Analisis prinsip dan panduan penggunaan mesin kimpalan tempat, pengetahuan profesional

Pengetahuan profesional tentang analisis prinsip dan panduan penggunaan mesin kimpalan titik. Kilang kami pakar dalam menghasilkan mesin kimpalan punggung, mesin kimpalan titik, mesin kimpalan jahitan, mesin kimpalan berbentuk khas, dll.
Kimpalan titik ialah proses mengimpal titik individu pada permukaan sentuhan komponen yang dikimpal pada sambungan. Kimpalan titik memerlukan logam mempunyai keplastikan yang baik. Apabila mengimpal, mula-mula bersihkan permukaan bahagian yang dikimpal, kemudian pasangkan kepingan logam yang dikimpal dengan bertindih dan menekannya di antara dua elektrod kuprum silinder, dan gunakan daya untuk menekannya dengan ketat. Apabila arus yang cukup besar dialirkan, sejumlah besar haba rintangan dijana pada sentuhan plat, dengan cepat memanaskan logam di kawasan tengah yang paling panas kepada keadaan plastik atau cair yang tinggi, membentuk kolam cair cecair berbentuk kanta. Teruskan mengekalkan tekanan, cabut arus, dan selepas logam sejuk, sambungan pateri terbentuk.
Kimpalan titik hanya digunakan untuk mengimpal struktur pusingan plat nipis, jejaring logam, komponen struktur keluli silang, dll. tanpa keperluan pengedap kerana jarak tertentu antara titik kimpalan. Jika elektrod kolumnar digantikan dengan elektrod berbentuk cakera, elektrod ditekan rapat pada bahagian kimpalan dan diputar, dan kepingan kimpalan terus disuap di antara elektrod berbentuk cakera, dan kemudian berdenyut dengan elektrik. Ia boleh membentuk titik kimpalan yang berterusan dan bertindih, membentuk jahitan kimpalan, yang dipanggil kimpalan jahitan. Ia digunakan terutamanya untuk mengimpal komponen struktur bertindih plat nipis dengan keperluan pengedap atau keperluan kekuatan sendi yang tinggi, seperti tangki minyak, tangki air, dll.
Mesin kimpalan titik boleh dikelaskan kepada jenis universal (universal) dan khusus mengikut tujuannya. Mengikut bilangan sambungan pateri yang dikimpal secara serentak, terdapat jenis titik tunggal, titik berganda, dan berbilang titik. Mengikut mod penghantaran mekanisme tekanan, terdapat jenis pedal, jenis sesondol motor elektrik, jenis pneumatik, jenis hidraulik, jenis komposit (jenis mampatan gas-cecair), dll.
Prinsip mesin kimpalan titik
Kaedah mengimpal dengan menggunakan tekanan melalui elektrod dan menggunakan haba rintangan yang dijana oleh arus yang melalui permukaan sentuhan dan kawasan bersebelahan sambungan selepas kimpalan dipanggil kimpalan rintangan. Kimpalan rintangan mempunyai ciri-ciri kecekapan pengeluaran yang tinggi, kos rendah, penjimatan bahan, dan automasi yang mudah. Oleh itu, ia digunakan secara meluas dalam pelbagai sektor perindustrian seperti penerbangan, aeroangkasa, tenaga, elektronik, kereta, dan industri ringan, dan merupakan salah satu proses kimpalan yang penting.
