выпущенная Московским заводом электродов, применяется как электродный материал. Чтобы защитить шов при сварке можно использовать флюс или разнообразные защитные газы.

Техника и режимы сварки

Электрозаклепки ставятся с помощью подачи сварочной проволоки и без нее. В первом случае проволоку направляют в зону сварки, завершается процесс после того, как заданное количество проволоки расплавилось. Это происходит при помощи реле времени или механического прерывателя. Без проволоки осуществляется процесс так: в процессе горения дуги она не подается, так как закреплена в токоподводящем мундштуке. Дуга продолжает гореть до естественного обрыва, ведь ее длина и напряжение меняются.

Лунки выплавляются с помощью электрозаклепочника без флюса, когда величина тока составляет 1800 — 2000 А. Чтобы начать процесс нужно электрозаклепочник установить таким образом, чтобы сварочная проволока образовывала с вертикалью угол 15-20 градусов, а у сварочной проволоки торец соответствовал центру будущей точки. Результатом недолгого горения дуги станет выплескивание расплавленного металла ее дутьем на кромку лунки. Лишний металл удаляют с помощью зубила и молотка.

Инженер И.И. Каховский осуществил соединение электрозаклепками с ручной подачей проволоки. Чтобы проволока плавно опускалась по мере ее плавления, нужно ее направлять и одновременно быстро поворачивать в обе стороны, производя движения вокруг ее оси. Ее диаметр может быть прежним и не зависеть от диаметра отверстия в верхней детали.

Чтобы выбрать режим и технику сварочных работ нужно учесть следующие моменты:

  • В зависимости от марки применяемого флюса находится его расход и глубина провара.
  • Электрозаклепки могут получиться разного размера, на это влияет скорость подачи проволоки.
  • Если слой флюса небольшой, то электрозаклепки вздуваются.
  • В электрозаклепках образуется пористость, причинами ее могут быть ржавчина, окалина или влажный флюс.

Шланговые полуавтоматы пригодятся для целесообразной работы, ведь тогда для проплавления верхнего слоя понадобится значительно меньшая величина сварочного тока. При их задействовании важнейшим параметром режима сварки становится время горения дуги, определяющее качество электрозаклепок. Поэтому электрическая схема полуавтомата должна базироваться на реле, чтобы дозировать время прохождения тока.

Если режим и технику сварочной работы не соблюдать, то это чревато дефектами в электрозаклепочных соединениях. Причинами их образования являются:

  1. При сварке без направления проволоки непроваренные кромки получаются, если диаметр отверстия больше диаметра проволоки на 1-3 мм.
  2. Если нижний элемент не проварен, то это возможно при малом токе, если диаметр проволоки мал, при недостаточном сжатии соединяемых элементов, ослаблении контактов цепи.
  3. Верхняя часть бывает прожженной в случае сильного сжатия сварочных элементов или когда повышена величина тока.
  4. Если плохо сжаты свариваемые поверхности, то возникают трещины в ядре электрозаклепки.
  5. На поверхности и в сечении электрозаклепки образуются поры от соединения элементов, которые не очищены от ржавчины, влаги, грязи, а также если применяется влажный или замусоренный флюс.
  6. Выплеск металла на поверхность или на края электрозаклепки происходит в том случае, если применяется засоренный шлаковой коркой флюс или когда зашлакован конец проволоки или токоподводящий мундштук.
  7. Если в зону сварки засыпано недостаточное количество флюса, тогда возникает вздутие головки электрозаклепки.
  8. Электрозаклепка, в которой образуется недостаточная высота головки, получается в результате зазора между соединяемыми поверхностями.
  9. Слишком большая высота электрозаклепки возникает, когда флюс содержит много мелких частиц, а также при недостаточной величине тока для конкретного диаметра проволоки.

Высокая работоспособность электрозаклепочных соединений наблюдается при ударной и знакопеременной нагрузках, по сравнению со сплошными швами. На металле малой толщины можно осуществить контроль качества по внешнему виду с обеих сторон.

Сварка кузовного металла (часть 2)

В предыдущей статье, в который мы описывали выбор сварочного оборудования и его настройку для проведения кузовных работ, мы обещали, что после рассмотрим способы основных методов сварки кузовщины и расскажем о самых популярных вариантах присоединения металла сваркой в этом процессе. И об этом пойдет речь в нашей сегодняшней статье.

