7. Шунтирование при контактной сварки

Шунтирование при Кт зависит не только от I2, dт и шага - t, но и от места подвода тока Так, при двухстороннем подводе тока к деталям и. При одностороннем подводе тока и постановке одновременно двух точек на детали равной толщины ток шунтирования возрастает в два раза, по сравнению с двухсторонним подводом тока . В этом случае ток шунтирования через верхний лист значительно снижается, если сварка ведется на токоведущей опоре или, на так называемых, контрэлектродах. Этот способ широко используют для сварки деталей из низкоуглеродистых сталей толщиной до 1,3мм. При сварке деталей большей толщины применяют пистолетную схему, при которой при двухстороннем токоподводе сваривается одна точка. По такой схеме полностью предотвращаются токи шунтирования через верхний лист. Токи шунтирования существенно изменяются в зависимости от сочетания деталей разной толщины и их расположения относительно сварочного трансформатора. Если тонкая деталь находится со стороны трансформатора, токи шунтирования снижаются, и наоборот.

8. Электродинамический эффект

Электродинамический эффект – это притяжение или отталкивание двух проводников при протекании по ним токов соответственно одного или разного направления в результате взаимодействия электромагнитных полей индуцированных токами в проводниках . Сила взаимодействия проводников определяется соотношением: , где К = 2∙10-7, I – ток, l – длина взаимодействующих проводников, h – расстояние между ними, α – угол между проводниками в плане. Электродинамические силы при К.С., учитывая, что сварочные токи достигают 5000…100000А, могут превышать 2000Н на каждый метр длины вторичного контура. Они являются главной угрозой работоспособности контактных машин, интенсивно разрушая вторичные контура, трансформаторы, способствуя выплескам жидкого металла при Кт, и препятствуя сжатию деталей при Кт , Кш. Для борьбы с электродинамическим эффектом гибкие элементы вторичного контура стационарных машин подпружинивают, а вибрирующие вторичные обмотки силового трансформатора вместе с первичными обмотками пакетируют эпоксидным компаундом. Для уменьшения износа при электродинамических рывках гибкие водоохлаждаемые жилы вторичного контура подвесных клещей расчленяют на три части, чередуют меду собой жилы прямого и обратного направлений и помещают в общий шланг.

9 Поверхностный эффект

Поверхностный эффект (скин-эффект) при КС выражается в неравномерном распределении плотности переменного тока по сечению токоподводов вторичного контура и сечению деталей при стыковой сварке. Плотность тока уменьшается в направлении от поверхности токоподвода или свариваемой детали к центральной части. Степень неравномерности растет с увеличением частоты тока - f, диаметра детали - d, проводимости-ν и магнитной проницаемости материала – μ. Поверхностный эффект приводит к кажущемуся увеличению сопротивления проводника переменному току по сравнению с сопротивлением постоянному току. Это увеличение характеризуется коэффициентом – Кп = R~/R = (1…1000). Физический смысл поверхностного эффекта хорошо виден из рис.2.3. Из него следует, что этот эффект – результат сложения и вычитания токов самоиндукции (токов Фуко) с основным расчётным током соответственно на поверхности и в центре проводника. При контактной сварке Кп учитывается в трёх случаях: в расчетах сечений элементов вторичного контура (Кп находится в пределах 1…2,5); при разработке технологии стыковой сварки для предотвращения непровара деталей большого сечения; для разработки технологии и оборудования высокочастотной сварки продольных и кольцевых стыков труб.