логических основ этих процессов (особенностей нагрева, деформирования и взаимодействия с окружающей средой) должно определить границы их рационального использования и пути совершенствования.

§ 4. ПРЕССОВАЯ СВАРКА С ОБЩИМ НАГРЕВОМ

При длительном нагреве в печи достигается его равномерность. Даже после очистки соединяемых торцов непосредственно перед сваркой (для легких сплавов) или обрезки концов горячих стальных заготовок за несколько секунд до их соединения к моменту сварки на торцах успевает образоваться сравнительно толстый слой окислов, для разрушения и удаления которого из стыка требуется значительная, предпочтительно направленная деформация.

Степень объемно-напряженного состояния существенно влияет на качество соединений и на параметры самого процесса деформирования [127]. При сварке прутков диаметром 30 и 40 мм из стали Ст. 3, стали 45 и 35ГС использовали зажимы с различным углом формирования ссф (рис. 61). Было установлено, что в обычном интервале температур горячей прокатки стали (980—1200° С)

степень деформации ^отношениедостаточная для получения

соединения без дефектов, практически не зависит от температуры, а определяется углом формирования сс^, т. е. условиями осуществления направленной деформации. С увеличением этого угла затрудняется истечение осаживаемого металла, усиливается трение металла и формирующего устройства и повышается удельное давление осадки особенно резко при сс^ 60° (рис. 62), но уменьшается необходимая величина Аос.

Для облегчения деформирования было бы желательно проводить осадку при небольшом угле а,ф. Однако большое расстояние 1уст вызывает опасность потери устойчивости горячих заготовок в ходе осадки. Направленная деформация

Рис. 61. Схема прессовой свар кис принудительным формированием стыка [127]

70 аф,град а

Рос от угла формирования

Рис. 62. Зависимость

в условиях объемнонапряженного состояния способствует повышению механических свойств соединения и в особенности его пластичности. Например, угол загиба термически не обработанных образцов из стали Ст. 3 повышался со 120 до 180° при увеличении от 45 до 82°.

Для прессовой сварки изделий из легких сплавов верхний предел температуры определяется условиями разупрочнения металла. Во избежание чрезмерного увеличения давления осадки (очень большого для высокопрочных сплавов при низкой температуре сварки) ограничивают углы формирования, а во избежание потери устойчивости при осадке возможно многократное зажатие свариваемых деталей с поддержанием в ходе осадки lycm ^ const (см. рис. 61) [159].

Прессовая сварка с общим нагревом, требующая значительной направленной деформации, целесообразна главным образом, когда нагрев производится не специально для сварки, например, при бесконечной горячей прокатке.

§ б. КОНТАКТНАЯ СТЫКОВАЯ СВАРКА СОПРОТИВЛЕНИЕМ Для большинства способов сварки с местным нагревом, и в частности для сварки сопротивлением, характерна значительная его неравномерность. В этих процессах помимо естественного понижения температуры по мере удаления от зоны интенсивного тепловыделения наблюдается значительная неравномерность температуры в самом нагреваемом сечении.

В процессе сварки сопротивлением нагрев осуществляется теплом, выделяемым электрическим током на контактном сопротив лении RK между свариваемыми деталями, сжатыми усилием Р, и на собственном сопротивлении этих деталей 2Rg. Неровные контактирующие поверхности касаются при сдавливании в отдельных точках. Проводимость контакта в целом зависит от суммы проводимостей образующих его так называемых а-пятен, т. е. отдельных микроучастков, на которых достигнут токопроводящий физический контакт. Электрическое сопротивление отдельного а-пятна (контакта радиусом а) R'K слагается из сопротивления стягивания линий тока, проходящего через контактную площадку (рис. 63), и последовательного с ним сопротивления пленок (обычно окисных) присутствующих на поверхности металла. В начале процесса сварки при холодном контакте

Рис. 63. Линии тока и экви потенциальные го-верхности в обласги стягивания для единичного контакта 107