3. Использование эффекта Пельтье для сварки разнородных металлов

Вследствие проявления эффекта Пельтье в контакте разноименных металлов сварива­емые детали нагреваются неодинаково в зависимости от величины и знака теплоты Пельтье. Если послед­няя значительна, то ядро может сместиться в одну из деталей.

При разработке технологии точечной сварки уни­полярным импульсом тока особенно деталей с раз­личными теплофизическими свойствами следует учитывать характер и степень влияния эффекта Пельтье на формирование соединения.

Анализируя влияние этого эффекта на формирова­ние литого ядра, его размеры и положение в стыке, можно оценить его влияния на глубину взаимного проплавления деталей.[1]

Исходя из данных математической модели, была получена таблица проплавления где, глубина про­плавления детали из никеля h_Ni и стали h_ст, диаметр расплавленного контакта d_K и объем литого ядра Vя. В таблице представлены результаты расчета в абсо­лютных и относительных единицах. [1]

Расчет	hNi		hст		dK		Vя,
	м*103	%	м*105	%	м*103	%	м3*10-1
Без учета эффекта Пельтье	4,3	21,5	17,6	88	0,946	86	18,3
С учетом эффекта Пельтье,
полярность:
прямая	5,8	29	17,2	86	1,001	91	19,6
обрат­ная	3,4	17,3	18,2	91	0,899	81,8	16,8

Исходя из этого общий энергетический вклад в образо­вание литого ядра от проходящего тока (джоулева теплота) с теплотой от источника Пельтье в контакте деталь — деталь, получается, что последняя не превышает 3,5%. Поэто­му такое явление, как изменение положения литого ядра вследствие проявления эффекта Пельтье, невоз­можно объяснить с позиций суммарного теплового воздействия.

Этот феномен можно объяснить следующим обра­зом. Высокая скорость протекания процесса делает невозможной релаксацию локально выделяющейся в контактах энергии в объеме межэлектродной зоны. Значительное различие теплофизических свойств (в частности, теплопроводности) создает существенную асимметрию стоков теплоты в электроды и окружаю­щий металл. Важную роль играет также интенсив­ность тепловыделения в контакте деталь — деталь и мощность источников Пельтье. Поэтому влияние эффекта Пельтье на формирование литого ядра при сварке разноименных металлов можно оце­нить только комплексным путем при расчете элек­тротепловой обстановки в межэлектродной зоне с учетом специфических явлений, присущих данному виду сварки: контактных и термических сопротивле­ний, эффекта Пельтье, нелинейности теплофизичес­ких и термоэлектрических свойств и т.д.