Электроконтактная сварка. Расчет режимов электроконтактной сварки вводная часть

• Название: Расчет режимов электроконтактной сварки вводная часть
• Дата: 01.05.2023
• Размер: 102.78 Kb.
• Имя файла: Электроконтактная сварка.docx
• Тип: Документы; #1100427

РАСЧЕТ РЕЖИМОВ ЭЛЕКТРОКОНТАКТНОЙ СВАРКИ

ВВОДНАЯ ЧАСТЬ
Режимы контактной электросварки определяют расчетно- экспериментальным методом. Расчетные формулы содержат коэффициен- ты и числовые данные, полученные в результате обобщения опыта.

При выполнении практических расчетов студенты не производитель- но затрачивают учебное время на поиск значений упомянутых величин в технической литературе, отвлекаясь от физической сущности изучаемого процесса. В настоящих указаниях изложение методики расчета режимов сопровождается размещением в соответствующих местах таблиц с необхо- димыми числовыми данными, проверенными практикой.

За основу принята методика расчета режимов стыковой сварки со- противлением, содержащая много общих моментов с методиками опреде- ления режимов других разновидностей контактной сварки.

МЕТОДИКА РАСЧЕТА СВАРОЧНОГО ТОКА ПРИ ИСХОДНОМ СПОСОБЕ ТОЧЕЧНОЙ СВАРКИ
Приступая к расчету сварочного тока I_свдля точечной сварки целесо- образно выбрать время его действия. Для этого используют формулу:

t k_в ,

где t–время действия тока, с; δ–толщина металла, мм; K_в–коэффициент пропорциональности, с/мм (табл. 8).
с

Таблица8

Материал	Н/у сталь	Н/л закал. сталь	Нерж. ста- ли	Алюм. сплавы	Магниевые сплавы
Kв,с/мм	0,06…0,4	0,37…0,55	0,08..0,17	0,12…0,2	0,1…0,16
Материал	Теплоустойчивые стали	Титан. сплавы	Латунь	Монель	Никель
Kв,с/мм	0,3…0,4	0,1…0,2	0,08…0,1	0,13…0,2	0,18…0,25

При выборе K_вдля конкретного случая сварки нужно иметь ввиду, что на оптимальное время действия тока помимо рода металла влияют:

1. 
   Требуемая производительность машины на данной операции.
   
2. 
   Мощность имеющейся сварочной машины.
   
3. 
   Резервные мощности сети.
   
4. 
   Затраты на осуществление сварки (чем меньше K_в, тем меньше). Задавшись t,переходам к расчету. Для этого составляем баланс теп-
   

лоты для ядра точки:

q_в q_т q_м,

где q_в–количество теплоты, выделившееся в ядре точки, Дж.

(29)

q_в I_свU_я t,

(30)

где U_я–падение напряжения в ядре точки, В.

q_т G_я cT_я V_я  cT_я,

(31)

где G_я–вес ядра точки, г; V_я–объем ядра точки, см³; Т_я–температура яд- ра точки к концу стадии нагрева, °С.

q_м   S_я T_ср t,

(32)

где S_я–поверхность ядра точки, см².

Принимаем, что ядро имеет форму шарового пояса (рис. 10).

я
V  ¹ h³  r²h, 6

S_я 2Rh 2r²,
(34)
(35)

где h– высота пояса, см; R– в см; r– в см.
0,142 см
=0,145 см

Высота пояса равна высоте ядра или суммарной глубине проплавле- ния, см.

Если принять, что глубина проплавления каждой детали равна поло- вине её толщины, то

h  ,
r

R 0,5d_я,

,

(36)

d_я–диаметр ядра точки, см.

Диаметр ядра точки можно принять по табл. 9.
Таблица9

min , мм	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	1	1,2	1,5	1,8
dя, мм	2,5	2,7	3	3	3,3	3,5	4	5	6	6,5
min , мм	2	2,5	3	3,5	4	4,5	5	5,5	6
dя, мм	7	8	9	10,5	11	12	13	14	15

Пользуясь указанными соотношениями, определяем V_яи S_я. Число- вые значения γ, с, и λ для данного металла выбираем по литературным данным. При этом значение с принимает для конечной температуры нагре- ва Т_нагрметалла ядра точки, а λ –для средней температуры 0 ÷Т_я.

T_я 1530 200 =1730 С.

Числовые значения ∆T_сропределяются по формуле (8).

Для определения мгновенного значения ∆T выбираем две точки 1 и 2вдоль оси электродов на равном расстоянии от границы. Расстояние между 1 и 2 обозначим через ∆x(рис. 10).

Тогда расстояние точек 1и 2от плоскости сопряжения деталей будет

равно:




∆x–принимается равным 0,1h.
Задаемся временем действия тока t = 0,14 с и выбираем 4 его промежуточных значений.








ΔT на участке Δх для каждого промежуточного момента времени определяется:


Для определения температур в сечениях х₁ и х₂ в любой момент времени для случая, когда Δх составляет доли миллиметров можно воспользоваться зависимостью:







Числовое значение в интеграле находится:





1)

Из таблицы по данному значению выбираем

φ(y)=0,006, тогда



2)





Теперь находим значение





h

х

х₂
R – радиус сферы; r – радиус основания шарового пояса; h– высота пояса

х₁
Рис. 10. Схема к расчету ∆Tпри точечной сварке
Задаемся временем действия тока t (см. выше) и выбираем 3 ÷ 5 его промежуточных значений. Дальнейший порядок определения ∆T_сранало- гичен порядку нахождения ∆T_срдля стыковой сварки, сопротивлением.

U_я–падение напряжения в ядре принимается согласно табл. 10.

Таблица10

Материал	Углер. сталь	Нерж. сталь	Алюм. и магн. сплавы	Медные сплавы	Титановые сплавы
Uя,В	0,45 – 0,55	0,55 – 0,65	0,1 – 0,18	0,2 – 0,3	0,4 – 0,5

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. 
   Банов М.Д. Технология и оборудование контактной сварки. – М.: ИЦ «Академия», 2009. – 215 с.
   
2. 
   Климов А.С., Смирнов И.В., Кудинов А.К., Кудинова Г.Э. Основы технологии и построения оборудования для контактной сварки. – Спб.: Издательство «Лань», 2011.
   

– 336 с.

3. 
   Климов А.С., Машнин Н.Е. Роботизированные технологический комплексы и автоматические линии в сварке. – Спб.: Издательство «Лань», 2011. – 240 с.
   
4. 
   Сварка, резка, контроль: справочник. Т.2 / под ред. Н.П. Алешина. – Машиностроение, 2008. – 480 с.
   
5. 
   Патон Б.Е., Лебедев В.К. Электрооборудование для контактной сварки. – М.: Машиностроение, 2009.
   
6. 
   Глебов Л.В. и др. Расчет и конструирование машин контактной сварки. – Л.: Энергия, 2010.
   
7. 
   Рыськова Э.А. Трансформаторы для электрической контактной сварки. – Л.: Энергия, 2008.
   
8. 
   Рязанцев В.И., Овчинников В.В. Технологические основы контактной сварки легких сплавов: Учебное пособие. - М.: МГИУ, 2011. - 164 с.
   
9. 
   Чуларис А.А., Рогозин Д.В. Технология сварки давлением. - Ростов н/Д: Фе никс, 2009. - 211 с.