Weerstandslasmachines en apparaten

Lassen onder druk

Druklassen omvat verschillende lasmethoden waarbij de te verbinden delen door mechanische kracht worden samengedrukt, waardoor de continuïteit en sterkte van de verbinding wordt bereikt.

Druklassen wordt in de meeste gevallen uitgevoerd door de te lassen delen op de een of andere manier te verhitten, en slechts in enkele speciale gevallen wordt gelast zonder verhitting (bijvoorbeeld koudlassen, explosief lassen). Van alle druklasmethoden is elektrisch weerstandslassen de meest voorkomende.

Contact- of weerstandslassen wordt de methode van elektrisch lassen genoemd, waarbij verwarming optreedt als gevolg van de overheersende afgifte van warmte op de contactpunten van de te lassen onderdelen wanneer er een elektrische stroom doorheen stroomt (Fig. 1).

Rijst. 1. De belangrijkste soorten weerstandslassen: a — frontaal, 6 — spot, b — rol, I — richting van de lasstroom.

Lasweerstand wordt gekenmerkt door een lokale concentratie van warmtekracht en dus een hoge temperatuur in het gebied van de verbinding van de te lassen onderdelen, wat te wijten is aan de aanzienlijke weerstand van het contact van de verbinding in vergelijking met de weerstand van de onderdelen zelf . In dit opzicht is weerstandslassen een zeer economische en doelmatige manier van lassen.

Weerstandslassen kan zowel op gelijkstroom als op wisselstroom worden uitgevoerd, maar in de praktijk wordt vrijwel uitsluitend gebruik gemaakt van wisselstroom, aangezien de voor het lassen benodigde stromen in de orde van duizenden en zelfs tienduizenden ampère bij spanningen van enkele volts het grootst kunnen zijn. gemakkelijk verkregen met behulp van transformatoren. speciale DC-bronnen voor dit doel zouden te duur zijn, moeilijk te vervaardigen en minder betrouwbaar in gebruik.

Stomp lassen

Bij stomplassen raken de uiteinden van de te verbinden onderdelen elkaar, waarna een aanzienlijke stroom door de onderdelen gaat, waardoor de verbinding wordt verwarmd tot de temperatuur die nodig is voor het lassen. De longitudinale drukkracht zorgt dan voor directe verbindingscontinuïteit.

Er zijn twee soorten stomplassen: niet-reflexlassen (weerstandslassen) en herlassen.

Bij weerstandslassen worden onderdelen met bewerkte uiteinden met elkaar in contact gebracht en met aanzienlijke kracht samengedrukt, waarna er een stroom door de onderdelen gaat en door de contactweerstand van de las ontstaat een geconcentreerde warmteafgifte.

Na het bereiken van de temperatuur die nodig is voor het lassen in de frontale zone, wordt het plastisch lassen van de te verbinden delen uitgevoerd onder invloed van de perskracht.Aan het einde van de lascyclus wordt de stroom uitgeschakeld en wordt de drukkracht vrijgegeven.

Weerstandslassen wordt meestal uitgevoerd bij een stroomdichtheid van 5-10 kA en een specifiek vermogen van 10-15 kVA per 1 cm2 van de doorsnede van de gelaste delen. Dit type lassen wordt meestal gebruikt om onderdelen met kleine doorsneden (tot ongeveer 300 mm2) te verbinden.

Bij stuiklassen met naverhitting wordt het verhitten van onderdelen uitgevoerd in drie of twee opeenvolgende fasen - voorverwarmen, flitsen en definitief stuiken, of alleen in de laatste twee fasen.

Op het eerste moment van het lassen staan ​​de te lassen onderdelen in contact met een compressiekracht van 5 - 20 MPa.Vervolgens wordt de stroom ingeschakeld, die de verbindingen verwarmt tot 600 - 800 ° C (voor staal), net als in stomplassen zonder smelten. Daarna wordt de drukkracht teruggebracht tot 2 - 5 MPa, waardoor de contactweerstand toeneemt en dienovereenkomstig de lasstroom afneemt.

Met het loslaten van de compressie neemt het werkelijke contactoppervlak van de uiteinden van de onderdelen af, de stroom snelt naar een beperkt aantal contactpunten en verwarmt ze tot de smelttemperatuur, en bij verdere verwarming onder deze omstandigheden raakt het metaal oververhit tot de verdampingstemperatuur op individuele punten.

