Источники теплоты при сварке. Эквивалентная электрическая схема. Характер изменения сопротивления зоны сварки.

Нагрев и плавление металла происходит за счет выделения теплоты на электрических сопротивлениях при прохождении через них электрического тока.Электрическое сопротивление зоны сварки при сварке двух деталей из одного и того же металла равной толщины: , где r_д — собственное активное сопротивление деталей; r_эд — контактное сопротивление между электродом и деталью; r_дд — контактное сопротивление между деталями.

Сумму сопротивлений часто называют общим контактным сопротивлением. На сопротивления r_к и r_д в той или иной степени влияют свойства металлов, форма деталей, усилия сжатия, неравномерность нагрева, состояние поверхности. Разделение контакта на зоны условно, т.к. электрические поля в них взаимосвязаны.

Составляющие электрических сопротивлений рассчитывают в условиях холодного и горячего состояний контакта. Холодный контакт мало характерен для сварки. Большое внимание уделяют горячему контакту и конечному значению сопротивления, которое при заданных условиях сварки стабилизируется и определяется в основном 2r_д. В конце цикла нагрева при высоких F_св (250–600 МПа) и I_св роль контактных сопротивлений мала.

При холодных деталях r_к обычно составляет значительную долю от r_ээ. Поэтому для оценки качества состояния поверхностей деталей измеряют r_ээ и условно отождествляют его со значением r_к.

Наличие контактных сопротивлений обусловлено шероховатостью поверхностей деталей и электродов, а также присутствием на их поверхностях различных неэлектропроводящих слоев: продуктов коррозии, масляных и других загрязнений, оксидных пленок и адсорбированных газов. Вследствие этого фактическая площадь контакта S_ф в холодном состоянии значительно меньше контурной площади контакта S_к, определяемой диаметром электрода d_э или диаметром пластического пояска d_п, образующегося при деформировании. В рассматриваемых условиях ток проходит по отдельным микроконтактам S_ф.

Контактное сопротивление зависит от чистоты обработки поверхностей, способа их очистки и окружающей среды (сварка на воздухе, в вакууме, в среде инертных газов). Чем поверхность менее шероховатая, тем меньше значения контактных сопротивлений. Для повышения чистоты обработки поверхностей кроме механических способов обработки могут быть применены электрохимические и химические способы обработки.Контактное сопротивление деталей уменьшается также при росте усилия сжатия. В этом случае фактическая площадь контакта S_ф увеличивается за счет смятия микровыступов, увеличения их числа и разрушения поверхностных пленок.

Наиболее точные значения сопротивлений «электрод-деталь» и «деталь- деталь» можно получить лишь непосредственным измерением электрических сопротивлений. Контактное сопротивление зависит от твердости металла электрода и деталей. Для стабилизации тепловыделения, размеров соединений и стойкости электродов перед сваркой выполняют подготовку поверхностей деталей с целью удаления толстых поверхностных пленок и загрязнений, что обеспечивает достаточно низкие значения контактных сопротивлений. Для этих целей рекомендуется также применение повышенных сварочных усилий.

163. Конструкция соединений и подготовка деталей при стыковой и точечной сварке.

При точечной сварке детали собираются в нахлестку. Чаще всего за цикл сварки получают одну точку (одноточечная сварка) и реже одновременно две и более точек (многоточечная сварка). Иногда при точечной сварке применяют комбинированные соединения (клеесварные и сварно-паяные). Клей и припой вводят под нахлестку для повышения прочности и коррозионной стойкости соединений.

Рельефная сварка – одна из разновидностей точечной сварки. При этом на поверхности одной из деталей предварительно формируют выступ – рельеф, который ограничивает начальную площадь контакта деталей, в результате чего при сварке в этой зоне повышается плотность тока и скорость тепловыделения. При нагреве рельеф постепенно деформируется; на определенной стадии процесса сварки формируется ядро 4, как при обычной точечной сварке. Часто на поверхности детали выполняют несколько рельефов или один протяженный выступ замкнутой формы, например, в виде кольца. После прохождения сварочного тока получают одновременно несколько точек или непрерывный плотный шов (контурная рельефная сварка).

Стыковая сварка – способ контактной сварки, при котором детали соединяются по всей площади касания (по всему сечению). Характерная особенность соединения, заключается в том, что часть жидкого металла вместе с поверхностными пленками и частью твердого металла выдавливаются из зоны сварки, образуя утолщение. Данным способом сварки выполняют стыковые соединения.

Во всех случаях, перед сваркой осуществляется очистка соединяемых поверхностей от загрязнений, оксидных пленок механическими и химическими способами.

 

⇐ Предыдущая10111213141516171819Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. B Проверьте стержень клапана на призмах при помощи
2. E) Физическая величина, являющаяся одной из основных характеристик материи и определяющая ее инерционные и гравитационные свойства.
3. I. 14. Понятие о севообороте. Причины, вызывающие необходимость чередования культур.
4. I. 38. Состав, свойства и применение калийных удобрений.
5. I. 4. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И ПРИКЛАДНАЯ КУЛЬТУРОЛОГИЯ
6. I. 49. Основные принципы разработки системы применения удобрений.
7. I. ЗОНЫ РАССЕЛЕНИЯ НАРОДА ДРЕВНЕЙ РУСИ
8. I. Изменения верхней части политической стратификации
9. I. Кто мы, к кому обращено приглашение?
10. I. Общая характеристика искусства Возрождения. Периодизация.
11. I. При каких условиях эта психологическая информация может стать психодиагностической?
12. I. Природа и культура. Проблемы антропо- и культурогенеза.