Виды сварных швов

Для начала определимся с некоторыми видами сварочных швов, которые образуются при сварке в независимости от способа соединений металла.

  1. Сплошной
  2. Сплошной прерывистый
  3. Точечный

Итак, сплошной сварочный шов — здесь, сразу будет ясно из названия, что этот шов будет выполняться без промежутков по длине. Поэтому в кузове автомобиля не используются сплошные сварные швы. Это можно объяснить тем, что автомобильный кузов должен соответствовать некоторой «эластичности», для того, что бы уменьшать вероятность образования усталостных впадин и трещин во время его эксплуатации. Все из-за того что сплошной сварочный шов имеет достаточно высокую жесткость из-за этого не обеспечивают должной эластичности. Так же для этого типа шва характерно свойство к короблению, что будет негативно сказываться на прочность кузова. Если, кратко, то в основном этим типом шва варят, металлоконструкции «стоячие», которые не подвергаются внешним колебательным действиям, а так же в бытовых нуждах, к примеру, заварки баков, стальных решеток и т.п.

Теперь перейдем к сплошному прерывистому шву – здесь в основе заложена поочередность (чередование) сплошных проваренных участков сварки с другими или такими же, перерывами. Проще говоря, подбирать размеры участков сплошных швов и расстояние (интервал) между ними Вы можете выбирать произвольно, ориентируясь на вашу задачу.

Читайте также  Как рассчитать стоимость сварочных работ?

Отметим, что прерывистыми швами чаще всего присоединяют силовые основные элементы кузова, которые произведены из толстого металла.

Сплошной точечный шов, в большинстве случаев состоит из отдельных точек, которые располагаются вплотную с необходимым по требованию перекрытием. Подобный тип сварочных швов применяют обычно при сварке деталей встык, в независимости от толщины металла. Из названия видно, что этот тип шва — будет определяться интервалом точек сварки поочередно. Интервалы между точками в зависимости от поставленных целей, могут быть всего несколько миллиметров или сантиметров.

Все типы сварных швов, можно делать на различных конструкциях и металлических деталях, ориентируя работы в пространстве, они будут характеризоваться, как:

  1. Горизонтальные, (могут проходить, как «на потолке», так и «на полу);
  2. Вертикальные (чаще всего «на стене);

А так, же их прочие всевозможные комбинации.

Исходя из здравого смысла, можно догадаться, что проще всегда варить горизонтальный шов в положении «на полу». К удобству и простоте, можно добавить еще то, что этот шов будет самым высоким по качеству. Т.к. при сварке вертикальных швов расплавленный металл неустойчив и вытекает из сварочный ванны, для таких работ, нужно больше опыта и мастерства.

После того, как мы определились с типами сварочных швов перейдем к методам сварки, которые используются при проведении кузовных-ремонтных работ.

Сварка внахлест

Этот тип сварки один из самых распространенных и простых способов соединения металла. При сварке внахлест один пласт (кусок) металла накладывается на другой. Использовать подобный тип сварки лучше всего при замене или ремонте силовых элементов кузова- усилителей, порогов, лонжеронов.

Электрозаклепка или сварка через отверстие

Этот метод один из разновидностей соединения внахлест. Он весьма напоминает всем известную точечную сварку, которую применяют (чаще всего) в заводских условиях или на СТО при сборке кузова. Этим способом легче всего соединять – крылья, новые пороги и различного типа силовые элементы.

Сварка встык

Более надежный и не менее распространенный способ соединения металла, чем внахлест. Этот способ применим, тогда, когда вам нужно поменять деталь не целиком, а частично, к примеру, установить ремонтную вставку на крыло или вварить заплатку. При сварке встык снимать фаски (поверхность при скосе кромки торца) с края тонколистового металла нет необходимости. Фаски лишь снимают, тогда когда толщина металла превышает 2мм, и то не во всех случаях.

Важно помнить, что при сварке встык требуется точная подгонка (взаимная) деталей перед процессом сварки. Необходимо, что бы между концами свариваемых деталей практически отсутствовали зазоры или были хотя бы на минимальном расстоянии. В противном случае, вы можете получить вероятность образования отверстия, а не сварного соединения.