1, Pengeluaran dan faktor pengaruh haba kimpalan
Haba yang dijana semasa kimpalan titik ditentukan oleh persamaan berikut: Q=IIRt (J) -- (1)
Dalam formula: Q - haba yang dijana (J), I - arus kimpalan (A), R - rintangan elektrod (ohms), t - masa kimpalan (s)
1. Rintangan R dan faktor yang mempengaruhi R
Rintangan antara elektrod termasuk rintangan Rw bahan kerja itu sendiri, rintangan sentuhan Rc antara dua bahan kerja, dan rintangan sentuhan Rew antara elektrod dan bahan kerja. Iaitu, R=2Rw+Rc+2Rew - (2) seperti yang ditunjukkan dalam rajah
Apabila bahan kerja dan elektrod adalah malar, rintangan bahan kerja bergantung kepada kerintangannya. Oleh itu, kerintangan adalah prestasi penting bahan yang dikimpal. Logam dengan kerintangan tinggi mempunyai kekonduksian yang lemah (seperti keluli tahan karat), manakala logam dengan kerintangan rendah mempunyai kekonduksian yang baik (seperti aloi aluminium). Oleh itu, apabila keluli tahan karat kimpalan titik, penjanaan haba adalah mudah tetapi pelesapan haba adalah sukar, dan apabila aloi aluminium kimpalan titik, penjanaan haba adalah sukar tetapi pelesapan haba adalah mudah. Apabila kimpalan titik, yang pertama boleh menggunakan arus kecil (beberapa ribu ampere), manakala yang kedua mesti menggunakan arus yang besar (berpuluh ribu ampere). Kerintangan bukan sahaja bergantung pada jenis logam, tetapi juga pada keadaan rawatan haba, kaedah pemprosesan, dan suhu logam.
Tempoh rintangan sentuhan adalah singkat dan umumnya wujud pada peringkat awal kimpalan, disebabkan oleh dua sebab:
(1) Kehadiran oksida rintangan tinggi atau lapisan kotoran pada permukaan bahan kerja dan elektrod boleh menghalang aliran arus dengan ketara. Lapisan oksida dan kotoran yang berlebihan malah boleh menghalang arus daripada mengalir.
(2) Di bawah keadaan permukaan yang sangat bersih, disebabkan oleh mikro
Ketidaksamaan diperhatikan, menyebabkan bahan kerja hanya membentuk titik sentuhan setempat pada permukaan kasar. Penumpuan talian semasa pada titik hubungan. Disebabkan oleh pengurangan laluan semasa, rintangan pada titik sentuhan telah meningkat.
Berbanding dengan Rc dan Rw, rintangan Rew antara elektrod dan bahan kerja biasanya lebih rendah dalam aloi kuprum kerana kerintangan dan kekerasan yang lebih rendah, yang mempunyai kesan yang lebih kecil pada pembentukan nukleus gabungan. Oleh itu, kami menganggap pengaruhnya kurang.
2. Pengaruh arus kimpalan
Daripada formula (1), dapat dilihat bahawa arus mempunyai kesan yang lebih besar terhadap penjanaan haba daripada kedua-dua rintangan dan masa. Oleh itu, semasa proses kimpalan, ia adalah parameter yang mesti dikawal dengan ketat. Punca utama perubahan semasa ialah turun naik voltan dalam grid kuasa dan perubahan impedans dalam litar sekunder mesin kimpalan AC. Perubahan impedans adalah disebabkan oleh perubahan dalam bentuk geometri litar atau pengenalan jumlah logam magnet yang berbeza dalam litar sekunder. Untuk mesin kimpalan DC, perubahan dalam galangan litar sekunder tidak mempunyai kesan yang ketara ke atas arus.
3. Kesan masa mengimpal
Untuk memastikan saiz teras gabungan dan kekuatan titik kimpalan, masa kimpalan dan arus kimpalan boleh saling melengkapi dalam julat tertentu. Untuk mendapatkan kekuatan tertentu sambungan pateri, arus tinggi dan masa pendek (keadaan kuat, juga dikenali sebagai spesifikasi keras) boleh digunakan, atau arus rendah dan masa panjang (keadaan lemah, juga dikenali sebagai spesifikasi lembut) boleh digunakan. Pilihan antara spesifikasi keras dan lembut bergantung pada prestasi, ketebalan, dan kuasa mesin kimpalan yang digunakan untuk logam. Terdapat had atas dan bawah untuk arus dan masa yang diperlukan untuk logam dengan sifat dan ketebalan yang berbeza, yang harus digunakan sebagai piawai.
