СВАРКА И СВАРИВАЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Контактная сварка стержней
Нагрев стержней при контактной стыковой сварке осуществляется проходящим током плотностью /. Температуру нагрева АТ можно представить (рис. 2.12) как сумму
АТ = А 7 + А Тг, (2.53)
где ЛГі — равномерная составляющая, вызванная работой тока на удельном сопротивлении металла рг; Ті—неравномерная составляющая, вызванная контактным сопротивлением R. Равномерная составляющая
А7 = ~ (е*5®»' - 1), (2.54)
Р
где «о - (-^-Л /а. (2.55)
V ср ) о
Значения ) и коэффициента В приведены в табл. 2.3.
V ср Jо
Неравномерная составляющая АТ2 рассчитывается по-разному в зависимости от способа контактной сварки.
Контактная сварка сопротивлением. На стадии нагрева
дГ2 =--------- ^{2.56)
ср -/ Anat
где х — расстояниё от стыка до сечения, в котором определяется температура.
Удельное количество теплоты, выделяющейся в стыке:
о
V2 — . >
і
где k — коэффициент, зависящий от свойств металла и удельного давления (см. табл. 2.4). При большем удельном давлении коэффициент k меньше.
Температура сваривания металла (для стали 1520—1620 К) в стыке достигается при определенной продолжительности нагрева tH. Значения произведений j2tH приведены в табл. 2.4.
|
Д7 |
На стадии выравнивания температур после окончания нагрева при t>tw
Д 7 =
|
t |
|
Рнс. 2.12. Схема напева стержней прн стыковой сварке |
|
|
где ДГш — температура AT і в момент окончания нагрева; Ф — функция интеграла вероятности, берется по таблице в зависимости от величины аргумента:
|
A at |
Xй
Д Г, = ■
ср - у 4я at
(2.57)
В формулах (2.63) и (2.64) полное время с момента начала нагрева.
Контактная сварка с прерывистым подогревом и последующим оплавлением. Прерывистый подогрев рассматривают как не
прерывный в течение времени tH током меньшей плотности
/эф — /
где Z/ц — суммарная длительность периодов включения тока плотностью j.
|
ТАБЛИЦА 2.3 ЧИСЛЕННЫЕ ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ ДЛЯ РАСЧЕТА НАГРЕВА СТЕРЖНЕЙ [3]
|
Температуру Д7 определяют по формуле (2.60) с заменой / на /эф в формуле (2.61).
Неравномерная составляющая
от, =------ &=■---------------- Г -■-& +»“•' JL., (2.Ж)
ср V J дIt
о
|
где </2 = £/к/эф—мощность плоского источника теплоты.
0 «2 0,4 0,$ 08 1,0 и tfp(*)0t Рнс. 2.13. Номограмма для определения температуры стержней при прерывистом подогреве [2] |
Параметр Uк,~0,4ч-0,6 В (более высокие значения параметра соответствуют малым скоростям перемещения зажима машины и большим сечением стержней).
Численное определение ДГ2 производят по номограмме (рис. 2.13) через безразмерные параметры:температуру
ДГ2 Vtepftf>o. Время юр0£ и расстояние * л/_Ё^®_ .
<7a V а
Контактная сварка с непрерывным оплавлением. При оплавлении с равномерно возрастающей скоростью температура в околоконтактной области
ДТ = Гпл ехр £ — 0,92 (-А.)1/3 А J,
(2.59)
где Т„л — температура плавления металла; S — ускорение движения захвата.
Максимально допустимое ускорение
5Ма*=1.3^Лл-£и_у, (2.60)
с V ^д /
где Т д — температура пластического деформирования (для стали Гд=7704-970 К); ^о. с — околоконтактная зона стержня, прогретая выше температуры Гд),
Температура стыка после выключения тока определяется по формуле
ДТ = Тпл exp (mt) етіс mt, (2.61)
где t — время после выключения тока. Параметр
