- •Введение
- •1. Основные способы контактной сварки
- •1.1. Контактная точечная сварка
- •1.1.1. Сущность способа точечной сварки
- •1.1.2. Основные параметры точечных сварных соединений
- •1.1.3. Двусторонняя точечная сварка и ее разновидности
- •1.1.4. Особенности односторонней точечной сварки
- •1.2. Рельефная сварка
- •Некоторые рекомендуемые конструктивные элементы рельефных соединений, мм (см. Рис. 1.8, а)
- •1.3. Шовная сварка
- •1.4. Стыковая сварка
- •2. Образование соединений при точечной, рельефной и шовной сварке
- •2.1. Общая схема формирования точечного сварного соединения
- •2.2. Источники теплоты при сварке
- •2.3. Общее сопротивление участка электрод – электрод
- •2.3.1. Электрическая проводимость зоны сварки
- •2.3.2. Контактные сопротивления
- •2.3.3. Собственное сопротивления деталей
- •2.3.4. Общее электрическое сопротивления зоны сварки
- •Рекомендуемые размеры электродов
- •2.4. Температурное поле в зоне формирования соединения
- •2.5. Тепловой баланс в зоне сварки и расчет сварочного тока
- •Расчет сварочного тока
- •2.6. Пластическая деформация металла при сварке
- •2.6.1. Роль пластической деформации
- •2.6.2. Микропластическая деформация
- •2.6.3. Объемная пластическая деформация при точечной сварке
- •2.6.4. Особенности объемной пластической деформации при шовной и рельефной сварке
- •2.7. Удаление поверхностных пленок
- •2.8. Дефекты сварных соединений
- •2.8.1.Непровары
- •2.8.2. Выплески
- •2.8.3. Вмятины
- •2.8.4. Дефекты литой зоны сварного соединения
- •2.8.5. Хрупкое соединение
- •2.8.6. Негерметичность
- •2.8.7. Снижение коррозионной стойкости соединений
- •2.8.8. Неблагоприятные изменения структуры металла сварного соединения
- •2.8.9. Дефекты рельефной сварки
- •2.8.10. Дефекты при стыковой сварке
- •2.9. Исправление дефектов контактной сварки
- •3. Технологический процесс изготовления сварных конструкций
- •3.1. Выбор способа сварки
- •3.2. Выбор рациональной конструкции деталей и элементов соединений
- •3.3. Общая схема технологического процесса изготовления сварных узлов
- •3.3.1. Изготовление деталей
- •3.3.2. Подготовка поверхности
- •Состав растворов для химической обработки деталей из различных сплавов
- •3.3.3. Сборка
- •3.3.4. Прихватка
- •3.4. Циклы традиционных способов контактной точечной сварки
- •3.5. Параметры режимов контактной сварки
- •Рекомендуемые значения tш min
- •3.6. Особенности точечной, шовной и рельефной сварки различных соединений
- •3.6.1. Сварка деталей малой толщины
- •3.6.2. Сварка деталей большой толщины
- •3.6.3. Сварка пакета из трех и более деталей
- •3.6.4. Сварка деталей неравной толщины
- •3.6.5. Сварка деталей из разноименных материалов
- •3.7. Технология стыковой сварки
- •3.7.1. Выбор способа сварки, конструкции соединения и подготовка деталей к сварке
- •3 .7.2. Технология сварки различных металлов и узлов
- •3.7.2.1. Выбор режима сварки
- •3.7.2.2. Технологические особенности процесса стыковой сварки
- •3.7.2.3. Режимы сварки различных металлов
- •3.7.2.4. Особенности технологии стыковой сварки различных деталей
- •3.7.3. Доводочные операции после стыковой сварки
- •5. Машины контактной сварки
- •5.1. Классификация и назначение машин контактной сварки
- •5.2. Основные характеристики контактных машин
- •5.3. Общая характеристика контактных машин
- •5.3.1. Машины точечной сварки
- •5.3.2. Машины рельефной сварки
- •5.3.3. Машины шовной сварки
- •5.3.4. Машины стыковой сварки
- •5.4. Механическая часть контактных машин
- •5.4.1. Корпуса и станины
- •5.4.2. Сварочный контур
- •5.4.3. Электроды
- •5.5. Электрическое силовое устройство машин
- •5.5.1. Электрические силовые схемы контактных машин
- •5.5.1.1. Однофазные машины переменного тока.
