To tylko jedna z 5 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Energia cieplna w procesach zgrzewania oporowego Zgrzewanie oporowe, nazywane również rezystancyjnym, jest procesem, w którym trwałe połączenie uzyskuje się w wyniku nagrzania obszaru styku łączonych przedmiotów
przepływającym przez nie prądem elektrycznym i odkształcenie plastyczne tego obszaru odpowiednią siłą docisku. Nagrzewanie przedmiotów występuje w wyniku wydzielania się energii cieplnej na opornościach elektrycznych obwodu zgrzewania przy przepływie przez nie prądu elektrycznego. Ilość energii cieplnej wydzielającej się w obszarze metali znajdujących się między elektrodami doprowadzającymi prąd zgrzewania, a więc na poszczególnych opornościach, jest określona wzorem Joule'a-Lenza [8].
gdzie:
Q - energia cieplna dostarczona w procesie zgrzewania [J]
J(t) - natężenie prądu zgrzewania [A], R(t) - całkowita oporność elektryczna obszaru zgrzewania [Ω], t - czas zgrzewania (czas przepływu prądu zgrzewania) [s].
Podziału metod zgrzewania oporowego dokonuje się głównie ze względu na:
rodzaj źródła zasilania - zgrzewanie prądami niskiej lub wysokiej częstotliwości
rodzaj uzyskiwanej zgrzeiny - punktowe, garbowe oraz liniowe
sposób przepływu prądu - zgrzewanie zwarciowe i iskrowe
Cykl zgrzewania punktowego, niezależnie od rodzaju zgrzewanych metali i użytego przy tym sprzętu, składa się zawsze z trzech podstawowych etapów, następujących po sobie w tej samej kolejności:
Etap 1 - Dociśnięcie łączonych części elektrodami zgrzewarki. Etap 2 - Włączenie prądu zgrzewania, nagrzewanie łączonych części do temperatury topnienia metali łączonych i utworzenia płynnego jądra zgrzeiny. Czas przepływu i jego natężenie decydują o wielkości jądra zgrzeiny. Etap 3 - Wyłączenie prądu, stygnięcie zgrzeiny i powstanie złącza. Stygnięcie odbywa się pod dociskiem elektrod, przy czym wielkość tego docisku może być równa lub większa od siły docisku, jaki był wywierany w trakcie przepływu prądu (celem jest ujednolicenie jądra zgrzeiny).
Rys.1. Etapy powstawania zgrzeiny.
Podczas procesu zgrzewania, łączone elementy zamykają obwód niskiego napięcia zgrzewarki, dzięki wywieranemu na nie dociskowi elektrod. Całkowita oporność zgrzewania składa się z oporności styku elektrod z przedmiotem zgrzewanym Rep, oporności zgrzewanych przedmiotów Rp i ich styku Rs oraz parametrów zgrzewania, stanu powierzchni stykowych zgrzewanych przedmiotów oraz rodzaju zgrzewanych metali. Oporności te różnią się znacznie, przy czym na początku zgrzewania największą oporność ma zawsze obszar styku zgrzewanych przedmiotów. Wielkość oporności styku
(…)
… elementów prowadzi do odkształcenia plastycznego mikrochropowatości powierzchni oraz rozbicia warstw tlenkowych a tym samym spadku oporności (obszar I). Zjawisko to zachodzi aż do momentu osiągnięcia temperatury krytycznej, przy której oporność miejsca styku elementów jest w przybliżeniu równa oporności materiału zgrzewanego. Dalszy wzrost temperatury powoduje wzrost rezystancji (obszar II), zgodnie…
… szybciej niż ma to miejsce w punktach styku elektrod z elementem zgrzewanym. Zjawisko to wynika głównie ze stosunkowo niskiej oporności elektrycznej elektrod, dobrej przewodności cieplnej oraz zastosowania układu chłodzenia wodą.
Rys. 4. Rozkład temperatur w złączu zgrzewanym oporowo punktowo. [8]
A — po upływie 20% czasu zgrzewania ,B — koniec czasu zgrzewania,
Tz - średnia temperatura jądra zgrzeiny, Tw…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)