Дырчик.SU

Нужно соединять детали из нержавейки AISI 304 толщиной 0.4 мм.


Как оказалось, из-за невысокой теплопроводности нержавейки при такой толщине варить её аргоном
намного сложнее, чем исходный прокат оцинкованной стали. Когда-то переделал сварочный под
базовый ток 5 А и минимальное заполнение в импульсном режиме 10%. Протравленная оцинковка 0.4 мм
варилась замечательно, получался удовлетворительный буртик, а для сварки торцевого шва двух
сложенных листов нержавейки 0.4 мм такие параметры импульса оказались избыточными. Малейший зазор
между листами и образуется яма.


Процесс сварки стал более управляемым после очередной доработки. Уменьшил базовый ток до 2А
и заполнение до 5%, импульс в районе 10-15А. Правда, дуга горит стабильно только когда увеличиваю ток импульса.
На минимальном токе, при непрогретом электроде дуга “гуляет”. Шов теперь не боится зазоров, но визуально
получается слабым.


Ещё приходится листы плотно сжимать специальным инструментом, сделанным из кусачек и варить короткими участками,
гася дугу и переставляя кусачки.


Всё равно есть возможность испортить шов. Хочется процесс сварки упростить. Попробую сделать контактную сварку.

_________________
Люблю ходить по дорогам, которые никуда не ведут.

Трансформатор будет из ЛАТР. Купил на Avito ЛАТР РНО-250-2. Вещь брутальная, весит 10.1 кг, 250 В, 8 А, 2 кВт.


Обмотки.
0-127 В ... 133 витка,
127-220 В ... 95 витков,
220-250 В ... 30 витков.

При подключении 0-220 В первичная обмотка имеет сопротивление 1.2 Ом, диаметр провода с изоляцией 1.06 мм.

На виток около 0.99 В. 5 витков при питающем напряжении 224 В дают 4.98 В.
Ток холостого хода 0.17 А

Разобрал, почистил обмотки от пыли и заизолировал сначала лакотканью, потом изолентой на тканевой основе.




Кинематика будет выглядеть примерно так


Руки будут свободны, электроды должны сводиться при помощи педали через тросик.

Приобрёл пару электродов для контактной сварки "Электрод прямой (длина 125 мм, ф10 мм) Blue Weld 690028",
один в работу, другой в запас. По цвету, механическим свойствам и особенно по цене электроды не из чистой меди,
а из какого-то сплава http://proinstrumentinfo.ru/elektrody-d ... -material/

Первый электрод разрезан на два. Заготовки переточены, нарезана резьба.


Наконечники для подсоединения электродов - IEK DT-50 50 мм2. Гильза накончника слишком длинная для меня,
пришлось её укоротить до 20 мм. https://www.iek.ru/products/catalog/izd ... yy_iek_nov


Вторичной обмоткой будет кабель КГ-25, сложенный вдвое. Длина 2 м, суммарное сечение 50 мм2. Попробую
такое сечение, будет сильно греться, можно увеличить до 100 мм2.

Приобрёл кабель с относительно свежими медными жилами, но всё равно просто с канифолью не лудится.
Попробовал экстремальный способ очистки. Грею пучок жил горелкой и раскалённые жилы окунаю в спирт.
Жилки получаются девственно чистые, отлично лудятся, но медь отжигается, становится ощутимо мягче.
Способ действенный, но для моего случая это как из пушки по воробьям.


Остальное залудил с помощью флюса ЛТИ-120. Для удобства в жале паяльника просверлил отверстие ф1 мм.
Заметил, что флюс хорошо работает при перегретом до 386 градусов паяльнике.


С помощью газовых горелок облудил наконечник и заполнил оловом гильзу со вставленным кабелем.

_________________
Люблю ходить по дорогам, которые никуда не ведут.

С тем что уже имею можно провести пробную сварку. Подключение трансформатора через педаль Camsco FS-4 15 А.




Время сварки около полсекунды. Сильно сжать электроды не удаётся, стойка люфтит, электроды разъезжаются при
прогреве металла. Разорвать удалось скручивая металл пассатижами. В общем работает.

_________________
Люблю ходить по дорогам, которые никуда не ведут.

Другое крепление электродов позволит уменьшить угол отгиба штанг.




Для полного сжатия пружины требуется усилие 30 кгс. Пружина будет задавать силу сжатия электродов.


