Поскольку V —
Shoc и POD — pS, то осадочное
давление определится так:
(3.2)
В этом равенстве относительная деформация
(3.3)
где N — начальное
расстояние между губками. Из формул (3.2) и (3.3) получаем
(3.4)
где осадочное давление р
— в МПа. В этом случае t — в с, hoe
и Н — в м, коэффициент внутреннего трения
л — в
Дж.с/м3.
Физический смысл формулы (3.4) в
следующем: при любых температурных состояниях свариваемых стержней может
быть произведена Осадка с любой скоростью и тем самым будет
обеспечена заданная желательная деформация. Этим самым
провозглашается весьма существенный технологический принцип: нет
границ в использовании давлений для стыковой сварки. Они могут быть
любыми: от самых малых, используемых пока что в существующей практике
контактного нагрева, до самых больших, уровня взрывных
процессов.
Желательная или необходимая
деформация обусловливается прежде всего тем, насколько хорошо она
обеспечит вынос из плоскости контакта всех нежелательных загрязнений
металла. В конечном же итоге деформация создает в массе глубинных
чистых слоев металла прочную металлическую связь. Эти ответственные
технологические эффекты определяют не только величиной осадочного
давления, но и для каждого температурного состояния стержней — скоростью
действия осадочной силы. Практические расчеты по формуле (3.4) вполне
возможны. Конструкторам будущих стыковых машин они даже понадобятся.
Численные значения коэффициента внутреннего трения т) могут быть приняты,
вероятно, те, которые получены в гл. 1. Затруднения будут вызваны тем, что
значения г\
надо принимать для каких-то средних температур нагрева не только
плоскости контакта, но и некоторого, не очень по толщине определенного,
слоя металла вокруг плоскости контакта.
Формула (3.4) может дать
достоверное значение осадочного давления для деформации в ограниченных
пределах зажимных губок, если учитывать еще формулы (1.20) и (1.21):
полученные по формуле (3.4) значения давления надо умножить на
скобки
О +
~б7г)или 0 + 4" -§г) • Достоверность
формулы (3.4) можно проверить по данным И. Б. Баранова для холодной
сварки. Конкретный пример сварки медных прутков площадью сечения 1
см2 показал, что осадочное давление должно быть равным 1000
МПа. Для холодной меди в гл. 1 было определено значение т) = = 1200
Дж.с/см8. Осадка стержней происходит
приблизительно