Mesin dan perangkat las resistansi

Pengelasan tekanan

Pengelasan tekanan mencakup berbagai metode pengelasan di mana bagian-bagian yang akan disambungkan dikompresi oleh gaya mekanis, sehingga kontinuitas dan kekuatan sambungan tercapai.

Dalam sebagian besar kasus, pengelasan tekanan dilakukan dengan memanaskan bagian yang akan dilas dengan satu atau lain cara, dan hanya dalam beberapa kasus khusus pengelasan dilakukan tanpa pemanasan (misalnya, pengelasan dingin, pengelasan eksplosif). Dari semua metode pengelasan tekanan, pengelasan resistansi listrik adalah yang paling umum.

Pengelasan kontak atau resistansi disebut metode pengelasan listrik, di mana pemanasan terjadi karena pelepasan panas yang dominan pada titik kontak bagian yang akan dilas ketika arus listrik mengalir melaluinya (Gbr. 1).

Beras. 1. Jenis utama pengelasan resistansi: a — frontal, 6 — spot, b — roller, I — arah arus pengelasan.

Ketahanan las dicirikan oleh konsentrasi daya panas lokal dan oleh karena itu suhu tinggi di wilayah sambungan bagian yang akan dilas, yang disebabkan oleh resistansi kontak sambungan yang signifikan dibandingkan dengan resistansi bagian itu sendiri. . Dalam hal ini, pengelasan resistansi adalah jenis pengelasan yang sangat ekonomis dan bijaksana.

Pengelasan resistansi dapat dilakukan pada arus searah dan arus bolak-balik, tetapi dalam praktiknya arus bolak-balik hampir secara eksklusif digunakan, karena arus yang diperlukan untuk pengelasan pada urutan ribuan dan bahkan puluhan ribu ampere pada tegangan beberapa volt bisa paling banyak. mudah diperoleh dengan bantuan transformer. sumber DC khusus untuk tujuan ini akan terlalu mahal, sulit dibuat, dan kurang andal dalam pengoperasiannya.

Pengelasan pantat

Dalam butt welding, ujung bagian yang akan disambung bersentuhan, setelah itu arus yang signifikan melewati bagian tersebut, memanaskan sambungan ke suhu yang diperlukan untuk pengelasan. Gaya tekan longitudinal kemudian mencapai kontinuitas sambungan langsung.

Ada dua jenis pengelasan butt: pengelasan non-refleks (pengelasan resistansi) dan pengelasan ulang.

Dalam pengelasan resistansi, bagian dengan ujung mesin dikontakkan dan dikompresi dengan kekuatan yang cukup besar, kemudian arus melewati bagian tersebut dan karena resistansi kontak sambungan, terjadi pelepasan panas yang terkonsentrasi.

Setelah mencapai suhu yang diperlukan untuk pengelasan di zona frontal, pengelasan plastik bagian yang akan disambung dilakukan di bawah pengaruh gaya tekan.Pada akhir siklus pengelasan, arus dimatikan dan gaya tekan dilepaskan.

Pengelasan resistansi biasanya dilakukan pada kerapatan arus 5-10 kA dan daya spesifik 10-15 kVA per 1 cm2 penampang bagian yang dilas. Jenis pengelasan ini biasanya digunakan untuk menghubungkan bagian-bagian dengan penampang kecil (hingga sekitar 300 mm2).

Dalam butt welding dengan pemanasan ulang, pemanasan bagian dilakukan dalam tiga atau dua tahap berturut-turut - pemanasan awal, flashing dan gangguan akhir, atau hanya dalam dua tahap terakhir.

Pada saat awal pengelasan, bagian yang akan dilas bersentuhan dengan gaya tekan 5 — 20 MPa, kemudian dihidupkan arus yang memanaskan sambungan hingga 600 — 800 ° C (untuk baja), seperti pada pengelasan butt tanpa meleleh. Setelah itu, gaya tekanan dikurangi menjadi 2 — 5 MPa, akibatnya resistansi kontak meningkat dan, karenanya, arus pengelasan berkurang.

Dengan pelepasan kompresi, area kontak sebenarnya dari ujung bagian berkurang, arus mengalir ke sejumlah titik kontak dan memanaskannya hingga suhu leleh, dan dengan pemanasan lebih lanjut dalam kondisi ini, logam menjadi terlalu panas hingga temperatur penguapan pada masing-masing titik.

