The Technique of Calculating the Parameters of the Process and Selection of Equipment for High-Voltage Condenser Welding

Abstract

МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА И ВЫБОРА ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ КОНДЕНСАТОРНОЙ СВАРКИ © 2018 С.В. Нескоромный, кандидат технических наук, доцент Ю.В. Панов, старший преподаватель Донской государственный технический университет, Ростов-на-Дону (Россия) Ключевые слова: сварка в твердой фазе; активация контактных поверхностей; магнитное давление; пластическая деформация; энергия; индуктор; толкатель; батарея конденсаторов. Аннотация: Необходимость изготовления металлоконструкций из цветных металлов в одно-и разнородном сочетаниях является актуальной задачей на производстве. Основными ограничениями при сварке крепежных элементов с корпусными деталями из цветных металлов являются разнотолщинность элементов, приводящая к неравномерному тепловоложению и теплоотводу, различие в электрических и теплофизических свойствах, а также вероятность образования интерметаллидных фаз за счет взаимной диффузии атомов приповерхностных слоев при протекании процессов растворения и фазовых превращениях. Анализ конструкционного выполнения узлов аппаратуры и трудностей их изготовления показал, что формировать сварное соединение необходимо преимущественно в твердой фазе, используя высококонцентрированные импульсные источники энергии. Наиболее полно этим требованиям удовлетворяет высоковольтная конденсаторная сварка с индукционно-динамическим приводом (ВКС с ИДП) для создания физического контакта соединяемых деталей. Авторами предложена методика расчета параметров процесса приварки крепежных элементов из цветных металлов к листовым элементам корпусных конструкций. Рассмотрена сущность процесса ВКС с ИДП. Приведены его энергетические параметры и геометрические параметры сборки, влияющие на качество сварного соединения. Проведенный ранее теоретический анализ процесса ВКС, экспериментальные исследования и проектные изыскания устройств ВКС позволили разработать научно обоснованный алгоритм расчета и выбора параметров технологического процесса и оборудования для его осуществления. Алгоритм предусматривает два этапа его реализации. На первом этапе осуществляется расчет временных параметров процесса. На втором этапе рассчитывают и выбирают параметры оборудования, инструмента, удовлетворяющие выполнению условия твердофазного объемного взаимодействия. На основе полученных данных осуществляется выбор комплектующих оборудования с оснасткой и последующая корректировка параметров сварки с учетом протекания процессов в твердой фазе. Для снижения трудоемкости расчетов было разработано программное обеспечение, которое позволит определить параметры процесса ВКС, энергетические и частотные характеристики оборудования и инструментаоснастки.