Нужно, чтобы верхняя штанга имела минимальный люфт на оси. Просто сверление не подойдёт.
Не придумал ничего лучше, чем вварить втулки с точно расточенными под ось отверстиями.
Диаметр оси 11 мм, на концах резьба М10, диаметр отверстий в штанге 12 мм.


Небольшие наплывы после сварки удалю надфилем.

_________________
Люблю ходить по дорогам, которые никуда не ведут.

Очень интересное дело. Серьёзный подход. Уважение таким мастерам. И огромное спасибо за столько подробые фотки и обзор. Сам знаю, как это трудно, отложить деталь, брать фотик, делать фото, опять брать деталь. За то отчёт читается с огромным удоволствием. Спасибо!!!

Интересная технологическая находка.
Толщина стенок трубы 1.5 мм, внутренний диаметр втулки 11 мм. Если в трубе сверлить отверстие не 12, а 14 мм,
варить легче, шов получается красивее и что самое интересное, отверстие втулки не пришлось обрабатывать надфилем,
ось и так зашла без закусываний. Отверстия в трубе сверлил ступенчатым сверлом, сварочный ток больше, чем предыдущий.




Правая стойка приварена к нижней штанге.


Левая стойка приварена к консоли.


При сборке есть возможность отрегулировать зазоры прокладками, чтобы не зажимало верхнюю штангу.

_________________
Люблю ходить по дорогам, которые никуда не ведут.

Итак:
- усилие полного сжатия пружины 30 кгс,
- необходимый ход тросика 30 мм,
- ход педали 100 мм.

Педаль должна получиться 300х150 мм.


Нарезка заготовок.


Правка после сварки.


Чертёж в реальность.

_________________
Люблю ходить по дорогам, которые никуда не ведут.

_________________
Люблю ходить по дорогам, которые никуда не ведут.

В конце хода педали установил микропереключатель, который запускает таймер, подающий питание на ЛАТР.


Захотелось "красиво", без кабельных стяжек связать рубашку тросика и кабель от микропереключателя.
Можно прикупить лену спиральную https://yandex.ru/images/search?text=%D ... source=wiz , но не хочется ждать доставки, да и цена в сумме
с доставкой получается неадекватная.

Знал, что такое "бутылкорез", но не думал, что когда-нибудь мне такое понадобится. Однако...
Получил ленту шириной 5.8 мм, длиной 4.6 м.


Пару раз намотал ленту на метровый прут диаметром 4 мм и прогрел строительным феном с температурой на выходе
около 470 градусов до усадки ленты и образования зазоров между витками около 1 мм. Получил примерно 1.8 м спиральной ленты.


Вуаля! Cделал "красиво", как хотелось.

_________________
Люблю ходить по дорогам, которые никуда не ведут.

Поскольку электроды устанавливаются под углом, необходимо сточить концы электродов, чтобы при
сжатии двух листов суммарной толщиной 0.8 мм контактирующие плоскости электродов по возможности
были параллельны.

Исходное состояние.


После шлифовки диаметр пятна контакта около 2.2 мм.




При таком диаметре пятна пусковой ток в первичной обмотке около 150 А, рабочий ток около 19 А.
После, при измерении тока с помощью осциллографа, оказалось, что большой пусковой ток отсутствует,
токовые клещи приврали.
По показаниям прибора в режиме измерения максимального тока, ток около 2258 А.
Напряжение холостого хода вторичной обмотки 2.95 В. Реле на максимуме, отрабатывает интервал 1.2 сек.
Ток измеряю прибором "Токовые клещи СЕМ DT-3347" http://www.vseinstrumenti.ru/instrument ... 790/#tab-2


Сварку подключаю не к обычной розетке. У меня в квартире для сварочных работ протянута специальная линия
ПВС 3х4 с автоматом 25 А.

После десятка экспериментальных сварок с временем 0.5-1.2 сек кабель вторичной обмотки сечением 50 мм2 нагрелся.
Температура окружающей среды 22 градуса.


При испытаниях сварного соединения скручиванием на разрыв выявил непровар.
Нужно одну точку проваривать два раза для того, чтобы материал одного из листов 0.4 мм разрывало.


Для диаметра пятна 2.2 мм недостаточна плотность тока. В предыдущих экспериментах пятно было диаметром около 1 мм
и при времени (на глаз) 0.5 сек получал провар.
Буду уменьшать диаметр пятна контакта.

_________________
Люблю ходить по дорогам, которые никуда не ведут.

В вашей статье на новом скитальце предлагал помощь.. работа у меня была - обслуживание сварочного оборудования контактной сварки..

