Точечная контактная сварка листов
При точечной контактной сварке листов металла толщиной 5 теплота, выделяемая в зоне между электродами диаметром d3 (рис. 7.17, а), расходуется на нагрев свариваемого металла и уча
стков электродов, прилегающих к зоне сварки. Введенная в металл теплота условно разделяется на две составляющие:
G = ei + G2, (7.71)
где Q - теплота, затраченная на расплавление столбика металла
свариваемых листов высотой 25 и диаметром основания d3; Qi - теплота, затраченная на нагрев кольца металла шириной х = 4yJatCB, окружающего расплавленный металл. Условно принимают, что среднее приращение температуры металла в кольце составляет 0,25(ГПЛ - Тн).
|
Рис. 7.17. Распределение приращений температуры при точечной сварке: а - в момент выключения тока для определения выравнивания температур; б - действительное и расчетное |
С учетом объемов металла указанных областей оценим составляющие Q и 02:
б^О^бср^-Г,,); (7.72)
Q2 = 0,5*,nx(dэ + х)5ср(Тпп - Тн), (7.73)
где к = 0,8 - коэффициент, введенный для учета неравномерности нагрева кольца.
Если диаметр электрода в зоне контакта d3 неизвестен, можно
принимать его равным диаметру литого ядра сварной точки (см. рис. 7.17, а).
Температурное поле вокруг сварной точки в листах толщиной б после выключения тока и размыкания электродов сварочной машины рассчитывают, используя схему мгновенного нормальнокругового источника в тонкой пластине с теплоотдачей (штриховая линия на рис. 7.17, б):
где Q - количество теплоты, введенное в металл; г - расстояние от центра сварной точки; t - время, прошедшее с момента разведения
электродов; to - фиктивное время, характеризующее распределение теплоты по радиусу в пластине в момент выключения тока (можно принять, что to равно времени сварки).
Вследствие того, что начальное распределение температуры (сплошная линия на рис. 7.17, б) известно приблизительно, выражение (7.74) дает достоверные результаты лишь на стадии охлаждения при температурах центральной зоны сварной точки ниже 0,5(ГПл - Тн когда роль фиктивного времени to невелика. На этой поздней стадии мгновенная скорость охлаждения центральной зоны сварной точки может быть определена как
(7.75)
где Тн - начальная температура свариваемых листов. Скорость охлаждения возрастает при использовании жестких режимов сварки и внешнего водяного охлаждения.