Di bawah pengaruh tekanan yang berlebihan, uap logam ditarik dari zona kontak pengelasan dan memindahkan partikel logam cair ke udara dalam bentuk kipas percikan api, dan bagian dari logam cair mengalir dalam bentuk tetesan. Di belakang tonjolan yang hancur, tonjolan kontak berturut-turut berbatasan satu sama lain, menciptakan jalur baru untuk arus pengelasan untuk mengulangi efek yang ditetapkan.

Proses peleburan ujung-ujung bagian di sepanjang punggungan dasar ini berlanjut sampai ujung bagian yang dilas ditutupi dengan film kontinyu dari logam semi-cair, setelah itu kontinuitas logam dari sambungan las dibuat dengan gaya pengganggu yang relatif kecil. . Dalam hal ini, jumlah logam cair yang berlebih diperas keluar dari kontak dalam bentuk lubang (pelek).

Pemanasan ujung yang menonjol dari bagian yang dilas dilakukan terutama dengan konduksi panas dari kontak pengelasan, di mana suhu adalah yang paling penting. Pemanasan bagian antara elektroda penghubung dan catu daya karena arus yang mengalir selama proses peleburan ulang sangat kecil.

Penyesuaian jumlah energi yang diberikan pada resistansi kontak tertentu yang ditentukan oleh kondisi proses pengelasan dapat dilakukan dengan mengubah arus pengelasan atau dengan mengubah durasi aliran arus.

Cara kerja mesin las butt diilustrasikan pada gambar. 2.

Beras. 2. Diagram mesin las butt: 1 — tempat tidur, 2 — pemandu, 3 — pelat tetap, 4 — pelat bergerak, 5 — perangkat makan, 6 — perangkat penjepit, 7 — pembatas, 8 — trafo, 9 — konduktor arus fleksibel , Pzazh — kekuatan pengetatan produk, Ros — kekuatan mengganggu produk.

Mesin las butt diklasifikasikan sebagai berikut.

1. Dengan metode pengelasan — untuk pengelasan resistansi dan flashing (flashing terus menerus atau flashing pemanasan).

2. Dengan pendaftaran lebih awal — universal dan khusus.

3. Menurut desain mekanisme daya — dengan pegas, tuas, sekrup (dari roda kemudi), penggerak pneumatik, hidrolik, atau elektromekanis.

4.Dengan pengaturan klem - dengan klem eksentrik, tuas dan sekrup, dan klem tuas dan sekrup dapat dilakukan secara manual atau mekanis dengan penggerak pneumatik, hidrolik atau elektromekanis.

5. Menurut metode perakitan dan pemasangan — stasioner dan portabel.

Pengelasan titik

Dalam pengelasan titik, bagian-bagian yang akan disambung biasanya terletak di antara dua elektroda yang dipasang pada pemegang elektroda khusus. Di bawah aksi mekanisme tekanan, elektroda dengan kuat menekan bagian yang akan dilas, setelah itu arus dihidupkan.

Karena aliran arus, bagian yang akan dilas dengan cepat dipanaskan ke suhu pengelasan dan pelepasan panas terbesar terjadi pada permukaan yang akan disambung, dimana suhu dapat melebihi suhu leleh bagian yang akan dilas.

Dalam gambar. 3 menunjukkan distribusi suhu di sepanjang penampang bagian yang dilas, karakteristik tahap akhir pengelasan baja.

Beras. 3. Bidang suhu pada tahap terakhir pengelasan titik

Suhu tertinggi diamati di bagian tengah yang teduh dari tempat pengelasan - inti Permukaan kontak bagian yang akan dilas dengan elektroda (biasanya dengan pendingin air) dipanaskan hingga suhu yang relatif rendah, tetapi dengan adanya inti cair atau semi-cair dan inti logam plastik yang berdekatan, gaya tekan elektroda menyebabkan lekukan pada permukaan benda kerja las.

Suhu inti pada titik las biasanya sedikit lebih tinggi dari titik leleh logam.Diameter inti cair menentukan diameter titik las, biasanya sama dengan diameter permukaan kontak elektroda.