Onder invloed van overmatige druk wordt metaaldamp uit de lascontactzone onttrokken en verdringt vloeibare metaaldeeltjes in de lucht in de vorm van een waaier van vonken, en een deel van het gesmolten metaal stroomt druppelsgewijs. Achter de vernietigde uitsteeksels komen opeenvolgende contactuitsteeksels tegen elkaar aan, waardoor nieuwe paden voor de lasstroom ontstaan ​​om het ingestelde effect te herhalen.

Dit proces van achtereenvolgens samensmelten van de uiteinden van de onderdelen langs de elementaire richels gaat door totdat de uiteinden van de gelaste onderdelen bedekt zijn met een continue film van halfvloeibaar metaal, waarna een metalen continuïteit van de lasverbinding wordt gecreëerd met relatief weinig verstorende kracht. . In dit geval wordt de overtollige hoeveelheid gesmolten metaal uit het contact geperst in de vorm van een gat (rand).

De verwarming van de uitstekende uiteinden van de gelaste delen vindt voornamelijk plaats door warmtegeleiding vanaf het lascontact, waar de temperatuur van het grootste belang is. De opwarming van de onderdelen tussen de verbindings- en voedingselektroden als gevolg van de stroom die tijdens het omsmeltingsproces vloeit, is zeer gering.

Het aanpassen van de hoeveelheid geleverde energie bij een bepaalde contactweerstand, bepaald door de omstandigheden van het lasproces, kan worden gedaan door de lasstroom te wijzigen of door de duur van de stroom te wijzigen.

Hoe de stomplasmachine werkt, wordt geïllustreerd in Fig. 2.

Rijst. 2. Schema van een stomplasmachine: 1 - bed, 2 - geleiders, 3 - vaste plaat, 4 - beweegbare plaat, 5 - voedingsapparaat, 6 - klemapparaat, 7 - begrenzers, 8 - transformator, 9 - flexibele stroomgeleider , Pzazh - aanhaalkracht van de producten, Ros - storende kracht van de producten.

Stomplasmachines worden als volgt geclassificeerd.

1. Per lasmethode - voor weerstandslassen en flitsen (continu flitsen of verhitten).

2. Met voorregistratie — universeel en gespecialiseerd.

3. Volgens het ontwerp van het aandrijfmechanisme - met een veer, hendel, schroef (van het stuur), pneumatische, hydraulische of elektromechanische aandrijving.

4.Door opstelling van klemmen - met excentriek, hefboom- en schroefklemmen, en hefboom- en schroefklemmen kunnen handmatig worden uitgevoerd of gemechaniseerd met pneumatische, hydraulische of elektromechanische aandrijving.

5. Volgens de montage- en installatiemethode - stationair en draagbaar.

Puntlassen

Bij puntlassen bevinden de te verbinden delen zich meestal tussen twee elektroden die in speciale elektrodehouders zijn bevestigd. Onder invloed van het drukmechanisme drukken de elektroden stevig op de te lassen onderdelen, waarna de stroom wordt ingeschakeld.

Door de stroomdoorgang worden de te lassen onderdelen snel opgewarmd tot de lastemperatuur en vindt de grootste warmteafgifte plaats aan de te verbinden oppervlakken, waar de temperatuur hoger kan zijn dan de smelttemperatuur van de te lassen onderdelen.

In afb. 3 toont de temperatuurverdeling langs de dwarsdoorsnede van de gelaste delen, kenmerkend voor de laatste fase van het lassen van staal.

Rijst. 3. Temperatuurveld in de laatste fase van het puntlassen

De hoogste temperatuur wordt waargenomen in het centrale gearceerde deel van de lasplaats - de kern.Het contactoppervlak van het onderdeel dat zal worden gelast met een elektrode (meestal met waterkoeling) wordt verwarmd tot een relatief lage temperatuur, maar in aanwezigheid van een vloeibare of halfvloeibare kern en een aangrenzende kunststof metalen kern veroorzaakt de drukkracht van de elektroden indrukkingen op het oppervlak van de laswerkstukken.

De kerntemperatuur op het laspunt is meestal iets hoger dan het smeltpunt van het metaal.De diameter van de gesmolten kern bepaalt de diameter van de lasplek, meestal gelijk aan de diameter van het contactoppervlak van de elektrode.

