Основы теории и технологии контактной точечной сварки - Учебное пособие

1. Сущность и технологии традиционных способов контактной точечной сварки 1.1. Двусторонняя точечная сварка, ее разновидности и основные параметры точечных сварных соединений 1.2. Основные технологические приемы контактной точечной сварки 1.2.1. Термодеформационные процессы, протекающие в зоне сварки и общая схема формирования точечного сварного соединения .... 1.2.2. Контактная точеная сварка с обжатием периферийной зоны соединений 1.3. Параметры режимов - факторы регулирования процесса точечной сварки 1.3.1 Время сварки 1.3.2 Сила сварочного тока 1.3.3 Усилие сжатия электродов 1.3.4 Форма и размеры рабочих поверхностей электродов 1.3.5 Критерии подобия для определения режимов сварки 2. Основные процессы, протекающие при контактной точечной сварке 2.1 Сближение свариваемых деталей 2.1.1 Деформирование свариваемых деталей при их сближении .. 2.1.2. Влияние деформирования деталей на усилие сжатия в свариваемом контакте 2.1.3. Температурное поле в зоне формирования соединения 2.4.3 Тепловой баланс в зоне сварки и расчет сварочного тока 2.5. Объемная пластическая деформация металла в зоне формировании точечного сварного соединения 2.5.1. Математические модели основных термодеформационных процессов, протекающих в зоне точечной сварки 3.1. Термодеформационное равновесие силовой системы электрод-детали-электрод при традиционных способах сварки 3.2. Термодеформационное равновесие силовой системы электрод- -детали-электрод при контактной точечной сварке с обжатием периферийной зоны соединения 3.2.1 Способ контактной точечной сварки с обжатием периферийной зоны соединений вне контура уплотняющего пояска 3.2.2. Методика расчета давления расплавленного металла в ядре 3.5. Значительное применение КТС получила и в других отраслях: в тракторном и сельскохозяйственном машиностроении, при производстве пассажирских и товарных вагонов и других отраслях промышленности и строительства. Технологии традиционных способов КТС (к ним относят способы точечной сварки, при осуществлении которых детали сжимают токопроводящими электродами и в периоды сжатия, действия импульса тока и проковки соединений параметры режима сварки, как правило, не изменяют) к началу 70-х годов ХХ века достигли своего совершенства и практически исчерпали возможности своего развития. Поэтому в этот период и стали развиваться способы КТС с программированным изменением параметров режима (сварочного тока, усилия сжатия электродов) в период формирования соединений, которые позволяют управлять термодеформационными процессами, протекающими в зоне сварки. Сущность И технологии традиционных способов контактной точечной сварки Технологии электрической контактной точечной сварки за более чем вековой период своего развития (привилегия (патент) из Департамента торговли и мануфактур России на изобретение точечной сварки выдана русскому инженеру Н. Н. Бенардосу в 1887 г.) достигли весьма высокого уровня совершенства и отличаются большим разнообразием способов их практического осуществления. Для создания наиболее оптимальных условий формирования точечных соединений при сварке конкретных деталей из различных материалов, отличающихся теплофизическими свойствами, применяют разные виды тока (переменный, постоянный, низкочастотный и др.) и разные циклы параметров режимов сварки, отличающиеся параметрами усилия сжатия электродов и сварочного тока в разные периоды процесса сварки. Двусторонняя точечная сварка, ее разновидности и основные параметры точечных сварных соединений Электрическая контактная точечная сварка (КТС) - это способ контактной сварки (рис. 1.1), при котором свариваемые детали 1, расположенные перед сваркой внахлестку, сжимают токопроводящими электродами 2 и 3 сварочным усилием FСВ, а затем от источника питания ИП (например, трансформатора) пропускают импульс сварочного тока IСВ длительностью tСВ и таким образом сваривают их по отдельным участкам касания, называемым сварными точками 4 [1, 2]. Ядро расплавленного металла (рис. 1.3, а, б) в большинстве случаев характеризуют его размерами: диаметром dЯ в плоскости контакта деталь-деталь (свариваемого контакта), а также его высотой hЯ или проплавлением деталей А1 и А3.. По-видимому, цикл сварки во временной последовательности целесообразно разделить на следующие четыре этапа (рис. 1.5), которые отличаются не только значимостью влияния какого-либо из основных факторов на процесс формирования соединения, но и основными технологическими задачами, выполняемыми сочетанием параметров режима в этот период: 1-й этап - от начала сжатия деталей электродами усилием FЭ до начала импульса тока IСВ; 2-й этап - от начала импульса тока IСВ до начала расплавления металла в контакте деталь - деталь (до начала формирования ядра); 3-й этап - от начала формирования ядра диаметром dЯ в контакте деталь - деталь до окончания импульса сварочного тока IСВ; 4-й этап - от окончания импульса сварочного тока IСВ до снятия усилия FЭ сжатия деталей электродами. Для получения оптимальных значений начальных электрических сопротивлений в контактах, в ос