抵抗溶接機および装置
圧接
圧接には、接合する部品を機械的な力で圧縮し、接合部の連続性と強度を得るさまざまな溶接方法があります。
ほとんどの場合、圧力溶接は溶接される部品を何らかの方法で加熱することによって実行されますが、加熱なしで溶接が行われる特殊な場合（冷間溶接、爆発溶接など）のみが行われます。圧接法の中で最も一般的なのが電気抵抗溶接です。
接触溶接または抵抗溶接は電気溶接法と呼ばれ、電流が流れると溶接される部品の接触点での熱の主な放出により加熱が発生します（図1）。
米。 1. 抵抗溶接の主な種類: a - 正面、6 - スポット、b - ローラー、I - 溶接電流の方向。
溶接抵抗は、熱力が局所的に集中し、溶接される部品の接合部の領域が高温になることを特徴とします。これは、部品自体の抵抗と比較して接合部の接触抵抗が大きいためです。 。この点において、抵抗溶接は非常に経済的で便利な溶接方法です。
抵抗溶接は直流と交流の両方で行うことができますが、数ボルトの電圧で数千アンペア、さらには数万アンペア程度の溶接に必要な電流が必要となるため、実際にはほぼ交流のみが使用されます。変圧器を使えば簡単に入手できます。この目的のための専用の DC 電源は高価すぎ、製造が難しく、動作の信頼性も低くなります。
突合せ溶接
突合せ溶接では、接合される部品の端が接触し、その後部品に大量の電流が流れ、接合部が溶接に必要な温度まで加熱されます。長手方向の圧縮力により、直接接続の連続性が実現されます。
突合せ溶接には、ノンリフレックス溶接（抵抗溶接）と再溶接の2種類があります。
抵抗溶接では、端部を加工した部品を接触させてかなりの力で圧縮し、電流を流して接合部の接触抵抗により集中的に熱を放出します。
前面ゾーンで溶接に必要な温度に達した後、接合する部品の塑性溶接が加圧力の影響下で実行されます。溶接サイクルの終了時に電流がオフになり、圧縮力が解放されます。
抵抗溶接は通常、溶接部品の断面1cm2あたり5〜10kAの電流密度と10〜15kVAの比電力で実行されます。このタイプの溶接は通常、小さな断面（最大約 300 mm2）の部品を接続するために使用されます。
再加熱を伴う突合せ溶接では、部品の加熱は、予熱、フラッシュ、最終アプセットの 3 つまたは 2 つの連続した段階で実行されるか、最後の 2 段階のみで実行されます。
溶接の最初の瞬間に、溶接される部品は5〜20MPaの圧縮力で接触し、その後電流が流れ、接合部は600〜800℃（鋼の場合）まで加熱されます。溶かさずに突合せ溶接。その後、加圧力を2～5MPaに下げると接触抵抗が増加し、溶接電流が減少します。
圧縮が解除されると、部品の端の実際の接触面積が減少し、限られた数の接触点に電流が流れ込み、接触点が溶融温度まで加熱され、これらの条件下でさらに加熱すると、金属が過熱して、個々の点での蒸発温度。
過剰な圧力の影響下で、金属蒸気が溶接接触領域から引き出され、液体金属粒子が火花の扇の形で空気中に移動し、溶融金属の一部が滴状に流れます。破壊された突起の背後では、連続する接触突起が互いに隣接し、溶接電流の新しい経路を作成してセット効果を繰り返します。
基本リッジに沿って部品の端を順次溶融するこのプロセスは、溶接部品の端が半液体金属の連続膜で覆われるまで続き、その後、比較的小さな破壊力で溶接接合部の金属的な連続性が形成されます。 。この場合、余分な溶融金属はコンタクトから穴（リム）の形で絞り出されます。
溶接部品の突出端の加熱は主に溶接接点からの熱伝導によって行われ、温度が最も重要です。再溶解プロセス中に流れる電流による接続電極と電源電極の間の部品の加熱は非常にわずかです。
溶接プロセスの条件によって決定される所定の接触抵抗で伝達されるエネルギー量の調整は、溶接電流を変更するか、電流の継続時間を変更することによって行うことができます。
突合せ溶接機の仕組みを図に示します。 2.
