4. Технология конТакТной сварки

 
и ее скорость V
ос
, длительность осадки под током t
ос.т
, ве-
личина осадки под током Δ
ос.т.
, усилие осадки F
ос
 
или давление осадки p
ос
, 

---

106
Т
еория
и
Технология
конТакТной
сварки
установочная длина детали l
0
. Задают также напряжение холостого хода ма-
шины U
2х
и программу его изменения. При сварке импульсным оплавлени-
ем указывают также частоту f
к
 
и амплитуду колебаний A
к
 
подвижной плиты 
машины. При сварке оплавлением с подогревом задают температуру подо-
грева T
под
, длительность подогрева t
под
, число импульсов подогрева и их дли-
тельность t
имп
, припуск на подогрев Δ
под
.
Скорость оплавления V
опл
выбирают из условий получения определенного 
распределения температур в деталях. Она зависит от плотности тока, степени 
подогрева и марки стали. При сварке непрерывным оплавлением она постепен-
но возрастает от 0 до 6–8 мм/с. Средняя скорость для заготовок из низкоугле-
родистой стали составляет 0,5–1,5 мм/с, а заготовок из легированной стали — 
2,5–3,5 мм/с. При сварке с подогревом она зависит от интенсивности нагрева 
или его длительности. Средняя скорость в этом случае для низкоуглеродистой 
стали составляет 1,5–2,5 мм/с, а для легированной — 3,5–4,5 мм/с. Длитель-
ность непрерывного оплавления составляет около 1 с на 30 мм
2
свариваемого 
компактного или 3–4 с на 1 мм толщины развернутого сечения (листы, трубы).
Оплавление с малой скоростью используется при сварке толстостенных 
изделий, когда необходимо получить наиболее широкую зону нагрева торцов. 
Например, чем больше активность металла к образованию оксидов и взаимо-
действию с газами атмосферы, тем больше должна быть скорость оплавления.
Так, при увеличении площади сечения свариваемых деталей должна уве-
личиваться величина осадки D
ос
, что связано с ростом рельефа торцевых по-
верхностей. При сварке с подогревом сопротивление пластической деформа-
ции значительно снижается на большей протяженности от торцов деталей, 
поэтому D
ос
необходимо увеличивать.
Величина усилия осадки Р
ос
зависит от площади сечения свариваемых 
деталей, прочности металлов при высоких температурах и скорости осадки. 
При непрерывном оплавлении Р
ос
в 1,5–2 раза больше, чем при сварке с по-
догревом. Часть осадки (примерно 0,5D
ос
) осуществляют при включенном 
токе, что облегчает пластическую деформацию и уменьшает Р
ос
.
Чем выше скорость осадки u
ос
, тем меньше время Dt
1
на полное удаление 
окислов из стыка при постоянной скорости охлаждения, тем меньше веро-
ятность их частичной фиксации в стыке. Очень высокая скорость осадки u
ос
может ухудшить качество сварки вследствие слишком высокого темпа на-
растания деформаций.
Припуск на оплавление Δ
опл
 
обеспечивает равномерный нагрев по сече-
нию, оптимальное распределение температуры вдоль деталей, образование 
слоя расплавленного метала на торцах. Обычно Δ
опл
 
составляет 0,7–0,8 об-
щего припуска на сварку. При сварке с подогревом и импульсным оплавле-
нием Δ
опл
сокращается в 2–3 раза.
Плотность тока j
опл
принимается такой, чтобы обеспечить процесс устой-
чивого оплавления. Она увеличивается с увеличением теплопроводности ме-

---

107
4. Технология конТакТной сварки
талла и V
опл
, снижается при сварке с подогревом, а также при сварке деталей 
большого сечения. Плотность тока j
опл
 
для изделий сечением 250–1000 мм
2
из сталей составляет 20–30 А/мм
2
, а при сварке крупных изделий — 5 А/мм
2
. 
При сварке с подогревом плотность тока не превышает 20 А/мм
2
.
Припуск на осадку Δ
ос
выбирают из условия удаления нагретого метал-
ла и оксидов из стыка. Обычно он составляет 0,3–0,2 от общего припуска. 
Припуск на осадку под током Δ
ос.т
связан со скоростью осадки V
ос
 
и обычно 
составляет (0,5–0,8) Δ
ос
.
Кратковременные процессы оплавления, а также процессы, построен-
ные на использовании больших мощностей, всегда требуют соответствую-
щего увеличения Δ
ос
. С увеличением Δ
опл
и получением равномерно нагретых 
торцов, покрытых ровным слоем расплавленного металла, Δ
ос
при достаточ-
ной V
ос
может существенно сокращаться. Применение защитных сред также 
позволяет существенно сократить Δ
опл
и Δ
ос
.
Удельное давление осадки p
ос
зависит от природы свариваемого ме-
талла и степени нагрева деталей. Непосредственно с удельным давлени-
ем связан припуск на осадку Δ
ос
, который увеличивается с ростом пло-
щади свариваемого сечения и ширины зоны разогрева. Величина осадки 
и удельное давление определяются шириной зоны нагрева, прочностью 
металла при температуре сварки и схемой объемно-напряженного со-
стояния. Его конкретные значения указываются при сварке каждого из-
делия.
Скорость осадки V
ос
существенно влияет на степень очистки сты-
ка от оксидных включений и пластичность соединений. Она не должна 
быть менее 10 мм/с при сварке высокоуглеродистой стали и чугуна, 15–
30 мм/с — низкоуглеродистой стали, 30–50 мм/с — легированных сталей 
и 200 мм/с — меди, алюминиевых и других сплавов с легкоокисляющи-
мися элементами.
Усилие зажатия F
заж
выбирают из условия предупреждения проскальзы-
вания деталей в губках при осадке: