Исследование процесса шовной контактной сварки стальных листов с двухсторонним алюмокремниевым покрытием

• Автор: Шаповалов, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.03.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Тольятти
• Количество страниц: 168 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
1 . Анализ свариваемости сталей с покрытиями при
контактной сварке
1.1. Особенности процесса шовной контактной сварки
1.2. Особенности шовной контактной сварки с промежуточным электродом
1 .3. Задачи исследования
2. Модернизация машины шовной контактной сварки
2.1. Общая схема лабораторной установки
2.2. Изменение конструкции лабораторной установки
Вывод
3. Исследование влияния прослойки жидкого металла
покрытия в контакте электрод-деталь на качество сварного соединения
3.1. Определение механизма образования прослойки
жидкого металла покрытия в контакте электрод-деталь
3.2. Разработка профиля промежуточного электрода
Выводы
4. Определение области допустимых значений параметров режима шовной контактной сварки
4.1. Факторы, влияющие на качество сварного соединения
4 .2. Методика определения области допустимых значе-
ний параметров режима шовной контактной сварки
4.3. Проведение экспериментов
4.4. Обработка и анализ результатов экспериментов
Выводы
5. Исследование влияния параметров режима шовной
контактной сварки на толщину остающегося на сварном шве покрытия

5.1. Факторы, влияющие на толщину остающегося на
сварном шве покрытия
5.2. Методика определения рационального режима шовной контактной сварки стальных листов с двухсторонним алюмокремниевым покрытием по толщине остающегося на поверхности сварного
шва покрытия
5.3. Обработка и анализ результатов экспериментов
5.4. Влияние изменения пределов регулирования пара-
метров режима шовной контактной сварки на толщину остающегося на сварном шве покрытия
5.5. Определение рационального режима шовной контактной сварки стальных листов с двухсторонним
алюмокремниевым покрытием
Выводы
6. Разработка рекомендаций по шовной контактной
сварке стального листа с покрытием на основе алюминия
6.1. Определение величины минимального расстояния от края свариваемых листов до середины сварного

6.2. Общая схема технологического процесса
6.3. Изготовление и испытание образцов топливных
баков
Выводы
Общие выводы
Список литературы
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
ВВЕДЕНИЕ
Стали с защитными покрытиями различного типа широко используют в штампосварных конструкциях. Покрытия увеличивают их долговечность, предохраняя от интенсивного развития коррозии. Некоторые типы покрытий одновременно придают и декоративный вид свариваемому изделию. В качестве покрытий используют цинк, свинец, олово, алюминий, хром, медь и их сплавы. Наличие покрытия изменяет контактное сопротивление, следовательно, и условия нагрева и сварки [22]. Применение сталей с покрытиями широко распространено в автомобилестроении, в частности для изготовления топливных баков.
Топливный бак - одна из важнейших частей в конструкции автомобиля. К нему предъявляются требования по прочности, герметичности, стойкости против коррозии при взаимодействии с топливом и окружающей средой.
В мировой практике автомобилестроения применяется два вида топливных баков: металлический и пластмассовый, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки [25].
Пластмассовые баки могут изготавливаться сложной формы, которая заполняет свободные места в автомобиле, и имеют низкую трудоемкость изготовления. Однако, вопросы утилизации и повторного использования материалов после эксплуатации значительно проще решаются при металлическом топливном баке.
Проведенный анализ зарубежных марок автомобилей показал, что из 30 различных моделей 16 имели металлический бак, 14 -пластмассовый. Таким образом вопрос разработки материалов для топливных баков остается сегодня актуальным.
Наиболее распространенным материалом для металлических топливных баков в настоящее время является стальной лист со

Известно, что легкоплавкие покрытия при контактной сварке плавятся в зоне электрод-деталь с образованием прослойки жидкого металла. Наличие между электродом и деталью расплавленного металла уменьшает коэффициент трения.
При шовной сварке на машинах с приводом вращения роликов и креплением изделия в пассивном пантографе силы сопротивления направлены в сторону противоположную перемещению деталей.
Было сделано предположение, что проскальзывание изделия относительно роликов происходит по причине уменьшения коэффициента трения в момент плавления покрытия.
Для подтверждения правильности предположения провели сравнительные испытания по сварке ГА стали и стали без покрытия при одинаковой скорости сварки.
В результате отмечено уменьшение длины сварного шва на Г'А стали по сравнению со сталью без покрытия (рис. 7). Это подтверждает правильность выдвинутого предположения.
Таким образом, проскальзывание изделия относительно ведущих роликов происходит по причине образование прослойки жидкого металла в контакте электрод-деталь при плавлении покрытия (рис. 8).
Для определения момента проскальзывания изделия относительно роликов провели серию экспериментов. Значения тока сварки, скорости сварки, усилия сжатия электродов и время паузы между импульсами тока оставались фиксированными. Изменяли время пропускания тока сварки. Проводили сравнение изменения длины сварных швов на ГА стали и стали без покрытия (рис. 9).
Отмечено, что уменьшение длины сварного шва происходит во время всего цикла сварки.