давление (давление проковки), в несколько раз превышающее давление нагрева, то будет происходить сварка стержней в результате пластического деформирования соединяемых металлов. Хрупкая фаза при проковке будет в значительной мере удалена из сварного стыка. Сварка трением протекает при более низких температурах, чем при других способах сварки, поэтому она имеет ряд преимуществ по сравнению со сваркой плавлением. Соединения имеют высокие механические свойства и стабильность качества. Процесс сварки трением может быть легко автоматизирован. Потребление электроэнергии при сварке трением в несколько раз меньше по сравнению с потреблением при всех остальных видах сварки, выполняемых с расплавлением металла. Основным недостатком этого способа является возможность сварки только круглых стержней, которые при монтаже токопроводов находят ограниченное применение. Для сварки трением промышленность выпускает машины типа МСТ-31. Они предназначены для сварки заготовок круглого сечения из легированных сталей диаметром от 15 до 30 мм и из малоуглеродистых сталей диаметром до 45 мм. На них также возможна сварка стали с алюминием или меди с алюминием диаметром до 30 мм. Суммарная длина свариваемых заготовок не должна превышать 1 м. При сварке алюминиевых стержней со стальными алюминиевую заготовку устанавливают в разъемные стальные губки таким образом, чтобы исключить возможность продольного изгиба. Вылет алюминиевой заготовки из стальных губок принимают в зависимости от диаметра свариваемых стержней от 6 до 16 мм. Перед сваркой торцы стержней предварительно зачищают стальной проволочной щеткой. Разрушение при испытаниях на разрыв происходит по основному 'металлу (алюминию) вдали от стыка и зоны термического влияния. Нагрев сварного стыка до 375°С не приводит к ухудшению качества сварного соединения. При дальнейшем повышении температуры нагрева в соединении образуется хрупкая составляющая, понижающая механическую прочность. Качество соединений проверяют внешним осмотром и испытанием на загиб на угол 10—15°. Загиб производят ударом кувалды по стальной части соединения, алюминиевая часть которого зажата у шва. Контактную сварку стали с алюминием производят на переоборудованных машинах типа МСГА-500 или на специально выпускаемых промышленностью машинах МС-3201. На этих машинах можно сваривать сталь сечением до 24 000 мм2 с алюминием до 8000 мм2. В настоящее время такую сварку выполняют для соединения стальных стержней 115X230 мм с пакетом алюминиевых лент 60 (130X1) мм в ошиновках электролизеров алюминия. Сварку производят методом непрерывного оплавления с ударной осадкой. 'В конце оплавления происходит автоматическое отключение тока и включение пневмогидравлической системы осадки, которая .производится со скоростью 250 мм/с. Во время сварки происходит выплавление как алюминия, так и стали. Сварной шов не должен иметь грата и наплывов толщиной более 2 мм, трещин, надрывов и свищей. Несоосность между свариваемыми деталями не должна превышать 1 М'М. Испытания сварных соединений показали их высокие механические и электрические свойства. Предел прочности при испытаниях на растяжение составляет 60— 80 МПа. Разрушение происходит по алюминию в зоне термического влияния. Сварное соединение не должно нагреваться свыше 300°С, так как при более высоких температурах происходит рост хрупкой составляющей и соединение теряет прочность. Эксплуатация сварных соединений стали с алюминием показала их полную надежность и стабильность переходного электрического сопротивления. При сварке Рис. 36. Сварное соединение стального стержня с пакетом алюминиевых лент в катодных блоках электролизеров алюминия. 6*83
Карта
|