Сварку встык зачастую применяют при ремонте наружных кузовных деталей (поверхностей), а они как правильно из тонкого металла. Это может быть замена крыльев или попросту необходимо наивысшее качество проводимых ремонтных работ. Но сварка встык всегда требует огромного количества подгоночных работ (деталей) и требует высокую квалификацию от сварщика. Т.к. поврежденную деталь чаще всего меняют не целиком, а частями (вырезается не вся деталь, а только её поврежденный участок). А уже после на его место мастер вставляет фрагмент, который он подготовил из новой детали для кузова. После сварку ведут сплошным точечным швом при этом встык. И если все проделать максимально четко, кропотливо, а главное правильно, то после того, как вы зачистите и отрихтуете шлак на сварочном шве, дальнейшая шпатлевка, окажется необязательной.

Что же касается толстого металла (от 2мм), то процесс сварки встык проходит намного проще, этот металл не требует тщательной подгонки из-за своей толщины и с ним тяжелее получить прожог.

Теперь Вы знаете, какие типы сварки при проведении кузовных работ чаще всего следует применять. В следующей статье мы рассмотрим еще один не маловажный аспект при проведении ремонтных работ, а именно коснемся подготовки металла к сварке, а так же дадим конкретные советы по сварке металла и опишем проблемы, которые чаще всего возникают у новичков, соответственно попробуем в них разобраться.

Сварка и применение электрозаклепок

Сварка электрозаклепками

Применение

Сварка электрозаклепками используется для того, чтобы:

  • соединить тонколистовую обшивку с рамами, которые выполнены из профильного проката. Так как из-за крупных габаритов конструкции невозможно применить контактный способ точечной сварки.
  • образовалось соединение из пакета элементов.
  • приварить шпильки.

    Как осуществляется сварка?

  • В первом случае сварочной дугой проплавляется верхняя деталь. Применяется, когда металлический лист тонкий (меньше 2 мм).
  • Второй метод основывается на предварительно подготовленном отверстии, выполненное сверлением или прокалыванием.

    Экономичней оказался первый способ, когда сварка металла электрозаклепками происходит без отверстия в верхней детали.

    Также сварка электрозаклепками может осуществляться с помощью стального электрода под флюсом без предварительного сверления отверстия в верхнем листе толщиной до 12 мм. Это становится возможным благодаря применению силы сварочного тока в 4590 — 5000 А и использованию электродной проволоки диаметром 14 — 16 мм.

    Но все же сварка деталей, у которых толщина более 2 мм без подготовленного отверстия, как правило, нецелесообразна. Ведь тогда применяются большие сварочные токи и электроды больших диаметров, что заканчивается образованием очень большой головки электрозаклепки, тогда как диаметр ее стержня мал.

    Если элементы толщиной больше 2 мм, то необходимость в сверлении или прокалывании отверстия приводит к ограничению области применения электрозаклепочных швов.

    Использование неплавящегося электрода при сварке электрозаклепками позволяет создавать швы без усиления, при этом получается большая глубина проплавления металла, по сравнению с применением плавящегося электрода. Листы толщиной по 6 мм и более можно сваривать неплавящимся гра-фитированным электродом с помощью постоянного тока, который применяется в диапазоне от 400 — 700 А. Графитированная масса марки А, выпущенная Московским заводом электродов, применяется как электродный материал. Чтобы защитить шов при сварке можно использовать флюс или разнообразные защитные газы.

    Техника и режимы сварки

    Лунки выплавляются с помощью электрозаклепочника без флюса, когда величина тока составляет 1800 — 2000 А. Чтобы начать процесс нужно электрозаклепочник установить таким образом, чтобы сварочная проволока образовывала с вертикалью угол 15-20 градусов, а у сварочной проволоки торец соответствовал центру будущей точки. Результатом недолгого горения дуги станет выплескивание расплавленного металла ее дутьем на кромку лунки. Лишний металл удаляют с помощью зубила и молотка.

    Инженер И.И. Каховский осуществил соединение электрозаклепками с ручной подачей проволоки. Чтобы проволока плавно опускалась по мере ее плавления, нужно ее направлять и одновременно быстро поворачивать в обе стороны, производя движения вокруг ее оси. Ее диаметр может быть прежним и не зависеть от диаметра отверстия в верхней детали.

    Чтобы выбрать режим и технику сварочных работ нужно учесть следующие моменты:

    • В зависимости от марки применяемого флюса находится его расход и глубина провара.
    • Электрозаклепки могут получиться разного размера, на это влияет скорость подачи проволоки.
    • Если слой флюса небольшой, то электрозаклепки вздуваются.
    • В электрозаклепках образуется пористость, причинами ее могут быть ржавчина, окалина или влажный флюс.

