Контактная сварка

Листать книгу

Страницы: ... ... ... ... ... ... ...

сварочный контур строится так же, как схема трехфазного одноподупериодного выпрямления. Первичная, тоже трехфазная система ПТВ,
...
Представляет интерес сопоставление машин переменного и - униполярного токов с технологической точки зрения, особенно применительно к сварке металлов с относительно высокими тепло- и электропроводностью, при равных возможностях сварки деталей по толщине. При протекании тока любого рода через свариваемые детали наибольшая плотность тока дости
...
электродов при сварке на переменном токе, а в контакте деталь— деталь увеличивает вероятность конечного внутреннего выплеска. Последнее связано с интенсификацией тепловыделения в районе уплотняющего пояска.
...
Экспериментальные данные П. Л. Чулошникова показали, что при точечной и шовной сварке алюминиевых, жаропрочных и высокопрочных сталей при вероятности выплеска 10 % на униполярном токе можно получить диаметр точки на 15—20 % выше, чем на переменном. По этой же причине при использовании машин униполярного тока можно в среднем на 10 % уменьшить величину нахлестки.
...
Тепловыделение в соединяемых деталях при сварке на переменном токе с использованием глубокого фазового регулирования принципиально носит пульсирующий характер. Во время значительных спадов тока и разрывов в его протекании тепловыделение падает или полностью прекращается — происходит остывание металла. Это явление слабо влияет на формирование точки при сварке металлов с относительно низкой теплопроводностью, особенно при сочетании деталей значительных толщин — в этом случае существенно сказывается тепловая инерционность. Металлы с низкой теплопроводностью (например, титан и его сплавы, кор-
...
розионно-стойкие и жаропрочные стали, углеродистые стали и т. п.) сваривают обычно на машинах переменного тока с любым регулированием кривой сварочного тока. Для металлов малых толщин (до 1 мм) и высокой теплопроводности тепловая инерция сказывается недостаточно, формирование точки может носить пульсирующий характер. Для получения заданного размера диаметра литого ядра при сварке на переменном токе, по сравнению с униполярным, приходится увеличивать амплитуду тока из-за чего возрастают вероятность выплеска и износ электродов.
...
При стыковой контактной сварке вследствие меньших удельных плотностей внутренних источников теплоты и большего времени нагрева осредняющее действие тепловой инерции сказывается в большей степени. Процессы стыковой сварки обычно ведут поэтому на переменном токе. Однако следует учитывать, что для устойчивости процесса оплавления униполярные токи предпочтительнее.
...
Проектирование технологии контактной сварки начинается с расчета режима сварки единичного соединения. После этого рассчитываются все возможные электрические процессы в сварочном контуре, связанные с размерами деталей, свойствами металла, числом сварных соединений.
...
Эффекты шунтирования тока, индуктивность деталей внесут коррективы в расчетные значения вторичных токов. Если рассмотреть наиболее сложный случай точечной сварки крупногабаритных конструкций, то полное электрическое сопротивление сварочного контура Z2 сложится из следующих составляющих:
...
Формула (6.3) в полном ее начертании относится к сварке стальных магнитных деталей на машинах переменного тока. Если же речь идет об использовании выпрямленного тока, то все индуктивные составляющие выпадают. Полное сопротивление сварочного контура определяется тогда только суммой активных сопротивлений гк
...
1. При выборе готовой, существующей машины, способной обеспечить проектируемую технологию, или при составлении технического задания на проектирование новой машины.
...
2. При определении способности машины вести сварочный процесс для каких-то новых, еще только проектируемых конструкций, если известны электрические параметры этой машины.
...
Правильный выбор готовой или заказ новой машины осуществляется в том случае, если машина без систематической перегрузки, но и без большого запаса неиспользуемой электрической и механической энергии сможет обеспечивать заданный технологический цикл. Это значит практически, что всякая контактная машина по ее электрическим и механическим параметрам должна работать, как правило, на режимах' на 20—25 % ниже ее предельных. Такого рода рекомендации полезны не только для длительной сохранности машины, но и работоспособности ее в гибких автоматизированных производствах (ГАП).
...
Изложенные выше соображения говорят о том, что электрические и механические расчегы, к которым должен иногда прибегать технолог, могут вестись с меньшими точностями, чем те, которыми занимаются профессионалы-проектировщики контактных машин. К сожалению, и приближенные расчеты, например, электрических параметров машин для технологов оказываются не слишком легкими. Наиболее просто определяются электротепловые способности машин. Завод-изготовитель в паспортных данных показывает значение вторичных токов длительного или прерывистого режима либо и те, и другие числа.
