- •Основы теории и технологии контактной точечной сварки
- •Введение
- •В данной работе сделана попытка обобщить теоретические и технологические разработки способов ктс с программированным воздействием на зону формирования точечных сварных соединений.
- •1. Сущность и технологии традиционных способов контактной точечной сварки
- •1.1. Двусторонняя точечная сварка, ее разновидности и основные параметры точечных сварных соединений
- •1.2. Основные технологические приемы контактной точечной сварки
- •1.2.1. Термодеформационные процессы, протекающие в зоне сварки и общая схема формирования точечного сварного соединения
- •1.2.2. Технологические приемы традиционных способов контактной точечной сварки
- •1.2.3. Контактная точеная сварка с обжатием периферийной зоны соединений
- •1.3. Параметры режимов — факторы регулирования процесса точечной сварки
- •1.3.1. Время сварки
- •1.3.2. Сила сварочного тока
- •1.3.3. Усилие сжатия электродов
- •1.3.4. Форма и размеры рабочих поверхностей электродов
- •1.3.5. Критерии подобия для определения режимов сварки
- •2. Основные Процессы, протекающие при контактной точечной сварке
- •2.1. Сближение свариваемых деталей
- •2.1.1. Деформирование свариваемых деталей при их сближении
- •2.1.2. Влияние деформирования деталей на усилие сжатия в свариваемом контакте
- •Допускаемая величина зазоров при ктс
- •2.1.3. Экспериментально-расчетный метод определения усилия деформирования деталей при их сближении
- •2.2. Формирование контактов при сжатии деталей электродами
- •Значения fд при различных сочетаниях s, t, u и δ
- •2.2.1. Формирование механических контактов
- •2.2.2. Формирование электрических контактов
- •2.3. Электрическая проводимость зоны сварки.
- •2.3.1. Электрические сопротивления контактов при точечной сварке
- •2.3.2. Электрические сопротивления собственно свариваемых деталей
- •2.3.3. Общее электрическое сопротивления зоны сварки
- •Значения rЭэ к в конце процесса ктс
- •2.4. Нагрев металла в зоне сварки и методы количественной его оценки
- •2.4.1. Источники теплоты в зоне формирования сварного соединения
- •2.4.2. Температурное поле в зоне формирования соединения
- •2 .4.3. Тепловой баланс в зоне сварки и расчет сварочного тока
- •2.5. Объемная пластическая деформация металла в зоне формирования точечного сварного соединения
- •2.5.1. Методики экспериментальных исследований макродеформаций металла в зоне сварки
- •2.5.2. Характер пластических деформаций металла в зоне сварки на стадии нагрева
- •3. Математические модели основных термодеформационных процессов, протекающих в зоне точечной сварки
- •3.1 Термодеформационное равновесие силовой системы электрод - детали – электрод при традиционных способах сварки
- •3.2. Термодеформационное равновесие силовой системы электрод-детали-электрод при контактной точечной сварке с обжатием периферийной зоны соединения
- •3.2.1. Способ контактной точечной сварки с обжатием периферийной зоны соединений вне контура уплотняющего пояска
- •3.2.2. Математическая модель термодеформационного равновесия процесса контактной точечной сварки с обжатием периферийной зоны соединения
- •3.3. Оценка теплового состояния зоны сварки на стадии нагрева
- •3.3.1 Экспериментально - расчетный метод оценки теплового состояния зоны сварки на стадии нагрева
- •3.3.2 Методики расчетного определения размеров ядра и средних значений температуры в зоне сварки
- •3.4.1. Методика расчета среднего значения нормальных напряжении в контакте деталь - деталь
- •3.4.2. Методика расчета давления расплавленного металла в ядре
- •3.5. Методики определения параметров термодеформационных процессов в условиях формирования точечного сварного соединения
- •3.5.1. Сопротивление пластической деформации металла в условиях деформирования при повышенных температурах
- •3.5.2 Определение степени и скорости пластической деформации металла в зоне точечной сварки
- •4. Математическое моделирование процессов формирования точечных сварных соединений
- •4.1. Методики расчета изменения диаметра уплотняющего пояска в процессе контактной точечной сварки
- •4.1.1. Методика расчета изменения диаметра уплотняющего пояска при традиционных способах контактной точечной сварки
- •4.1.2. Методика расчета изменения диаметра уплотняющего пояска при контактной точечной сварки с обжатием периферии соединения
- •4.2. Изменение термодеформационных процессов на стадии нагрева при традиционных способах точечной сварки
- •4.2.1. Изменение параметров термодеформационных процессов при традиционных способах точечной сварки
- •4.2.2. Особенности термодеформационных процессов при точечной сварке с обжатием периферийной зоны соединения
- •4.2.3. Влияние режимов сварки на параметры термодеформационных процессов, протекающих в зоне формирования соединения
Министерство общего и профессионального образования
Российской Федерации
Сибирский государственный аэрокосмический университет
имени академика М. Ф. Решетнева
С. Н. Козловский
Основы теории и технологии контактной точечной сварки
Монография
Красноярск 2005
УДК 621.791.763
ББК
К 59
Рецензенты:
Печатается по решению Редакционно – издательского совета университета
Козловский С.Н.
