Используя полученные данные, определяем скорость осадки: уос > 102/^о = 100-^-500 мм/с. Другими словами, нижние пределы скоростей осадки, применяемые при высокочастотной сварке с оплавлением, могут быть недостаточны при сварке металлов и сплавов, температура плавления окислов которых выше Тпл, и для удаления их в процессе осадки нужно значительно повышать скорость сварки. Таким образом, имеется минимальная критическая скорость сварки ис8.кр, ниже которой нельзя получить качественное сварное соединение. Значения £>св>кР для различных практических случаев приведены в табл. 34 и 36 (гл. IV).

Таблица 12. Температурные характеристики алюминиевых сплавов

Таблица 13. Результаты расчета градиента температур йТ1йх и времени осадки Д£0 в зависимости от £н

При расчете Дг0 по формуле (24) для сплава Д16 было принято, что бр равна глубине проникновения в алюминий при 600° С. Примем эти же допущения и при расчете йТ1йх. Предположим теперь, что мы взяли источник питания частотой не 440 кГц, как это сделано в расчете, а 8 кГц. Как следует из формулы (8), глубина проникновения при этом должна увеличиваться в 7,5 раз, соответственно уменьшится йТ1йх, и в конечном итоге существенно увеличится Дг0. Следовательно, применение частоты звукового диапазона или во всяком случае понижение частоты источника питания должно ощутимо расширить возможности способа. Однако при сварке изделий из ферромагнитного материала толщина оплавленного на свариваемых поверхностях слоя 6Р зависит не только от частоты тока, но в значительной степени от времени нагрева и теплопроводности материала. При малых временах /н при / =440 кГц и/ =8 кГц бротличаются незначительно. Аналогично при этих частотах будут близки йТ/йх.

На основании сказанного можно сделать второй важный вывод: скорость осадки и критическая скорость при высокочастотной сварке с оплавлением слабо зависят от частоты тока источника питания, т. е. сварка может быть осуществлена в широком диапазоне частот. При сварке на частотах радиодиапазона величины исв>Кр и Дг0 имеют более экстремальный характер, чем при сварке

мп частотах звукового диапазона. Как будет показано в гл. III, ни всех устройствах для высокочастотной сварки предусмотрено плавное бесконтактное регулирование режима нагрева и оплавления свариваемых элементов. Регулируя величину оплавления спариваемых элементов, одновременно увеличивают или уменьшают бр и меняют градиент йТ/йх.

Следует обратить внимание на картину распределения тока при осадке свариваемых элементов. Так как измерение тока в реальных условиях представляет значительные технические трудности, но ИНИИТВЧ проводились измерения тока на моделях.1 В качестве модели использовалась пластина из немагнитной стали, имеющая продольную щель с параллельными кромками (а = 0). Толщина пластины была 6 мм, длина нагреваемых кромок — 100 мм.

Пропуская по кромкам пластины ток высокой частоты (440 кГц), получают замыкание тока на участке, находящемся за местом схождения. Этот процесс аналогичен процессу замыкания сварочного тока через участок, нагретый выше температуры магнитных превращений и находящийся в зоне осадки. Контактным сопротивлением между кромками пренебрегали. Такая модель позволяет непосредственно измерять величину токов, замыкающихся 'через тело пластины. Для этого на участке, по которому должен замыкаться ток, сделаны узкие прямоугольные отверстия с шагом 10 мм. Через эти отверстия вокруг образовавшихся «мостиков» продевается поясок Роговского, с помощью которого определяют ток. Наличие отверстий не изменяет характера распределения тока /кр. Измеряя ток / последовательно в каждом «мостике», получают кривую распределения плотности тока вдоль сварного шва (рис. 12).

Из графика видно, что на участке пластины, находящемся между местом схождения кромок и осью сварочных валков, распределение тока крайне неравномерно, причем от 10 до 15% полного тока в свариваемых кромках проходит за местом схождения. Картина моделировалась для симметричной системы. Аналогичная картина распределения тока получена в работе [341. Для несимметричной системы следует ожидать увеличения процента полного тока за местом схождения кромок по сравнению с симметричной системой.

Исходя из картины распределения тока, можно утверждать, что при высокочастотной сварке с оплавлением осадка происходит под током. Следовательно, условия формирования сварного соединения и удаление расплавленного металла из зоны шва еще более облегчаются и улучшаются. Осадка под током благоприятствует процессам рекристаллизации и образования общих зерен, что повышает пластичность сварного соединения [51. Это хорошо видно на микроструктуре сварного соединения из малоуглероди-