...
В условиях эксплуатации далеко не всегда машина обязана работать по стандартно заданному циклу. По этой причине технологу всегда необходимо произвести пересчет токов для принятого значения ПВ в данном производстве. Здесь следует вспомнить закон прерывистой работы любой электротехнической системы
...
Ток прерывистого включения /„. „ может быть таким, чтобы нагрев всех активных частей машины не превышал тех допущенных для данной машины норм, какие конструкторы машины определили в качестве предельных для длительного включения.
...
Электрические характеристики сварочного контура (Z„ — полное его сопротивление; х„, гк — индуктивное и активное сопротивления, измеряемые обычно в микроомах) сварщик-техно лог должен уметь оценить во всех случаях, хотя бы и приближенно.
...
Заводы-изготовители сообщают потребителям вторичные напряжения холостого хода машин по ступеням регулирования. Эти данные можно считать абсолютными н не зависящими от конструкции вторичного контура. Другое дело — внешние характеристики машин, которые заводы-изготовители также сообщают потребителю, но только для определенной заводом избранной конструкции сварочного контура и его размеров. Внешние характеристики завода дают возможность определить значение ZK, которое вычисляется делением напряжения холостого хода на силу тока короткого замыкания. На внешних характеристиках контактных точечных и шовных машин следут остановиться подробнее.
...
В современных условиях производства для подавляющего большинства свариваемых изделий и конструкций оказываются вполне достаточными сравнительно небольшие размеры сварочных контуров. Для большинства точечных и шовных машин расстояние от точечных или роликовых контактов до корпуса (вылет электродов) не превышает 60 см. Раствор токоведущих шин составляет около 40 см. Но уже и для таких размеров площади, охватываемой контуром сварочного тока, полное сопротивление контура имеет значительную величину — 400—500 мкОм в зависимости от конструкции токоведущих шин.
...
Если не учитывать разнообразие этих конструкций, то по опытным данным многих старых и новых машин можно построить кривую ZK = / (S). Площадь контура S определяют как произведение вылета электродов а
...
произойдет в заметных масштабах, сомневаться не следует, если учесть основную особенность машин постоянного тока — почти нулевое индуктивное сопротивление сварочного контура.
...
Машины постоянного тока (дорогие и сложные в изготовлении) имеют огромное преимущество, так как позволяют осуществлять вылеты электродов и роликов на большое расстояние. Машины такого рода, как, например, МШВ-6301 (МТВ-6301), имеют вылет 134 см и минимальный раствор контура 30 см. При такой площади ее ZK
...
Имея в виду в первую очередь сварку, например, алюминиевых сплавов, для которых пока и используются машины постоянного тока, имеем равенство В
...
После того как технолог расчетным или экспериментальным путем либо сопоставлением этих методов определил основные технологические режимные показатели для своей конструкции, он должен выбрать готовую машину или заказать специализированную. Как было видно из изложенных выше расчетных методов, технолог располагает следующими данными:
...
Если речь идет о точечной сварке изделий и конструкций из обычных конструкционных сталей, то в большинстве случаев технолог может ориентироваться на выбор нормальных точечных машин переменного тока, основные технологические характеристики которых приведены ниже:
...
Машины конденсаторные. Для марки машины МТК.-5001 напряжение заряда 150—380 В. Емкость батареи 35—105 мФ. Вторичное напряжение при коэффициенте трансформации п
...
Машина марки МТК-8004 обладает следующими характеристиками. Пределы регулирования напряжения на батарее конденсаторов 150—380 В. Наибольшая емкость батареи конденсаторов 315 мФ. Длительный вторичный ток 14 кА. Диапазон свариваемых толщин — до 2,5 + 2,5 мм. Формы кривых сварочного тока 1СВ
...
Наибольший интерес для машиностроения представляет поточность крупногабаритных конструкций. Для того чтобы рассмотреть основные принципы проектирования технологии контактной сварки, следует использовать какой-либо типовой характерный пример, на котором можно было бы показать как правильные, так и ошибочные проектные решения.
...
Поскольку главным элементом технологии является машина, то именно в вопросах выбора и назначения машин и могут быть основные ошибки проектирования. Для примера рассмотрим некоторую условную сварную конструкцию, для которой можно было бы использовать несколько способов контактной сварки. Конструкция такого рода детали представлена на рис. 6.7, а.
...
