Конденсаторная сварка

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Конденса́торная сва́рка (англ. Capasitor discharge welding) — разновидность контактной сварки, называемой ещё импульсной. Осуществляется за счёт энергии короткого импульса тока при разряде батареи конденсаторов[1].

Общие сведения[править | править код]

В СССР конденсаторная сварка появилась в конце 30-х годов XX века. Первоначально она использовалась преимущественно для соединения с металлическим листом различных крепёжных элементов: шпилек, втулок, гвоздей крепления изоляции, лепестков заземления[2]. Позднее этот вид сварки получил широкое распространение для соединения мелких деталей и металла малых толщин в приборостроении и в производстве электронных компонентов. Следует отметить, что при сварке двух элементов различных толщин решающую роль играет деталь с меньшим сечением, которое не должно выходить за возможности сварочной машины. Вторая же деталь может иметь сколь угодно большую толщину, что значительно расширяет применение конденсаторной сварки. В соединении мелких деталей и металла малых толщин эта сварка по производительности, качеству и экономичности оказалась практически вне конкуренции[3]:274.

Технологические особенности[править | править код]

Конденсаторная сварка является разновидностью контактной сварки, в которой на расплавление металла расходуется энергия, запасённая в конденсаторах большой ёмкости. Разряд конденсаторов, а следовательно и выделение накопленной энергии, происходит почти мгновенно (13 мс). Это минимизирует зону термического влияния в сварном соединении. Кроме того, простота дозирования энергии и усилия осадки приводит к стабильно высокому качеству соединения[4][5].

Используемое оборудование[править | править код]

По используемому оборудованию конденсаторную сварку разделяют на трансформаторную и бестрансформаторную. Преимуществом последней, кроме простоты конструкции, является выделение основного тепла в зоне так называемого контактного сопротивления, то есть в зоне непосредственного контакта свариваемых деталей. Преимущество трансформаторной сварки заключается в возможности обеспечить процесс сварки бо́льшей энергией. Это происходит за счёт заряда конденсатора при бо́льшем напряжении и разряда через понижающий трансформатор, создающий (при меньшем напряжении) значительно более высокие токи сварки[6][7].

Основные приёмы[править | править код]

По технологическим приёмам разделяют точечную, шовную и стыковую конденсаторную сварку[6].

  • Точечная сварка обычно используется для выполнения соединений в электронной, электровакуумной технике и прецизионном приборостроении. Кроме того, точечная сварка может быть использована для соединений деталей с большим соотношением толщин.
  • Шовная (роликовая) сварка обычно применяется для сварки чувствительных элементов мембранного или сильфонного типов и электровакуумных приборов. По своей сути она представляет собой ряд точечных, перекрывающихся соединений, являющихся сплошным, герметичным швом. Электроды выполняются в виде вращающихся роликов.
  • Стыковая сварка разделяется на сварку оплавлением и сопротивлением. Технологически при оплавлении разряд конденсатора за счёт повышенного напряжения возникает до непосредственного контакта свариваемых деталей, оплавляет их торцы, а само соединение происходит при осадке. В случае сварки сопротивлением разряд конденсатора происходит в момент контакта свариваемых торцов деталей.

Частным случаем конденсаторной сварки оплавлением является приварка крепёжных элементов: шпилек, втулок, гвоздей и т. п. Их диаметр обычно варьируется от 2 до 12 мм. Обязательным условием является наличие в основании привариваемых элементов осевого выступа в виде цилиндра с диаметром от 0,6 до 0,75 мм и высотой от 0,55 до 0,75 мм. Это служит двум целям[8]:

  • Позволяет точно, по предварительному кернению, определить место приварки элемента на поверхности заготовки.
  • Обеспечивает розжиг и устойчивое горение сварочной дуги по всей поверхности привариваемого элемента при осуществлении разряда конденсатора.

Основные преимущества[править | править код]

  1. Высокая производительность.
  2. Минимальная зона термического влияния за счёт высокой плотности энергии и краткости импульса.
  3. Прочность соединения.
  4. Простота технологии, не требующей высокой квалификации персонала.
  5. Равномерность нагрузки электросети при больших сварочных токах.

Некоторые недостатки[править | править код]

  1. Ограничения по максимальным сечениям.
  2. Необходимость специального оборудования.

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. Конденсаторная сварка. Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
  2. Основные этапы развития контактной сварки в нашей стране. Научные школы и ведущие организации. // Сайт K-svarka.com
  3. Хренов К. К. Сварка, резка и пайка металлов. — Киев: Машгиз, 1952. — 386 с.
  4. 4.3.5. Конденсаторная сварка / Технологические процессы в машиностроении: учебное пособие для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению «Машиностроительные технологии и оборудование» / под общ. ред. В. А. Вагнера. — Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2006.- 592 с.
  5. Конденсаторная сварка / Контактная точечная сварка // Сайт Tool-land.ru
  6. 1 2 Конденсаторная сварка. Учебный фильм. // Киевская киностудия научно-популярных фильмов, 1979 г.
  7. Конденсаторная сварка // Сайт Pereosnastka.ru
  8. Capacitative Discharge (CD) Welding Process // Website Imageindustries.com

Литература[править | править код]