Контактная сварка - Расчет сопротивления
Подробности- Подробности
- Опубликовано 25.05.2012 15:55
- Просмотров: 27112
Изменение сопротивлений при точечной сварке низкоуглеродистой стали при разных давлениях.
Его рассчитывают усредненно, предполагая,' что ток подводится на одной трети поверхности электродов со стороны стыка.
При точечной сварке суммарное сопротивление несколько возрастает, а затем резко снижается (рис. 14), что снижает RQQ. За цикл сварки легированных сталей снижается с 300—500 до 100—150 мкОм-, а у сплавов алюминия" с 50—100 до 10—12 мкОм.
Сопротивление RdQ в начале нагрева велико из-за малой площади фактического контакта. У холодных пластин толщиной б IS'-'j + 3 мм сжатых с Рс §§ 200 кгс после шлифования Яээ « 100, после травления 200—300 мкОм, после обработки резцом 1200 мкОм, а при наличии окалины и ржавчины .80 000 мкОм.4 Увеличение Рс с 10 до 200 и 600 кгс снижает Кэо с 600 до 100 и 15 мкОм.
Колебания нарушают стабильность нагрева и препятствуют качественному соединению деталей. Поэтому контактные поверхности деталей обычно очищают от окислов, ржавчины и грязи. Сопротивление в начале нагрева у электродов со сферой выше, чем при плоской поверхности, а к концу сварки оно выравнивается.
С увеличением тока, и сопротивление уменьшается. Жесткость режима, несмотря на изменение площади контактов, мало влияет на конечные значения.
Приближенно считают,» что RDN Ш 0,5 /?ээ, хотя в конце сварки RK -^ 0 и R0d ~ Rn. Сопротивление /?ээ у стали~08КП при нагреве меняется мало, а у стали Х18Н9Т оно заметно снижается. Это обусловлено более резким увеличением р стали 08КП при нагреве.
При стыковои сварке ток растекается в деталях неравномерно (рис. 15„ а); Нагрев сопротивлением сопровождается вначале уменьшением /?ээ, а затем - из-за нагрева деталей и увеличения 2/?д резким повышением /?0Э, хотя при этом RK снижается (рис. 15, Б).
При сварке оплавлением, несмотря на рост 2/?д, сопротивление R^ снижается (рис. 15, в), что обусловлено снижением RK (при оплавлении). Это снижение зависит от напряжения Щ сечения деталей F и скорости оплавления. Сопротивление складывается из сопротивлений единичных контактов-перемычек, у которых вначале сопротивление из-за роста контакта уменьшается, а затем повышается. Образующаяся расплавленная перемычка сжимается собственным магнитным полем и взрывается из-за ее перегрева токами большой плотности сразу или частично с поверхности. При взрыве часть металла взрывообразно выбрасывается в виде пара и капель, а часть остается на торцах. Ионизированные пары металла с температурой 4000-—5000° С' и капли создают благоприятные условия для кратковременного дугового разряда. Разряд быстро затухает и сопротивление увеличивается.
В реальном процессе без разрыва вторичного контура дуга при напряжениях 5—10 В не возбуждается. Полное разрушение контактов типично для оплавления цветных металлов или сравнительно тонких деталей из стали при большом запасе электрической мощности. Среднее давление между торцами близко к 0,15 гс/см2.
Размеры контактов-перемычек с увеличением толщины деталей при ограниченной мощности W источника увеличиваются, однако в этом случае с увеличением. перемычки выплавляются частично с поверхности, где плотность тока выше. Этому способствует вытеснение переменного тока к поверхности (поверхностный эффект) и искривление линий тока около перемычки.
Оплавление на предельной мощности неустойчиво и часто прекращается из-за закорачивания торцов. Для устранения этого на основное перемещение накладывают колебания деталей с частотой 1CL—30 Гц и амплитудой 0,25—1,0 мм. Это уменьшает размеры взрывающихся участков перемычек,, выравнивает торцы и позволяет нагревать детали при меньших припусках на оплавление?
I и меньшей мощности. Одновременно вибрация облегчает возбуждение оплавления при холодных торцах. Единичные процессы, в зависимости от особенностей оплавления и нагрева деталей, протекают с частотой 50—500 Гц. Накопленная в трансформаторе электромагнитная энергия и часть поступающей из сети энергии при горении дуги после взрыва перемычки выделяется на торцах, перегревая расплав и улучшая условия формирования соединений. Форма перемычек и их разрушение при нагреве переменным током определяются мало меняющимися поверхностным натяжением а и меняющимися электромагнитными силами сжатия и растяжения средней части перемычки. С повышением температуры и накоплением слоя расплава на торцах перемычки нагреваются быстрее, вследствие чего для непрерывности взрывов и увеличения их количества |||| увеличивается.
Особенности нагрева
Нагрев металла = контактной сварке зависит от свойств металла, тока /с и усилия РСУ которые существенно влияют на количество, размеры и скорость исчезновения микроконтактов. В начале нагрева, когда их площадь мала, ток ограничен сопротивлением RK, значительно превышающим.
Усилие сжатия РСГ влияя на /?к, .резко меняет распределение температур в деталях. Так, при стыковой сварке сопротивлением с плотностью тока / — 60 А/мма и малым РС стык при узкой зоне нагрева расплавляется, С повышением Рс сопротивление RK резко уменьшается, а зона нагрева расширяется. Если Рс велико, то температура в стыке будет ниже той, которая требуется для сварки.
При точечной сварке местный нагрев металла до температуры плавления достигается за счет сопротивления RH и большой плотности тока, причем начальная неравномерность нагрева (7\) сохраняется до конца процесса (Т2) (рис. 16).
Комментарии
С уважением,
Иванов Владимир Иванович
ООО "Икар Лтд"
тел.:(843)562-01-02(доб.325)
г.Казань
RSS лента комментариев этой записи