4. Kesan tekanan elektrod
Tekanan elektrod mempunyai kesan yang ketara ke atas jumlah rintangan R antara kedua-dua elektrod. Apabila tekanan elektrod meningkat, R berkurangan dengan ketara, manakala peningkatan arus kimpalan tidak ketara dan tidak boleh menjejaskan pengurangan penjanaan haba yang disebabkan oleh penurunan R. Oleh itu, kekuatan sambungan pateri sentiasa berkurangan dengan peningkatan tekanan kimpalan. . Penyelesaiannya adalah dengan menambah arus kimpalan sambil meningkatkan tekanan kimpalan.
5. Pengaruh bentuk elektrod dan sifat bahan
Disebabkan oleh fakta bahawa kawasan sentuhan elektrod menentukan ketumpatan semasa, kerintangan elektrik dan kekonduksian haba bahan elektrod berkaitan dengan penjanaan dan pelesapan haba. Oleh itu, bentuk dan bahan elektrod mempunyai kesan yang ketara terhadap pembentukan nukleus pelakuran. Apabila hujung elektrod berubah bentuk dan haus, kawasan sentuhan bertambah dan kekuatan sambungan pateri berkurangan.
6. Pengaruh keadaan permukaan bahan kerja
Oksida, kotoran, minyak, dan kekotoran lain pada permukaan bahan kerja meningkatkan rintangan sentuhan. Lapisan oksida yang terlalu tebal malah boleh menghalang arus daripada melaluinya. Pengaliran tempatan, disebabkan ketumpatan arus yang berlebihan, boleh mengakibatkan percikan dan pembakaran permukaan. Kehadiran lapisan oksida juga boleh menjejaskan pemanasan tidak sekata pelbagai sambungan pateri, menyebabkan turun naik dalam kualiti kimpalan. Oleh itu, membersihkan permukaan bahan kerja dengan teliti adalah syarat yang diperlukan untuk memastikan mendapatkan sambungan berkualiti tinggi.
2, keseimbangan terma dan pelesapan haba
Semasa kimpalan titik, hanya sebahagian kecil daripada haba yang dihasilkan digunakan untuk membentuk kimpalan, dan sebahagian besar hilang akibat pengaliran atau sinaran kepada bahan bersebelahan. Persamaan keseimbangan terma ialah:
Q=Q1+Q2- (3) di mana: Q1- haba pembentukan nukleasi, Q2- kehilangan haba
Haba berkesan Q1 bergantung pada sifat termofizik logam dan jumlah logam cair, dan tidak bergantung pada keadaan kimpalan yang digunakan. Q1=10%-30%Q, Had bawah untuk logam dengan kekonduksian terma yang baik (seperti aluminium, aloi kuprum, dsb.); Logam dengan kerintangan elektrik yang tinggi dan kekonduksian terma yang lemah (seperti keluli tahan karat, aloi suhu tinggi, dsb.) tertakluk kepada had atas. Kehilangan haba Q2 terutamanya termasuk haba yang dijalankan melalui elektrod (30% -50% Q) dan haba yang dijalankan melalui bahan kerja (kira-kira 20% Q). Kira-kira 5% daripada haba terpancar ke atmosfera.
3, Kitaran kimpalan
Kitaran kimpalan kimpalan titik dan kimpalan unjuran terdiri daripada empat peringkat asas (seperti yang ditunjukkan dalam proses kimpalan titik):
1) Peringkat pra menekan - elektrod diturunkan ke peringkat sambungan semasa untuk memastikan elektrod menekan bahan kerja dengan ketat, supaya terdapat tekanan yang sesuai antara bahan kerja.
2) Masa kimpalan - Arus kimpalan melalui bahan kerja, menghasilkan haba untuk membentuk nugget kimpalan.
3) Masa penyelenggaraan - Potong arus kimpalan, dan teruskan mengekalkan tekanan elektrod sehingga teras cair menjadi pejal kepada kekuatan yang mencukupi.
4) Masa rehat - dari permulaan mengangkat elektrod hingga permulaan penurunan elektrod semula, kitaran kimpalan seterusnya bermula.
