ໃນຂົງເຂດການພັດທະນາຢ່າງໄວວາຂອງຍານພາຫະນະພະລັງງານໃຫມ່, ລະບົບການເກັບຮັກສາພະລັງງານ, ແລະການກະຈາຍພະລັງງານແຮງດັນສູງ-, ຄຸນນະພາບຂອງການເຊື່ອມຕໍ່ busbar ທອງແດງແມ່ນສາຍຊີວິດຂອງລະບົບສາຍສົ່ງໄຟຟ້າທັງຫມົດ. ຍ້ອນວ່າຄວາມຕ້ອງການຂອງອຸດສາຫະກໍາປ່ຽນຈາກພຽງແຕ່ "ການເຊື່ອມຕໍ່" ໄປສູ່ການຮັບປະກັນ "ອາຍຸຍືນ, ການສູນເສຍຕ່ໍາ, ແລະບໍ່ມີຂໍ້ບົກພ່ອງ," Inverter ໃນປະຈຸບັນໂດຍກົງຂອງຄວາມຖີ່ຂະຫນາດກາງ.Spot Welderໄດ້ກາຍມາເປັນອຸດສາຫະກໍາ-ການແກ້ໄຂມາດຕະຖານ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ເພື່ອນໍາໃຊ້ທ່າແຮງຂອງມັນຢ່າງແທ້ຈິງ, ຄວາມເຂົ້າໃຈຢ່າງເລິກເຊິ່ງກ່ຽວກັບຟີຊິກພື້ນຖານແລະການຄວບຄຸມຂະບວນການແມ່ນເປັນສິ່ງຈໍາເປັນ.
ຄູ່ມືນີ້ສະຫນອງການແບ່ງສ່ວນໃນ-ຄວາມເລິກຂອງເທກໂນໂລຍີ MFDC ໃນການເຊື່ອມໂລຫະ busbar ທອງແດງ, ກວມເອົາຟີຊິກຄວາມຮ້ອນ, ພາລາມິເຕີຂະບວນການເຕັມ, ການເຊື່ອມໂຍງວັດສະດຸທີ່ບໍ່ຄ້າຍຄືກັນ, ແລະໃນ-ການແກ້ໄຂບັນຫາຂອງສະຖານທີ່.
ຟີຊິກຫຼັກ: ເປັນຫຍັງ Copper Busbar Welding ຕ້ອງການ MFDC?
ທອງແດງເປັນສິ່ງທ້າທາຍທີ່ເປັນເອກະລັກໃນການເຊື່ອມໂລຫະເນື່ອງຈາກການນໍາຄວາມຮ້ອນສູງທີ່ສຸດ (ປະມານ $400 W/(m\\cdot K)$) ແລະການນໍາໄຟຟ້າ. ນີ້ຫມາຍຄວາມວ່າຄວາມຮ້ອນທີ່ສ້າງຂຶ້ນໃນລະຫວ່າງການເຊື່ອມໂລຫະແມ່ນ dissipated ຢ່າງໄວວາກັບອຸປະກອນການອ້ອມຂ້າງແລະ electrodes, ເຮັດໃຫ້ມັນຍາກທີ່ຈະປະກອບເປັນປະໂຍດການເຊື່ອມໂລຫະທີ່ຫມັ້ນຄົງ.
ອີງຕາມກົດຫມາຍຂອງ Joule, $Q=I^2Rt$, ການຜະລິດຄວາມຮ້ອນແມ່ນອີງໃສ່ການຕໍ່ຕ້ານການຕິດຕໍ່ລະຫວ່າງ workpieces ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ເນື່ອງຈາກວ່າຄວາມຕ້ານທານຫຼາຍ ($R$) ຂອງທອງແດງແມ່ນຕໍ່າຫຼາຍ.
