Рис. 96. Номограмма для определения параметров двояковыпуклого шва при fc, = = Ь2 для толщины деталей 0,5. Сплошные кривые — с,, штриховые — с2.

Рис. 97. Номограмма для определения параметров двояковыпуклого шва при Ьх Ф Ф Ь2 для ширины шва 0,5 и /н = 0,3. Сплошные кривые — с,, штриховые — с2.

значением Ьгтах, при превышении которого шов формируется с провисанием (см. рис. 94, Ь) и значением bimin, которое приводит к формированию резко различающихся по высоте валиков. Для S = 0,5 и f„ = 0,3 (см. рис. 97) fc1tnin г» 0,75, b2maii « 1,65 (В2тях « 9,9 мм; B\min « лœ 4,5 мм). Увеличивая /и до

определенного значения /н.пр (для S = 0,5 fH.np 1,3), начиная с которого равновы-сотные валики не могут существовать, можно повышать значения С[ = с2. При этом растет bimin. а формирование шва все чувствительней к колебаниям Ьх и Ъ2, незначительное отклонение которых от оптимальных приводит к существенным отличиям с1 и с2.

Оптимальные соотношения bl и Ь2 для S = 0,5 приведены на рис. 98.

Таким образом, с помощью данной модели можно определить оптимальные условия (величину fH, bu Ъ2), при которых формируется сквозной двояковыпуклый шов с желаемым сечением.

Пример. Определим оптимальные размеры вставки для сварки листов из алю-миния толщиной S = 3 мм с максимально допустимой шириной шва В — 4,8 мм из^

о$

Рис. 98. Номограмма для определения соотношения &1 и Ь2 при с1 = с2 для 5 = 0,5.

условия получения равенства с1 — с2. Приняв ск = 6 мм, получим в безразмерных координатах S = 0,5, Ь — 0,8. Так как получить равенство С] = с2 можно лишь при условии Ь.г : Ьх, принимаем fcj = Ь ~ 0,8. На рис. 98 найдем наибольшее значение /н, соответствующее fcj = 0,8. Приблизительно /н = 0,3. Из рис. 97 получим ct = = с2 ж 0,28 при Ь2 « 0,6. В размерных координатах параметры полученного шва: Bi = 4,8, б2 = 3,6 мм, F„ = 10,8 мм2, Cj = с2 » 1,7 мм. Учитывая значение Вг, принимаем ширину вставки S = 3 мм. Тогда ее высоту вычислим по формуле H = = Fít/S1 + S = 10,8/3 + 3 = 6,6 мм. Аналогично выполняются расчеты для других параметров сварных соединений.

Как показал эксперимент, закономерности формирования двояковыпуклого шва, выявленные теоретически, подтверждаются на практике. Швы, полученные на пластинах из стали 12X18HI0T толщиной 5 = 1,5 мм по вставке из этого же материала, сварены на следующих режимах: шов № 4 — /св = 50 A, Ua ~ 10 В; шов № 3 — /св = 70 А, í/д = 11 В; шов № 5— /св = 75 А, С/д = 12 В. Закономерность уменьшения высоты верхнего валика с увеличением ширины проплавления прослеживалась достаточно хорошо. Если увеличивать эту ширину и дальше, шов будет формироваться только с провисанием.

Таким образом, представленный материал свидетельствует о важной роли поверхностных явлений в сварочных процессах, причем влияние поверхностных явлений многогранно и на некоторых стадиях процесса весьма существенно. В связи с этим необходимы дальнейшее изучение этих явлений, их учет при разработке сварочных материалов, технологий сварки, наплавки или пайки.