Рельефная сварка

Рельефная сварка – способ, аналогичный точечной сварке, при котором детали обычно соединяются одновременно в нескольких точках. Положение этих точек определяется выступами – рельефами, образованными (штамповкой, обработкой резанием) на одной или обеих деталях. При рельефной сварке контакт между деталями определяется формой их поверхности в месте соединения, а не формой рабочей части электродов, как при точечной сварке.

Процессы образования соединения при рельефной и точечной сварке имеют много общего. Две детали из листа, на одной из которых выштампованы рельефы сферической формы, зажимаются между электродами с большой контактной поверхностью (плитами), подводящими ток к соединяемым деталям. Для обеспечения одинаковых условий нагрева каждого рельефа необходимо, чтобы приложенное усилие и ток равномерно распределялись между всеми точками контакта деталей.

При сжатии деталей электродами из-за малой площади контакта рельефа с плоской деталью контактное сопротивление деталь-деталь при рельефной сварке больше, чем при точечной сварке того же металла. После включения сварочного тока металл рельефа интенсивно нагревается и его вершина деформируется; контактное сопротивление быстро уменьшается и теплота выделяется в основном за счет собственного сопротивления металла рельефа. Нагреваемые рельефы не должны сильно деформироваться до образования зоны расплавления в контакте деталей. Если это произойдет, то детали придут в соприкосновение по всей их внутренней поверхности, ток пойдет, минуя рельефы, через холодные участки металл, имеющие малое сопротивление, дальнейший нагрев рельефа резко уменьшится и соединение будет непрочным.

При правильно выбранном режиме сварки в результате теплового расширения металла в зоне соединения между деталями образуется некоторый зазор, препятствующий их случайному соприкосновению и появлению дополнительных (помимо рельефа) путей прохождения тока через детали. По мере протекания тока зона расплавления увеличивается в объеме, металл рельефа интенсивно деформируется и выходит на наружную поверхность детали (остается лишь небольшая кольцевая канавка). Когда зона расплавления достигнет необходимых размеров, сварочный ток выключают, металл охлаждается и кристаллизуется, при этом образуется литое ядро. Как и при точечной сварке литое ядро окружает плотный -поясок металла, по которому соединение произошло без расплавления. Для лучшей осадки рельефов и улучшения качества соединений иногда применяют повышенное усилие, которое прикладывают в процессе кристаллизации расплавленного металла ядра.

Разновидностью рельефной сварки является Т-образная сварка, при которой к детали с большой поверхностью, например листу, приваривается деталь относительно малого сечения, причем соединяемой поверхности этой детали придают необходимую для сварки форму (сферу, конус, замкнутый или незамкнутый рельеф). Сварка вкрест прутков, труб, а также проволоки (прутка) с листом также может быть отнесена к рельефной сварке. Стабильное качество соединений можно получить при рельефной сварке с расплавлением металла и без расплавления. Соединения с точечными рельефами обычно образуются с расплавлением металла. Для большинства случаев Т-образной сварки характерны соединения без расплавления. Благодаря интенсивному нагреву зоны сварки и большой пластической деформации металла рельефа создаются благоприятные условия для получения соединении стабильной прочности.