Материал: Сварка и свариваемые материалы. Технология и оборудование

родистых сталей р^120 Н/мм2. Зависимость FCB от s обычно представляют в виде линейной функции: /гсв=£р5 и для мало­

кболее мягким режимам, так как FC1,S=/CB_i.

Впоследнее время часто используют программированные по току и усилию режимы точечной сварки [2, 5], что особенно

важно при соединении металлов, чувствительных к термоде­ формационному циклу, например, высокопрочных сталей. Для повышения пластичности соединений отпускают металл допол­ нительным импульсом тока. Жаропрочные металлы рекомен­ дуется также подогревать на стадиях обжатия и проковки. Плав­ ное повышение усилия в процессе сварки, например по экспо­ ненциальному закону, дает возможность снизить остаточные деформации и максимальные усилия, а также силу сварочного тока. Расчет усилия или программы его изменения можно вести, исходя из условия равновесия сил, действующих на сое­ динение {2}.

На стадии охлаждения вследствие несвободной усадки могут возникать значительные остаточные напряжения и несплошности, трещины и раковины, особенно при соединении отличающихся большим коэффициентом усадки алюминиевых сплавов и жаропрочных сплавов. Для предупреждения этих дефектов используют ковочное усилие (24-5) FCB (см. рис. 20.1). При этом следует обращать внимание на время прило­ жения ковочного усилия относительно момента включения тока. Обычно это время tH^0,02 s. Большое значение tK не в со­ стоянии предупредить образование дефектов в охладившемся металле, а малое вызывает значительное коробление узла. Время проковки обычно составляет 0,1—0,5 с и должно быть достаточно для снижения остаточных напряжений до безопас­ ного уровня.

Кроме параметров режима, заметно влияют на свойства соединений форма и размеры рабочей поверхности электродов (табл. 20.7). Для высокопрочных металлов и сплавов, сплавов алюминия и магния, чувствительных к массопереносу в кон­ такте электрод—деталь и свариваемых на больших токах, рекомендуются электроды со сферической рабочей поверхно­ стью. Однако в процессе эксплуатации на сфере появляется площадка, составляющая 50—70 % dn0H. В некоторых странах, например во Франции, в стандартах уже предусмотрены элект­ роды, обработанные под сферу с притуплением. Для других металлов и деталей малых толщин рекомендуют электроды с плоской рабочей поверхностью.

Указанный подход к выбору значений параметров режимов можно представить как статический с целью получения точек

РАЗМЕРЫ ЭЛЕКТРОДОВ И РОЛИКОВ, ММ* (ГОСТ 14111-77)

* При сварке алюминиевых сплавов Dp увеличивают на 25 %, Sp — на 20 — 50 % в выбирают большие значения R , R V

удовлетворительного качества, но ограниченного количества без учета воздействия на процесс разных случайных и направ­ ленных (прогнозируемых) возмущений. В последнее время на­ метился другой — динамический подход, основанный на ана­ лизе устойчивости процесса сварки (рис. 20.14). Условие устой­ чивости определяется, например, малой вероятностью (0,5 или 1 %) появления непроваров (dmin) и выплесков (dm«)• Однако при ухудшении, например, состояния поверхности деталей из

плеска. Для предупреждения этого дефекта рекомендуется использовать повышенные усилия для расширения границ dmax. При сварке сталей отмечается износ электродов (увеличение площади рабочей поверхности), что приводит к уменьшению плотности тока и появлению непроваров (рис. 20.14,6). В этом случае целесообразно повышать йИом, например, за счет увели­ чения тока или времени сварки. Поэтому при выборе режимов рекомендуется проверить их на устойчивость, изменяя ток и сварочное усилие, моделируя изменения состояния поверхности деталей и т. п. Режимы точечной и шовной сварки (рис. 20.15) ряда конструкционных металлов приведены в табл. 20.8—20.13.

Режимы рельефной сварки зависят не только от свойств свариваемого металла, но и от исходных размеров рельефа (высоты и диаметра) (табл. 20.14).

Подробно режимы рельефной сварки приведены в [4—6]. Определенные трудности возникают при точечной и шовной

сварке деталей неравных толщин и из разнородных металлов из-за смещения ядра в более толстую деталь или деталь с боль­ шими сопротивлением (рис. 20.16). Достаточное проплавление тонкой детали достигается за счет снижения теплоотвода в со­ ответствующий электрод (снижение его теплопроводности, применение тепловых экранов). Эффективно использование дополнительного обжатия деталей вокруг ядра (рис. 20.16,6),

рис. 20.16. Типовые циклограммы точечной и шовной сварки

рис. 20.16. Способы сварки деталей неравных толщин с использованием тепловых экранов (а) и обжатия пе­ риферии соединения (б)

что обеспечивает высокую концентрацию тока в контакте де­ таль-деталь без опасности появления выплеска.

Определенная специфика существует также при сварке де­ талей малых (<0,5 мм) и больших (>10 мм) толщин, компо­ зиционных материалов и металлов с защитными покрытиями

в знаменателе — для шовной; рабочие поверхности электродов и роликов плоские; в пер­ вой графе приведен тип циклограммы для точечной сварки (рис. 20.15); шовная сварка ве­

П р и м е ч а н и е . Условия сварки и обозначения см. в табл. 20.8.