- •5.5.1.2. Трехфазные низкочастотные машины
- •5.5.1.3. Трехфазные машины постоянного тока
- •5.5.1.4. Машины для конденсаторной сварки
- •5.6. Назначение и схемы основных элементов электрической части машин
- •5.6.1. Сварочные трансформаторы
- •5.6.2. Контакторы
- •5.6.3. Регуляторы цикла сварки
- •5.7. Установка и наладка контактных машин
- •Список рекомендуемой литературы
5.6. Назначение и схемы основных элементов электрической части машин
5.6.1. Сварочные трансформаторы
Сварочный трансформатор встраивают в машину как элемент ее конструкции. Первичную обмотку трансформатора включают к источнику энергии, а к колодкам вторичного витка крепятся элементы вторичного контура, электрическое сопротивление которого обычно значительно больше полного сопротивления короткого замыкания трансформатора. Поэтому многие энергетические параметры всей машины определяются не столько параметрами трансформатора, сколько размерами вторичного контура и конструкцией включающих трансформатор в сеть устройств (контакторов, выпрямителей). Несмотря на это, непрерывно совершенствуют методы расчета и технологию изготовления сварочных трансформаторов, чтобы они имели высокие энергетические и экономические показатели.
Отличительная особенность сварочного трансформатора для машин контактной сварки — наличие одного (реже двух) вторичного витка, что достаточно для получения вторичной ЭДС Е2 = 1…12 В (до 25 В при двух витках), обеспечивающей необходимые сварочные токи (обычно 2…80 кА, иногда до 300 кА) при относительно небольшом сопротивлении машины Х2k (от десятков до сотен микроом).
Сварочный трансформатор состоит из трех основных узлов: магнитопровода, первичной и вторичной обмоток. Применяют магнитопроводы трех типов: стержневые, броневые и кольцевые. Магнитопровод стержневого типа прост в изготовлении, однако из-за больших потоков рассеяния и трудностей механического крепления обмоток они выходят из употребления. Наибольшее распространение получили броневые магнитопроводы, обеспечивающие некоторую экономию стали, уменьшение потоков рассеяния и, главное, обеспечивающие более надежное закрепление обмоток относительно магнитопровода.
Первичные обмотки выполняют двух типов: цилиндрические и дисковые. Цилиндрическую обмотку, состоящую из одной или двух катушек, расположенных на стержнях магнитопровода, применяют обычно в трансформаторах стержневого типа малых мощностей (до 25 кВА включительно) с небольшим числом ступеней, а следовательно, выводов. Катушку наматывают из изолированного обмоточного провода, имеющего круглое или прямоугольное сечение, в несколько рядов по высоте и несколько слоев по ширине.
Дисковая обмотка разделана на несколько (4… 16) последовательно или последовательно-параллельно соединенных дисковых катушек, чередующихся с элементами вторичного витка, чем достигается их малое расстояние между собой и магнитопроводом. Это уменьшает потоки рассеяния трансформатора. Улучшается охлаждение первичной обмотки за счет теплоотвода в диски вторичного витка, обычно охлаждаемых водой. Наконец, при дисковой обмотке облегчается ремонт, так как при повреждении отдельной катушки ее заменяют без общей перемотки трансформатора.
Выбор конструкции вторичного витка определяется типом магнитопровода и первичной обмотки, а также условиями охлаждения (воздушное или водяное). При цилиндрической первичной обмотке вторичный виток делают гибким, набранным из фольги толщиной 0,2… 0,4 мм; концы его часто соединяют непосредственно с подвижными элементами вторичного контура машины. По ряду причин, изложенных выше, применение цилиндрических обмоток в трансформаторах машин контактной сварки ограничено.
В современных трансформаторах с дисковой первичной обмоткой вторичный виток изготовляют из двух и более плоских дисковых элементов, соединенных параллельно. Эти элементы штампуют из листовой меди. По периметру к ним припаивают трубки водяного охлаждения, а по концам — колодки для крепления шин вторичного контура.
В магнитопроводе и обмотках включенного трансформатора возникают большие электромеханические силы. Поэтом магнитопровод стягивают болтами при помощи жестких рамок, а обмотки надежно расклинивают текстолитовыми пластинами и сжимают стяжными шпильками, изолированными бакелитовой бумагой. В собранном трансформаторе первичные катушки изолируют от вторичных дисков прокладками гетинакса или слюдинита, а от магнитопровода — электрокартоном, слюдой или ее заменителями. В последних конструкциях трансформаторов готовый блок обмоток заливают эпоксидным компаундом.