Багатошарове точкове зварювання -шарового листа поширене в автомобільному листовому металі, апаратних конструкціях, електричних компонентах, нових енергетичних частинах і виробництві побутової техніки. При використанні anАпарат точкового зварювання MFDC, багато заводів стикаються з прихованою проблемою: зварний шов виглядає нормально на поверхні, з видимими поглибленнями та слідами зварювання, але під час випробувань на розтягування, відшарування чи руйнування середній шар розшаровується.
На виробництві це часто описують як холодне зварювання, помилкове зварювання, відсутність міжшарового зварювання або погане з’єднання між шарами. Його складніше виявити, ніж явний дефект поверхні, оскільки він може бути невидимим зовні. Проблема може виникнути лише під час збирання, навантаження, вібрації або тривалого-користування, що може вплинути на міцність з’єднання та безпеку продукту.
Проблема багато{0}}зварювання листів полягає в тому, що зварювальне тепло має утворювати зварювання не лише на зовнішніх листах. Він також повинен досягати та з’єднувати кожен інтерфейс усередині стеку. Якщо навіть одна внутрішня поверхня не може сформувати належний зварювальний кусок, надійність усього з’єднання знижується.
Найпоширеніша помилка під час багатошарового точкового зварювання: хороша поверхня не означає хорошого внутрішнього зварювання
Поверхневе поглиблення може виглядати нормально, тоді як середній шар не зрощений
У дво-точковому зварюванні двох листів зазвичай існує один інтерфейс для керування-до-аркуша. У трьох-- або чотирьох-шаровому зварюванні є більше інтерфейсів. Струм і тиск повинні проходити через зовнішні листи і все ще ефективно впливати на внутрішні інтерфейси. Якщо внутрішній шар не отримує достатньо тепла, на поверхні може з’явитися слід зварювання, тоді як внутрішній інтерфейс залишається слабким.
З цієї причини багато{0}}шарове точкове зварювання не слід оцінювати лише за зовнішнім виглядом. Звичайний колір зварного шва та нормальний відступ не доводять, що кожен шар правильно з’єднаний.
Деструктивне тестування розкриває справжню проблему
Якщо зварний шов відкритий і зовнішній шар демонструє чітке проплавлення, тоді як середній шар залишається рівним, без слідів розриву чи видимих залишків самородків, внутрішній інтерфейс, ймовірно, не з’єднаний належним чином.
У масовому виробництві це ризиковано, оскільки оператори можуть не помітити це візуально. Замість того, щоб покладатися лише на зовнішній вигляд зварного шва, під час-затвердження першого зразка слід використовувати випробування на відрив, випробування на зсув на розтяг або перевірку-перерізу.
Чому погане міжшарове з’єднання є більш поширеним у багато-шарових листах?
Зі збільшенням кількості шарів теплу стає все важче досягати середньої межі розділу
Тепло точкового зварювання утворюється, коли струм проходить через контактний опір на межах листів. З двома листами тепло концентрується на одній межі. З кількома листами тепло має розподілятися між кількома поверхнями.
Якщо струм, час і тиск не узгоджуються належним чином, тепло може зосереджуватися на зовнішньому шарі або лише на одній межі, тоді як середня межа не зливається достатньо. У результаті один шар може бути з’єднаний, але інший залишається слабким.
Олія, оксид або проміжки між шарами можуть легко спричинити слабке зчеплення
Коли кілька аркушів укладено в стопку, внутрішні інтерфейси важко перевірити. Якщо є олія для штампування, олія проти іржі, оксид, пил, частинки металу, залишки покриття, задирки або проміжки між шарами, реальна площа контакту буде зменшена.
У багатьох випадках видима зовнішня поверхня чиста, а внутрішні контактні поверхні – ні. Коли електрод натискає вниз, може здатися, що стопка затиснута, а всередині залишаються прогалини або забруднення. Це може призвести до поганого зчеплення між шарами.
Багатошарове-зварювання більш чутливе до стану електрода
Коли поверхня електрода зношується, збільшується, зміщується, забруднюється або окислюється, розподіл струму змінюється. Дво-зварний шов все ще може пройти, але внутрішні інтерфейси в багато-шаровому стосі більш чутливі до розподілу тепла. Коли стан електрода змінюється, внутрішній зварний кусок може зміщуватися або ставати меншим.
Якщо на початку зварні шви прийнятні, але після безперервного виробництва з’являється погане з’єднання, спершу перевірте поверхню електрода, охолодження електрода та вирівнювання верхнього-нижнього електрода.
Перевірте ці знаки спочатку на виробництві
Поглиблення глибоке, але міцність шва все ще низька
Зазвичай це означає, що зовнішній лист отримав очевидне нагрівання або тиск, але внутрішній інтерфейс не утворив належного зварного шва. Можливо, струм не досягнув інтерфейсу ключа, або надмірний тиск міг зменшити опір контакту та зменшити виділення тепла.
