Введение

Сварка шпильковая — это техника, аналогичная точечной сварке, при которой крепежный элемент или специально изготовленная гайка приваривается к другой металлической детали, как правило, к основному металлу или подложке. Крепежные элементы могут иметь различную форму, но обычно бывают резьбовыми, нерезьбовыми или с нарезаной резьбой. Болты могут автоматически подаваться в аппарат для шпильковой сварки. Сварные гайки обычно имеют фланец с небольшими выступами, которые расплавляются, образуя сварное соединение. Шпильки используются в системах шпильковой сварки. Производители изготавливают шпильки для двух основных видов шпильковой сварки: сварки шпилькой при помощи конденсаторного разряда и сварки шпилькой дуговым способом.

Сварка с натяжной дужкой

Дуговая точечная сварка соединяет шпильку с другой металлической деталью путем нагрева обеих частей электрической дугой. Шпилька обычно приваривается к плоской пластине, используя ее в качестве одного из электродов. Полярность, используемая при точечной сварке, зависит от типа металла. Например, для сварки алюминия обычно требуется прямой ток с положительным электродом (DCEP). Для сварки стали потребуется прямой ток с отрицательным электродом (DCEN). В точечной сварке используется наконечник с флюсом и керамическое кольцо (феррит), которое концентрирует тепло, предотвращает окисление и удерживает расплавленный металл в зоне сварки. Феррит отламывается от крепежного элемента после завершения сварки. Отсутствие повреждений на стороне, противоположной крепежу, отличает точечную сварку от других методов крепления.

Стрелочные дугосварные штыри

Протяжные дуговые шпильки имеют диаметр от #8 до 1 1/4 дюйма. Длина варьируется от 3/8" до 60" (для арматуры). Дуговые шпильки обычно имеют алюминиевый флюс в виде шарика на конце для сварки, что облегчает процесс сварки. Дуговые шпильки обычно изготавливаются из углеродистой и нержавеющей стали.

Краткоциклическая штанговая сварка

Краткоциклическая штанговая сварка — это более быстрый вариант натяжной дуговой штанговой сварки, который может использовать шпильки для сварки накапливаемым разрядом вместо штанг для натяжной дуговой сварки. Этот метод позволяет сваривать шпильки к более тонким листам металла, чем при натяжной дуговой сварке, хотя прочность и глубина провара получаются ниже. Также не требуется использование керамических втулок. Иногда операторы, использующие этот метод, применяют защитный газ для снижения разбрызгивания металла.

Сварка конденсатора с разрядом

Конденсаторная точечная сварка отличается от сварки вытяжной дугой тем, что для конденсаторной точечной сварки не требуется флюс. Время сварки меньше, что обеспечивает соединение с минимальным окислением и без необходимости локальной концентрации тепла. Также она позволяет приваривать шпильки малого диаметра к тонким и легким материалам. В этом процессе используется дуга постоянного тока от конденсатора. Время сварки составляет от 1 до 6 миллисекунд. Современное оборудование для конденсаторной точечной сварки позволяет создавать сварные швы без прожога на обратной стороне очень тонких металлов. Конденсаторная точечная сварка часто используется для шпилек и стержней малого диаметра, а также для нестандартных материалов и для обеспечения высокой точности. Сварка вытяжной дугой в основном применяется для конструкционных целей и сварки шпилек большого диаметра.

Конденсаторные сварные штыри

Конденсаторные сварные шпильки имеют диаметр от 14 калибра до 3/8 дюйма. Они выпускаются различных длин – от 1/4 дюйма до 5 дюймов и более. Обычно они изготавливаются из углеродистой или нержавеющей стали, латуни, алюминия и алюминиевых сплавов. Наконечник на сварном конце шпильки выполняет две функции:

Он служит для временного поддержания зазора между шпилькой и основной поверхностью. Он разрушается при нажатии на курок сварочного аппарата. При разрушении наконечник плавится и способствует затвердеванию сварного соединения с основной поверхностью.

Автоматическая и роботизированная штанговая сварка

Доступны переносные машины для шпилечной сварки. Сварщики также могут быть автоматизированы, с регулировкой поджига дуги и приложения давления. Шпилечные сварочные станки с ЧПУ могут повысить скорость и точность производственных и строительных работ. Шпилечная сварка универсальна; типичные области применения включают кузова автомобилей, электрощиты, судостроение и строительство зданий. Судостроение – одно из старейших применений шпилечной сварки, и этот процесс совершил революцию в судостроительной отрасли. Другие производственные отрасли также могут использовать шпилечную сварку для широкого спектра задач, от электротехнических и механических до декоративных и потребительских товаров.