ຊ່າງເຊື່ອມ AC ແບບດັ້ງເດີມ (50/60Hz) ທົນທຸກຈາກຄວາມເໜັງຕີງຂອງປະຈຸບັນ ແລະສູນ-ຈຸດຂ້າມຜ່ານ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ເກີດການຂັດຂວາງຄວາມຮ້ອນຊົ່ວຄາວ. ສໍາລັບທອງແດງທີ່ມີການປະຕິບັດສູງ, ການຢຸດຊົ່ວຄາວນີ້ເຮັດໃຫ້ຄວາມຮ້ອນສາມາດຫລົບຫນີໄດ້, ມັກຈະເຮັດໃຫ້ມີກະພິບດ້ານຫນ້າແຕ່ການເຊື່ອມໂລຫະທີ່ບໍ່ສົມບູນຫຼື "ເຢັນ" (ເອີ້ນວ່າ "ການເຊື່ອມ shunted").
ເຄື່ອງເຊື່ອມ MFDC ເອົາຊະນະສິ່ງນີ້ໄດ້ໂດຍການປ່ຽນກະແສໄຟຟ້າໄປສູ່ຄວາມຖີ່ສູງ (ໂດຍປົກກະຕິ 1000Hz) ແລະສົ່ງຜົນໃຫ້ໃກ້ກັບ-ການສັ່ນສະເທືອນ DC ທີ່ສົມບູນແບບ-ຮູບແບບຄື້ນຟຣີ. ການປ້ອນຂໍ້ມູນພະລັງງານຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງທີ່ໝັ້ນຄົງ, ຮັບປະກັນ:
- ການດຸ່ນດ່ຽງຄວາມຮ້ອນທັນທີ: ຄວາມຖີ່ສູງອະນຸຍາດໃຫ້ຄວບຄຸມລະດັບ millisecond-, ສ້າງຄວາມຮ້ອນພຽງພໍເພື່ອສ້າງເປັນ nugget ກ່ອນທີ່ຈະກະຈາຍຄວາມຮ້ອນສາມາດກະຈາຍພະລັງງານ.
- ການສ້າງ Nugget ທີ່ສອດຄ່ອງ: ກະແສໄຟຟ້າ DC ລຽບຮັກສາອຸນຫະພູມສະລອຍນ້ໍາ molten, ຫຼຸດຜ່ອນການຂັບໄລ່ (spatter) ແລະຮັບປະກັນຄວາມເປັນເອກະພາບ, ການເຊື່ອມໂລຫະເລິກ.
- ເຂດທີ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກຄວາມຮ້ອນຕໍ່າສຸດ (HAZ): ພະລັງງານມີຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນສູງຢູ່ໃນສ່ວນຕິດຕໍ່ການເຊື່ອມ, ເຊິ່ງເປັນສິ່ງສໍາຄັນສໍາລັບຊຸດແບດເຕີຣີ້ NEV ບ່ອນທີ່ຄວາມຮ້ອນຫຼາຍເກີນໄປສາມາດທໍາລາຍຈຸລັງທີ່ຢູ່ໃກ້ຄຽງຫຼື insulation.
ການຄວບຄຸມຂະບວນການເຕັມຮູບແບບ: Mastering the Welding Sequence
ການບັນລຸການເຊື່ອມໂລຫະ busbar ທອງແດງມີຄຸນນະພາບສູງ{{0}ຕ້ອງການຫຼາຍກ່ວາພຽງແຕ່ກໍານົດປະຈຸບັນ; ມັນກ່ຽວຂ້ອງກັບການເປັນລະບົບ, ຫຼາຍຂັ້ນຕອນຂອງຂະບວນການ -.
1. ກ່ອນ-ການກະກຽມດ້ານການເຊື່ອມ: ຂັ້ນຕອນທໍາອິດທີ່ສໍາຄັນ
ດ້ານທອງແດງປະກອບເປັນຊັ້ນອອກໄຊຢ່າງໄວວາທີ່ມີຄວາມຕ້ານທານສູງ. ການເຊື່ອມໂລຫະເທິງຊັ້ນນີ້ນໍາໄປສູ່ການຜະລິດຄວາມຮ້ອນທີ່ບໍ່ຫມັ້ນຄົງແລະການແຜ່ກະຈາຍຫຼາຍເກີນໄປ.
- ການທຳຄວາມສະອາດດ້ວຍກົນຈັກ: ໃຊ້ແປງເສັ້ນລວດ ຫຼືເຄື່ອງຂັດລະອຽດເພື່ອເອົາຊັ້ນອອກໄຊອອກ, ແນໃສ່ຄວາມໜາຂອງພື້ນຜິວ ($Ra$) ປະມານ $1.6\\mu m$.
- ການຫຼຸດທາດເຄມີ: ເຮັດຄວາມສະອາດພື້ນທີ່ເຊື່ອມດ້ວຍເຫຼົ້າ ຫຼື acetone ອຸດສາຫະກໍາເພື່ອເອົານໍ້າມັນ ແລະ ສິ່ງປົນເປື້ອນທີ່ອາດເປັນຄາບອນ ແລະເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມຮູຂຸມຂົນໃນການເຊື່ອມ.
2. ການຕັ້ງຄ່າພາຣາມິເຕີທີ່ແນະນຳ (ຕົວຢ່າງ: 3mm+3mm Pure Copper)
ຫຼັກການທົ່ວໄປສໍາລັບການເຊື່ອມໂລຫະທອງແດງແມ່ນ "ປະຈຸບັນສູງ, ເວລາສັ້ນ, ແຮງສູງ."
| ຂັ້ນຕອນຂະບວນການ | ພາລາມິເຕີ | ຊ່ວງທີ່ແນະນຳ | ຟັງຊັນ ແລະເຫດຜົນ |
| ບີບ |
ແຮງດັນໄຟຟ້າ (ຄວາມກົດດັນ) |
3.5 - 5.5 kN | ຮັບປະກັນການຕິດຕໍ່ໃກ້ຊິດແລະສະຖຽນລະພາບການຕໍ່ຕ້ານການຕິດຕໍ່ເບື້ອງຕົ້ນ. |
| ເຊື່ອມ | ກະແສເຊື່ອມ (I) | 18 - 25 kA | ກະແສໄຟຟ້າສູງແມ່ນມີຄວາມຈໍາເປັນເພື່ອເອົາຊະນະການນໍາຄວາມຮ້ອນສູງຂອງທອງແດງ. |
| ເຊື່ອມ | ເວລາເຊື່ອມ (t) | 150 - 300 ມລ | ເກັບຮັກສາໄວ້ສັ້ນເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍຄວາມຮ້ອນ; ມັກຈະສົ່ງໃນ 2-3 pulses. |
| ຖື | ເວລາຖື (ຄວາມກົດດັນ) | 100 - 200 ມລ | ຮັກສາຄວາມກົດດັນໃນລະຫວ່າງການແຂງຕົວເພື່ອປ້ອງກັນການຫົດຕົວແລະຮອຍແຕກ. |
3. ການຈັດການໄຟຟ້າ
- ວັດສະດຸ: Class 2 (CuCrZr) ຫຼື Class 3 (CuBe2) ແມ່ນມາດຕະຖານ. ສໍາລັບ busbars ຫນາທີ່ສຸດ, ໂລຫະ refractory ເຊັ່ນ Tungsten ຫຼື Molybdenum ບາງຄັ້ງຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອເພີ່ມຄວາມຕ້ານທານການຕິດຕໍ່ແລະຄວາມຮ້ອນສຸມໃສ່.
- ເລຂາຄະນິດ: ປາຍລັດສະໝີຂະໜາດໃຫຍ່ (ເຊັ່ນ: R50-R100 dome ຫຼືກรวยຕັດໜ້າຮາບພຽງ) ແມ່ນຕ້ອງການເພື່ອຈັດການຄວາມໜາແໜ້ນຂອງປະຈຸບັນ ແລະຫຼຸດການຫຍໍ້ໜ້າລົງ.