Металл - нержавеющая сталь? или обычное железо?
Для нержавейки 2х0,4мм ток в 2кА избыточен, как и время.
Я такую нержавейку варю латром 5А/0,3 сек

Да, но можно попробовать и чуть уменьшить сжатие.. ~ до 20-24 кг.
И уменьшение пятна можно производить только на одном(!) электроде, второй может быть плоским.

Стандартный(рекомендуемый) способ способ проверки качества сврки - варится три точки в ряд с расстоянием чуть большим, чем ширина зубила(стальн.отвёртки).
Затем отвёртка забивается между крайней и центральной точкой.
Если есть вырыв металла в точке сварки - сварка нормальная

Спасибо за участие в теме. Для меня пока нет совсем "тёмных" мест, но Ваше предложение о помощи помню.

Да, материал нержавейка AISI 304. 2258 А это пиковый ток (Измерение пикового 1 мс пускового тока).
Постараюсь измерить рабочий ток, он будет меньше. Если верить показаниям прибора, то сейчас при сварке
потребляемая мощность порядка 4.2 кВт, что также сомнительно. У прибора 2 измерения в секунду, а время
сварки около секунды, поэтому показания прибора ставлю под сомнение. Лучше бы было измерять токи
каким-нибудь аналоговым прибором.

Сейчас перетачивать под диаметр 1 мм буду только верхний электрод. Понятно, что размер сварочного ядра
определяется электродом с меньшим пятном контакта.

Про эксперименты с изменением силы сжатия не думал до этого момента. Интересно, попробую. У меня предусмотрена
регулировка силы сжатия.

Мне понравилось как рвут здесь https://www.youtube.com/watch?v=bxJcVYh98pE на 1:20.

Электрод буду перетачивать так. Диаметр пятачка 1 мм.


Нужно было сразу гайки прихватить. Теперь выставлять электроды стало удобнее.

_________________
Люблю ходить по дорогам, которые никуда не ведут.

Насколько понял, эти клещи не предназначены для измерения в КА
И да, аналоговым точнее.
Можно пойти путём пересчёта, замер производить по первичке, напряжения известны, кпд условно принять за единицу.
Проверьте потери во вторичке:
Без нержавейки сжать электроды и дать несколько импульсов.
Проверить по всей цепи, где сильный нагрев - там уменьшать(!) сопротивление.
Скорее всего в резьбе и запайке. Нагрев до 50С(еле терпит тыльная сторона ладони) - сигнал останова.

Спасибо, посмотрел. Но это для пробников..
Я описал способ, применяемый на производстве(кузова, кабины)
И фото моего ЛАТРа, варит нержавейку до 2х0,8... вязальную проволоку до d=3мм(крестом).

Оригинально! А вторичная обмотка какого сечения? Какой диаметр пятна контакта?

_________________
Люблю ходить по дорогам, которые никуда не ведут.

Стандартно в контактной сварке применяется "жёсткий" режим, - большой ток, малое время, большая сила сжатия.
Тепло выделяется на сопротивлении и чем оно меньше(большое сжатие), тем больший ток требуется.
Но
При слабом сжатии может не хватить усилия для сцепления металла между собой.
После сварки пятно охлаждается за счёт электродов, поэтому после импульса обязательна пауза до разжатия.
И при слабом(!) усилии вполне возможен прожёг(дырка)
Искрение указывает на малое сжатие или на несоосность электродов


Диаметр верхнего электрода после заточки - 1 мм, нижний - пластина
Намотка проводом d=10мм х 4

Какое суммарное сечение провода?

Отлаживаю. Получаю стабильный результат.
Диаметр кратера 1.3 мм. Время сварки 0.2 сек. Напряжение холостого хода 2.9 В.
Усилие сжатия 26 кг (при таком усилии не искрит из под электродов).


После отладки проверил состояние верхнего электрода. Грани "поплыли".
С учётом этого хочу увеличить диаметр заточки электрода до двух мм и сразу "завалить" грани.
Предполагаю, что уменьшится диаметр кратера, сварочного ядра и время сварки. В то же время увеличится срок службы заточки.


Манипулировать электродами удобно. Ослабил болты, выдвинул полуштангу и электроды не упираются друг в друга.


Сделал прорези под тросик, чтобы отсоединять педаль от механизма сжатия.

