металлов. Рекомендации такого
рода, разумеется, весьма приближенны. При электрическом, да еще и
контактном нагреве любых металлов при разных размерах деталей время
включения тока — параметр трудно определимый. Для стыковой сварки в
зависимости от целого ряда технологических соображений используют
настолько разные мощности, что время включения тока в отдельных
случаях будет составлять миллисекунды, а в других — десятки секунд.
Рассмотрим причины такого отличия с помощью эксперимента и конкретных
расчетных примеров.
Еще в довоенные годы на заводе
«Электрик» проводились многочисленные эксперименты по стыковой -сварке
методом сопротивления стержней разных размеров из разных металлов.
Были установлены характерные зависимости необходимого времени включения
сварочного тока от его плотности для условий равно-прочности сварных
соединений. На основе опытов такого рода еще в 1950-х годах была
предложена эмпирическая формула
(3.8)где i — в
А/ма; t — в с.
Коэффициент А для
этой формулы был установлен по данным опытных графиков. Так, в частности,
для стальных стержней А =
84-10; для алюминиевых А = 124-20;
для латунных А =
18-н22; для медных А =
25-=-30.
И сама формула, и ее
коэффициенты получили распространение в руководствах по контактной сварке.
Действительно, если иметь в виду самое элементарное соответствие между
выделяемой током теплотой и теплотой,' необходимой для получения сварной
точки, то
(3.9)При сварке медных стержней (для
А =
27 и плотности тока i — 27
кА/см2) из формулы (3.8) получается, что время сварки
t
="1 с. Если для меди принято среднее значение удельного
сопротивления рср = 6 мкОм.см, ус — 4,2
Дж/(см3.°С), то получим:
Для стальных стержней при А = 9 по
формуле (3.8) получаем i = 9000
А/см2; t = 1 с.
Принимая рср = 80 мкОм-см, ус — = 5
Дж/(см3.°С), из (3.9) получаем Т = 1296
°С.
В обоих случаях получены
температуры, близкие к точке плав- ■ ления. Стоит обратить внимание при
этом на тот факт, что формула (3.8) не принимает в расчет контактные
сопротивления. Похоже на то, что это сопротивление не всегда играет
главную роль в энергетике свариваемого контакта. Проверим это
заключение на конкретных примерах. Для оценки величин холодных
стыковых контактов несколько упростим относящуюся к ним расчетную
часть, изложенную в п. 1.4.