ການເຊື່ອມໂລຫະທີ່ແຕກຕ່າງ: ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ NEV ຂັ້ນສູງ
MFDC welders ດີເລີດໃນສະຖານະການເຂົ້າຮ່ວມສະລັບສັບຊ້ອນທົ່ວໄປໃນການຜະລິດຫມໍ້ໄຟ NEV:
- ທອງແດງ + ອະລູມິນຽມ:ນີ້ແມ່ນສິ່ງທ້າທາຍສູງເນື່ອງຈາກການສ້າງຕັ້ງຢ່າງໄວວາຂອງສານປະສົມ Intermetallic Brittle (IMCs). ການຄວບຄຸມທີ່ຊັດເຈນຂອງ MFDC ອະນຸຍາດໃຫ້ມີການເຊື່ອມໂລຫະທີ່ຄວບຄຸມທີ່ຈໍາກັດຄວາມຫນາຂອງຊັ້ນ IMC ສອງສາມໄມໂຄແມັດ, ຮັບປະກັນທັງຄວາມເຂັ້ມແຂງກົນຈັກແລະປະສິດທິພາບໄຟຟ້າ.
- ທອງແດງ + Nickel / Stainless Steel:ເນື່ອງຈາກ Nickel ແລະ Stainless Steel ມີຄວາມຕ້ານທານສູງກວ່າທອງແດງຫຼາຍ, ຄວາມສົມດຸນຂອງຄວາມຮ້ອນຈະປ່ຽນໄປສູ່ຄວາມຕ້ານທານທີ່ສູງກວ່າ-ຕາມທໍາມະຊາດ. ການແກ້ໄຂແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບການນໍາໃຊ້ Dissimilar Electrodes: ສູງ- electrode ຄວາມຕ້ານທານ (ເຊັ່ນ: Molybdenum) ຢູ່ດ້ານທອງແດງແລະມາດຕະຖານຂອງ electrode CuCrZr ຢູ່ດ້ານ nickel ເພື່ອສ້າງຄວາມສະເຫມີພາບການຜະລິດຄວາມຮ້ອນ.
ການປະເມີນຄຸນນະພາບແລະມາດຕະຖານອຸດສາຫະກໍາ
ຄຸນນະພາບການເຊື່ອມຕ້ອງໄດ້ຮັບການຢັ້ງຢືນໂດຍໃຊ້ທັງວິທີການທົດສອບທີ່ທຳລາຍ ແລະ ບໍ່ເປັນ-ການທຳລາຍ, ມັກຈະອ້າງອີງເຖິງມາດຕະຖານທີ່ເຂັ້ມງວດເຊັ່ນ: IPC-A-610 (ການຍອມຮັບການປະກອບເອເລັກໂຕຣນິກ) ແລະມາດຕະຖານສະເພາະຂອງລົດຍົນ ເຊັ່ນ: QC/T 413.
| ເມຕຣິກການປະເມີນ | ຄວາມຕ້ອງການມາດຕະຖານ | ການປະຕິບັດ MFDC |
| ຄວາມເຂັ້ມແຂງກົນຈັກ | ການທົດສອບປອກເປືອກ: ເສັ້ນຜ່າກາງ Nugget ($D$) $\\ge 5\\sqrt{t}$ | ຄວາມສອດຄ່ອງສູງ; ລ້າງ "ປຸ່ມ" ດຶງ{0}}ອອກຮູບແບບຄວາມລົ້ມເຫຼວ. |
| ປະສິດທິພາບໄຟຟ້າ | ການທົດສອບການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງອຸນຫະພູມ (ປະຈຸບັນຈັດອັນດັບ) | ອຸນຫະພູມການເຊື່ອມຕໍ່ເພີ່ມຂຶ້ນ $\\le 5^\\circ C$ ສູງກວ່າອຸນຫະພູມ busbar. |
|
ວິວ/ມິຕິ |
ຄວາມເລິກຫຍໍ້ໜ້າ | ຕ້ອງເປັນ $< 15%$ of the thinnest sheet thickness. |
| ໂລຫະ | ໂຄງສ້າງ Nugget | ໂຄງສ້າງເມັດພືດທີ່ເປັນເອກະພາບ; porosity ຫນ້ອຍ ຫຼື micro{0}}ຮອຍແຕກ. |
ໃນ-ການແກ້ໄຂບັນຫາເວັບໄຊ: ຄູ່ມືພາກປະຕິບັດຕໍ່ກັບບັນຫາທົ່ວໄປ
