Контактная сварка - Расплав
Подробности- Подробности
- Опубликовано 25.05.2012 15:55
- Просмотров: 27081
При стыковой сварке расплав торцов взаимодействует в образующейся парогазовой средой и может кристаллизоваться до начала осадки. Его температура на участках кратковременно горящей дуги достигает 5000—6000° С, а. на участках кристаллизации, расплава - 1300—1400° С. При неинтенсивном оплавлении и плохом прогреве всегда возможны участки, где расплав кристаллизуется и окисляется, что ухудшает качество. Степень окисления торцов с повышением температуры перегрева расплава из-за испарения металла и окислов уменьшается. Температура кристаллизации окисных пленок при увеличении в расплаве хрома (Ti, А1 и др.) повышается, а при повышении содержания никеля (Мп, Мо и др.) — понижается (рис. 13). Поэтому стали с повышенным содержанием хрома перегревают в стыке при оплавлении более сильно, чем стали о марганцем или никелем.
При деформации расплав, растекаясь, смачивает поверхности, растворяет примеси и, заполняя неровности, может взаимодействовать с образовавшимися ранее на закристаллизовавшемся металле окислами или деформироваться с формированием связей или при их отсутствии. Чистые" поверхности расплава взаимодействуют с образованием общей жидкой прослойки. Из-за больших скоростей деформации? Расплав, заполнивший неровности, деформируется пластически без существенного выдавливания, хотя и течет к наружной поверхности стыка направленно.
После осадки рекристаллизация наклепанного металла и формирование общих зерен продолжаются. Образование общих зерен в зоне контакта и зарастание пор связано g температурой и длительностью, а также со строением и свойствами металла и окисных пленок. Твердые пленки при деформации могут внедряться в металл и участвовать в формировании связей (алюминий и его сплавы).
Если твердость окисла мала, а температура его плавления выше температуры соединяемого металла, то разрушение пленок затруднено
и их влияние может быть ослаблено только при больших степенях деформации и малых ее скоростях.
Тугоплавкие окисные пленки легче разрушаются при больших скоростях деформации и наличии расплава. Некоторые окислы могут растворяться в жидком твердом металле или взаимодействовать с элементами (например, G углеродом), дающими газообразные продукты соединения (СО, С02).
Образующийся в точке расплав с температурой (1,1—1,15) перемешивается электромагнитными силами, создаваемыми сварочным током, и граница раздела между деталями исчезает. Пластическая деформация от усилия сжатия и в результате увеличения объема расплава сопровождается течением металла в зазор между деталями. Выдавливаемый поясок металла, равный или превышающий вмятину от электрода, надежно защищает расплав от воздуха. За пояском при деформации между деталями образуется зазор. При плавлении объем металла увеличивается скачкообразно, причем преимущественно по оси электродов (радиальному увеличению препятствуют поясок и соседние более холодные слои металла). В зависимости от степени деформации и температуры металла это увеличение достигает (0,07—0,1) 6.
При точечной сварке- ядро кристаллизуется в момент резкого спада тока или несколько позднее, если спад медленный. Большие скорости охлаждения из-за теплоотвода в голодные слои металла и электроды тормозят объемную диффузию и создают условия для образования особых структур с неравномерным химическим составом металла. Образующиеся вытянутые кристаллы (дендриты) при кристаллизации растут в направлении максимального теплоотвода. Структуру металла соединения и его свойства регулируют скоростями нагрева и охлаждения, а также скоростью и степенью пластической деформации.?
Взаимосвязь температуры, давления и длительность их действия
Температура сварки Г0 характеризует подвижность частиц и, как следствие, способность к пластической деформации и диффузии, а давление рс, величину К и скорость деформации неровностей и, как следствие, длительность сварки
Уменьшение неровностей, очистка поверхностей и предупреждение их окисления снижают требуемые р0 и Тс. Поэтому в защитных средах металлы с расплавлением и без него сваривают при меньших давлениях и деформациях, чем на воздухе.
Минимально допустимая Тс зависит от величины упругих сил, разрушающих соединение после снятия"нагрузки, а максимальная определяется пережогом, оплавлением границ зерен и насыщением газами. Повышение, усиливая деформацию металла и ускоряя формирование связей, уменьшает. При малых увеличение настолько велико, что сварка некоторых металлов невозможна.
На t влияет пластичность соединяемых материалов и соотношение между выбранным давлением и пределом текучести металла при данных скоростях деформации степенях деформации и схемах деформации.
При больших 0Д и К J характерных для контактной сварки, ат может повышаться в несколько раз. Преждевременное снятие р0 ' при точечной сварке сопровождается образованием пор, а при стыковой сварке — надрывами. Поэтому снимают после завершения кристаллизации расплава и охлаждения до температур, при которых упругие напряжения не в состоянии разрушить соединение. Термодеформационный цикл, описываемый совмещенными во времени графиками tc и рс, существенно влияет на формирование и структуру соединения и выбирается с учетом материала и вида сварки.
На рисунке помимо влияют дополнительные усилия, затрачиваемые на деформацию деталей при их плохой сборке или на деформацию колец при осадке.
Электрическое сопротивление
Сопротивление между электродами, зависящее от 2?д, /?к, /?эд, понижается в увеличением.
Сопротивление деталей 7?л определяется длиной средней линии тока /т в детали, площадью F участка, проводящего ток, и средним удельным сопротивлением рт в заданном диапазоне температур.
Из-за растекания тока в деталях (см. рис. 1) сопротивление при точечной сварке меньше сопротивления цилиндрического столбика
металла высотой 26 I диаметром контакта с деталью dK. При характерном для точечной сварки отношении » 3 и 5 уменьшение составляет
соответственно 0,82 и 0*84. По мере нагрева в соответствии с изменениями р и dK в начале увеличивается, а затем с резким увеличением снижается.
При рельефной сварке Rn определяется формой рельефа и его предварительной деформацией, а при шовной также шунтированием тока ранёе сваренными точками. При стыковой сварке определяется меняющимся положением токопроводящих участков между деталью и электродом.
Комментарии
С уважением,
Иванов Владимир Иванович
ООО "Икар Лтд"
тел.:(843)562-01-02(доб.325)
г.Казань
RSS лента комментариев этой записи