3.4. Расчёт величины тока шунтирования и общей силы тока во вторичной цепи.

Шунтирование тока проявляется в протекании части тока вне зоны сварки, например, через ранее сваренные точки. (рис. 5). при двухсторонней точечной сварке или через одну из деталей при односторонней сварке. Шунтирование в значительной мере нарушает симметрию электрического поля и может при малом расстоянии или шаге между точками привести к уменьшению плотности тока и размеров литого заряда.

Рисунок 5 – Шунтирование тока при двухсторонней точечной сварке.

Значение тока шунтирования можно оценить по формуле:

где, r_ш – электрическое сопротивление зоны сварки и шунта;

где, - удельное электросопротивление свариваемого материала при 0 ^оС (табл.2); b_пр - приведенная с учётом растекания тока ширина шунта; t_ш - шаг между точками (табл. 1); К_э ≈ 0,4.

Общую силу тока I2 (рис 5.) во вторичной цепи можно оценить как

4. Пример расчета

1.Определяем продолжительность включения сварочного тока:

tсв=(0,05-0,15) δ = 0,12∙2 = 0,24с.

2. Рассчитываем усилие на электродах:

Рсв=175∙ δ = 175∙2 =350кгс= 3500Н. для АМг6 применяют сварочные усилия в 1.8 – 2.4 раза выше. Принимаем 600кгс = 6000Н.

3. Находим диаметр рабочей части электрода:

d_э = 2δ + 3= 2∙2+3=7 мм.

4. Определяем согласно (7) энергию, которая расходуется на нагрев металла до температуры плавления:

кДж.

5. Находим согласно (8) ширину кольца Х2, окружающего литое ядро:

= 1,32 см.

6. Рассчитываем согласно (9) энергию, которая расходуется на нагрев металла, окружающего литое ядро:

=0,57 кДж.

7. Определяем высоту Х3 условного цилиндра в электродиодах:

см

8. Находим согласно (10) энергию, которая расходуется на нагрев электродов:

9. Рассчитываем согласно (6) общее количество теплоты, затрачиваемой на образование соединения.

Q_ээ = Q₁ + Q₂ + Q₃ = 0,32 + 0,57 + 0,64 = 1,53 кДж.

10. Определяем согласно (11) электрическое сопротивление деталей к концу нагрева:

мкОм

11. Величина сварочного тока согласно (5):

12. Рассчитываем согласно (13) электрическое сопротивление зоны сварки и шунта:

13. Находим согласно (12) значение тока шунтирования:

14. Общая сила тока во вторичной цепи согласно (14) равна:

I2=Iсв+Iш= 21.9+2.07=23.97 кА.

Вывод: для сварки деталей с толщиной листа δ=2мм,из материала АМг6 шагом точек =60мм, медным электродом, необходимо:

●Сопротивление свариваемых деталей к концу нагрева:

=11,56 мкОм,

●Общие количество теплоты:

Q_ээ =1,53 кДж,

● сварочный ток Iсв и ток Iш шунтирования:

Литература

1. Фролов В.В. Теория сварочных процессов. – М.: Выс. Шк., 1988.-599с.

2. Орлов Б.Д. Технология и оборудование контактной сварки : учеб. для машиностроительных вузов / Б.Д.Орлов, А.А.Чакалев, Ю.В.Дмитриев и др. ;

под общ. ред. Б.Д.Орлова. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1986.-352с.

3. Сварка в машиностроении: справочник: в 4-х т./ Г.А.Николаев и др.; под ред. Н.А.Ольшанского. – М.: Машиностроение, 1978.- Т.1.- 504с.