18.06.2019
Здесь всё основано на электропроводности воды. Напряжение подаётся электроды, погружённые в воду. Электрический ток идёт через...


17.06.2019
Экскурсия в крепостной комплекс Девин в Словакии является одной из самых популярных. Крепость Девин территориально расположена...


17.06.2019
Среди различных строительных материалов древесина занимает высокие позиции. Дома из бруса строят те, кто хочет получить тёплое...


15.06.2019
Функциональный кварцвиниловый пол считается прекрасной альтернативой покрытию из паркета, древесному массиву и иным уникальным...


15.06.2019
С целью предохранения разнообразных индустриальных объектов от коррозийных процессов и обеспечения их изысканного внешнего облика...


14.06.2019
В наше время при необходимости срочно пополнить свой электронный кошелек, банковскую карту или счет на телефоне любой человек...


Параметры режима стыковой сварки оплавлением и возмущающие воздействия

12.07.2018
Процесс стыковой сварки оплавлением в общем случае включает в себя три стадии: подогрев методом сопротивления, оплавление и осадку. Во время первых двух стадий торцовые части свариваемых заготовок нагреваются. Сварное соединение образуется при пластической деформации разогретых торцов заготовок (осадке).

Часто стыковая сварка производится без стадии подогрева — непрерывным оплавлением. Однако такой процесс не всегда возможен. Если поперечное сечение свариваемых деталей велико, а сопротивление сварочной машины значительно, то без предварительного подогрева металла оплавление осуществить не удается. Для оплавления предварительно подогретого металла требуется меньшая мощность, и подогрев в таких случаях используется как средство, обеспечивающее возможность оплавления.

Предварительный подогрев иногда служит как технологический прием для расширения зоны разогрева металла. При непрерывном оплавлении основная часть энергии выделяется в узкой области, непосредственно прилегающей к торцам свариваемых деталей. Нагрев удаленных от оплавляемой поверхности объемов металла происходит главным образом вследствие теплопроводности. При предварительном подогреве сопротивлением источники выделения энергии рассредоточены и зона разогрева охватывает почти полностью объем металла, находящегося между зажимными губками сварочной машины.

Предварительный подогрев методом сопротивления часто применяют при сварке деталей с небольшим поперечным сечением с целью повышения производительности труда. При сварке таких деталей в условиях практически неограниченной мощности требуемый подогрев деталей легко получить методом сопротивления за более короткое время, чем методом оплавления. В большинстве случаев подогрев производится при повторно-кратковременном протекании тока (рис. 5.1).
Параметры режима стыковой сварки оплавлением и возмущающие воздействия

Прерывание тока необходимо для того, чтобы избежать возможных местных перегревов металла. Детали перед сваркой не имеют, как правило, ровных торцовых поверхностей и установка их в машину не может быть очень точной. Поэтому детали контактируют, особенно в начале, по отдельным небольшим площадкам, что приводит к неравномерности нагрева металла. Этому же способствуют характерные для переменного тока поверхностный эффект и эффект близости. Благодаря периодическому прерыванию тока достигается выравнивание температуры нагрева по поперечному сечению деталей.

Прерывание тока может производиться либо путем разрыва сварок ной цепи при возвратно-поступательном движении одной из деталей, либо путем периодического отклонения первичной обмотки трансформатора от сети. Второй способ применяется очень редко, так как требует точной подготовки торцов деталей под сварку. Первый способ в этом отношении практичнее.

Режим предварительного подогрева можно характеризовать следующими основными параметрами: напряжением холостого хода сварочного трансформатора, сопротивлением машины, усилием сжатия свариваемых деталей во время протекания по ним тока, длительностью импульса тока, паузой между очередными замыканиями и общим временем. Влияние параметров режима на тепловое поле в деталях такое же, как и при любом другом способе сварки, при котором используется нагрев методом сопротивления. Программа предварительного подогрева чаще всего задается и воспроизводится с помощью реле времени или устройств подобного назначения. Введение в систему управления регуляторов с обратными связями по тем или иным величинам позволяет автоматически устанавливать в зависимости от условий сварки общее время подогрева, мощность или энергию с целью получения заранее выбранного теплового поля к моменту начала оплавления.

Проблема стабилизации теплового поля, получаемого в результате предварительного подогрева методом сопротивления, не имеет удовлетворительного решения. Решение этой проблемы усложняется тем, что распределение температуры по поперечному сечению деталей, несмотря на повторно-кратковременный характер протекания тока, в значительной мере зависит от подготовки торцов деталей под сварку и точности установки их в машине. В этом состоит один из существенных недостатков предварительного подогрева методом сопротивления.

Предварительному подогреву присущи и другие серьезные недостатки, ограничивающие области применения стыковой сварки оплавлением деталей с большим поперечным сечением. К их числу следует отнести низкие энергетические показатели стыковых машин. По мере увеличения площади поперечного сечения деталей электрический КПД машин, представляющий собой отношение сопротивления деталей к полному активному сопротивлению сварочной цепи, падает, снижается и коэффициент мощности. Поэтому мощность машин с увеличением площади поперечного сечения деталей быстро растет, а производительность падает. Предварительному подогреву присущи и технологические недостатки. Во многих случаях прерывистый подогрев дает чрезмерно широкую зону разогрева металла, в результате чего снижаются механические свойства сварного соединения и неэффективно используется затраченная на сварку энергия.

Все это привело к поискам путей, которые позволили бы использовать для сварки деталей с большим поперечным сечением метод непрерывного оплавления. Первая задача, которую необходимо было разрешить, сводилась к обеспечению устойчивости непрерывного оплавления деталей с большим поперечным сечением. Отчасти решение этой задачи освещено ранее где описаны способы снижения сопротивления короткого замыкания машин. Способ повышения устойчивости оплавления — введение в систему управления машиной устройств с корректирующими обратными связями — описан ниже. Вторая задача — изыскание путей расширения зоны разогрева металла при непрерывном оплавлении — также разрешена выбором рационального режима оплавления и повышением термического КПД этого процесса.

Режим непрерывного оплавления определяется скоростью относительного перемещения деталей vп, равной приблизительно скорости оплавления vопл (эти два понятия в дальнейшем отождествляются), вторичным напряжением холостого хода трансформатора, сопротивлением машины, вылетом деталей и припуском на оплавление.

Наиболее существенное влияние на тепловое поле в деталях оказывает скорость оплавления. Чем больше скорость, тем выше градиент температурного поля и температура в объемах, непосредственно прилегающих к оплавляемым поверхностям (рис. 5.2). При сварке тонкостенных деталей относительное перемещение деталей производят по закону (рис. 5.3), который в первом приближении может быть описан простейшей степенной функцией S = atn, где обычно 1

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: