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本文对基于不均匀散热的O型环电阻对焊系统进行了研究。主要内容如下:
⑴针对小口径不锈钢O型环提出了一种断续加热,连续不均匀散热的接触对焊理论。该理论通过多次的断续加热,连续不均匀散热形成合适电阻对焊温度场,大大减小了接触电阻对焊接温度场的影响。采用保持恒定的焊接压力作为顶锻压力的施加方式。
⑵研制了一台O型环电阻对焊设备,该设备采用中频直流逆变式直流电阻对焊电源保证热输入能量的稳定,采用可编程控制器为控制核心对焊接过程中的焊接电流,焊接时间,焊接收缩量,焊接压力等焊接参数进行实时的监控。以工业触摸屏为人机交互界面,对各种焊接参数进行设定。
⑶设计了O型环专用电阻对焊夹具,该夹具可对静夹紧机构进行垂直方向的调整,对动夹紧机构进行水平方向的调整,因此为工件的对中提供了有利条件。通过视频观测单元再将工件接头部位放大5-10倍,确保了工件的精确对中。大大减小因工件装卡而产生的错边。该夹具采用创新型设计通过悬挂砝码以重力的方式作为保持和焊接压力一致的项锻加压机构。因此保证了焊接过程中,顶锻压力和焊接压力的高度一致与稳定。
⑷经过大量试验发现对薄壁不锈钢1Cr18Ni9TO型密封圈(φ3×0.5mm)以三次预热,一次焊接效果最佳。通过调整工艺参数,采用断续加热,连续不均匀散热的方式逐渐获得高温塑性区,大大增加了温度场的可控性,为精确控制焊接收缩量提供了有利条件。通过激光传感器反馈控制焊接时间,可精确控制焊接过程中的收缩量。经过焊接检验发现该工艺焊接强度较高,焊后通孔均匀,大大提高了产品的合格率。