تحقیق فرآیندهای جوشکاری مقاومتی Resistance Welding

تحقیق دانلودی فرآیندهای جوشکاری مقاومتی Resistance Welding

بخشهایی از متن:

مقدمه و کلیات :

فرآیندهای جوشکاری مقاومتی با فرآیندهای قبلی تفاوت کلی دارد .اتصال دو سطح توسط حرارت و فشار توأماً انجام می گیرد .فلزات به دلیل مقاومت الکتریکی در اثر عبور جریان الکتریکی گرم شده و حتی به حالت مذاب نیز می رسند...

فرآیندهای قوس الکتریکی حرارت در روی کار بوسیله هدایت و تشعشع توزیع می شود اما در فرآیندهای جوشکاری مقاومتی حرارت در عرض داخلی و سطح مشترک دو ورق در موضع اتصال در اثر عبور جریان الکتریکی تولید و منتشر می شود . جریان الکتریکی مذکور از طریق الکترودها و تماس آنها به سطح کار منتقل و یا از طریق ایجاد حوزه مغناطیسی احاطه شده در اطراف کا به قطعه القاء می شود . هر چند هر دو روش بر اساس حرارت مقاومتی پایه گذاری شده است اما معمولاً نوع اول فرآیند جوشکاری مقاومتی و دومی به فرآیند جوشکاری القائی نیز مرسوم شده است .

فاکتورهای شدت جریان و زمان از طریق دستگاه جوش قابل کنترل هستند ، اما مقاومت الکتریکی به عوامل مختلف بستگی دارد از جمله : جنس و ضخامت قطعه کار ، فشار بین الکترودها ، اندازه و فرم و جنس الکترودها و چگونگی سطح کار یعنی صافی و تمیزی آن .

.مقاومت 3 مقاومت تماس بین دو ورق مهمترین قسمت است. فلزات دارای مقاومت الکتریکی کم بوده بالنتیجه مقاومتهای 1و3و5 اهمیت بیشتری پیدا می کنند . مقاومتهای 2و4 بستگی به ضریب مقاومت الکتریکی و درجه حرارت قطعه کار دارد .مقاومتهای 1 و 5 ناخواسته بوده و باید حتی المقدور آنرا کاهش داد . تمیزی سطح کار و الکترود و نیروی فشاری وارد بر الکترود عوامل تقلیل دهنده این مقاومتها (1و5) می باشند .

از نظر اقتصادی لازم است که فاکتور زمان حتی المقدور کاهش یابد . که در نتیجه جریان الکتریکی لحظه ای بالا در حدود 10000 3000 آمپر با ولتاژ 10 5/0 ولت مورد نیاز است . انواع مختلف روش های جوشکاری مقاومتی به روش ایجاد مقاومت موضعی بالا و تمرکز حرارت در نقطه مورد نظر ارتباط دارد ، ولی به هر حال تماس فیزیکی بین الکترودهای ناقل جریان الکتریکی و قسمت هایی که باید متصل شوند نیز مورد نیاز است . بطور کلی فرآیندهای جوشکاری مقاومتی یکی از بهترین روش ها برای اتصالات سری است .

...

فر آیند جوشکاری مقاومتی نقطه ای Resistance Spot Welding

این فر آیند برای اتصال ورق های لب رویهم Lap یا سیم به ورق و یا سیم بر روی سیم بکاربرده شده و یکی از فرآیندهای مقاومتی می باشد که اتصال در اثر ذوب موضعی بوسیله تمرکز جریان الکتریکی بین الکترودهای استوانه ای انجام می شود ، این فرآیند به طور وسیعی در صنایع لوازم خانگی ، اتومبیل سازی و غیره بکار می رود. همانطورکه در مقدمه و کلیات توضیح داده شد قطعه کار بین الکترودها تحت فشار قرار گرفته و جریان از طریق ترانسفورماتور و بازوها به الکترود ها و سپس قطعه کار عبور می کند . جوش به صورت دکمه یا دیسک هایی بین دو لایه ورق لب رویهم بوجود می آید.

1)الکترود و اندازه دکمه جوش : تمرکز جریان الکتریکی به وسیله سطح تماس بین الکترود و کار انجام می شود .استحکام برشی “دکمه جوش” (nugget)باید به اندازه ای باشد که اگر تحت تنش قرار گرفت شکست در منطقه اطراف دکمه در ورق ایجاد شود . قطر الکترود و ضخامت ورق نیز باید به تناسب انتخاب شوند ، در عمل بین قطر الکترود ، ضخامت ورق و پارامترهای دیگر کار روابطی وجود دارد که با کمک جداول راهنما مشخص و به کار می برند : جداول (1201 و 1301 و 1401) قطر دکمه جوش معمولاً نزدیک به قطر الکترود است .

باید در نظر داشت که بعلت پیچیدگی در اطراف جوش ، تنش اعمال شده بر روی جوش (تحت نیرو) کاملاً تنش برشی نیست و در این حالت نرمی و انعطاف پذیری ورق بر روی خواص جوش اثر دارد . معیار مفید از نرمی و انعطاف پذیری جوش نسبت استحکام کششی عرضی و استحکام برشی آن می باشد که برای ماگزیمم نرمی این مقدار 1 و برای حالت تردی حدود صفر است . این نکته در مورد جوشکاری فلزات حساس در مقابل سخت شدن (quench hardening)حائز اهمیت است .

همانطور که قبلاً اشاره شد سطح تماس بین الکترود و قطعه کار اهمیت زیادی دارند . معمولاً الکترود را به صورت یک میله استوانه ای با قطر مورد دلخواه نمی سازند ، بلکه آن را بزرگتر ساخته و نوک آنرا با زاویه 30 درجه به صورت مخروطی می تراشند ، که نوک آن بنابر موقعیت کار به شکل ها و طرح های مختلف ساخته شده شکل (7801) و بنابروضعیت و طرح اتصال به بازوهای مختلفی بسته می شوند.

نیاز به هدایت الکتریکی و حرارتی بالا همراه با خواص استحکامی و مقاومت سایشی خوب در درجه حرارت کار موجب شده تا جنس الکترود و شکل و اندازه آن مورد توجه قرار گرفته و درست انتخاب شود . افزایش فشار بر روی الکترودها علاوه بر اینکه موجب تماس بهتر دو سطح و پائین آمدن مقاومت الکتریکی تماسی (R5. R1) می شود ، گاه باعث شکسته شدن لایه اکسیدی سطحی نیز خواهد شد . از نظر کلی نیروی فشاری بالاتر روی الکترود مطلوب است ولی در جوشکاری فلزات با مقاومت الکتریکی کم ، نیروی زیاد چندان جالب نخواهد بود زیرا باید مقاومتی در بین دو ورق در موضع جوش وجود داشته باشد تا حرارت لازم ایجاد شود . از طرف دیگر نیروی زیاد باعث اثر گذاری روی سطح ظاهری ورق در موضع جوش و احتمالاً تغییر فرم الکترود نیز خواهد شد . نیروی وارده معمولاً برای چند سیکل پس از قطع شدن جریان الکتریکی نگهداشته شده و اندکی نیز افزایش می یابد و سپس رها می شود.