Контактная сварка

  • 11 дек. 2013 г.
  • 2346 Слова
Электрическое сопротивление при точечной сварке
Сопротивление при точечной сварке слагается из контактных сопротивлений (деталь-деталь, деталь-электрод) и из собственного сопротивления свариваемых деталей. При точечной сварки ток протекает в соответствии со схемой, которая изображает так называемое поле электрического тока. Густота линий характеризует плотность, а именно, чем ближерасположены линии, тем больше плотность тока.


Электрод касается холодных деталей не по всей его рабочей поверхности, а на некоторой площадке, расчетный диаметр которой d0 зависит от величины усилия Р и твердости свариваемого и электродного металла. С увеличением усилия Р и с уменьшением твердости растет площадь контакта и увеличивается диаметр d0.
Теоретическое изучение поля электрическоготока, представленного на фиг. 22, позволяет вычислить собственное омическое сопротивление свариваемых деталей в зависимости от толщины, механических свойств и удельного сопротивления металла и от величины действующего в контакте усилия Р. При этом следует иметь в виду, что поле, ограниченное двумя соосными круглыми контактами одинакового диаметра, является только упрощенной расчетной схемой. Вдействительности контакт между холодными деталями осуществляется лишь в отдельных точках, расположенных наиболее плотно в пределах круга диаметром d0. Действительное сопротивление одной пластинки может быть найдено по формуле
[pic] (9)
где ρ0 — удельное сопротивление металла пластинки в ом*см
δ – толщина пластинки в см
А0 – коэффициент, зависящий от отношения d0/δ
Сопротивление Rд,найденное с учетом особенностей поля тока, может существенно отличаться от омического сопротивления (Rцил) столбика металла диаметром d0 и высотой δ (Rд < Rцил). Отношение Rд/Rцил в зависимости от d0/δ показано графически на фиг. 23, 6.
Величина d0 необходимая для расчета омического сопротивления пластинки, определяется из отношения:
[pic] (10)
где Р – усилие, сжимающееконтакт, в кг
σс – сопротивление металла смятию в кг\см2.
Для холодных деталей из малоуглеродистой стали при медных электродах можно принять σс = 4000 кг /см2.


При нагреве во время сварки собственное сопротивление деталей изменяется по сложному закону: с одной стороны, оно должно расти из-за повышения удельного сопротивления металла, а с другой стороны, оно должноуменьшаться вследствие увеличения контактной поверхности (при нагреве облегчается пластическая деформация металла). В начальной стадии нагрева собственное сопротивление деталей обычно несколько возрастает, а затем, как правило, более или менее быстро понижается. К концу сварки касание электрода с деталью осуществляется по всей его рабочей поверхности. Диаметр расчетного контакта между нагретыми деталямиможно приближенно определить и в этом случае по формуле (10), принимая для малоуглеродистой стали σс = 450 кг/см2.
Собственное сопротивление деталей к концу точечной сварки определяется формулой
[pic] (11)
где ρt — удельное сопротивление, соответствующее средней температуре деталей в зоне протекания сварочного тока (в конце сварки для стали ρt может быть принято, исходя изT=1200÷1300°);
k – коэффициент, меньший единицы (0,8 — 0,9), учитывающий некоторое понижение сопротивления деталей вследствие возможного протекания части тока через относительно холодные участки металла рядом со свариваемой точкой, обладающие меньшим удельным сопротивлением.
Коэффициент A0, как и в формуле (9), находится по графику на фиг. 23 в зависимости от отношения d0/δ. В первомприближении d0 определяется как среднее для контакта между свариваемыми деталями и между деталью и электродом.
С увеличением действующего усилия увеличивается площадь контакта между свариваемыми деталями (D2 > D1), В силу этого собственное сопротивление деталей уменьшается даже при неизменных размерах электродов. Изменение поля тока при увеличении усилия...
tracking img