Расчет параметров режима контактной рельефной сварки

Основными парам-ми режима рельефной св-ки явл-ся: 1. ф-ма и размеры рельефов; 2. величина св-го тока I _св; 3. время протекания св-го тока t _св; 4. св-е усилие F _св; 5. ков-е усилие F _ков; 6. время приложения ков-го усилия t _ков; 7. время запаздыв-я ков-го усилия t _зап; 8. ф-ма и размеры эл-дов.

Величину сварочного тока при рельефной сварке листов внахлестку по штампованным круглым рельефам (см. рис. 4.3) можно определять по методике, описанной в разделе 3.6. Величина сварочного тока при одновременной сварке по нескольким рельефам прямопропорциональна их количеству. Усилие сжатия также прямопропорционально числу одновременно свариваемых рельефов.

При Т - образной сварке стержней в основном используется сферическая и коническая форма торцов. Более высокие прочностные показатели имеют соединения со сферической формой торцов (рис. 4.1, n). В массовом производстве чаще применяется коническая форма торцов, как более простая в изготовлении.

Угол заточки (рис. 4.1, р) в зависимости от диаметра стержня колеблется в пределах 120…170⁰. При сварке стержней диаметром d _ст = (4…12) мм время протекания сварочного тока находится в диапазоне 0,1…0,3 с.

Для расчета величины сварочного тока используют зависимость:

I _св = (1,2…1,6) d _ст, кА (4.3)

где d _ст - диаметр привариваемого стержня, мм.

Значительное распространение получила рельефная сварка с формированием рельефа за счет сопряжения различных по форме деталей, например, острой грани гайки или штуцера с листом (рис. 4.6, а). Кольцевые рельефы треугольной формы обеспечивают возможность получения прочных и герметичных соединений (рис. 4.6, б). Угол α при вершине рельефа составляет от 90 до 100⁰. Ширина основания b _р кольцевого рельефа зависит от толщины листа δ. Обычно b _р = δ.

Для расчета св-го тока соед-й типа а и б использ-ся ф-ла: I _св = (0,6…0,8) l. где l – периметр кольцевого шва диаметром D, мм.

Время протекания сварочного тока для соединений типа а (рис. 4.6, а) определяется по формуле: τ _св = 0,01 d δ ^0,1δ, где d – диаметр окружности начального контакта, мм; δ – толщина свариваемого листа, мм.

Усилие сжатия для соед-й типа а опр-ся по ф-ле: F _св = × δ ^0,1δ, Н где S_св – площадь зоны сварки, мм²; δ – толщина св-го листа, мм; τ_св – время протекания сварочного тока, с.

Величины I _св и F _св зависят от площади зоны сварки S _св и могут быть определены также по формулам: I _св = Ј S _св; F _св = р S _св, где Ј – плотность св-го тока; S _св – площадь зоны св-ки; р – давление.

При сварке низкоуглеродистых сталей качественные соединения образуются при плотностях сварочного тока 240…300 А/мм² и давлениях 60…80 МПа.

Рельефная сварка повышает производительность процесса сварки (одновременная сварка нескольких точек, соединение по контуру, сварка протяженных соединений), уменьшает величину нахлестки и массу изделия (малая область нагрева и пластической деформации), повышает стойкость токоподводящих электродов (вследствие применения электродов с увеличенной контактной поверхностью), практически исключает операцию разметки.