Подготовка поверхности под контактную сварку клеесварных соединений
Клеесварные соединения получают посредством контактной сварки и склеивания. Для каждого из этих процессов требуется применение специфических способов подготовки поверхности. Основной целью подготовки поверхности под контактную сварку является получение низкого и стабильного контактного сопротивления и обеспечение возможно большего числа сварок без зачистки электродов. Какие-либо другие требования к процессу подготовки поверхности под контактную сварку обычно не выдвигают и не рассматривают.
Недостаточная стабильность подготовки поверхности под сварку в условиях производства может дать до 70% брака от общего числа дефектных точек. Это объясняется тем, что состояние поверхности деталей оказывает значительное влияние на выделение теплоты в контакте электрод—деталь и деталь—деталь, а в отдельных случаях и на формирование литой зоны соединения.
При переходе к сварке по жидким неметаллическим прослойкам типа клеев и грунтов требования к качеству подготовки поверхности еще более возрастают, так как введение под нахлестку неметаллических прослоек может вызвать дополнительное увеличение электрического сопротивления контакта. Кроме того, при подготовке изменяется микрогеометрия поверхности и, следовательно, в значительной степени определяется объем не выдавленной жидкой прослойки с контактной площадки деталь — деталь.
При подготовке поверхности под склеивание основным требованием, предъявляемым к поверхности, является обеспечение высокого и стабильного уровня адгезионных сил на границе раздела клей—металл.
Адгезионная прочность определяется смачиваемостью поверхности клеем, т.е. способностью устанавливать хороший непосредственный контакт между клеем и поверхностью металла; микрогеометрией поверхности, которая определяет способность устанавливать хороший физический контакт между клеем и поверхностью металла; толщиной и свойствами поверхностных пленок, т. е. их когезионной прочностью и адгезией клеев к ним. При несоблюдении специальных требований к подготовке поверхности под склеивание высокая исходная адгезионная прочность клеев быстро снижается.
Необходимо отметить, что специальные способы подготовки поверхности под склеивание можно применять только для тех клеесварных соединений, которые выполняются при введении клеев в зазор сварного соединения после сварки. Вопросы подготовки поверхности недостаточно освещены в литературе. Отдельные ограниченные и противоречивые сведения приведены лишь в работах по технологии контактной сварки. Поэтому ниже подробно рассмотрен весь комплекс вопросов, связанных с процессом подготовки поверхности под контактную сварку и склеивание. Основное внимание уделено выбору оптимальных способов подготовки поверхности в зависимости от марки сплава; специфики подготовки поверхности для клеесварных соединений; исследованию процесса промывки узких щелевых зазоров сварных соединений.
Так как в настоящее время более 85% сварных конструкций с клеями и грунтами выполняется из алюминиевых сплавов, поэтому более подробно рассмотрены способы подготовки именно этих сплавов.