    Шланговые полуавтоматы пригодятся для целесообразной работы, ведь тогда для проплавления верхнего слоя понадобится значительно меньшая величина сварочного тока. При их задействовании важнейшим параметром режима сварки становится время горения дуги, определяющее качество электрозаклепок. Поэтому электрическая схема полуавтомата должна базироваться на реле, чтобы дозировать время прохождения тока.

    Читайте также  Электроды для сварки под водой

    Если режим и технику сварочной работы не соблюдать, то это чревато дефектами в электрозаклепочных соединениях. Причинами их образования являются:


  • При сварке без направления проволоки непроваренные кромки получаются, если диаметр отверстия больше диаметра проволоки на 1-3 мм.
  • Если нижний элемент не проварен, то это возможно при малом токе, если диаметр проволоки мал, при недостаточном сжатии соединяемых элементов, ослаблении контактов цепи.
  • Верхняя часть бывает прожженной в случае сильного сжатия сварочных элементов или когда повышена величина тока.
  • Если плохо сжаты свариваемые поверхности, то возникают трещины в ядре электрозаклепки.
  • На поверхности и в сечении электрозаклепки образуются поры от соединения элементов, которые не очищены от ржавчины, влаги, грязи, а также если применяется влажный или замусоренный флюс.
  • Выплеск металла на поверхность или на края электрозаклепки происходит в том случае, если применяется засоренный шлаковой коркой флюс или когда зашлакован конец проволоки или токоподводящий мундштук.
  • Если в зону сварки засыпано недостаточное количество флюса, тогда возникает вздутие головки электрозаклепки.
  • Электрозаклепка, в которой образуется недостаточная высота головки, получается в результате зазора между соединяемыми поверхностями.
  • Слишком большая высота электрозаклепки возникает, когда флюс содержит много мелких частиц, а также при недостаточной величине тока для конкретного диаметра проволоки.

    Высокая работоспособность электрозаклепочных соединений наблюдается при ударной и знакопеременной нагрузках, по сравнению со сплошными швами. На металле малой толщины можно осуществить контроль качества по внешнему виду с обеих сторон.

    Сварка и применение электрозаклепок

    Электрозаклепками называют точечные швы, которые выполняются сварочной дугой при помощи плавящегося или неплавящегося электрода. Сварка таким способом широко применяется в промышленности, она является высокопроизводительной и удобной в сборке конструкций больших габаритов, например, когда осуществляется обшивка пассажирских вагонов.

    Сварка электрозаклепками

    Применение

    Сварка электрозаклепками используется для того, чтобы:

  • соединить тонколистовую обшивку с рамами, которые выполнены из профильного проката. Так как из-за крупных габаритов конструкции невозможно применить контактный способ точечной сварки.
  • образовалось соединение из пакета элементов.
  • приварить шпильки.

    Как осуществляется сварка?

    Разработанная С.А. Егоровым, сварка электрозаклепками, как правило, организовывается с помощью плавящегося стального электрода под слоем флюса. Она выполняется двумя способами.

  • В первом случае сварочной дугой проплавляется верхняя деталь. Применяется, когда металлический лист тонкий (меньше 2 мм).
  • Второй метод основывается на предварительно подготовленном отверстии, выполненное сверлением или прокалыванием.

    Экономичней оказался первый способ, когда сварка металла электрозаклепками происходит без отверстия в верхней детали.

    Также сварка электрозаклепками может осуществляться с помощью стального электрода под флюсом без предварительного сверления отверстия в верхнем листе толщиной до 12 мм. Это становится возможным благодаря применению силы сварочного тока в 4590 — 5000 А и использованию электродной проволоки диаметром 14 — 16 мм.

    Но все же сварка деталей, у которых толщина более 2 мм без подготовленного отверстия, как правило, нецелесообразна. Ведь тогда применяются большие сварочные токи и электроды больших диаметров, что заканчивается образованием очень большой головки электрозаклепки, тогда как диаметр ее стержня мал.

    Если элементы толщиной больше 2 мм, то необходимость в сверлении или прокалывании отверстия приводит к ограничению области применения электрозаклепочных швов.

