Влияние на сварку состояния поверхности свариваемых металлов

Одним из важных преимуществ УЗС является возможность получения надежных сварных соединений, обладающих высокими эксплуатационными характеристиками, без предварительной обработки поверхностей перед сваркой. Мнение исследователей относительно возможности получения соединений в зависимости от материалов и толщин покрытия разделились.

Некоторые исследователи, не отрицая в принципе возможности образова­ния соединений, на основании экспериментальных результатов пришли к выводу, что наличие различного рода покрытий препятствует образованию сварных соединений. Другие считают, что максимально достигаемая прочность соединений вообще не может быть получена на необработанных образцах. Од­нако имеются и другие мнения.

Были проведены эксперименты, которые указывают на возможность получения равнопрочных сварных соединений металлов с обезжиренными поверхностями и поверхностями, покрытыми жировыми пленками; был сделан вывод, что ультразвуковые соединения могут быть выполнены через многие покрытия, например клейкие вещества, бумагу. Однако при этом требуется несколько больше энергии для сварки.

В одной из работ по этому вопросу высказались вполне определенно. Авторы считают, что независимо от исходного состояния поверхности можно получить высокопрочные соединения с незначительным отклонением от среднего значения разрушающей нагрузки. Только для получения равнопрочных соединений, по мнению авторов, для образцов с различным состоянием поверхностей необходимо неодинаковое количество энергии ультразвуковых колебаний, поскольку она расходуется не только на деформирование сварной точки, но и на устранение поверхност­ных пленок. Так, например, для получе­ния соединений одинаковой прочности из меди Ml толщиной b = 1,0 + 1,0 мм на образцах с обезжиренной и протравленной поверхностью необходимо было время сварки 2,3 с, в то время как на образцах с поверхностью в состоянии поставки листов - 4 с. При различных временах сварки были получены также одинаковые значения срезающего уси­лия сварных соединений, полученных из холоднокатаной меди Ml толщиной b = 1,0 + 1,0 мм с обезжиренной поверхностью, травленой и с нанесением на нее слоя из смеси технического вазели­на с графитом.

В этом направлении была проведена работа, в результате которой установлено, что характер покрытия и его толщина оказывают значительное противодействие образованию неразъемного соединения металлов. Таким образом, было установлено, что при мощности системы Рэл = 4,0 кВт и амплитуде сварочного наконечника Асв = 16 мкм возможна сварка металлов, имеющих достаточно толстые пленки естественных окислов. Снижение прочности сварных соединений меди М3 при испытаниях на срез по сравнению с образцами, протравленными перед сваркой в 50-процентном растворе НМОз, составляет 15-20%; получены удовлетворительные соединения и при сварке металлов с жировыми покрытиями. Прочность соединений при этом снизилась на 10-15%. Покрытие меди оловом, никелем и цинком дает снижение прочности соединений до 50%. Изменение режима сварки (давления контактного и времени) не улучшает прочностные характеристики соединения.

Были сделаны попытки получить неразъемные соединения из анодированных материалов. Установлено, что анодирование с толщиной пленки 5 мкм резко снижает возможность соединения. Однако анодирование не всегда является препятствием для получения сварного соединения. Так, например, была получена сварка анодированной танталовой фольги толщиной 14 мкм и толщиной пленки 1,5-2 мкм. Разрушение во всех случаях (20 образцов) происходило по основному металлу.

Для получения качественного сварного соединения необходимо создать условия контактирования свежеочищенных участков металлов. Это может быть обеспечено при условии интенсивного перемещения деталей относительно друг друга. Величина такого перемещения находится в зависимости от амплитуды смещения сварочного на­конечника А .

Износ пленок зависит СВ от их свойств и степени сцепления с металлом.

Источник:  Металлопрокат

Размещение рекламы в каталоге

Перейти в раздел: Сварочное Оборудование.