ТЕПЛОВЫЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ СВАРКЕ
Большинство существующих способов сварки основано на нагреве материала до пластического состояния или плавления. Необходимую для этой цели теплоту получают от источников энергии, которые различаются между собой по характеру выделения теплоты, мощности, продолжительности действия, скорости движения и другим признакам. Свариваемые изделия различают по свойствам материала, форме и размерам. Если принять во внимание условия, при которых происходит сварка,— подогрев, искусственное охлаждение, теплоотдачу, то число независимых параметров, подлежащих учету в расчетах тепловых процессов при сварке, окажется довольно значительным.
Один из основных вопросов, рассматриваемых в теории тепловых процессов при сварке, — определение условий, при которых достигаются необходимый нагрев изделия и его сваривание. Однако этим не исчерпывается назначение теории. Нагрев и охлаждение вызывают разнообразные физические и химические процессы в материале изделия — плавление, кристаллизацию, структурные превращения, объемные изменения, появление напряжений и пластических деформаций. Эти процессы приводят к глубоким изменениям свойств и состояния материала и влияют на качество всей конструкции в целом. Чтобы определить характер протекания указанных процессов, необходимо знать распределение температур в теле и изменение его во времени в каждом отдельном случае. Это второй основной вопрос, рассматриваемый в теории тепловых процессов при сварке.
Обе эти задачи решаются единым методом. Разделение их условно и должно лишь подчеркнуть, что помимо основного требования — получить сварное соединение — есть ряд дополнительных условий, которые необходимо иметь в виду, осуществляя процесс сварки. Теория тепловых процессов при сварке представляет собой часть общей теории теплопроводности в материалах. Естественно, она использует ряд понятий и законов, известных из теории теплопроводности, применяя их к специфическим условиям сварки. Основной вклад в развитие теории тепловых процессов при сварке сделан академиком Н. Н. Рыкалиным и другими советскими учеными [22].
