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

Контактная точечная сварка (КТС) — это один из способов контактной сварки, который наиболее широко применяется в машиностроении, в особенности в массовом производстве. Так, например, в автомобилестроении около 70 % объема сварочных работ выполняется именно этим способом. Значительное применение КТС получила и в других отраслях: в тракторном и сельскохозяйственном машиностроении, при производстве пассажирских и товарных вагонов и других отраслях промышленности и строительства. Этому способствовали положительные особенности процесса КТС: незначительные остаточные деформации, высокая производительность, высокий уровень механизации и автоматизации, гибкость и универсальность технологического процесса, отсутствие вспомогательных сварочных материалов, высокая экологичность и культура производства.

Вместе с тем, описанных выше достоинств КТС становилось недостаточно по мере расширения использования КТС для получения неразъемных соединений в изделиях ответственного назначения из современных конструкционных материалов: низко- и среднелегированных, коррозионностойких, теплостойких и жаропрочных сталей и сплавов, алюминиевых, магниевых, титановых и других сплавов, например, в авиационной и космической промышленности, которые работают при повышенных температурах, в агрессивных средах, при динамических нагрузках. В этих случаях к качеству точечных сварных соединений предъявляются повышенные требования по надёжности и стабильности прочностных характеристик, уровню остаточных деформаций, а также, в ряде случаев, по гарантированному уровню надёжности полного отсутствия таких дефектов, как непровары и выплески.

Технологии традиционных способов КТС (к ним относят способы точечной сварки, при осуществлении которых детали сжимают токопроводящими электродами и в периоды сжатия, действия импульса тока и проковки соединений параметры режима сварки, как правило, не изменяют) к началу 70-х годов ХХ века достигли своего совершенства и практически исчерпали возможности своего развития. Они вполне удовлетворяли требованиям массового производства, но во многих случаях не могли обеспечить требуемый уровень качества при сварке изделий ответственного назначения. Поэтому в этот период и стали развиваться способы КТС с программированным изменением параметров режима (сварочного тока, усилия сжатия электродов) в период формирования соединений, которые позволяют управлять термодеформационными процессами, протекающими в зоне сварки. Они открывали новые возможности повышения качества получаемых точечных соединений.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: