Основы теории и технологии контактной точечной сварки
Методическое пособие - Разное
Другие методички по предмету Разное
расчетными для тех же условий сварки и моментов формирования соединения.
Многочисленные сравнения расчетных и экспериментальных значений диаметра уплотняющего пояска для условий сварки деталей толщиной 1….4 мм из высоколегированных и углеродистых сталей, а также алюминиевых сплавов, показали, что их расхождения не превышают 10…20 %, что в определенной мере, отражает приемлемую для приближенных решений технологических задач степень адекватности термодеформационной модели процесса формирования соединения и реального процесса точечной сварки с обжатием периферийной зоны соединения [210…212, 243].
4.2. Изменение термодеформационных процессов на стадии
нагрева при традиционных способах точечной сварки
Описанные выше методики расчета основных термодеформационных процессов, протекающих в зоне сварки на стадии нагрева, предоставляют возможность определить их количественные значения в любой момент процесса формирования соединения при заданных параметрах режима сварки. Практически, это означает, что решение уравнений (3.11) или (3.17) относительно диаметра уплотняющего пояска при заданных параметрах режима сварки позволяет проводить численные эксперименты.
Моделированием процессов формирования точечных сварных соединений как при традиционных способах сварки, так и при способах сварки с обжатием периферии соединения по описанным выше методикам расчетов подтверждается существующее мнение [3, 16] о том, что формирование точечных соединений происходит по единой схеме, несмотря на изменение значимости влияния отдельных термодеформационных процессов, протекающих в зоне сварки, на формирование соединения на отдельных этапах цикла сварки, а также различия количественных их параметров. Так, во всех случаях контактной точечной сварки сохраняется временная последовательность протекания отдельных термодеформационных процессов в зоне сварки, значимость их влияния на процесс формирования соединения и характер изменения при сварке: температура металла в зоне сварки во время импульса сварочного тока, хотя и неравномерно, всегда увеличивается; среднее значение давления в свариваемом контакте, напряжения в площади уплотняющего пояска, а после начала плавления металла в свариваемом контакте и давление в ядре всегда уменьшаются по величине; разупрочнение металла в зоне сварки всегда возрастает, что сопровождается его пластическим течением и непрерывным увеличением площади свариваемого контакта [203…206, 210…212, 218, 243].
4.2.1. Изменение параметров термодеформационных процессов при традиционных способах точечной сварки
Из всех параметров процесса точечной сварки к настоящему времени экспериментально измерено с достаточной степенью надежности только изменение в процессе формирования соединения диаметра уплотняющего пояска, размеров ядра расплавленного металла и температуры в контактах электроддеталь. Сведения об остальных в большинстве носят предположительный характер.
Решение уравнения (3.11) термодеформационного равновесия процесса формирования соединения для традиционных способов сварки впервые (алгоритм показан на рис. 4.1) позволило рассчитать изменение в процессе КТС параметров основных термодеформационных процессов, определить их взаимовлияние и влияние на устойчивость процесса сварки. При этом установлено следующее (рис. 4.5) [203…206, 214…216, 218].
В процессе формирования точечного сварного соединения на стадии нагрева во время tСВ действия импульса сварочного тока происходит уменьшение среднего давления РСРt в контуре контакта детальдеталь, сопровождаемое его пластическим течением и непрерывным увеличением площади (диаметра dПt ) свариваемого контакта (рис. 4.5, а). Это является следствием того, что среднее значение напряжений в контуре уплотняющего пояска ?СРt, а после начала плавления металла в свариваемом контакте и давление РЯt в ядре, уменьшаются по величине. Причем, до начала плавления металла средние значения давления РСРt и напряжений ?СРt в контакте детальдеталь совпадают по величине.
Основными факторами, определяющими такое изменение напряжений в контуре уплотняющего пояска ?СРt и давление РЯt в ядре, являются разупрочнение металла в зоне сварки, которое проявляется в уменьшении его сопротивления пластической деформации ?Дt, а также уменьшение ширины уплотняющего пояска bПt, равной bПt = (dПt dЯt)/2 (см. зависимости (3.51) и (3.59)), из-за более быстрого увеличения диаметра ядра dЯt по сравнению с увеличением диаметра dПt уплотняющего пояска.
Основным фактором, определяющим уменьшение сопротивления пластической деформации металла в зоне сварки ?Дt является его разупрочнение вследствие увеличения температуры ТДt (рис. 4.5, а), которое по своему влиянию не только полностью компенсирует, но и превосходит упрочняющее действие монотонно увеличивающейся в процессе формирования соединения степени пластической деформации. Кроме того, уменьшению в процессе КТС сопротивления пластической деформации металла в зоне сварки ?Дt способствует и уменьшение при сварке скорости пластической деформации ut.
Монотонное изменение в процессе КТС напряжений в контуре уплотняющего пояска ?СРt и давления РЯt в расплавленного металла ядре не приводит к нарушению термодеформационного равновесия в площади свариваемог?/p>