240

ISO

120

60

0,2

0,3

Q,xec Условное сопротивление

отрыву рассчитывали no формуле

On = Q/Fi, (44)

F\ — суммарную площадь соединения контактирующих выступов определяли после разрушения сварных образцов, замеряя под микроскопом отдельные участки соединения.

Прочность соединения определяли как среднюю величину по данным 12 испытаний для каждого о,5 InfF^/F/fcp) режима сварки.

На рис. 56 показана зависимость разрушающего усилия при испытании на отрыв образцов обоих типов, полученных сваркой обжимными кольцами с а=3 и 5°, от степени деформации In (Fu/FK,Cp) заготовки из сплава АМц на I и II стадиях при различных углах р профиля выступов и канавок на трубной заготовке из стали 12Х18Н10Т. Критическая степень деформации алюминиевой заготовки на 1 стадии деформирования, при которой начинается заметный рост прочности сварного соединения алюминия со сталью, равна 0,2; 0,3 и 0,4 при «=3°, р=60°; а = 5°; р = 30°; «=5°, «=60° соответственно.

При a=const и In (Fh/^kxp) = const более высокие усилия, разрушающие сварные соединения, соответствуют меньшим значениям р. В частности, Q при р=30° почти в два раза больше, чем при р = 60°.

Сопоставление зависимостей 2 и 3 показывает, что| если р=60°, то начало интенсивного роста усилия, раз-i рушающего сварные соединения при а=3°, соответствует| значительно меньшим степеням деформации алюминие-| вой заготовки. Малая прочность соединений, сваренных! в данном режиме, видимо, есть следствие отсутствия; активации и схватывания в зоне соединения при даи-

Рис. 56. Прочность сварных соединении в зависимости от степени деформации пр'и V—65 мм/мин:

а — I стадия (волочение); б — II — стадия (прессование); 1— а =5°; Р= =30°: 2 — а =3°, Р =60°; 3— а =5°. Р=60°

0,5 ln(FH/F„cp)

н0й скорости пластической «^.ли/л^ деформации-

На II стадии деформирования алюминиевой заготовки интенсивный рост прочности сварных соединений начинается при меньших степенях деформации. Исключение составляют зависимости, полученные при а=3° и й = 60°. Максимальное разрушающее усилие имеют алю-миниево-стальные переходники с .р = 30° при сварке обжимным кольцом с а=5°. Зависимость <2[1п(/7н//;'к.ср)] при р = 60° и а=6° представлена на рис. 56 заштрихованной областью, верхняя и нижняя границы которой соответствуют максимальным и минимальным значениям разрушающего усилия, причем При 1п (^н/^к.ср) <0,4 максимальные и минимальные значения прочности получены в результате испытания образцов I и II типа соответственно. При 1п(^н/ /^к-ср) >0,4 прочность сварных образцов I и II типов примерно одинакова.

Исследования сварки алюминиевых и стальных заготовок с р = 120° при деформировании обжимными кольцами (гх = 3 и 5е) показали, что между соединяемыми металлами схватывания не происходит вследствие малых величины и скорости пластической деформации контактных поверхностей выступов (см. рис. 48 и 52) и соответственно недостаточной их активацией.

На основании данных рис. 56 и уравнений (43 а) и (44) рассчитаны прочность сварного соединения при испытании на отрыв о0 и условное сопротивление при отрыве '(ти на I и II стадиях деформирования (рис. 57). фиведенные данные, а также результаты металлографических исследований показывают, что уже на I стадии

Рис. 57. Зависимость прочности сварного соединения при отрыве <?о. отнесенной к общей площади контакта выступов, и условного сопротивления при отрыве ан от степени деформации при « = 65 мм/мин: 0"°—I стадия (волочение); - II стадия (прессование); он —II стадия; /— а =5° Р=30°! 2 —а=3°. Р =60"; 3 а =5°, Р =60°