Waktu pengelasan di satu tempat bergantung pada ketebalan dan sifat fisik bahan bagian yang dilas, kekuatan mesin las, dan gaya tekanan. Waktu ini bervariasi dari seperseribu detik (untuk lembaran warna yang sangat tipis) hingga beberapa detik (untuk bagian baja yang tebal). Untuk perkiraan kasar, waktu untuk mengelas satu titik baja lunak dapat diambil sebagai 1 detik per 1 mm ketebalan lembaran yang dilas. Tingkat pemanasan logam ke suhu pengelasan sangat tergantung pada intensitas pelepasan panas.

Mesin las titik

Pengelasan gulungan

Dalam jenis pengelasan ini, sambungan bagian-bagian dengan jahitan kontinu atau terputus-putus dilakukan dengan melewati bagian-bagian yang akan dilas, diumpankan melalui roller yang berputar (Gbr. 4).

Beras. 4. Prinsip pengelasan rol: 1 — trafo las, 2 — elektroda rol, 3 — penggerak rol, 4 — bagian yang dilas

Dalam sifat prosesnya, las rol mirip dengan las titik. Pengelasan gulungan sering disebut sebagai pengelasan jahitan, yang sebenarnya tidak benar, karena konsep pengelasan jahitan dapat diperluas ke hampir semua jenis pengelasan.

Mesin las roller biasanya dilengkapi dengan dua arus catu daya, yang satu digerakkan dan yang lainnya berputar akibat gesekan saat menggerakkan bagian yang akan dilas.

Pengelasan gulungan paling sering digunakan untuk menghubungkan bagian berdinding tipis, misalnya dalam pembuatan tangki bahan bakar dan tong untuk mengangkut berbagai bahan.

Ada tiga mode pengelasan rol.

1. Gerakan terus menerus dari bagian yang dilas relatif terhadap rol dengan pasokan arus yang terus menerus. Cara ini digunakan saat mengelas bagian dengan ketebalan total tidak lebih dari 1,5 mm, karena dengan ketebalan yang besar, sambungan yang keluar dari bawah roller yang dalam keadaan plastis dapat pecah karena delaminasi. Selain itu, dengan pasokan arus yang terus menerus, terjadi distorsi yang signifikan pada bagian yang dilas.

2. Gerakan terus menerus dari bagian yang dilas relatif terhadap rol dengan suplai arus terputus-putus. Metode yang paling umum ini menghasilkan lapisan dengan sedikit distorsi pada produk dengan konsumsi energi yang lebih rendah.

3. Pergerakan terputus-putus dari bagian yang dilas relatif terhadap rol dengan suplai arus terputus (pengelasan bertahap).

Pengelasan gulungan sangat efektif dalam produksi bejana berdinding tipis, dalam produksi pipa logam yang dilas dan sejumlah produk lainnya.

Elemen utama mesin roller adalah tempat tidur, lengan atas dan bawah dengan elektroda roller, mekanisme kompresi, penggerak roller, dan transformator las dengan kabel arus fleksibel.

Transformer mesin roller bekerja dalam mode intensif dengan PR = 50 — 60%, yang membutuhkan peningkatan pendinginan belitannya.

Mesin las rol dibagi: sesuai dengan sifat pemasangan - untuk stasioner dan bergerak, sesuai tujuan - untuk universal dan khusus, sesuai dengan lokasi rol relatif terhadap bagian depan mesin - untuk pengelasan melintang, untuk pengelasan memanjang dan universal dengan kemungkinan memindahkan rol untuk lokasi rol relatif terhadap produk — dengan pengaturan dua sisi dan satu sisi, sesuai dengan metode rotasi rol — dengan penggerak untuk satu rol, dengan penggerak untuk kedua rol, dengan satu rol atas, bergerak di sepanjang braket tetap, dan dengan satu rol dan mandrel bawah yang dapat digerakkan, sesuai dengan perangkat mekanisme kompresi - pegas tuas, digerakkan oleh motor listrik, pneumatik dan hidrolik, menurut jumlah rol — dalam rol tunggal, rol ganda dan multi-rol.

Kekuatan mesin rol yang paling umum biasanya 100 — 200 kVA.Serupa dengan pengelasan titik bagian tipis, ini dapat dilakukan dengan pulsa arus pelepasan kapasitor, yang untuknya berbagai jenis mesin rol diproduksi.

Beras. 5. Mesin las resistansi