Przeprowadzono kompleksowe badania procesu zgrzewania rezystancyjnego punktowego, które obejmowały teorię, symulacje komputerowe oraz weryfikację laboratoryjną. Opracowano modele symulacyjne jedno- i dwuwymiarowe. Na potrzeby modeli symulacyjnych wyznaczono eksperymentalnie własności fizyczne materiałów zgrzewanych (rezystancję właściwą, ciepło właściwe i przewodność cieplną). Rozważono zastosowanie nowych, alternatywnych czynników chłodzących i zweryfikowano doświadczalnie przydatność i efektywność tych czynników i technik chłodzenia. Ponadto zmodyfikowana została konstrukcja elektrody dla zgrzewania większym prądem w zdecydowanie krótszym czasie.
EN
Comprehensive tests of spot resistance welding included theoretical approach, computer simulation and laboratory verification. One- and two-dimensional simulation models were developed for the purpose of the tests. Physical properties of welded materials were experimentally determined for the purposes defined by the said simulation models (specific resistance, specific heat and heat conduction). The use of new alternative cooling media was considered and the usability and efficiency of such media as well as of cooling techniques were experimentally verified. In addition, the design of an electrode was modified in order to enable welding with higher current and at a considerably shorter time.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Wprowadzanie nowych materiałów, takich jak np.: stale dwufazowe, stale typu TRIP (ang. Transformation Induced Plasticity Steel), stopy aluminium lub łączenie bardziej złożonych połączeń materiałów różnoimiennych (trzech blach) o różnym składzie i różnej grubości stanowią wyzwanie dla technologii zgrzewania rezystancyjnego. W artykule opisano możliwości oprogramowania SORPASR które jest profesjonalnym oprogramowaniem służącym do symulacji i optymalizacji procesu zgrzewania rezystancyjnego. Oprogramowanie jest wykorzystywane do oceny zgrzewalności materiałów przez symulowanie procesu zgrzewania i przewidywanie efektu końcowego, w tym wielkości jądra zgrzeiny. Oprogramowanie umożliwia ponadto optymalizację procesu zgrzewania i symulację właściwości złączy zgrzewanych po zgrzewaniu, ocenę jakości zgrzeiny pod kątem przemian mikrostrukturalnych oraz rozkładu twardości i wytrzymałości w określonych warunkach obciążenia, wyznaczenie pola parametrów zgrzewania. Dostępna jest wersja 2D i 3D. Ta ostatnia pozwala na modelowanie złożonych zjawisk, np. bocznikowania prądu, lub zgrzewania wielogarbowego.
EN
The implementation of new materials such as dual phase (DP) steels, TRIP steels (Transformation Induced Plasticity Steel) and aluminium alloys or joining more complex dissimilar materials (three sheets/plates) having various thicknesses and various chemical compositions pose serious challenges in terms of resistance welding technologies. The article presents the possibilities of the professional SORPAS® software programme used for simulating and optimising resistance welding processes. This software programme assesses the weldability of materials by simulating welding processes and forecasting the final result, including the size of the weld nugget. In addition, the software enables the optimisation of welding processes, the simulation of post-weld joint properties, the assessment of weld quality in terms of microstructural transformations, hardness distribution and strength in specific load conditions as well as makes it possible to determine the field of welding parameters. Available versions of the software are designated as 2D and 3D. The latter version enables the modelling of complex phenomena, e.g. shunting or multi-projection welding.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The article presents the process of resistance welding in relation to the expulsion of liquid metal from the weld nugget. The research-related tests involved the synchronic recording of welding process parameters such as welding current and voltage as well as electrode force and travel. The phenomenon of expulsion was filmed using a high speed camera. The tests aimed to determine the most effective parameter as regards the detection of expulsion as well as the accurate determination of the moment of expulsion in relation to the above-named parameter. During the tests it appeared that the most favourable parameter was the force of electrodes. The tests required the precise synchronisation of the recording of process parameters with the recording of images (using the camera). The uncertainty of expulsion time determination was estimated at 0.1 ms. The research-related experimental tests were focused on the possibility of eliminating expulsion by stopping (blocking) the flow of welding current. In the case of expulsion, the process of welding was continued with a delayed second current pulse. The force signal, on the basis of which the expulsion detection was performed, was analysed using a dedicated controller which implementing the algorithm of discreet differentiation. The tests were performed using an inverter welding machine having an internal transformation frequency of 10 kHz. In this study, SORPAS software-aided FEM analysis was performed to analyse the possibility of the effective reduction of the expulsion phenomenon.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.