К 59 Основы теории и технологии контактной точечной сварки: Монография / С. Н. Козловский; СибГАУ. — Красноярск:, 2003. — ??? с. ISBN
В монографии изложены основы теории и технологии контактной точечной сварки. Рассмотрены основные процессы, протекающие при контактной точечной сварке: деформирования свариваемых деталей при их сближении до соприкосновения; формирования механических и электрических контактов, электрической проводимости зоны сварки; нагрева металла в зоне сварки и методы количественной его оценки; объемные пластические деформация металла в зоне точечной сварки. Приведены математические модели основных термодеформационных процессов, протекающих в зоне сварки на стадии нагрева: равновесия силовой системы электрод–детали–электрод; теплового состояния зоны сварки; силового взаимодействия деталей в площади свариваемого контакта; пластической деформации металла в зоне точечной сварки. Описаны методики расчетного определения: размеров ядра и средних значений температуры в зоне сварки; среднего значения нормальных напряжений в площади контакта деталь–деталь; давления расплавленного металла в ядре; сопротивления пластической деформации металла в условиях формирования точечного соединения; определения степени и скорости пластической деформации металла в зоне сварки, его температуры; высоты уплотняющего пояска в свариваемом контакте. Описаны методики математического моделирования процессов формирования точечных сварных соединений. Показано изменение параметров основных термодеформационных процессов, протекающих в зоне сварки на стадии нагрева и влияние на них режимов сварки. Рассмотрены технологические аспекты повышения устойчивости процесса формирования точечных сварных соединений и их качества.
Монография предназначена для научных и инженерно-технических работников, занимающихся совершенствованием существующих и разработкой новых сварочных технологий контактной точечной сварки. Она может быть полезна аспирантам, студентам вузов и техникумов сварочных специальностей.
УДК 621.791.763
ББК
ISBN
© Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, 2005
© С.Н. Козловский
ВВЕДЕНИЕ |
|
|||||
1. Сущность и технологии традиционных способов контактной точечной сварки |
|
|||||
1.1. |
Двусторонняя точечная сварка, ее разновидности и основные параметры точечных сварных соединений |
|
||||
1.2. |
Основные технологические приемы контактной точечной сварки |
|
||||
|
1.2.1. |
Термодеформационные процессы, протекающие в зоне сварки и общая схема формирования точечного сварного соединения .... |
|
|||
|
1.2.2. |
Технологические приемы традиционных способов контактной точечной сварки |
|
|||
|
1.2.3. |
Контактная точеная сварка с обжатием периферийной зоны соединений |
|
|||
1.3. |
Параметры режимов — факторы регулирования процесса точечной сварки |
|
||||
|
1.3.1 |
Время сварки |
|
|||
|
1.3.2 |
Сила сварочного тока |
|
|||
|
1.3.3 |
Усилие сжатия электродов |
|
|||
|
1.3.4 |
Форма и размеры рабочих поверхностей электродов |
|
|||
|
1.3.5 |
Критерии подобия для определения режимов сварки |
|
|||
2. Основные процессы, протекающие при контактной точечной сварке |
|
|||||
2.1 |
Сближение свариваемых деталей |
|
||||
|
2.1.1 |
Деформирование свариваемых деталей при их сближении .. |
|
|||
|
2.1.2. |
Влияние деформирования деталей на усилие сжатия в свариваемом контакте |
|
|||
|
2.1.3. |
Экспериментально-расчетный метод определения усилия деформирования деталей при их сближении |
|
|||
2.2 |
Формирование контактов при сжатии деталей электродами |
|
||||
|
2.2.1 |
Формирование механических контактов |
|
|||
|
2.2.2 |
Формирование электрических контактов |
|
|||
2.3 |
Электрическая проводимость зоны сварки |
|
||||
|
2.3.1 |
Электрические сопротивления контактов при точечной сварке |
|
|||
|
2.3.2. |
Электрические сопротивления собственно свариваемых деталей |
|
|||
|
2.3.3 |
Общее электрические сопротивления зоны сварки |
|
|||
2.4. |
Нагрев металла в зоне сварки и методы количественной его оценки |