De tijd voor lassen op één plek hangt af van de dikte en fysieke eigenschappen van het materiaal van de gelaste onderdelen, het vermogen van het lasapparaat en de drukkracht. Deze tijd varieert van duizendsten van een seconde (voor zeer dunne kleurenplaten) tot enkele seconden (voor dikke stalen onderdelen). Voor een ruwe schatting kan de tijd om één plek zacht staal te lassen worden genomen als 1 s per 1 mm dikte van de gelaste plaat. De snelheid van verhitting van het metaal tot de lastemperatuur hangt sterk af van de intensiteit van de warmteafgifte.

Puntlassen machine

Rol lassen

Bij dit type lassen wordt de verbinding van onderdelen met een doorlopende of onderbroken naad uitgevoerd door de te lassen onderdelen te passeren, aangevoerd door middel van roterende rollen (fig. 4).

Rijst. 4. Het principe van rollassen: 1 — lastransformator, 2 — rolelektroden, 3 — rolaandrijving, 4 — gelaste onderdelen

In de aard van het proces is rollassen vergelijkbaar met puntlassen. Rollassen wordt vaak naadlassen genoemd, wat strikt genomen onjuist is, aangezien het naadlassenconcept kan worden uitgebreid tot bijna alle soorten lassen.

Rollenlasmachines zijn meestal uitgerust met twee voedingsstromen, waarvan de ene wordt aangedreven en de andere roteert door wrijving bij het verplaatsen van de te lassen onderdelen.

Rollassen wordt meestal gebruikt om dunwandige onderdelen te verbinden, bijvoorbeeld bij de vervaardiging van brandstoftanks en vaten voor het transporteren van verschillende materialen.

Er zijn drie manieren van rollassen.

1. Continue beweging van de gelaste delen ten opzichte van de rollen met een continue toevoer van stroom. Deze methode wordt gebruikt bij het lassen van onderdelen met een totale dikte van niet meer dan 1,5 mm, omdat bij grote dikten de verbinding die onder de rollen vandaan komt, in plastische toestand kan breken als gevolg van delaminatie. Bovendien vindt bij een continue stroomtoevoer een aanzienlijke vervorming van de gelaste delen plaats.

2. Continue beweging van de gelaste delen ten opzichte van de rollen met intermitterende stroomtoevoer. Deze meest gebruikelijke methode produceert naden met weinig vervorming in producten met een lager energieverbruik.

3. Intermitterende beweging van de gelaste delen ten opzichte van de rollen met onderbroken stroomtoevoer (staplassen).

Rollassen is zeer effectief bij de productie van dunwandige vaten, bij de productie van gelaste metalen buizen en een aantal andere producten.

De belangrijkste elementen van rolmachines zijn het bed, de boven- en onderarmen met rolelektroden, een compressiemechanisme, een rolaandrijving en een lastransformator met een flexibele stroomdraad.

Transformatoren van rolmachines werken in intensieve modus met PR = 50 - 60%, wat een verbeterde koeling van hun wikkelingen vereist.

Rollenlasmachines zijn verdeeld: volgens de aard van de installatie - tot stationair en mobiel, volgens doel - tot universeel en gespecialiseerd, afhankelijk van de locatie van de rollen ten opzichte van de voorkant van de machine - voor dwarslassen, voor longitudinaal lassen en universeel met de mogelijkheid om de rollen te verplaatsen voor de locatie van de rollen ten opzichte van het product — met tweezijdige en eenzijdige plaatsing, volgens de rotatiemethode van de rollen — met een aandrijving voor één rol, met een aandrijving voor beide rollen, met één bovenste rol, bewegend langs een vaste beugel, en met één rol en een beweegbare onderste doorn, volgens het apparaat van het compressiemechanisme - hefboomveer, aangedreven door een elektromotor, pneumatisch en hydraulisch, volgens het aantal rollen - in single-roller, double-roller en multi-roller.

Het vermogen van de meest voorkomende walsmachines is meestal 100 - 200 kVA.Net als bij het puntlassen van dunne onderdelen, kan het worden uitgevoerd door pulsen van de ontlaadstroom van de condensator, waarvoor verschillende soorten walsmachines worden vervaardigd.

Rijst. 5. Weerstandslasapparaat