Глибоке поглиблення не означає міцний зварний шов. Під час багатошарового точкового зварювання найбільш оманливою ситуацією є зварний шов, який виглядає міцним на поверхні, але не має правильного шару всередині.
Є бризки, але шари залишаються пухкими після відшарування
Бризки означають, що процес зварювання нестабільний. Це може виникнути через надмірний струм, недостатній тиск, забруднення поверхні або нерівний міжшаровий контакт. Бризки не означають, що зварний шов міцніший. Це може свідчити про те, що одна локальна область перегрілася, а інші інтерфейси все ще не з’єдналися.
У цьому випадку спочатку перевірте чистоту шару та-відрегулюйте його, а потім відрегулюйте струм, час і тиск.
Деякі зварні шви є міцними, а інші – слабкими за однакових налаштувань
Якщо якість зварного шва сильно змінюється за однакових параметрів, зазвичай проблема полягає не просто в «занадто малому струмі». Більш вірогідними причинами є нестабільна посадка аркуша-, слабкі інструменти, знос електродів, зміна партії матеріалу або непостійне завантаження деталей оператором.
Для цього типу проблеми перевірте послідовність процесу перед зміною параметрів.
Перша перевірка: чи справді листи тісно контактують?
Перевірте наявність масла та оксиду між шарами
Перед зварюванням переконайтеся, що контактні поверхні чисті. Масло для штампування, масло проти іржі, оксид, пил і металева стружка можуть впливати на зварювальний інтерфейс. Для багато-шарових аркушів середні межі особливо важливі, оскільки зовнішні поверхні легше чистити, тоді як внутрішні поверхні ховаються після складання.
Для оцинкованої сталі, нікельованого-листового покриття, лудженого-листового покриття, нержавіючої або високо-міцної сталі також слід враховувати покриття та стан поверхні. Різні поверхні змінюють контактний опір і безпосередньо впливають на розподіл тепла.
Перевірте, чи аркуші не деформовані, неправильно вирівняні чи не задирені
Якщо аркуші деформовані, мають відкат від штампування, зміщення отворів або задирки на краях, між шарами можуть утворюватися проміжки. Коли електрод натискає, лише частина стека може бути затиснута, тоді як інші інтерфейси залишаються трохи відкритими.
Перед зварюванням листи слід розплющити, якщо це необхідно, видалити видимі задирки та використовувати штифти, упори або спеціальні пристосування, щоб шари були вирівняні.
Не чекайте, що зварювальник вирішить проблеми зі складанням
Якщо листи встановлені неправильно, просте збільшення струму або тиску не вирішить проблему надійно. Більший струм може спричинити розбризкування, прогорання-або глибші вм’ятини на поверхні. Більш високий тиск може деформувати зовнішній лист, тоді як внутрішній контакт залишається нестабільним.
Для багато{0}}шарового точкового зварювання перед оптимізацією параметрів слід відкоригувати-підгонку.
Друга перевірка: чи досягає тепло внутрішнього шару?
Якщо струм занадто низький, середній шар, ймовірно, утворить холодне зварювання
Багато{0}}шарові аркуші потребують тепла, щоб досягти глибших поверхонь. Якщо струм занадто низький, середня межа розділу може не сформувати достатній зварний кусок. На зовнішньому шарі може бути слід зварювання, але внутрішній шар може легко відокремитися, якщо його роз’єднати.
Під час налаштування струм можна збільшувати поступово, але не надто агресивно. Після кожного регулювання потрібно використовувати випробування на відшарування або перевірку поперечного-зрізу, щоб підтвердити, чи утворюється самородок на цільовій межі.
Якщо час зварювання занадто короткий, тепло може не досягати внутрішнього шару
Якщо час зварювання занадто короткий, зовнішній шар може нагрітися, але внутрішній інтерфейс може не досягти температури з’єднання до завершення циклу. Це також викликає слабке зчеплення в середньому шарі.
Однак більший час не завжди означає краще. Надмірний час може спричинити розбризкування, спотворення, глибокі поглиблення та потемніння поверхні. Кращий підхід полягає у спільному регулюванні струму, часу та тиску замість збільшення часу окремо.
Комбінації товстих-тонких листів потребують особливої уваги до положення самородків
Якщо стопка містить як товсті, так і тонкі листи або різні матеріали, зварювальний кусок може зміститися в одну сторону. Один інтерфейс може добре зв’язуватися, а інший залишається слабким.
Цей тип конструкції слід перевірити за-перевіркою поперечного перерізу або руйнівним випробуванням, щоб підтвердити злиття на кожній поверхні розділу, а не лише за загальною міцністю на розрив.
Третя перевірка: чи стабільні електроди та інструмент?