|
||||
|
2.4.1 |
Источники теплоты в зоне формирования сварного соединения.. |
|
|||
|
2.4.. |
Температурное поле в зоне формирования соединения |
|
|||
|
2.4.3 |
Тепловой баланс в зоне сварки и расчет сварочного тока |
|
|||
2.5. |
Объемная пластическая деформация металла в зоне формировании точечного сварного соединения |
|
||||
|
2.5.1. |
Методики экспериментальных исследований макродеформаций металла в зоне сварки |
|
|||
|
2.5.2. |
Характер пластических деформаций металла в зоне сварки на стадии нагрева |
|
|||
3. Математические модели основных термодеформационных процессов, протекающих в зоне точечной сварки |
|
|||||
3.1. |
Термодеформационное равновесие силовой системы электрод–детали–электрод при традиционных способах сварки |
|
||||
3.2. |
Термодеформационное равновесие силовой системы электрод– –детали–электрод при контактной точечной сварке с обжатием периферийной зоны соединения |
|
||||
|
3.2.1 |
Способ контактной точечной сварки с обжатием периферийной зоны соединений вне контура уплотняющего пояска |
|
|||
|
3.2.2. |
Математическая модель термодеформационного равновесия процесса контактной точечной сварки с обжатием периферийной зоны соединения |
|
|||
3.3 |
Оценка теплового состояния зоны сварки на стадии нагрева |
|
||||
|
3.3.1. |
Экспериментально-расчетный метод оценки теплового состояния зоны сварки на стадии нагрева |
|
|||
|
3.3.2. |
Методики расчетного определения размеров ядра и средних значений температуры в зоне сварки |
|
|||
3.4. |
Математические модели силового взаимодействия деталей в площади свариваемого контакта при формировании соединения |
|
||||
|
3.4.1. |
Методика расчета среднего значения нормальных напряжений в площади контакта деталь–деталь |
|
|||
|
3.4.2. |
Методика расчета давления расплавленного металла в ядре |
|
|||
3.5. |
Методики определения параметров термодеформационных процессов, протекающих в зоне точечной сварки |
|
||||
|
3.5.1. |
Сопротивление пластической деформации металла в условиях деформирования при повышенных температурах |
|
|||
|
3.5.2. |
Определение степени и скорости пластической деформации металла в зоне точечной сварки |
|
|||
|
3.5.3. |
Определение температуры металла в зоне пластических деформаций |
|
|||
|
3.5.4. |
Определение высоты уплотняющего пояска в свариваемом контакте |
|
|||
4. Математическое моделирование процессов формирования точечных сварных соединений |
|
|||||
4.1. |
Методики расчета изменения диаметра уплотняющего пояска в процессе контактной точечной сварки |
|
||||
|
4.1.1. |
Методика расчета изменения диаметра уплотняющего пояска при традиционных способах контактной точечной сварки |
|
|||
|
4.1.2. |
Методика расчета изменения диаметра уплотняющего пояска при точечной сварке с обжатием периферии соединения |
|
|||
4.2 |
Изменение термодеформационных процессов на стадии нагрева при традиционных способах точечной сварки |
|
||||
|
4.2.1 |
Изменение параметров термодеформационных процессов при традиционных способах точечной сварки |
|
|||
|
4.2.2. |
Особенности термодеформационных процессов при точечной сварке с обжатием периферийной зоны соединения |
|
|||
|
4.2.3. |
Влияние режимов сварки на параметры термодеформационных процессов, протекающих в зоне формирования соединения |
|
|||
4.3. |
Критерий оценки режимов контактной точечной сварки |
|
||||
5. Технологические аспекты получения качественных сварных соединений |
|
|||||
5.1. |
Дефекты сварных соединений, причины и механизмы их образования |
|
||||
|
5.1.1. |
Непровары |
|
|||
|
5.1.2. |
Выплески |
|
|||
|
|
Устойчивость процесса контактной точечной сварки |
|
|||
|
|
|
|
|||
|
5.3.1. |
Методика определения устойчивости процесса точечной сварки |
|
|||
|
5.3.2. |
Регулирование устойчивости процесса точечной сварки |
|
|||
Глава 6. Программированные режимы традиционных способов точечной сварки |
|
|||||
7. Программированные режимы способов точечной сварки с обжатием периферийной зоны соединения |
|