Шинопроводисе използват все повече в настоящия нов енергиен сектор, включително индустрии като електрически превозни средства, съхранение на енергия и енергийни системи. С напредването на технологиите материалите за шинопроводи са еволюирали от мед до медно-никелови, медно-алуминиеви, алуминиеви и графенови композити. Тези шини разчитат в голяма степен на формоване и заваряване, тъй като трябва да се свържат с батерии, електрически системи за управление и други компоненти. Заваряването на краищата и средните секции е от решаващо значение за тези връзки, сдифузионно заваряванекато основният метод за формиране на шини.
Видове шиниОборудване за дифузионно заваряване
Има два основни вида оборудване за дифузионно заваряване на шини. Единият е съпротивително дифузионно заваряване, което директно нагрява основния материал чрез силен ток. Другият е високочестотно дифузионно заваряване, при което графитът се нагрява и пренася топлина към основния материал. И двата метода нагряват основния материал до определена температура и под високо налягане образуват твърдофазна връзка, постигайки ефекта на дифузионно заваряване. Използваният метод на нагряване зависи от материала на шината.
Съпротивително дифузно заваряване
Съпротивителното дифузионно заваряване се използва главно за медни шини, тъй като медта има висока точка на топене и проводимост. За осигуряване на равномерно нагряване и ускоряване на процеса се използват графитни електроди. Горният и долният електрод провеждат силен ток към медната шина, нагрявайки я чрез контактно съпротивление между множество слоеве медно фолио. Самите графитни електроди също генерират топлина поради високата си устойчивост. Това комбинирано нагряване може да повиши температурата на медната шина до над 600°C, достигайки до 1300°C, което позволява успешно дифузионно заваряване под високо налягане.
Високочестотно дифузионно заваряване
Високочестотното дифузионно заваряване е подходящо за алуминиеви шини, медно-никелови шини, медно-алуминиеви шини и композитни шини като комбинации от мед и неметали. Този метод използва индиректно нагряване, което го прави идеален за заваряване на сложни материали. При високочестотно дифузионно заваряване графитът се нагрява и след това пренася топлината към основния материал, като температурите достигат до 1200°C. Под високо налягане материалите образуват здрава връзка.
Дифузионно заваряване на различни материали за шини
Медните материали са относително по-лесни за заваряване поради стабилността на техните оксиди. По-дебелите медни шини, като тези, използвани в енергийните системи, изискват дифузионно съпротивително заваряване поради високата ефективност на нагряване. Те могат да бъдат с дебелина до 50 mm със заваръчна площ от 200x200 mm. По-тънките шини, като тези, използвани в електрически превозни средства, обикновено с дебелина 3 mm със заваръчна площ 25x50 mm, могат да използват или резистентно, или високочестотно дифузионно заваряване.
Алуминиевите шини са по-предизвикателни поради точката на топене на алуминия (670°C) и много по-високата точка на топене на алуминиевия оксид (2000°C). За алуминия обикновено се използва високочестотно дифузионно заваряване, като материалът се почиства предварително, за да се отстранят оксидите. Температурата на дифузия обикновено е под 600°C.
Медно-никеловите шини се състоят от множество слоеве медно фолио с покритие от никелово фолио за устойчивост на износване и корозия. Високочестотното дифузионно заваряване обикновено се използва за справяне с голямата разлика в електрическото съпротивление между мед и никел. Композитните шини, като мед, комбинирана с графен, изискват високочестотно дифузионно заваряване, за да се контролира прецизно процеса на нагряване и да се избегне повреда на основните материали, докато се постига дифузия.
Методи под налягане при дифузионно заваряване на шинимашина
Дифузионното заваряване изисква високо налягане, което може да се приложи с помощта на усилватели въздух-течност, хидравлични системи или серво системи. Традиционните методи използват предимно хидравлични системи за тяхната стабилна производителност и висока сила. В днешно време сервопресоването става все по-популярно заради прецизния контрол на налягането и регулируемото изместване, осигуряващо висока точност на размерите на заварения продукт.
Заключение
Това е кратък преглед на дифузионното заваряване на шини. Ако търсите правилния метод за заваряване на шини, тази статия трябва да даде някои отговори. С непрекъснатото развитие на заваръчната технология се възприемат все по-иновативни техники, за да отговорят на изискванията на съвременното общество.
Време на публикуване: 20 септември 2024 г
