ТОЧЕЧНАЯ СВАРКА МАГНИТОПРОВОДОВ
В настоящее время магнитопроводы изготовляют методом склеивания пластин. Основными недостатками метода являются его большая трудоемкость и невозможность термической обработки собранных магнитопроводов.
Магнитопроводы собирают из пластин толщиной 0,05; 0,1; 0,15 и 0,2 мм. Материал пластин — сплав 79НМ. Максимальная толщина пакета — 2,8 мм.
При склеивании пластин изолирующей прокладкой между ними служит пленка клея. В сварных магнитопроводах пластины для изоляции предварительно покрываются оксидной пленкой. Поскольку в местах сварки изоляция нарушается, размеры и количество точек должны быть минимально возможными.
В процессе сварки должен обеспечиваться локальный нагрев пластин при отсутствии механического воздействия. После лазерной сварки магнитопроводов последние должны иметь не только высокие механические характеристики и хороший внешний вид, но и магнитные свойства, соответствующие свойствам клееных магнитопроводов.
Были исследованы технологические возможности серийной установки СЛС-10-1, в результате чего установлено следующее:
1. С использованием установки СЛС-10-1 возмогкно качественное проплавление (без кратера) пакета пластин различной толщины (0,05—0,2 мм) с различной предварительной термообработкой на глубину 1,8—1,9 мм, однако стабильность образования сварного соединения не превышает примерно 5%,
2. Основным недостатком сварных точек при проплавлении пакетов пластин на достаточно большую глубину (h более 1,5 мм) является образование на их поверхностях кратеров, глубина которых превышает 20% от толщины пластины . Для уменьшения или устранения кратеров необходимо увеличить либо диаметр светового пятна с соответственным увеличением входной энергии, либо длительность импульса излучения.
Рисунок 13. 2 - Структура точки при сварке пакета пластин из пермаллоя
79НМ. толщиной 0,1 мм каждая с Q=13 Дж, тген=4 мс (а) и Q=26 Дж, тген=8 мс (б),
Поскольку первое из условий исключается по конструктивным соображениям, то следует использовать источник питания обеспечивающий длительность импульса установки СЛС-10-1 не менее 8 мс, а энергию излучения до 30 Дж.
Из рис. 3 следует, что при т = 8 мс глубина проплавления примерно на 30%, а диаметр расплавленной зоны dp на 25% больше, чем при тген = 4 мс. Экспериментальные dp с увеличением Un (а следовательно, и Q) несколько уменьшаются, что можно объяснить снижением влияния теплопроводности металла при кинжальном проплавлении на процесс формирования сварного соединения. Из приведенного рис.2, б следует что поверхность точки формирует- Z.Z ся удовлетворительно (отсутствует кратер). Однако в закристаллизовавшемся металле образовались поры, часть из которых расположена в местах зазоров меж ду пластинами.
Рисунок 13.3 - Экспериментальные зависимости глубины н диаметра пpoплавлений при сварке магнитопроводов от напряжения зарядки конденсаторов при тГен=4 .мс (1) и тГеа=8 мс (2). Мощность излучения при одинаковом напряжении не зависела от длительности импульса.
Для уменьшения количества оставшихся в металле пор необходимо, по-видимому, увеличить время существования жидкой фазы, т. е. длительность импульса. Однако это вызовет рост среднего диаметра сварной точки, что нежелательно. Технологические эксперименты также показали, что: размеры сварной точки на пакете растут с уменьшением толщины пластин и практически не зависят от их предварительной термообработки;
Микротвердость закристаллизовавшегося металла сварной точки практически не зависит от предварительной термообработки пластин и составляет в среднем 1700 ... 1800 Н/мм2;
С увеличением диаметра светового пятна (при постоянных Q и Тген. глубина проплавления резко снижается, а диаметры сварной точки на поверхности пластин и в ее средней части уменьшаются незначительно.
Выбран следующий режим сварки магнитопроводов: Е = 18…20 Дж; τген = 8 мс; f = 23 мм; d = 0,7 мм; Δf = 0 (при минимальной подаче аргона).
Сварку магнитопроводов можно производить путем проплавления пластин «скользящим лучом» по торцу технологических площадок (изготовляемых при штамповке) с тем, чтобы после сборки изделия сошлифовать последние и удалить таким образом ненужный контакт между пластинами. При сварке «скользящим лучом» излучение фокусируется так, что часть его (0,4—0,5 d) не попадает на поверхность пакета.
Режим сварки «скользящим лучом» следующий: Q = 15 Дж; Тгея = 8 мс; f = 49 мм; d = 0,8 мм; Дг = 0 (поддув аргона в торец).
Внешний вид сварного магнитопровода показан на рис. 13.4.
Рисунок 13.4 - Внешний вид сварного магнитопровода,
Дата добавления: 2019-12-09; просмотров: 278;