Оборудование для контактной сварки
Сущность процесса контактной сварки
Контактная сварка относится к способам сварки давлением. Процесс сопровождается кратковременным нагревом места соединения заготовок и одновременной пластической деформацией. Место соединения разогревается проходящим по металлу электрическим током. Количество выделяемой теплоты Q (Дж) определяется в соответствии с законом Джоуля-Ленца:
Q» 0,24 I2Rt,
где I - сварочный ток (А); R- полное сопротивление в цепи (Ом); t - время протекания тока (с). Полное сопротивление в цепи R состоит из контактного сопротивления между заготовками Rk, сопротивления заготовок Rз и сопротивления между электродом и заготовкой Rэз т.е.:
R=Rk+2R3+2Rэз.
Контактное сопротивление Rk является наибольшим, что объясняется двумя причинами: наличием оксидных пленок и микронеровностей на свариваемых поверхностях, которые обусловливают уменьшение токопроводящего сечения. Поэтому максимальное количество теплоты выделяется в зоне контакта заготовок, что определяет их быстрый нагрев до термопластического состояния или до плавления.
После нагрева заготовок в зоне контакта производят сдавливание, при котором в результате пластической деформации микровыступов и разрушения оксидных пленок происходит сварка.
Оборудование для контактной сварки
Контактная сварка осуществляется на специальных машинах, обеспечивающих необходимый ток нагрева, закрепление и осадку заготовок, регулирование всего процесса во времени. Контактная машина независимо от степени сложности конструкции и типа сварного соединения, выполненного на ней, состоит из источника тока, прерывателя тока и механизма давления.
Источник тока контактных машин должен обеспечивать пропускание через заготовки больших токов (тысячи и сотни тысяч ампер) и возможность их регулирования. В качестве источника тока применяют трансформатор, первичная обмотка которого состоит из большого количества витков и имеет ряд отводов (ступеней мощности). Вторичная обмотка состоит из одного или двух витков (вторичное напряжение от 2 до 12 В). При изменении числа включенных витков в первичной обмотке меняется коэффициент трансформации k, определяемый выражением:
,
где U1, U2 - первичное и вторичное напряжение; W1, W2 - число витков первичной и вторичной обмоток.
Вторичное напряжение:
,
где W2=1; U1 - величина постоянная (равная напряжению сети). Следовательно, для изменения U2 необходимо изменить число включенных витков первичной обмотки W1, соответственно будет изменяться и ток.
Прерыватель тока предназначен для включения и выключения сварочного тока в нужный момент цикла сварки. Прерыватель устанавливается в первичной цепи и может быть простым механическим, электромагнитным, электронным и т.п.
Механизм давления служит для сжатия заготовок и обеспечения сварочного давления. Он может быть рычажно-педальным, механическим, пневматическим или гидравлическим.
Материал электродов должен иметь высокие тепло- и электропроводность, температуру разупрочнения, а также достаточную прочность и твердость. Электроды изготавливают из меди и ее сплавов. Для повышения стойкости электродов применяют водяное охлаждение.
Вопросы для самопроверки
1. Что называется контактной сваркой?
2. Почему максимальный нагрев будет в месте контакта?
3. Почему между заготовками наибольшее электросопротивление Rк?
4. Какова величина силы тока и напряжения при контактной сварке?
5. Из каких основных частей состоит контактная машина?
6. Какие требования предъявляются к материалу электродов для контактной сварки? Как они выполняются?
Дата добавления: 2020-11-18; просмотров: 209;