_________________
Люблю ходить по дорогам, которые никуда не ведут.

Около 200 мм квадр., это чтоб вторичка не грелась. Напр. IIобмотки - около 5в


Локальный нагрев где нибудь есть? Время сварки для нержавейки для дома - нормально.


То есть - при уменьшении начинает искрить вторая и последующие сварки?
По точкам - центр светлый(хорошо), а вот по краям нагрев, вроде как время сварки завышено.


Всё упирается в ток вторички.
Разброс диаметров электрода с момента "заточки" до момента "перед заточкой" на таких диаметрах действительно мал.
На производствах применяют сменные колпачки электродов под конусную посадку или даже - на резьбе. Уменьшается расход металла и время на наладку.
Электрод нуждается в заточке, когда точка уже почти брак.

И да
Сварить медь с медью на чистых электродах не получится. И греться они не должны при достаточных усилиях сжатия. Нагрев будет в местах повышенного сопротивления.

200 мм2 - недурно! У меня кабель КГ-25 (2х25 мм2). Есть желание, когда буду размещать ЛАТР в корпусе,
увеличить сечение вторички до 100 мм2, сделать (4х25 мм2) и вывести кабель на две клеммы. Уже к клеммам
подключать короткий кабель механизма. Короткий кабель оставить 50 мм2, так он будет более гибким.

Про локальный нагрев сказать пока не могу, не проверял. После 14 точек тёплое всё, кабель, штанги и
более всего электроды. Я в самом начале хотел один электрод изолировать прокладками, потом сообразил, что штанги
будут хорошим теплоотводом и сейчас это работает.

Потенциально есть два слабых места с повышенным сопротивлением. Латунная гайка и паяное соединение кабеля.
Кстати, о латунных гайках. Купил их в автомагазине на всякий случай, вместе с "медными" гайками, которые оказались
омеднёнными и для моих целей не подошли. Локальный нагрев буду проверять, когда кабель вторичной обмотки
прогреется до 60-70 градусов.

Искрило в начале, когда ослабил сжатие раза в два. Искрило в первый момент, при включении тока.
Возможно искрили острые грани, которые потом оплыли. Перетачивать буду под небольшой конус, как рекомендуют в литературе.

_________________
Люблю ходить по дорогам, которые никуда не ведут.

Электроды греются от пятна, они же его охлаждают.
Изолировать от вылетов не надо, главное ты сделал - вылета друг от друга изолированы.

Да, тут увеличение сопротивления, латунь заметно с бОльшим сопротивлением.
Обычно подвод делается или внахлёст у пластин, или в отверстие с зажимом(обжимом), или в конус.

Это нормальное состояние для первой-второй точки, далее искрение должно пропадать.
При работе все электроды становятся с закруглением у торца, так что вполне можно подтачивать(подправлять) "бархатным" напильником конец электрода для получения закругления у торца. И следить за чистотой торцов электродов, они меньше будут греться.
В промышленности для выявления повышенного сопротивления применяют микроомметры(!)

Сейчас подумал, а какое давление в привычных атмосферах в зоне сварки.
ф1.3 мм это 3,14*(1,3/2)^2=1.32 мм2. 100/1.32*26=1969 кг/см2=1905 атм.
Для примера, в заправленном баллоне аргона около 120 атм.

_________________
Люблю ходить по дорогам, которые никуда не ведут.

Ну да, примерно всё так, просто в атм. не измеряют.
Обычно давление на один мм квадратный от 9 до 14 кГ
Но
Всё зависит от свариваемого материала и сварочного тока.
Нужно, чтоб металл поджался после расплавления и в таком состоянии застыл.
Если продолжить греть - будет выплеск из сварочной ванны между слоями металла.

Были выплески в начале ленты, когда была низкая сила сжатия.
Направление выплесков одинаковое, что говорит о непараллельности плоскостей электродов или
о локальном дефекте одного из электродов.


Я вижу процесс так.

При несильном сжатии.
Образуется жидкое сварочное ядро, оно начинает расти, в какой-то момент стенка под давлением электрода
проваливается, происходит выплеск жидкого металла.

При сильном сжатии.
Разогретый металл проваливается ещё до образования сварочного ядра большого объёма.

_________________
Люблю ходить по дорогам, которые никуда не ведут.

Тут больше похоже на непараллельность плоскостей электродов - выплеск только в одном и том же месте и в одну и ту же сторону.
Наладчики обычно зажимают электродами напильник и слегка поворачивают его в плоскости..
Вот только риски на торце электрода остаются.

