Основы теории и технологии контактной точечной сварки
Методическое пособие - Разное
Другие методички по предмету Разное
коррелируется с изменением в этот период его сопротивления пластической деформации.
Кроме того, как и при традиционных способах КТС, уменьшению в процессе КТС сопротивления пластической деформации металла в зоне сварки ?Дt также способствует и уменьшение при сварке скорости пластической деформации ut.
Основное отличие характера протекания термодеформационных процессов при КТС с обжатием периферийной зоны соединения от их протекания при традиционных способах сварки заключается в особенностях характера силового взаимодействия деталей в контакте детальдеталь, в частности, в возможности их силового взаимодействия вне контура уплотняющего пояска в площади кольцевого контакта детальдеталь (см. рис. 3.2). Это оказывает существенное влияние на количественные параметры всех основных термодеформационных процессов, протекающих в зоне сварки, в частности, на величину напряжений в контуре уплотняющего пояска ?СРt и давления РЯt в расплавленного металла ядре.
Так, в приведенном на рис. 4.7 примере, детали в месте сварки сжимаются токопроводящими электродами неизменным усилием FЭt = 6 кН и обжимными втулками также неизменным усилием обжатия FОt = 3,4 кН (рис. 4.5, в). При этом в одном варианте сварки детали обжимаются втулками с внутренним диаметром dВВ, равным 16 мм (изменение параметров термодеформационных процессов в этом варианте сварки показано сплошными линиями), а в другом 24 мм (в этом варианте сварки штриховыми линиями).
Поскольку в приведенном примере детали в месте сварки собраны без зазора (? = 0 > FДt = 0), то в соответствии с уравнением (3.17) к моменту начала импульса тока усилие сжатия в площади свариваемого контакта FCt равно усилию сжатия деталей токопроводящими электродами FЭt, а усилие в кольцевом контакте FКt вне контура уплотняющего пояска равно усилию обжатия деталей FОt кольцевыми силовыми пуансонами.
С момента начала импульса тока вследствие нагрева и расширения металла в зоне сварки в контакте детальдеталь начинает формироваться рельеф (уплотняющий поясок), увеличивающаяся высота которого hПt определяется по зависимости (3.84). Вследствие этого детали между контурами уплотняющего пояска и внутреннего диаметра обжимной втулки прогибаются и своей упругостью передают в зону сварки часть усилия обжатия деталей FОt, равную усилию FУt, величину которого можно определить по зависимости (3.19), сопротивления деталей их суммарному прогибу на высоту уплотняющего пояска. Таким образом, в процессе сварки на стадии нагрева усилие сжатия в свариваемом контакте FCt увеличивается пропорционально увеличению высоты hПt уплотняющего пояска на величину FУt, а усилие сжатия деталей в кольцевом контакте FКt на эту же величину уменьшается.
Это сказывается на количественных параметрах всех термодеформационных процессов, протекающих в зоне сварки. Так, увеличение внутреннего диаметра обжимной втулки с 16 до 24 мм приводит к уменьшению усилия упруго прогиба деталей FУt, усилия сжатия в площади свариваемого контакта FCt, уменьшению диаметра уплотняющего пояска dПt, повышению температуры ТДt деформируемого металла и уменьшению его сопротивления пластической деформации ?Дt, а следовательно к уменьшению среднего значения напряжений в площади уплотняющего пояска ?СРt и давления расплавленного металла в ядре РЯt.
При КТС с обжатием периферийной зоны соединения также, как и при традиционных способах сварки, до начала плавления металла все усилие сжатия в свариваемом контакте FCt уравновешивается металлом, находящимся в твёрдой фазе, и следовательно в этот период согласно зависимостям (3.10) и (3.21) FCt = FПt.
В период после момента tНП начала плавления металла в свариваемом контакте до окончания импульса тока (при tНП < t ? tСВ) часть усилия сжатия в свариваемом контакте FCt уравновешивается давлением РЯt расплавленного металла в ядре, которое по его площади развивает усилие FЯt (3.9), а часть напряжениями в уплотняющем пояске, которые по его площади составляют усилие FПt (3.10). При этом, несмотря на уменьшение давления в ядре РЯt в процессе его формирования, усилие FЯt в его площади увеличивается, что обусловлено более быстрым увеличение площади ядра по сравнению с уменьшением в нем давления, что приводит к увеличению доли усилия FCt, уравновешиваемой усилием FЯt в площади ядра, и уменьшению на эту же величину доли усилия FCt, уравновешиваемой усилием FПt в площади уплотняющего пояска.
Таким образом, при КТС с обжатием периферийной зоны соединения в процессе сварки происходит не только перераспределение усилий сжатия в свариваемом контакте между уплотняющим пояском и ядром расплавленного металла, но и увеличение усилия сжатия в площади уплотняющего пояска. Это благоприятно сказывается на устойчивости процесса формирования соединения в части увеличения тепловыделения в начале процесса сварки и повышения устойчивости против образования выплесков в его конечной стадии.
4.2.3. Влияние режимов сварки на параметры термодеформационных процессов, протекающих в зоне формирования соединения
Параметры термодеформационных процессов, протекающих в зоне формирования соединения, зависят от многих факторов точечной сварки, в частности, рассм?/p>