Выбор параметров режима сварки взрывом.

Для приближенного определения нижней границы области сварки можно использовать выражение

где HV – твердость по Виккерсу. Учитывая, что при малых углах соударения , минимальная скорость метания можно определить из выражения:

Максимальную скорость метания пластины оценивают по формуле:

где r – отношение массы заряда взрывчатого вещества к массе пластины:

;

- плотность и толщина заряда взрывчатого вещества и метаемой пластины соответственно.

Для расчета угла соударения на практике применяется следующая зависимость:

Метаемая пластина приобретает максимальную скорость на расстоянии , поэтому на практике сварочный зазор выдерживают в пределах .

13.4.3. Оборудование, применяемое при сварке взрывом.

Оборудование и оснастка для сварки металлов взрывом зависят от формы свариваемых деталей и места проведения работ.

Рис. 13.4. Технологические схемы и оборудование для сварки взрывом:

а – параллельная для плоских изделий (многослойная); б – плакирование наружной поверхности труб; в – эквидистатная; г – плакирование внутренней поверхности труб; д – плакирование крупногабаритных обечаек; 1 – детонатор; 2 заряд взрывчатого вещества; 3 метаемый элемент; 4 – неподвижный элемент; 5 – опора; 6 – установочный элемент; 7 – стержень; 8 – конус; 9 – матрица.

Контрольные вопросы:

1. Какой слой называется плакирующим?

2. Каковы технологические возможности сварки прокаткой?

3. Какие параметры входят в режим сварки прокаткой?

4. В чем состоит сущность сварки взрывом?

5. Какие методы подготовки поверхностей применяется при сварке взрывом?

Лекция № 14. Высокочастотная сварка.

Сущность высокочастотной сварки.

Высокочастотная сварка – сварка давлением, при которой для нагрева свариваемых поверхностей используются токи высокой частоты. Этот ток может подводится к свариваемым поверхностям деталей двумя способами:

- при помощи проводников (кондуктора), подключающих свариваемые детали к источнику ТВЧ (кондуктивный способ подачи энергии);

- за счет индуктирования в свариваемых деталях тока высокой частоты с помощью токопроводящего витка (индуктора), подключенного к источнику ТВЧ (индукционный способ подачи энергии).

Нагрев свариваемых поверхностей при высокочастотной сварке обеспечивается за счет использования основных эффектов, связанных с прохождением тока высокой частоты по металлическим проводникам: поверхностного эффекта и эффекта близости.

При пропускании тока высокой частоты по проводнику вокруг и внутри проводника создается магнитное поле, которое, согласно закону электромагнитной индукции, вызывает в проводнике э. д. с. самоиндукции, которая будет направлена противоположно э. д. с. источника питания. При этом э. д. с. самоиндукции, воздействующая на внутренние линии тока, будет больше, чем э. д. с. самоиндукции, воздействующая на поверхностные линии тока. Это приводит к тому, что плотность тока на поверхности будет больше, чем во внутренней области проводника. Такая неравномерность будет увеличиваться по мере повышения частоты тока, т.е. величина э. д. с. самоиндукции пропорциональна частоте тока. Таким образом, с повышением частоты тока концентрация тока на поверхности проводника будет увеличиваться. Этот эффект называется поверхностным эффектом.

При сильном проявлении поверхностного эффекта уменьшение плотности по мере удаления от поверхности к центру проводника происходит по закону:

где I_x – плотность тока на расстоянии х от поверхности проводника; ‑ глубина проникновения тока:

, м,

где - удельное электросопротивление при 20°С, мкОм·м, - относительная магнитная проницаемость материала, f – частота тока, кГц.

При сильном проявлении поверхностного эффекта ток по центральной части проводника практически не течет, что приводит к увеличению активного сопротивления и усилению нагрева проводника.

Эффект близости заключается в перераспределении линий тока, протекающих в соседних проводниках, вследствие их взаимного влияния. Это явление имеет место только в случае достаточно сильного проявления поверхностного эффекта, т.е. при условии, что глубина проникновения тока достаточно мала по сравнению с поперечными размерами проводника и поперечное сечение проводника лишь частично занято током.

Если проводник с током высокой частоты (индуктор) расположить над проводящей пластиной, то максимальная плотность тока в пластине будет под индуктором. Ток на поверхности пластины будет как бы следовать за индуктором. Это явление позволяет управлять распределением тока в свариваемых телах и играет большую роль при высокочастотной сварке.

14.1.1. Преимущества высокочастотной сварки:

- обеспечение строгой локализации энергии в зоне сварки;

- высокая интенсивность и эффективность передачи энергии с повышением частоты тока, что упрощает устройства для передачи энергии, в частности позволяет обеспечить бесконтактную ее передачу.

⇐ Предыдущая 7 8 9 10 111213 14 15 16 Следующая ⇒