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点焊机熔核的形成过程及原理

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浏览:- 发布日期:2016-11-26 15:15:20【

     点焊机熔核是液态金属冷凝后的产物,因此熔核中央均曾加热到金属熔点之上,其边界则是最高温度为熔点的等温面,研究焊件内部各点温度分布规律对了解熔核形成过程有重要意义。

点焊机

     根据热传导原理,各点的温度变化由该点瞬时输入、输出热量之差与该点本身发热量之代数和引起的。输人或输出的热量是由其与相邻点的温差引起的。各点的发热量则是电流通过产生的电阻热。由于各点电流密度、电阻率均随温度而变化,各点的发热量亦是变化的。为此要精确计算极为复杂。目前只能对简单模型在大型计算机上用有限元法估算。

     1。点焊加热时的电流分布对于最普遍采用的圆锥形电极点焊等厚度钢板时,可忽略接触电阻,作计算机计算,可以绘出在通电开始时的电场分布和电流密度分布。

     随着焊件的加热进程,温度不均匀上升,各点的电阻率不同,中央温度较高,电阻率较大,电流向外围扩散,电流密度分布亦将变化。中央熔化后,由于液态金属电阻率的跃变,电流分布亦呈阶跃式变化电流较多向外围扩散,这现象称绕流现象。

     2.点焊加热时的温度分布加热开始时,焊件各点溢度相同,无热传导,所以各点的温升与各点的发热量成正比,电流密度高处温度最高。进一步通电加热,各点温升将取决于各点的发热和热传导的综合。热量总是由高温区向低温区传递,且温差越大热量传导越快。最后当发热量与散热量达到平衡时,温度不再上升。

点焊机

     对于点焊时焊接区的温度分布尚不能直接测量,但用确定的模型在大型计算机上进行计算后可以绘出。对通常的点焊模型,不计接触电阻。在升温的各个阶段最高温度区是不同的。如极快加热,在升温的最初期阶段即达到熔化,而后即冷却可获得环状熔核。正常情况下点焊推荐采用接近平衡的加热模式,这样可获得对通电时间波动影响极小的重复性好的熔核尺寸。

     3.热时间常数自开始加热至达到热平衡需一定时间,这段时间的长短与材料的热物理性和厚度有关。为确定板件点焊时的加热规律,某日本学者提出把加热过程类比电容充电,从而提出热时间常数概念。认为加热类似充电,温度呈指数曲线上升,当达到3r时即认为已达到该焊接参数下平衡温度的0.95。并认为超过3r时间的加热基本不再升温,只是浪费电能。



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