Основы теории и технологии контактной точечной сварки
Методическое пособие - Разное
Другие методички по предмету Разное
ьшается. Причем наиболее интенсивно рост величины rЭЭ и разброса его значений идет в первые двое трое суток. Это обусловлено увеличением контактных сопротивлений из-за окисления свариваемых деталей, то есть ростом толщины окисных пленок на их поверхностях. Именно поэтому в практике КТС проведение технологических мероприятий (подготовки поверхностей деталей перед сваркой), направленных на уменьшение величины контактных сопротивлений и повышение стабильности их значений, является исходным условием получения качественных сварных соединений. Последнее обстоятельство особенно существенно для технологии сварки деталей из алюминиевых и магниевых сплавов [3, 9, 10, 14, 114].
При увеличении диаметра dЭ (при плоской) или радиуса RЭ (при сферической) рабочих поверхностей электродов величина rЭЭ несколько уменьшается. Это обусловлено увеличением площади токопроводящего сечения в свариваемых деталях. Разброс же значений rЭЭ при этом увеличивается, то есть стабильность их уменьшается. Это является следствием уменьшения давления в контактах, которое происходит из-за увеличения их площади при неизменном усилии сжатия электродов. Однако влияние этого фактора на процесс КТС не столь существенно, как двух описанных выше. Геометрические параметры электродов (dЭ, dЭ или RЭ) обычно выбирают по технологическим рекомендациям в зависимости от толщины свариваемых деталей (см. табл. 1.2) [3, 9, 11, 15].
При КТС в процессе формирования точечного сварного соединения величина электрического сопротивления участка электродэлектрод rЭЭ всегда уменьшается (рис. 2.22). В динамике уменьшения rЭЭ выделяют два этапа: I и II, которые существенно различаются градиентом скорости изменения электрического сопротивления участка электродэлектрод.
Этап I характеризуется быстрым уменьшением сопротивления участка электрод электрод. В основном это обусловлено быстрым уменьшением при нагреве контактных сопротивлений rДД и 2rЭД.
В течение этапа II величина сопротивления rЭЭ в основном определяется величиной сопротивления деталей 2rД, так как сопротивление контактов электроддеталь 2rЭД невелико, а сопротивление контакта детальдеталь rДД к этому времени уменьшается практически до нуля. В этот период характер изменения rЭЭ определяется в основном двумя процессами: увеличением сопротивления зоны сварки из-за его нагрева и уменьшением ее сопротивления вследствие увеличения площадей контактов. Небольшой спад rЭЭ на этом участке обусловлен преимущественным влиянием увеличения площади электрических контактов, диаметры которых к концу нагрева достигают значений dЭ и dП [3, 4, 7…17, 107, 155, 156].
В общем случае характер изменения rЭЭ в процессе сварки зависит от свойств металла, толщины деталей, режима сварки, формы импульса тока, размеров ядра, формы рабочей поверхности электродов и т. п.
Естественно, что величина общего сопротивления участка электрод-электрод rЭЭ меньше для сплавов с более низким удельным электросопротивлением (сплавы на основе меди и алюминия (рис. 2.23)). Это обусловлено также и тем, что для всех толщин деталей, независимо от материалов из которых они изготовлены, отношения геометрических параметров рабочих поверхностей электродов и диаметров ядра к толщине деталей примерно одинаковые (см. п. 1.3.4, табл. 1.1 и 1.2).
С увеличением толщины деталей общее сопротивление участка электродэлектрод и конечное его значение rЭЭК заметно снижаются в основном за счет увеличения площади контакта в процессе сварки (см. табл. 2.4). Увеличение диаметра ядра при , которое достигается повышением силы тока или времени сварки приводит, как правило, к снижению rЭЭ и rЭЭК.
Изменение параметров режима точечной сварки оказывает заметное влияние на rЭЭ вследствие изменения теплового состояния металла и площади контактов. Так, увеличение FCB или IСВ приводит к росту диаметра контактов и снижению rЭЭ. Переход к режимам с большим временем сварки при сохранении одного и того же диаметра ядра также приводит к некоторому снижению rЭЭ и rЭЭ К из-за уменьшения сопротивления пластической деформации и роста размеров контактов.
При точечной сварке используются электроды со сферической и плоской рабочей поверхностью.
Сварка электродами со сферической рабочей поверхностью отличается меньшими размерами контакта на первом этапе, соответственно большей плотностью тока и большей скоростью тепловыделения. Зона расплавления возникает раньше, чем при сварке электродами с плоской рабочей поверхностью, и поэтому область I на рис. 2.22 менее протяженна и значения rЭЭ в этой области заметно выше. При этом скорость повышения rЭЭ возрастает с уменьшением радиуса сферы. Характер изменения rЭЭ области II для обоих типов электродов примерно одинаков, но в течение всего цикла сварки среднее значение rЭЭ при сварке электродами со сферической рабочей поверхностью на 10…15 % выше, чем при сварке электродами с плоскими рабочими поверхностями.
Таблица 2.4
Значения rЭЭ К в конце процесса КТС
МатериалТолщина деталей, мм0,30,511,522,5Д16АТ18161311108Л6276483024201808 кп150135115100907530ХГСА11514512511010090Х15Н5Д2Т14516513512011010012Х18Н10Т215185150130120110ОТ4-1240210165145133120Примечание. Данные приведены для двух деталей одинаковой толщины с минимальным диаметром ?/p>