1.2 Выбор параметров режима стыковой сварки сопротивлением

При сварке сопротивлением режим включает следующие параметры: ток I, продолжительность нагрева t_CB, усилие осадки F_oc или давление осадки р_ос, установочную длину деталей 2 1₀.

Выбор параметров начинают с определения оптимального соотношения между плотностью тока] и длительностью нагрева t_CB. При этом можно использовать эмпирическую формулу:

где j— плотность тока, А/см"; t_CB - время, с; к — коэффициент, равный 10 для стали диаметром до 10 мм, 8 — для стали диаметром более 10 мм, 20 — для алюминия, 27 — для меди.

На практике рекомендуются определенные соотношения между максимальным током и минимальной продолжительностью нагрева (таблица 1). Таблица 1-Плотность тока j и продолжительность нагрева t_CB при

ивлением сте	ржнеи из углеродистой стаг
S, мм2	J,A/ мм2	*св? С j
25	200	0.6
50	160	0,8
100	140	1,0
250	90	1,5

Усилие осадки влияет на тепловыделение в контакте и пластическую деформацию деталей. Для низкоуглеродистой стали рекомендуется давление осадки 10 — 30 МПа, а для цветных металлов — 3,0 — 15 МПа. Уменьшение давления облегчает нагрев металла, поэтому нагрев ведут при небольшом давлении, а при осадке его резко увеличивают.

Давление осадки при сварке легированных сталей может достигать 100-150 МПа. При выборе установочной длины деталей 21₀ учитывают два фактора: устойчивость деталей при осадке и теплоотвод в губки. Для деталей диаметром d 1₀⁼ (0,6 — 1,0) d. При сварке компактных деталей 21₀ выбирают в зависимости от сечения деталей S:

S,mm² 25 50 100 250

21₀ 3+3 4+4 5+5 6+6

1.3 Выбор параметров режима стыковой сварки оплавлением

Режим сварки оплавлением определяется следующими параметрами: припуском на оплавление А_да7, скоростью оплавления У_опл, током оплавления 1_от, величиной осадки под

током Д_осЭи ее скоростью V_oc, током осадки ^'Длительностью

6

7

осадки под током t_ocm или величиной осадки под током А „с, усилием F_oc или давлением Р_ос осадки, установочной длиной деталей 2/_{0 5} усилием зажатия деталей в губках машин ^_мж .

Основные параметры режима сварки выбирают на основании анализа формирования соединений. Припуск выбирают из условий получения равномерного нагрева по сечению, оптимального распределения температуры в деталях и слоя расплавленного металла на их торцах. Обычно А_ОЛ, составляет (0,7 — 0,8) общего припуска на сварку.

Величину припуска на осадку к_ос выбирают из условий удаления перегретого металла и окислов из стыка.

Таблица 2-Припуски на оплавление и осадку при сварке стержней из углеродистых сталей, мм

Диаметр стержня, мм	Оплавление
	непрерывное			с подогревом
	\,г, •	К	" not)		опл	К
5	^5~	2	-		-	-
10	^5	3	-		-	-
20	9	4	4		7	4
30	Ч2~	4,5	4		8	4
40	177	5	4		111	4
50	19	6	5		12	5
80	-	-	8		15	8
100	-	-	9		18	9

Скорость оплавления V_m, выбирают из условий получения определенного распределения температуры в деталях и высокой интенсивности оплавления перед осадкой. При сварке стальных деталей небольшого сечения скорость оплавления плавно возрастает от У_и= 0,1+0,5 мм/с до значения перед осадкой V_K~ 6-^8 мм/с.

Ток оплавления /_оя„ зависит от поперечного сечения свариваемых деталей и плотности тока j_oni, необходимой для их

оплавления. Величина j_nir, определяется следующими основными факторами: теплофизическими свойствами металла, скоростью

8

сближения деталей при оплавлении, величиной и формой их поперечного сечения, тепловым состоянием торцов. Ориентировочные значения плотности тока при оплавлении и осадке деталей сечением 200 — 1000 мм² приведены в таблице 3. Таблица 3 - Ориентировочные плотности тока оплавления }_тл и

осадки Л*

Металл	Jau , A/ MM 2		Лс,А/мм'
	Среднее	максимальное
Сталь: Низкоуглеродистая Высоколегированная Сплавы Алюминиевые Медные титановые	5-15 10-20 15-25 20-30 4-10	20-30 25-35 40-60 50-80 15-25	40-60 35-50 70-150 100-200 20-40

Давление осадки Р_(и. выбирают в зависимости от природы свариваемого металла и степени нагрева деталей (таблица 4).

Таблица 4-Ориентировочные давления осадки Р_ис при сварке оплавлением

Металл	Давление осадки, Мпа
	Непрерывным оплавлением	Оплавлением с подогревом
Сталь: Низкоуглеродистая Высоколегированная Сплавы Алюминиевые Медные титановые	60-80 150-220 120-150 250-300 30-60	40-60 100-140 30-40

Скорость осадки выбирают с учетом ее влияния на удаления окислов и перегретого металла из стыка при формировании соединений. Минимальное среднее ее значение должно составлять 20-30 мм/с для чугуна, 50-60 мм/с для высокоуглеродистой стали,

9

60-80 мм/с для низкоуглеродистой стали, 80-100 мм/с для сложнолегированных сталей и 200 мм/с для алюминиевых сплавов.

Установочная длина деталей выбирается по следующей зависимости

2/₀=А_ош+А_ис+А,

где А_А. — конечное расстояние между зажимами.

При сварке круглых стержней и толстостенных труб /„ = (0,7^-

где d — диаметр стержня или трубы. При сварке полос 2 /₀ < (4^5) S.

Усилие зажатия деталей Гзаж выбирают из условия предупреждения проскальзывания деталей в губках при осадке:

где к„ = 1,5 + 4 .

По результатам испытаний технологических образцов дается разрешение на сварку и приемку сваренного изделия, а также выдается заключение о пригодности к эксплуатации сварочного оборудования.