Думал, как поточнее заточить электрод, ведь мне при заточке нужна базовая плоскость с наклоном 8 градусов,
параллельно которой должен двигаться инструмент. Оказалось всё очень просто. Зажимаю резец без выступов
в резцедержатель, выставляю нужный угол и затачиваю электрод алмазным надфилем с мелким зерном.

Грани заточки завалил тем же надфилем, получил почти полусферу на конце электрода (захотел попробовать такой вид заточки).
Диаметр основания полусферы 2.2 мм.


С новой заточкой всё проходит на отлично. Сварка рвётся по основному металлу, диаметр кратера 1.5 мм,
края электрода не плывут. Не искрит при ослаблении сжатия.

Вижу, как сначала проваливается верхний электрод и после металл вокруг электрода разогревается докрасна.
Благодаря консультациям Стаса понимаю, что время сварки 0.2 сек избыточно и нужно избавиться от перегрева вокруг электрода.
Буду переделывать таймер с 0.2-1.2 сек на время с шагом 0,05 сек.

_________________
Люблю ходить по дорогам, которые никуда не ведут.

Я рад, что хоть чем то помог. Удачной работы!!

Таймер можно делать и с отсчётом периодов.
Если работы для сварочного будет много, можно подумать про замену реле тиристорной сборкой. У неё, кстати, и инерционность меньше.

И да, ток по первичке во время сварки какой?

Ток хотел померить аналоговым милливольтметром с помощью сменных токовых клещей Tektronix CMM150,
которые дают 10 мВ на 1 А. Но сейчас время сварки будет менее 0.2 сек и инерционность стрелочной
головки милливольтметра не позволит произвести точные измерения. Выход есть. Вместо милливольтметра
подключу запоминающий осциллограф.

_________________
Люблю ходить по дорогам, которые никуда не ведут.

Сергей, ты неистощим на выдумку!
Шикарная способность находить выход из затруднительных положений!

Кстати, чтоб не портить концы электродов при замыкании накоротко для проверки локального нагрева - можно между электродами зажать медное кольцо достаточной высоты.

Переделал таймер на диапазон 0.05-0.25 сек. Градуировка шкалы по показаниям осциллографа.


Параметры сварки.
- Время сварки, сек ...................................... 0.1
- Сила сжатия, кгс ....................................... 30
- Диаметр сварочного кратера, мм .................. 1.5
- Ток первичной обмотки, А ............................ 19.6
- Ток вторичной обмотки, А ............................. 2200
- Напряжение холостого хода, В ....................... 2.95
- Напряжение на электродах во время сварки, В ... 0.7
- Сечение вторичной обмотки, мм2 .................... 50
- Длина провода вторичной обмотки, м ............... 2

Результат


После 13 сварок подряд кабель вторичной обмотки холодный, электроды потеплели.

Осциллограммы.
Ток первичной обмотки.


Напряжение на электродах.


Удивило следующее:
- потребляемая мощность действительно 4.3 кВт (это же показывали и клещи СЕМ DT-3347),
- трансформатор не насыщается и выдаёт чистый синус, хотя его номинальная мощность 2 кВт,
что в два раза ниже потребляемой мощности.

Судя по напряжению на электродах, сейчас у меня 23.7% мощности тратится на сварку, остальные 76.3%
идут на разогрев обмоток. Есть, что улучшить.

В общем, результат меня пока устраивает. Можно попробовать сварить изделие и испытать сварные соединения.

Да, а зачем всё это? Вот: http://veslo.ru/forum/showthread.php?t=35147

_________________
Люблю ходить по дорогам, которые никуда не ведут.

Если принять кпд за 100%, то ток вторички где-то около 3-3,5 кА. Просто сечение провода мало для такого тока. И в окончании у электродов есть переходные сопротивления. Для плотного контакта медных соединений их чуть ли не полируют для получения максимальных токов для наличествующего оборудования.
Соединения только или плоскостью, или зажим в отверстии, как у тебя в приспособлении для заточки электродов, или конусная посадка с отшлифованными плоскостями.

Периодически только проверяй качество сварки. А так да, сварка хорошая(да и была такой!), печка будет класс.
С уважением, Стас

Никто на таких штуках не мутил сварку?

Времени точечной сварки и ток панель управления контроллера синхронизации ток с цифровой дисплей обновления 100A
https://s.click.aliexpress.com/e/tgILXYA