    Использование неплавящегося электрода при сварке электрозаклепками позволяет создавать швы без усиления, при этом получается большая глубина проплавления металла, по сравнению с применением плавящегося электрода. Листы толщиной по 6 мм и более можно сваривать неплавящимся гра-фитированным электродом с помощью постоянного тока, который применяется в диапазоне от 400 — 700 А. Графитированная масса марки А, выпущенная Московским заводом электродов, применяется как электродный материал. Чтобы защитить шов при сварке можно использовать флюс или разнообразные защитные газы.

    Техника и режимы сварки

    Электрозаклепки ставятся с помощью подачи сварочной проволоки и без нее. В первом случае проволоку направляют в зону сварки, завершается процесс после того, как заданное количество проволоки расплавилось. Это происходит при помощи реле времени или механического прерывателя. Без проволоки осуществляется процесс так: в процессе горения дуги она не подается, так как закреплена в токоподводящем мундштуке. Дуга продолжает гореть до естественного обрыва, ведь ее длина и напряжение меняются.

    Лунки выплавляются с помощью электрозаклепочника без флюса, когда величина тока составляет 1800 — 2000 А. Чтобы начать процесс нужно электрозаклепочник установить таким образом, чтобы сварочная проволока образовывала с вертикалью угол 15-20 градусов, а у сварочной проволоки торец соответствовал центру будущей точки. Результатом недолгого горения дуги станет выплескивание расплавленного металла ее дутьем на кромку лунки. Лишний металл удаляют с помощью зубила и молотка.

    Инженер И.И. Каховский осуществил соединение электрозаклепками с ручной подачей проволоки. Чтобы проволока плавно опускалась по мере ее плавления, нужно ее направлять и одновременно быстро поворачивать в обе стороны, производя движения вокруг ее оси. Ее диаметр может быть прежним и не зависеть от диаметра отверстия в верхней детали.

    Чтобы выбрать режим и технику сварочных работ нужно учесть следующие моменты:

    • В зависимости от марки применяемого флюса находится его расход и глубина провара.
    • Электрозаклепки могут получиться разного размера, на это влияет скорость подачи проволоки.
    • Если слой флюса небольшой, то электрозаклепки вздуваются.
    • В электрозаклепках образуется пористость, причинами ее могут быть ржавчина, окалина или влажный флюс.

    Шланговые полуавтоматы пригодятся для целесообразной работы, ведь тогда для проплавления верхнего слоя понадобится значительно меньшая величина сварочного тока. При их задействовании важнейшим параметром режима сварки становится время горения дуги, определяющее качество электрозаклепок. Поэтому электрическая схема полуавтомата должна базироваться на реле, чтобы дозировать время прохождения тока.

    Если режим и технику сварочной работы не соблюдать, то это чревато дефектами в электрозаклепочных соединениях. Причинами их образования являются:

  • При сварке без направления проволоки непроваренные кромки получаются, если диаметр отверстия больше диаметра проволоки на 1-3 мм.
  • Если нижний элемент не проварен, то это возможно при малом токе, если диаметр проволоки мал, при недостаточном сжатии соединяемых элементов, ослаблении контактов цепи.
  • Верхняя часть бывает прожженной в случае сильного сжатия сварочных элементов или когда повышена величина тока.
  • Если плохо сжаты свариваемые поверхности, то возникают трещины в ядре электрозаклепки.
  • На поверхности и в сечении электрозаклепки образуются поры от соединения элементов, которые не очищены от ржавчины, влаги, грязи, а также если применяется влажный или замусоренный флюс.
  • Выплеск металла на поверхность или на края электрозаклепки происходит в том случае, если применяется засоренный шлаковой коркой флюс или когда зашлакован конец проволоки или токоподводящий мундштук.
  • Если в зону сварки засыпано недостаточное количество флюса, тогда возникает вздутие головки электрозаклепки.
  • Электрозаклепка, в которой образуется недостаточная высота головки, получается в результате зазора между соединяемыми поверхностями.
  • Слишком большая высота электрозаклепки возникает, когда флюс содержит много мелких частиц, а также при недостаточной величине тока для конкретного диаметра проволоки.

    Высокая работоспособность электрозаклепочных соединений наблюдается при ударной и знакопеременной нагрузках, по сравнению со сплошными швами. На металле малой толщины можно осуществить контроль качества по внешнему виду с обеих сторон.

  • Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: