Исследование особенностей формирования сварного соединения и разработка технологии односторонней контактной точечной сварки низкоуглеродистых сталей

• Автор: Демченко, Александр Игоревич
• Шифр специальности: 05.03.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 209 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
1. Состояние вопроса, цели и задачи исследования
1.1 Общие сведения о контактной точечной сварке
1.2. Особенности односторонней контактной точечной
сварки
1.2.1. Схемы односторонней контактной точечной сварки
1.2.2. Негативные явления при односторонней точечной сварке
1.2.3. Режимы сварки и другие технологические особенности
1.3. Оборудование для односторонней сварки
1.4. Исследование электрических и температурных
полей при контактной точечной сварке
1.5. Способы и средства борьбы с токами шунтирования, непроплавлением одной из деталей
и другими дефектами при контактной сварке
Выводы, цели и задачи работы
2. Общая методика экспериментальных исследований
2.1. Экспериментальная установка
2.2. Схемы и аппаратура для измерения основных параметров режима сварки
2.2.1. Измерение и фиксация вторичного тока и
времени его протекания
2.2.2.Измерение тока в отдельных ветвях и составляющих сопротивлений участка электрод - электрод
2.2.3. Наблюдение и фиксирование выплеска
2.2.4. Регистрация усилия сжатия электродов
2.2.5. Измерение и фиксация температуры
2.3. Параметры сварной точки

2.4. Материал исследования
3. Усовершенствование методики расчета ветвей токов
при односторонней контактной точечной сварке
3.1. Эквивалентные электрические схемы основных
видов односторонней сварки
3.2. Распределение токов при сварке
3.3. Расчет активного сопротивления деталей
3.4. Расчет индуктивного сопротивления деталей
3.5. Расчет коэффициента поверхностного эффекта
ветвей шунтирования
3.6. Зависимость сопротивления пластины от места токоподвода
3.7. Определение сопротивления шунтирующей
подкладки
3.8. Расчет сопротивления свариваемого участка
3.9. Экспериментальная проверка расчетных
значений сопротивлений
3.10 Отношение тока, протекающего через токоведущие электроды к сварочному току
3.11. Применение ЭВМ при расчете отношения токов
Выводы по главе
4. Математическое моделирование процесса сварки
4.1. Разработка математической модели процесса сварки
4.2. Особенности численного решения модели
4.2.1. Разбивка области на элементарные ячейки
4.2.2. Разностные уравнения
4.2.3. Решение уравнений и организация вычислений
4.3. Оценка адекватности математической модели
4.4. Вычислительный эксперимент
4.4.1. Плотность тока в начальный момент времени

4.4.2. Оценка зависимости размеров литой зоны от различных факторов
Выводы по главе
5. Разработка технологических приемов сварки
5.1. Особенности формирования сварного соединения
на различных режимах сварки
5.2. Образование выплеска при односторонней сварке
5.3. Изменение тока в процессе сварки
5.4. Обобщение материалов и разработка способов повышения качества и стабильности процесса
5.5. Исследование программируемых циклов
односторонней сварки
Выводы по главе
Основные результаты работы
Список использованных источников
Приложения

- максимальную длительность нарастания переднего фронта первого импульса сварочного тока (модуляцию) не менее ] 5 периодов;
- пределы регулирования действующего значения сварочного тока (фазовое регулирование) от 30 до 100%.
Усилие сжатия электродов создается пневматическим приводом поршневого типа. На рис.2.2 показана пневматическая схема механизма сжатия. Представленная система со шкафом управления ПСЛТ-1200 может обеспечить изменение усилия на электродах за время цикла сварки /90/.
Модернизированная машина имеет возможность производить одностороннюю сварку с усилием 1-16 кН с изменением расстояния между свариваемыми точками 30 - 400 мм.
Сварочный трансформатор имеет 16 ступеней. Номинальный ток во вторичной обмотке 40 кА. Вторичное напряжение меняется от 4,7 В. на первой ступени до 9,7 В. на последней.
Мощность машины - 365 кВА.
Продолжительность включения (ПВ) - 20%.
Номинальная ступень регулирования вторичного напряжения

Коэффициент мощности при коротком замыкании на номинальной ступени (cos <р) - 0,28.
Общий вид установки представлен на рис. 2.3.
Кроме того, при проведении экспериментальных работ использовали следующее оборудование:
1. Измерительная и измерительно-регистрирующая аппаратура:
•электронный осциллограф С 1-83;
•светолучевой осциллограф К-115;
•динамометр ДОС-3;
• микроомметр Ф-415;
•вольтметр;
• амперметр;