Untuk meningkatkan prestasi sambungan dikimpal, kadangkala perlu menambah satu atau lebih daripada yang berikut kepada kitaran asas:
1) Tingkatkan tekanan pra untuk menghapuskan jurang antara bahan kerja yang tebal dan memastikan kesesuaian yang ketat.
2) Menggunakan denyutan prapemanasan untuk meningkatkan keplastikan logam, menjadikannya lebih mudah untuk bahan kerja dipasang dengan ketat dan mengelakkan percikan; Apabila melakukan kimpalan cembung, ini boleh memastikan bahawa beberapa titik cembung bersentuhan sama rata dengan plat rata sebelum mengimpal, untuk memastikan pemanasan yang konsisten pada setiap titik.
3) Tingkatkan tekanan penempaan untuk memampatkan nukleus cair dan mengelakkan keretakan atau pengecutan.
4) Menggunakan denyutan pembajaan atau penyejukan perlahan untuk menghapuskan struktur keluli aloi yang dipadamkan, memperbaiki sifat mekanikal sendi, atau mencegah keretakan dan pengecutan tanpa meningkatkan tekanan penempaan.
4, Jenis dan Julat Arus Kimpalan Berkenaan
1. Arus ulang alik boleh dimodulasi untuk meningkatkan dan mengurangkan arus secara beransur-ansur, mencapai tujuan pemanasan dan penyejukan, yang sangat bermanfaat untuk kimpalan aloi aluminium. Kuasa AC juga boleh digunakan untuk kimpalan titik berbilang nadi, yang meninggalkan masa penyejukan antara dua atau lebih denyutan untuk mengawal kadar pemanasan. Kaedah ini digunakan terutamanya untuk mengimpal plat keluli tebal.
2. Kuasa DC digunakan terutamanya dalam situasi yang memerlukan arus tinggi. Oleh kerana kebanyakan mesin kimpalan DC dikuasakan oleh sumber kuasa tiga fasa, ia mengelakkan ketidakseimbangan beban tiga fasa apabila kuasa fasa tunggal dibekalkan.
5, Kebolehkimpalan semasa kimpalan rintangan logam
Berikut adalah petunjuk utama untuk menilai kebolehkimpalan kimpalan rintangan:
1. Bahan dengan kerintangan kekonduksian elektrik dan haba yang rendah dan kekonduksian terma yang tinggi memerlukan mesin kimpalan berkuasa tinggi, yang mempunyai kebolehkimpalan yang lemah.
2. Kekuatan suhu tinggi bahan. Logam dengan kekuatan hasil tinggi pada suhu tinggi (0.5-0.7Tm) terdedah kepada kecacatan seperti percikan, pengecutan dan retak semasa kimpalan titik, yang memerlukan penggunaan tekanan elektrod tinggi. Apabila perlu, adalah perlu untuk menggunakan tekanan penempaan yang besar selepas bekalan elektrik terputus, yang mengakibatkan kebolehkimpalan yang lemah.
3. Julat suhu plastik bahan sangat sensitif terhadap turun naik dalam parameter proses kimpalan untuk logam dengan julat suhu plastik sempit (seperti aloi aluminium), memerlukan penggunaan mesin kimpalan yang boleh mengawal parameter proses dengan tepat dan pengesanan elektrod yang baik. Kebolehkimpalan yang lemah.
4. Kepekaan bahan kepada kitaran haba. Di bawah pengaruh kitaran haba kimpalan, logam dengan kecenderungan ke arah pelindapkejutan terdedah untuk membangunkan struktur yang mengeras dan retak sejuk; Aloi dengan takat lebur rendah yang terdedah kepada kekotoran lebur terdedah kepada keretakan haba; Logam yang diperkuat dengan penyejukan terdedah kepada zon melembutkan. Langkah-langkah proses yang sepadan perlu diambil untuk mengelakkan kecacatan ini. Oleh itu, logam dengan kepekaan berbasikal haba yang tinggi juga mempunyai kebolehkimpalan yang lemah.