Сварка оплавлением — это тип контактной сварки , при которой не используются присадочные металлы . Свариваемые части металла располагаются на заранее определенном расстоянии в зависимости от толщины материала, состава материала и желаемых свойств готового шва. К металлу подается ток , а зазор между двумя частями создает сопротивление и создает дугу , необходимую для расплавления металла. Как только части металла достигают нужной температуры, их прижимают друг к другу, эффективно кузнечная сварка. [1]
Согласно исследованию, опубликованному в журнале Materials and Design, на конечный продукт влияют несколько параметров. Время вспышки — это время, в течение которого присутствует дуга . Время осадки — это количество времени, в течение которого две детали сжимаются вместе. Время вспышки должно быть достаточно длительным, чтобы достаточно нагреть металл перед тем, как он будет сжат вместе. Однако, если оно слишком велико, слишком много основного металла начнет плавиться. Время осадки имеет решающее значение для создания желаемых механических свойств готового сварного шва. Во время осадки любые примеси в основном металле выдавливаются, создавая идеальный сварной шов. Если время осадки слишком короткое, некоторые примеси могут остаться в основном металле, создавая дефектный сварной шов. Время осадки также имеет решающее значение для прочности готового сварного шва, поскольку именно во время осадки происходит сращивание двух кусков металла. Если время осадки слишком короткое, два куска металла могут не полностью соединиться. [1]
Очень часто стыковая сварка оплавлением контролируется расстоянием, а не временем, так что оплавление происходит на заранее определенную длину, скажем, 5 мм, до начала цикла осадки. Осадка затем может также контролироваться расстоянием. Параметр будет установлен для приложения силы осадки до тех пор, пока не будет осажено определенное расстояние. Обычно расстояние осадки важнее времени осадки.
По окончании осадки обычно наступает «время выдержки», в течение которого соединение удерживается в неподвижном состоянии, чтобы дать ему остыть и двум кускам металла полностью соединиться.
.jpg/1280px-Network_Rail_Welding_Machine_(7468192016).jpg)
Железные дороги используют контактную сварку для соединения секций магистральных рельсов вместе для создания длинного сварного рельса (LWR) в заводских условиях или непрерывного сварного рельса (CWR) в пути, который намного гладче, чем механически соединенный рельс, потому что между секциями рельса нет зазоров. Этот более гладкий рельс снижает износ самих рельсов, эффективно сокращая частоту проверок и технического обслуживания. [2] Непрерывный сварной рельс особенно используется на высокоскоростных железнодорожных линиях из-за гладкости головки рельса. Контактная сварка также полезна, потому что она позволяет соединять разнородные металлы, включая цветные металлы . Это позволяет эффективно приваривать стрелки и крестовины, которые обычно состоят из стали с высоким содержанием марганца , к рельсу из углеродистой стали с использованием вставки из нержавеющей стали , сохраняя при этом желаемые механические свойства как рельсов, так и крестовин. [3] Способность этого единого процесса сваривать множество различных металлов с простой регулировкой параметров делает его очень универсальным. Сварка оплавлением также используется в металлообрабатывающей промышленности для увеличения длины уголкового железа, используемого для изготовления балок . [1]
В алюминиевой промышленности используется стыковая сварка для соединения алюминия, стали и меди в различных токопроводящих проводниках, называемых шинами . Сталь используется для прочности, медь — для проводимости, а алюминий — для сочетания стоимости и проводимости. [4]