米。 2. 突合せ溶接機の図: 1 — ベッド、2 — ガイド、3 — 固定プレート、4 — 可動プレート、5 — 送り装置、6 — クランプ装置、7 — リミッター、8 — 変圧器、9 — フレキシブル電流導体、Pzazh — 製品の締め付け力、Ros — 製品の妨害力。
突合せ溶接機は以下のように分類されます。
1. 溶接方法による - 抵抗溶接およびフラッシュ (連続フラッシュまたは加熱フラッシュ) の場合。
2. 事前登録あり - 普遍的かつ専門的。
3. 動力機構の設計に応じて、スプリング、レバー、ネジ（ステアリングホイールから）、空気圧、油圧、または電気機械式ドライブを使用します。
4.クランプの配置により、偏心、レバーとネジのクランプ、およびレバーとネジのクランプを手動で実行することも、空気圧、油圧、または電気機械駆動で機械的に実行することもできます。
5. 組み立てと設置の方法によると、据え置き型とポータブル型があります。
スポット溶接
スポット溶接では、通常、接合される部品は、特別な電極ホルダーに固定された 2 つの電極の間に配置されます。圧力機構の作用により、電極が溶接される部品をしっかりと押し付けた後、電流がオンになります。
電流の通過により、溶接される部品は溶接温度まで急速に加熱され、最大の熱放出が接合される表面で発生し、その温度は溶接される部品の溶融温度を超える可能性があります。
図では。図３は、鋼溶接の最終段階の特徴である溶接部の断面に沿った温度分布を示しています。
米。 3. スポット溶接最終段階の温度場
最も高い温度は、溶接場所の中央の影の部分であるコアで観察されます。電極 (通常は水冷) で溶接される部品の接触面は、比較的低い温度に加熱されますが、液体または半液体コアと隣接するプラスチック金属コアの場合、電極の圧縮力により溶接ワークピースの表面に圧痕が生じます。
溶接点の中心温度は通常、金属の融点よりわずかに高くなります。溶融コアの直径によって溶接スポットの直径が決まり、通常は電極の接触面の直径と等しくなります。
1箇所の溶接にかかる時間は、溶接部分の材質や厚み、物性、溶接機のパワー、加圧力などによって異なります。この時間は、1,000 分の 1 秒 (非常に薄いカラー シートの場合) から数秒 (厚い鋼部品の場合) まで変化します。軟鋼の 1 箇所を溶接する時間の目安は、溶接板厚 1 mm あたり 1 秒と考えられます。溶接温度までの金属の加熱速度は、放熱の強さに大きく依存します。
スポット溶接機
ロール溶接
このタイプの溶接では、連続または不連続の継ぎ目による部品の接続は、回転ローラーによって溶接される部品を通過させて行われます（図4）。
米。 4. ローラー溶接の原理: 1 - 溶接トランス、2 - ローラー電極、3 - ローラードライブ、4 - 溶接部品
プロセスの性質上、ロール溶接はスポット溶接に似ています。ロール溶接はシーム溶接と呼ばれることがよくありますが、シーム溶接の概念はほぼすべての種類の溶接に拡張できるため、厳密に言えばこれは誤りです。
ローラー溶接機には通常 2 つの電源電流が装備されており、一方は駆動され、もう一方は溶接する部品を移動する際の摩擦により回転します。
ロール溶接は、さまざまな材料を輸送するための燃料タンクやバレルの製造など、薄肉部品を接続するために最もよく使用されます。
ローラー溶接には 3 つのモードがあります。
1. 電流を継続的に供給しながら、溶接部品をローラーに対して連続的に移動させます。総板厚が1.5mm以下の部品を溶接する場合に用いられます。板厚が厚くなると、ローラーの下から出てくる接合部が塑性状態で剥離により破損する可能性があるためです。また、電流を流し続けると溶接部に大きな歪みが生じます。
2. 断続的な電流供給による、ローラーに対する溶接部品の連続移動。この最も一般的な方法により、エネルギー消費量が少なく、歪みの少ない継ぎ目が得られます。
3. 電流供給を中断した状態での、ローラーに対する溶接部品の断続的な移動 (ステップ溶接)。
ロール溶接は、薄肉容器の製造、溶接金属パイプやその他の多くの製品の製造に非常に効果的です。
ローラーマシンの主な要素は、ベッド、ローラー電極を備えた上部および下部アーム、圧縮機構、ローラードライブ、およびフレキシブル電流ワイヤーを備えた溶接変圧器です。
ローラーマシンの変圧器は PR = 50 ～ 60% の集中モードで動作するため、巻線の冷却を強化する必要があります。
ローラー溶接機は、設置の性質に応じて、固定式と可動式に、目的に応じて、汎用式と特殊式に、機械の前面に対するローラーの位置に応じて、横溶接用、縦溶接用、およびローラーを移動させる可能性のあるユニバーサル製品に対するローラーの位置について — ローラーの回転方法に応じて、両面および片面の配置で — 1 つのローラーに駆動装置を使用、駆動装置を使用圧縮機構の装置によれば、両方のローラーで、1 つの上部ローラーが固定ブラケットに沿って移動し、1 つのローラーと可動下部マンドレルで、圧縮機構の装置に応じて - レバースプリング、電気モーター、空気圧および油圧によって駆動されます。ローラーの数 - シングルローラー、ダブルローラー、マルチローラー。
最も一般的なローラーマシンの出力は通常 100 ～ 200 kVA で、薄肉部品のスポット溶接と同様に、コンデンサの放電電流のパルスによって溶接を行うことができ、さまざまなタイプのローラーマシンが製造されています。
米。 5. 抵抗溶接機