ເຖິງແມ່ນວ່າມີອຸປະກອນທີ່ດີທີ່ສຸດ, ຕົວແປຂອງຂະບວນການສາມາດນໍາໄປສູ່ການຜິດປົກກະຕິ. ນີ້ແມ່ນຕາຕະລາງປະຕິບັດສໍາລັບວິສະວະກອນພາກສະຫນາມ:
| ຂໍ້ບົກພ່ອງທີ່ສັງເກດເຫັນ | ການວິເຄາະສາເຫດຂອງຮາກ | ການແກ້ໄຂພາກປະຕິບັດ |
| Electrode Sticking/Adhesion | ຄວາມເຢັນບໍ່ພຽງພໍຫຼືຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງປະຈຸບັນຫຼາຍເກີນໄປ. | Increase cooling water flow rate (target $>6L/ນາທີ$); ໃຊ້ເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂອງໃບຫນ້າ electrode ທີ່ໃຫຍ່ກວ່າ. |
| Spatter/Expulsion ຫຼາຍເກີນໄປ |
ຜົນບັງຄັບໃຊ້ electrode ບໍ່ພຽງພໍ (ຄວາມກົດດັນ) ຫຼືຫນ້າດິນທີ່ບໍ່ດີ. |
ເພີ່ມການບີບອັດ/ກ່ອນ-ກຳລັງເຊື່ອມ; ໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າ workpieces ແປແລະສະອາດ. |
| ຈຸດເຊື່ອມເຊື່ອມທີ່ດຳ/ຖືກເຜົາ | ການຜຸພັງຂອງພື້ນຜິວຫຼືເວລາການເຊື່ອມຫຼາຍເກີນໄປ. | ປັບປຸງກ່ອນ{0}}ທໍາຄວາມສະອາດການເຊື່ອມ; ໃຊ້ເວລາການເຊື່ອມທີ່ສັ້ນກວ່າດ້ວຍກຳມະຈອນຫຼາຍອັນ; ພິຈາລະນາການປ້ອງກັນອາຍແກັສ inert. |
| ຄວາມເຂັ້ມແຂງ Weld ບໍ່ສອດຄ່ອງ | ຄວາມຕ້ານທານການຕິດຕໍ່ທີ່ມີການປ່ຽນແປງເນື່ອງຈາກການສວມໃສ່ຂອງ electrode. | ປະຕິບັດຕາຕະລາງທີ່ເຄັ່ງຄັດສໍາລັບການແຕ່ງຕົວຂອງ electrode ( resurfacing ) ແລະການທົດແທນ. |
ສະຫຼຸບ
ປະສິດທິຜົນຂອງການເຊື່ອມໂລຫະຈຸດ MFDCສໍາລັບ busbars ທອງແດງແມ່ນບໍ່ພຽງແຕ່ຂອບ; ມັນສະແດງເຖິງການປ່ຽນແປງພື້ນຖານໃນຄວາມສາມາດໃນການຜະລິດ. ມັນແກ້ໄຂສິ່ງທ້າທາຍທີ່ເກີດຈາກການນໍາຂອງທອງແດງສູງ, ສະຫນອງການເຊື່ອມໂລຫະທີ່ມີຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືສູງ (ໂດຍປົກກະຕິ 99.9%+ ຜົນຜະລິດ), ການປະຫຍັດພະລັງງານຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ (ຫຼຸດລົງເຖິງ 30% ເມື່ອທຽບກັບ AC), ແລະການຕິດຕາມຂະບວນການຢ່າງເຕັມທີ່.
ສໍາລັບວິສະວະກອນໃນ NEV ແລະອຸດສາຫະກໍາພະລັງງານ, ການໃຊ້ເຕັກໂນໂລຢີ MFDC ແມ່ນບໍ່ເປັນທາງເລືອກອີກຕໍ່ໄປ-ມັນເປັນເງື່ອນໄຂເບື້ອງຕົ້ນສໍາລັບການບັນລຸການເຊື່ອມຕໍ່ຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືສູງ-ແຮງດັນ, ສູງ-ທີ່ຕ້ອງການໂດຍລະບົບທີ່ທັນສະໄຫມ.
