1.Wiadomości podstawowe

Zgrzewanie to sposób łączenia metali  polegający na tym, ze części metalowe w miejscu łączenia doprowadza się przez nagrzewanie do stanu plastycznego (ciastowatego) lub do nadtopienia powierzchni łączonych przekrojów (zgrzewanie iskrowe) i następnie łączy się je z zastosowaniem odpowiedniej siły, np. przez kucie, prasowanie lub zgniatanie, bez używania metalu dodatkowego, tj. spoiwa. Zależnie od źródła ciepła, które służy do nagrzania części łączonych do stanu plastycznego lub do nadtopienia powierzchni łączonych, rozróżniamy następujące zasadnicze rodzaje zgrzewania:

              -elektryczne oporowe

                 -tarciowe 

                 -zgniotowe

                 -wybuchowe

Zgrzewanie elektryczne oporowe

Dzisiejsza technika rozporządza kilkoma sposobami zgrzewania elektryczno-oporowego, które znajdują bardzo duże zastosowanie w przemyśle. Do najbardziej rozpowszechnionych nalezą:

     - zgrzewanie punktowe

     - zgrzewanie garbowe

     - zgrzewanie liniowe

     - zgrzewanie doczołowe

     - zgrzewanie tarczowe

Do zgrzewania elektryczno-oporowego stosuje się energię elektryczną, która wskutek oporu R zamienia się na ciepło (wg prawa Joule'a, Q = i2 * R * t), nagrzewając części łączone w miejscu ich styku do stanu ciastowego lub topnienia. Jakość wykonanej zgrzeiny zależy od doboru natężenia prądu I, czasu zgrzewania t, docisku oraz od regulacji tych parametrów w poszczególnych okresach procesu zgrzewania.

Do zgrzewania elektryczno-oporowego stosuje się prąd przemienny o niskim napięciu (4V-8 V) i bardzo dużym natężeniu, które w chwili zgrzewania wynosi nieraz kilka tysięcy amperów.

Zgrzewanie doczołowe zwarciowe polega na łączeniu części metalowych,  których końce są zamocowane w specjalnych szczękach zaciskowych, a zgrzewane powierzchnie stykają się ze sobą przez cały czas przepływu prądu . Po rozgrzaniu do stanu ciastowego końców zgrzewanych części dociska się je do siebie. Wskutek docisku metal spęcza się i w miejscu połączenia powstaje równomierne zgrubienie. Zgrzewanie zwarciowe stosuje się przeważnie do kształtowników o przekrojach nie przekraczających 300 mm2.

Zgrzewanie doczołowe iskrowe polega na tym, ze łączone ze sobą części metalowe po włączeniu prądu są kilkakrotnie do siebie zbliżane i oddalane w celu wytworzenia łuku elektrycznego .

Łuk nadtapia powierzchnie części zgrzewanych i po dociśnięciu powstaje zgrzeina w postaci spęczonego rąbka. Zgrzeinę poddaje się często przekuciu na gorąco w celu uzyskania większej wytrzymałości złącza.

Zgrzewanie iskrowe stosuje się do łączenia kształtowników okrągłych, kwadratowych, prostokątnych itp., o przekrojach powyżej 300 mm2, jako zgrzewanie bardziej ekonomiczne niż zgrzewanie zwarciowe. Powierzchnie łączone mogą, być nierówne co nawet korzystnie wpływa na przebieg zgrzewania. Przy zgrzewaniu iskrowym występuje mniejsze zużycie energii elektrycznej.

Zgrzewanie punktowe stosuje się do łączenia cienkich blach (do 2 mm) układanych do zgrzewania na zakładkę. Blachy dociska się do siebie za pomocą dwóch elektrod kłowych wykonanych ze stopu miedzi, do których dopływa z transformatora prąd o dużym natężeniu. W miejscu docisku blachy rozgrzewają się do stanu ciastowatego wskutek przepływu prądu elektrycznego i pod naciskiem elektrod kątowych łączą ze sobą zgrzewane metale.

Rys. 7. Schemat zgrzewania punktowego

1 — blachy zgrzewane, 2 — elektrody klowe, 3 — zgrzeina punktowa, 4 — transformator, F — sila nacis

     2. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z metodą zgrzewania elektrycznego metali i stopów.

Poprzez wykonanie zgrzewu mogliśmy zapoznać się z wadami i zaletami zgrzewania.

Materiał użyty do ćwiczenia

Stale niskowęglowe

St3S

1H18N9  -  kwasoodpornej

Natężenie zwarcia     I = 18600 A

Napięcie wtórne        U = 2,75 V

Siła docisku        2000  N  -   docisk mechaniczny

Czas     0,3 s

Elektrody chłodzone wodą

Grubość    1,5 mm

Szerokość   5,5 mm

       3.Wnioski

W wyniku przeprowadzonego ćwiczenia otrzymaliśmy połączenie, które charakteryzuje się dobrą wytrzymałością na rozerwanie.

Do zalet tej metody można zaliczyć łatwość wykonania i małą pracochłonność .  Metoda   ta jest szybka i dokładna.  Dzięki tej metodzie możemy połączyć ze sobą różne stopy metali ze sobą.