Збільшена поверхня електрода послаблює концентрацію тепла
Після тривалого використання поверхня електрода стає більшою, пласкою або забрудненою прилиплим металом. Більша поверхня зменшує щільність струму, що зменшує виділення тепла та підвищує ймовірність утворення холодних зварних швів на внутрішніх інтерфейсах.
На виробництві слід використовувати регулярний графік обробки електродів. Не чекайте, поки зварні шви стануть слабкими, оскільки на той час може бути вже виготовлена партія бракованих деталей.
Невідповідні електроди можуть зрушити зварний кусок
Якщо верхній і нижній електроди не вирівняні, шлях струму і розподіл тиску зміщуються. У багато{1}}шарових аркушах це може спричинити перегрів одного шару, а інший залишається слабким.
Вирівнювання електродів має бути основним елементом перевірки під час налаштування багато{0}}шарового точкового зварювання. У багатьох випадках виправлення вирівнювання електродів ефективніше, ніж збільшення параметрів зварювання наосліп.
Через нестабільний інструмент кожен зварний шов поводиться по-різному
Після того, як аркуші складені в стопку, ослаблені інструменти можуть призвести до незначного переміщення під час зварювання. Це може не мати великого значення під час простого дво-зварювання листів, але в багато-шаровому стосі будь-яка зміна міжшарового контакту може змінити якість зварювання.
Пристосування має бути встановлене точно, надійно закріплене та забезпечувати послідовне завантаження та розвантаження. Для серійного виробництва рекомендується-захищене від помилок позиціонування, щоб уникнути пропусків шарів, перевернутих частин або неправильного розташування.
Не використовуйте стандартні параметри безпосередньо для змішаних матеріалів
Матеріали з покриттям змінюють контактний опір
Оцинковані, нікельовані-та луджені-листи мають різну поведінку поверхні, тому розподіл тепла змінюється під час зварювання. Покриття також можуть спричинити бризки, пористість або забруднення електродів.
Якщо ці матеріали використовуються для багато{0}}точкового зварювання, параметри зазвичай потребують повторного підтвердження. За потреби можна розглянути імпульсний або багато{2}}імпульсний процес попереднього нагріву для покращення контакту між шарами.
Нержавіюча сталь, високо-міцна сталь і м’яка сталь по-різному розподіляють тепло
Різні матеріали мають різний електричний опір, теплопровідність і товщину. Тепло не розподілятиметься рівномірно по стосу. Деякі матеріали нагріваються легше, а інші швидше відводять тепло. Якщо використовуються стандартні параметри дво-листової сталі, міжшарове з’єднання може стати нестабільним.
Для цих комбінацій спочатку слід виконати зварювання зразків, а параметри слід відкоригувати на основі результатів руйнівних випробувань.
Більше шарів означає вужче вікно процесу
Для три-шарового, чотири-шарового або вищого{2}}шарового точкового зварювання вікно процесу зазвичай вужче, ніж для дво-зварювання листів. Якщо струм трохи занизький, внутрішній шар може утворити холодне зварювання. Якщо струм трохи зависокий, зовнішній шар може розбризкуватися або мати надмірне поглиблення. Якщо тиск занадто низький, міжшаровий контакт стає нестійким. Якщо тиск занадто високий, виділення тепла може стати недостатнім.
Ось чому зварювання багатошарових листів завжди слід перевіряти шляхом пробного зварювання, а не покладатися лише на досвід.
Як можна переконатися, що багатошаровий зварний шов справді міцний?
Не покладайтеся лише на зовнішній вигляд зварного шва
Зовнішній вигляд зварного шва є лише основною перевіркою. Найпоширенішою проблемою при багатошаровому точковому зварюванні є те, що зварний шов виглядає нормальним зовні, тоді як внутрішній інтерфейс слабкий. Візуальний огляд може виявити бризки, надмірні поглиблення, прогорання та зсув зварного шва, але він не може повністю підтвердити утворення внутрішнього самородка.
Тестування на відрив швидко виявляє проблеми між шарами
Тестування на відшарування допомагає виявити, який шар неправильно з’єднаний. Якщо середній шар легко відкривається або якщо після руйнування немає очевидних слідів самородка, внутрішній зв’язок недостатній.
Тестування на відрив рекомендовано під час-затвердження першого зразка та після зміни параметрів, а не покладатися лише на зовнішній вигляд.
Огляд поперечного-перерізу показує положення самородка
Для важливих зварних швів перевірка-перерізу є більш надійною. Він показує, чи досягає зварювальний кусок межі розділу, чи достатній розмір куска, чи є зміщення зерна, пористість або відсутність плавлення.
Перевірка поперечного перерізу дуже корисна для автомобільних, -пов’язаних із безпекою чи електричних з’єднань деталей.
