Головна

Виникнення електричного контакту при формуванні зварного з'єднання

  1. I частина. Вимірювання характеристик електричного струму.
  2. XЛОРОРГАНІЧЕСКІЕ З'ЄДНАННЯ
  3. Азотні сполуки та їх реакції, що протікають в процесі гідроочищення нафтових фракцій.
  4. Антична міфологія і виникнення грецької філософії. Мілетська школа. Проблема архе.
  5. Апаратура для виміру питомої електричного опору напівпровідників
  6. Армовані з'єднання. Розрахунок, конструювання
  7. Квиток 40. Вплив зовнішнього вигляду і невербальної поведінки на виникнення симпатії до партнера.

Найбільш поширеним методом зварювання в технології РЕА є зварювання тиском, яка стимулюється різними фізичними та фізико-хімічними факторами, головними з яких є вібрація і температура. Розрізняють такі види зварювання тиском: термокомпрессіонной, ультразвукову, струмами високої частоти, дифузійну, контактну, імпульсним нагріванням і ін. Для цих видів характерні деформація поверхонь, що зварюються при здійсненні зчеплення матеріалів і освіту сполуки за рахунок взаємного розчинення і дифузії з'єднуються матеріалів. Тиск і температура прискорюють ці процеси.

В технології МЕУ зварювання в більшості випадків проводиться на спеціальних контактних майданчиках, а в технології об'ємних виробів РЕА широко застосовуються стикова зварка, зварювання внахлестку і ін. (Рис. 3). Стислі поверхні не контактують всією площею, а стикаються тільки окремими її елементами.

Опір ділянки l провідника

R = pl / S,

де р - питомий опір провідника; S - площа перерізу провідника.

Опору моноліту і зварного паяного шва різні. З ростом тиску і температури в результаті деформації поверхні контакту, руйнування оксидних плівок і взаємної дифузії металів площа поверхні зіткнення збільшується пропорційно ступенями пластичності матеріалів та руйнування плівок.

При виникненні зварного з'єднання (рис. 4а) з усієї контактіруемие поверхні металів S1 механічний контакт здійснюється поверхнею S2. Однак тільки через частину S3 цієї поверхні, що містить проводять, полупроводящіе і супертонкі діелектричні плівки, може протікати струм. Мікроповерхность контакту для простоти аналізу можна прийняти круглої радіусом гк. Для двох поверхонь, що з'єднуються з радіусами кривизни Г] і г2 радіус гк можна обчислити за рівнянням Герца:

Мал. 3. Види зварних з'єднань:

а - паралельних плоских поверхонь; б - плоскою і циліндричної поверхонь; в - встик з утворенням гантелі; г - паралельних циліндричних поверхонь;

д - хрестоподібна; е, ж - кутовий

де Fд - Зусилля стиснення; ?1, ?2 - Коефіцієнти Пуассона контактуючих матеріалів; Е1, Е2- Модулі пружності.

Для мідних контактують круглої і плоскою (1 / г2 = 0) поверхонь (див. Рис. 3, б)

Мал. 4. Перетин (а) і профіль (б) зварного з'єднання:

S1 - Контактіруемие площа поверхні металів; S2 - Площа механічного (несе) контакту; S3 - Площа електричного контакту.

Перехідний опір такого з'єднання можна розрахувати, виходячи з таких міркувань. Лінії струму мають радіальний напрямок, а еквіпотенціальні поверхні являють собою концентричні півсфери.

Струм проходить через півсферу, і її опір Rп при радіусі r. товщині dr і питомому опорі р описується співвідношенням

Проинтегрировав це рівняння в межах від r = rk до г = ?,

отримаємо

Перехідний опір двох контактуючих поверхонь

Мал. 5. Сферична модель з'єднання (контакту) двох металів:

1 - сферичний контакт;

2 - лінії струму; г - радіус, півсфери

Мал. 6. Зміна відносного опору зварного з'єднання в

Залежно від числа Мікроконтактна майданчиків

Припускаючи, що число контактних мікроплощадок радіусом гк на всій поверхні контактної площадки одно n, результуючий перехідний опір

Оскільки сумарна площа поверхні контакту ,

де гпр - Радіус провідника.

або

Графік рівняння, представлений на рис. 6, показує, що збільшення числа Мікроконтактна майданчиків т вище певного значення не може істотно знизити опір контакту.

Наведені міркування дозволяють зв'язати значення перехідного опору з тиском, що чиниться на контакт при формуванні електричних з'єднань, і з твердістю, що з'єднуються. Наприклад, при з'єднанні круглих поверхонь найбільший тиск виникає в центрі контакту:

Опір контакту прямо пропорційно кубічному кореню модуля пружності металів Е і обернено пропорційно кубічному кореню зусилля стиснення Fд. Для оціночних розрахунків можна використовувати емпіричну формулу, справедливу при високих значеннях контактного тиску:

Отримані співвідношення мають велике значення при створенні нероз'ємних з'єднань зварюванням і накруткою, а також пружних електричних з'єднань (контактів).

 



Загальні відомості | Формування зварного і паяного з'єднань.

Механізм утворення зварних з'єднань | Формування з'єднань зварюванням тиском | Механізм утворення паяних з'єднань | Структура паяних з'єднань | Флюсування при пайку |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати