Аннотация 5
ВВЕДЕНИЕ 7
1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА
1.1 Описание типового изделия и условий его работы 9
1.2 Сведения о материале изделия 11
1.3 Базовая технология сварки 13
1.4 Краткий анализ способов изучения тепловых процессов при контактной сварке 22
1.5 Формулировка задач работы 28
2 ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Шунтирование как возмущающий фактор при контактной сварке 29
2.2 Оценка тепловой обстановки в области сварки 30
2.3 Методика оценки влияния шунтирования 34
3 БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА
3.1 Вводные данные 40
3.2 Пожарная безопасность технологического объекта 43
3.3 Экологическая безопасность технологического объекта 44
3.4 Заключение по разделу 45
4 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ 46
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 61
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 62
Все современные технические достижения (атомная, авиационная, химическая промышленности, машиностроение, радиоэлектроника, строительная отрасль) объясняются развитием технологии. В основе эффективной работы машиностроительного оборудования лежат Машиностроительное оборудование будет работать наиболее эффективно и новые и прогрессивные технологии. При этом следует учитывать тот факт, что современные технологии производства не исчерпали до конца свой потенциал в области снижения энергоёмкости и ресурсоёмкости. Одним из таких технологических процессов, который дал от совершенства, является контактная точечная сварка. Среди многочисленных способов сварки доля контактной сварки в общем объёме соединений составляет порядка 30 % [1, 2, 3]. Контактная сварка обладает чрезвычайно большой областью распространения - с её использованием производят крупногабаритные строительные конструкции, космические аппараты и миниатюрные полупроводниковые приборы и пленочные микросхемы.
Среди достоинств контактной сварки можно выделить увеличенную производительность, простоту механизации и автоматизации, высокое качество получаемых соединений. Ограничение применения контактной сварки связанно с наличием возмущений, которые оказывают существенное влияние на стабильность качества сварки, заставляют существенно повышать стоимость сварочного оборудования и цену конечного продукта. Одним из таких возмущений является шунтирование сварочного тока, который может протекать по деталям, приспособлению и не участвует в образовании сварного соединения [4, 5, 6, 7]. В результате шунтирования тока повышается вероятность образования дефектов: наружных выплесков, непроваров, наплывов, вмятин от электродов, массопереноса в контакте «электрод- деталь», повышенного износа электродов, неудовлетворительного внешнего вида сварных соединений. Зачастую такие дефекты могут заставить технолога отказаться от использования контактной точечной сварки применительно к конкретной детали, применить различные виды сварки плавлением.
Вопросу повышения стабильности качества контактной сварки в условиях действия возмущений посвятили свои работы отечественные и зарубежные исследователи: Ф. А. Аксельрод, А. А. Чакалев, Ю. Е. Иоффе, Б. Д. Орлов, T. W. Eagar, K. I. Johnson, S A. Gedeon, H. S. Cho, D. W. Dickinson и многие другие.
Электрические процессы, которые сопровождают формирование соединения при контактной сварке, изучены достаточно полно . В настоящее время получены различные зависимости, позволяющие производить оценку величины сварочного тока и выделения тепла между сварочными электродами в зависимости от характеристик сварочной машины и параметров фазового регулирования [1, 8, 9]. Однако до настоящего времени отсутствует полная картина, представляющая взаимосвязь параметров качества сварного соединения, электрических параметров процесса сварки и параметров режима сварки в условиях шунтирования сварочного тока, что затрудняет выбор оптимальных параметров режима сварки.
Необходимым условием образования качественного соединения в процессе контактной точечной сварки является получение литого ядра сварной точки с заданными геометрическими размерами [10]. Размеры и качество сварки определяются количеством тепла, вложенного в точку. Следовательно, регулирование выделение энергии на участке «электрод- электрод» позволит стабилизировать качество соединений в условиях действия возмущений.
Цель работы - повышение стабильности качества контактной точечной сварки в условиях шунтирования тока на основе изучения тепловых и электрических процессов.
В работе была поставлена цель - повышение стабильности качества контактной точечной сварки в условиях шунтирования тока на основе изучения тепловых и электрических процессов.
На основании проведённого анализа существующих методик оценки тепловой обстановки в зоне сварки сделан вывод об эффективности применения аналитических методов для расчёта. Была предложена методика инженерного расчета баланса тепла при контактной сварке и представлены результаты численного моделирования.
На основании результатов исследования влияния шунтирования сварочного тока, на формирование соединения при контактной сварке предложена методика расчётного определения величины шунтирования тока и рекомендации по его компенсации.
Экономические расчёты позволили установить объём средств, затраченных на проведение полноценной исследовательской работы, который составил порядка 137 тысяч рублей. Для компенсации понесённых затрат необходимо заключение договора на проведение научно-исследовательских работ.
Результаты работы могут быть применены в производство в виде рекомендации по осуществлению коррекции режимов контактной сварки с учётом взаимного расположения сварных точек.
Таким образом, цель проекта достигнута.