Рассмотрим вариант, когда все линии сварных соединений могут быть неплотными, т. е. вполне можно обойтись только точечной сваркой. Самым примитивным и самым ошибочным решением, которое, к сожалению, иногда имеет место и в настоящее время, является ориентация на использование нормальных машин общего назначения (рис. 6.7, б). При'постоянном сварочном контуре машина такого рода все время будет работать с переменной индуктивностью, вносимой свариваемыми деталями, и с переменным шунтированием, а, следовательно, при полной нестабильности режима сварки и размера сварных точек. Мало того, синхронизировать перемещение в двух измерениях самой машины относительно движущегося потока деталей будет непросто. Поточные линии требуют, как правило, создания специализированных машин. Одна из схем такого рода показана рис. 6.7, в.
...
Рассмотрим теперь варианты использования шовных машин. Относительно применения нормальных шовных машин можно повторить то же самое, что было показано для нормальных точечных. Особенно нерентабельным представляется всегда факт использования шовных (да и точечных) машин с нормальным большим вылетом для создания швов на кромках свариваемых деталей. Кромочные швы применяются довольно часто, а для них, к сожалению, нормальных серийных машин с коротким вылетом электродов не производят. Для примера можно сослаться на несколько необычных вариантов конструкций кромочных машин. Один из них показан на рис. 6.9. Здесь вращающийся трансформатор 1
...
Рис. 6.7. Примеры выбора типа точеч- Рис. 6.8. Схемы многоэлектродных
...
с роликами даны на рис. 6.9. Представляют интерес еще две схемы шовно-кромочных машин, показанные на рис. 6.10. Схема А
...
Здесь приведено только несколько характерных вариантов специализированных контактных машин. В действительности для отраслей особо ответственного машиностроения и строительства на сегодня создано и создается очень много весьма разнообразных контактных машин. И это несмотря на то, что ассортимент нормальных машин, изготовляемых заводом «Электрик», стал весьма богатым по технологическим возможностям.
...
В качестве одного из характерных примеров поточно-массового производства контактной сварки можно рассмотреть автоматическую поточную линию изготовления плоских стальных отопительных радиаторов, которая действует в течение уже многих лет.
...
Эта линия обладает гибкостью, позволяющей быстро перестраивать ее с одного типоразмера радиатора на другой. Конструкция одного из типоразмеров радиатора показана на рис. 6.12.
...
ствия, с качающимся вторичным контуром, поскольку она ставит точки на движущихся деталях. Сварка каждой точки происходит за 0,3—0,5 с. При скорости движения штампованных половин до 30 мм в секунду электродная система продвигается в процессе сварки точек на 9—15 мм. Это продвижение обеспечивается поворотом всей электродной системы вместе с пневмоцилиндрами только на 1—2°. Сила сжатия электродов обеспечивается за счет пневмо-системы и регулируется в пределах 3,7—б кН.
...
Рис. 6.14. Специализированная двухшовная машина для сварки радиаторов
...
Как видно, она спроектирована как гибкое автоматизированное производство и действует более 10 лет, и за этот срок не только все иовостроящиеся ленинградские дома были обеспечены стальными сварными радиаторами, но и другие города.
...
Опыт использования линии позволяет сделать некоторые полезные технологические выводы. Стальной рулон, из которого штампуются радиаторные заготовки, покрыт слоем масла. Вставлять в сварочный поток промежуточную операцию обезжиривания оказывается весьма трудно. Проделали массовые измерения прочностных свойств одиночных точек, сваренных на протравленном металле, и в состоянии поставки —на металле, покрытом слоем масла. При испытании на отрыв, т. е. при тех самых нагруз-234
...
Рис. 6.15. Принципиальная схема специализированной двухтонной машины для сварки поперечных кромочных швов
...
Приведенные числа убедительно доказывают полную возможность не прибегать при точечной сварке к операции обезжиривания. Объяснить заметно повышенную прочность точек, сваренных на замасленном металле, пока, к сожалению, не удается.
...
Рабочее давление в падиаторе 0,6 МПа, испытуемое — 0,9 МПа. Диаметр точек обеспечивается от 7 до 8 мм, что гарантирует целость радиатора при давлении до 1,2 МПа, какое в редких аварийных ситуациях может возникнуть при одиночном гидравлическом ударе.
...
Таким образом, в предложенных режимах сварки обеспечивается достаточно высокое качество сварных соединений без трудоемких операций очистки исходного металла от консервирующего масляного слоя.
...
Здесь собраны и оформлены в виде таблиц справочные материалы, относя-' щиеся непосредственно к контактной сварке. Систематизированы проверенные прочностные показатели типовых сварных соединений. Для некоторых металлов собраны основные физические, электрические и механические характеристики, без которых нельзя производить технологические расчеты.
...
Таблица 1. Минимальные разрушающие усилия (кН) плоских одноточечных соединений деталей малой толщины при испытании на срез при нормальной температуре
...

Твердые сплавы
Цементация стали
Зварювальні матеріали
Контактная сварка
Термическая обработка в машиностроении: Справочник
Металлургия черных металлов

"Сварка-ЛИБ" - Техническая библиотека сварщика | Сварка, термообработка, материалы, металлы и сплавы

admin

Контактная сварка