Применение машин контактной сварки в строительной индустрии

Контактная сварка широко используется в различных областях промышленности (не менее 30% от общего объема производства сварных конструкций), в строительной же индустрии она применяется значительно реже (около 10%), однако выполнение ряда работ без нее было бы крайне неэффективно. В строительной индустрии нашли применение три основных вида контактной сварки: точечная, роликовая и рельефная. Машина контактной сварки состоит из мощной станины, сварочного трансформатора (как правило, однофазного), системы сварочных электродов (обычно, два), аппаратуры коммутации и управления. По крайней мере, один из электродов выполнен подвижным, в качестве привода применяются пневмоцилиндры; машины оборудуются пневмоаппаратурой. Некоторые машины содержат также выпрямитель сварочного тока. Для выполнения сварки сварщик позиционирует детали, опирая их на нижний электрод. После нажатия педали управления срабатывает один из пневмораспределителей, и сжатый воздух начинает поступать в цилиндр; верхний электрод перемещается навстречу нижнему. После сжатия деталей электродами включается коммутирующая аппаратура (как правило, тиристорный контактор), которая подает напряжение на первичную обмотку сварочного трансформатора; через электроды и свариваемые детали начинает идти сварочный ток (величина его – от нескольких кА до десятков кА). При этом в зоне контакта деталей по оси электродов начинается расплавление металла. Электронная система управления машины настроена таким образом, что когда расплавленный металл достигает соответствующего объема, сварочный трансформатор выключается, тепловыделение в деталях прекращается и расплавленный металл кристаллизуется. Через заданное время пневмоцилиндр разводит электроды. Весь цикл сварки занимает 0,5-7 с. На внешних сторонах деталей при этом остаются характерные следы круглой формы — т.н. «точки». Прочность точечного сварного соединения определяется размерами ядра и его структурой, которые зависят от режимов сварки. Режимы точечной сварки могут быть весьма разнообразными, в зависимости от толщины и марки свариваемого металла они могут усложнять цикл сжатия электродов (добавляя к усилию электродов в момент сварки усилие предварительного обжатия и ковочное усилие), а сварочный ток может иметь сложную форму или состоять из нескольких импульсов. Точечная сварка применяется при соединении листовых конструкций внахлестку, при усилении листовых конструкций ребрами жесткости, при единичной (не массовой) сварке строительной арматуры в стационарных условиях. При этом толщина каждой листовой детали может достигать 8-10 мм, а диаметр стержней арматуры – 32 мм. Наиболее типичными представителями машин точечной сварки являются машины МТ-2102, МТ-3001, МТ-4021 и др. Не всегда точечная сварка ведется электродами простой, стержневой формы, иногда применяются электроды сложной, изогнутой формы (при этом конструкция верхнего электрода может существенно отличаться от конструкции нижнего). Для повышения стойкости все электроды машин средней и большой мощности имеют внутреннее водяное охлаждение. В отдельный вид точечной контактной сварки можно выделить специальные многоэлектродные машины, предназначенные для сварки однотипных изделий в виде арматурных сеток для железобетонных конструкций. Такая машина представляет собой сложный агрегат, который обеспечивает не только непосредственно сварку изделия, но и ряд подготовительных (например, нарезку и раскладку стержней) и заключительных операций (например, укладку готовых сеток). Для этого многоэлектродные машины оснащают рядом дополнительного пневмо- и гидрооборудования и вспомогательными механизмами – фиксаторами, прижимами, тормозными роликами, толкателями и т.п. Для формирования сетки используются низкоуглеродистые прутки/проволока круглого сечения гладкого или периодического профиля диаметром от 3 мм (для поперечных прутков) до 40 мм (для продольных). Максимальная ширина сетки может составлять до 3050 мм. В России подобные машины изготавливают три завода: АО «ПЗ ТЭСО» (МТМ-256, МТМ-247-1, МТМ-303), г. Псков; АО «�ндуктор» (МТМ-160, МТМ-207, МТМ-244), г. Новозыбков и АО «Электрик» (МТМ-166, МТМ-289, МТМ-308), Санкт-Петербург. Машина МТМ-244 (АО «�ндуктор», г. Новозыбков) может использовать для сварки плоских сеток не только заранее нарезанные мерные стержни, но и проволоку из бухт (диам. 6 мм), для чего в оснащении предусмотрены правильные устройства и ножницы. Машина МТМ-303 (АО ПЗ ТЭСО, г. Псков) также может работать с бухтами проволоки (диам. 5-8 мм) и предназначена для изготовления объемных каркасов анкерной формы; в ее состав входит механизм формирования змейки. Если в качестве электродов сварочной контактной машины выступают ролики, которые в момент сварки приводятся во вращение специальным приводом, то можно говорить о другом виде контактной сварки – о роликовой (или шовной) сварке. Этот вид образуется последовательной постановкой частично перекрывающих друг друга точек, представляющих собой в целом сварной шов. При различных алгоритмах вращения роликов и включении сварочного тока можно получать как прерывистые швы, так и герметичные. �менно конструктивная возможность сразу получать герметичный шов (при уже отмеченной широкой возможности автоматизации сборочно-сварочных работ) выгодно отличает роликовую контактную сварку от других способов сварки. С помощью машин роликовой контактной сварки можно соединять детали толщиной до 4-5 мм. Наиболее типичными представителями роликовых машин являются МШ-3208, МШВ-4002, МШВ-6303 (последние две осуществляют сварку постоянным током) и др. В строительной индустрии машины роликовой сварки используются для сварки панельных радиаторов. Контактные ролики, как и электроды для машин точечной сварки, выполняются из хромовой, хромоциркониевой или никель-бериллиевой бронзы и имеют водяное охлаждение (как правило, внешнее). При рельефной сварке детали соединяются по части поверхности их касания, ограниченной искусственными или естественными выступами (рельефами). В отличие от точечной сварки местонахождение контакта между деталями определяется не положением сварочных электродов, а положением рельефов или формой самих деталей. Одной из разновидностей рельефной сварки является сварка крестообразных соединений из стержней, труб и проволок. При этом рельефы чаще всего образуются естественной формой самих свариваемых участков деталей; иногда на части поверхности, подлежащей сварке, выполняются специальные зиги. Сварочные токоподводящие электроды рельефных машин представляют собой две водоохлаждаемые плиты, плоскости которых должны быть строго параллельны. Размеры электродных плит – не более 400х450 мм. Наиболее типичными представителями рельефных машин являются МР-3818, МР-6918, МР-8001 и др.