Постійне тестування ближче до реального масового виробництва
Один хороший зразок не доводить, що масове виробництво є стабільним. Безперервно зварюйте невелику партію та порівнюйте міцність зварного шва, зовнішній вигляд, розбризкування, підвищення температури електрода та ступінь відмови від перших частин до наступних.
Якщо зварні шви поступово стають слабшими під час безперервного виробництва, перевірте знос електродів, охолодження, ланцюг струму та стабільність інструменту.
Практичні поради при купівлі апарату для точкового зварювання
Не дивіться тільки на максимальний струм
У багато{0}}шаровому точковому зварюванні більший струм не завжди є кращим. Більше значення має стабільний вихідний струм, точне налаштування параметрів і стабільна продуктивність під час безперервного виробництва.
Апарат для точкового зварювання MFDC є корисним, оскільки він забезпечує стабільний контроль струму, що підходить для зварювання листів, які потребують повторюваності. Незважаючи на це, остаточне рішення має ґрунтуватися на реальних результатах зварювання зразків.
Система тиску повинна бути стабільною і керованою
Багато{0}}шарові аркуші потребують тиску, щоб затиснути кожен шар, але як занадто сильний, так і замалий тиск може спричинити проблеми. При виборі обладнання зверніть увагу на діапазон регулювання тиску, повторюваність і стабільність силової системи.
Якщо тиск коливається, внутрішній зварний кусок також буде коливатися.
Не слід ігнорувати охолодження електродів і провідний контур
Під час безперервного виробництва температура електрода та стан контуру впливають на стабільність зварювання. Погане охолодження, перегріті електроди або слабкі провідні з’єднання можуть призвести до зміни якості зварювання за однакових налаштувань.
Купуючи обладнання, переконайтеся, що охолодження електродів, провідні шини, вихід трансформатора та система керування придатні для безперервного виробництва.
Необхідне зварювання справжнього зразка
Багато{0}}шаровий листовий матеріал, кількість шарів, товщина, покриття та положення зварного шва можуть змінити результат. Перед покупкою надайте справжні листи та вимоги до випробувань постачальнику для пробного зварювання. Щоб перевірити внутрішнє з’єднання, використовуйте випробування на розрив, зсув на розтяг або поперечний-переріз.
Лише по технічному паспорту машини неможливо визначити, чи підходить машина для вашого продукту.
FAQ
З: Чи придатний апарат точкового зварювання MFDC для багато{0}}зварювання листів?
A: Так. Апарат для точкового зварювання MFDC забезпечує стабільний вихідний струм і підходить для багато-шарових листів, автомобільного листового металу, апаратних конструкцій та електричних компонентів. Однак параметри, електроди, тиск і інструменти повинні відповідати кількості шарів, матеріалу та товщині.
З: Чому поверхня виглядає звареною, але середній шар слабкий?
Відповідь: слід зварювання на зовнішньому шарі не доводить, що внутрішня поверхня утворила правильний самородок. Тепло може бути зосереджено біля поверхні, тоді як середня поверхня недостатньо плавиться.
Питання: чи слід збільшувати струм безпосередньо, якщо міжшарове з’єднання погане?
A: Не відразу. Спочатку перевірте чистоту проміжного шару, підгонку-пласта, стан електрода та тиск. Потім поступово регулюйте струм, час і імпульсний режим.
З: Як я можу підтвердити, що кожен шар зварений належним чином?
A: Використовуйте випробування на відрив, випробування на розтягнення на зсув, руйнівні випробування або перевірку-перерізу. Тільки візуальний огляд не може повністю підтвердити внутрішнє склеювання.
З: Чи може знос електрода вплинути на з’єднання в середньому шарі?
A: Так. Знос електродів змінює площу контакту та щільність струму, що впливає на розподіл тепла. Внутрішні інтерфейси в багато-шарових аркушах більш чутливі до змін тепла, тому електроди слід регулярно одягати та замінювати.
Висновок
АнАпарат точкового зварювання MFDCможна використовувати для багато{0}}зварювання листів-до-листів, але цей процес легко неправильно оцінити. Зварювальний шов може виглядати нормально на поверхні, тоді як внутрішні шари не скріплені.
Щоб зменшити погане міжшарове з’єднання, не просто збільшуйте струм. Спочатку переконайтеся, що шари чисті та щільно підігнані. Потім переконайтеся, що тепло і тиск рівномірно передаються до кожного інтерфейсу. Необхідно також контролювати стан електродів, положення інструменту та стабільність партії матеріалу.
Для масового виробництва випробування на розрив, випробування на зсув або-перевірку поперечного перерізу слід використовувати під час-затвердження першої деталі та після зміни параметрів. Лише підтвердивши розташування самородка та міжшарове з’єднання, можна дізнатися, чи є струмапарат точкового зварюванняі налаштування параметрів придатні для виробництва.
