5 кГ/мм2). Значительная осадки приводит к образованию снаружи и внутри трубы гладкого, но высокого валика грата. Процесс применим только для труб из стали с содержанием до 0,25% С, для которой температура солидуса выше точки плавления эвтектики Fe—FeO. Он нетипичен для радиочастотной сварки, важнейшее преимущество которой — возможность получения на кромках пленки расплавленного металла. Узкий температурный диапазон (Тпл. л Тсв Тпл- 0к) снижает стабильность результатов. Практически этот вариант технологии не применяется.

2.При подходе к точке А кромки не оплавлены и оплавляются только в результате тепловыделения в этом месте. Удаление окислов облегчается, так как они вытесняются из стыка вместе с оплавленным металлом во время осадки, осуществляемой при относительно низком удельном давлении (2—3 кГ/мм2).

3.Кромки оплавляются еще до их схождения. Между кромками образуются перемычки расплавленного металла, создающие более короткий путь для протекающего вдоль кромок тока [51 ]. Высокая плотность тока в перемычке приводит к ее чрезвычайно быстрому нагреву и взрывообразному разрушению с выбрасыванием частиц жидкого металла (рис. 84, а) и образованием на кромках

Рис. 83. Схема распределения температуры вдоль кромок при радиочастотной сварке прямошовггых стальных труб:

/—без оплавлення металла; 2—с оплавлением в месте схождения кромок; 3 — с оплавлением кромок до места их схождения (Тпд м — температура солидуса металла; ^пл.ок — температура плавления окисла; Тн Пр — температура магнитного превращения стали)

Рис. 84. Кадры скоростной киносъемки процесса радиочастотной сварки с расплавлением металла до точки схождения кромок:

а — момент разрушения перемычки расплавленного металла; б — образование кратера на кромках после разрушения перемычки [51]

кратера (рис. 84, б). При таком процессе для сварки нелегированной стали давление осадки составляет 2—3 кГ/мм2.

При сварке труб из низкоуглеродистой или низколегированной стали, для которых Тпл.м Тпл. оК, целесообразно применение второго варианта процесса, так как при нем по сравнению с третьим вариантом несколько меньше грат и снижается потребляемая мощность.

Для сварки труб из сталей, образующих тугоплавкие окислы (например, аустенитных сталей), а также цветных металлов, окислы которых очень тугоплавки (например, А1203), применим только третий вариант процесса.

Интересно проанализировать, при каких условиях радиочастотной сварки на поверхности расплавленного слоя металла возможно образование обособленной пленки окисла (твердого или жидкого). За время гх = 11усв (где /—длина участка нагрева) на стали образуется окалина толщиной Дп| с содержанием кислорода на единицу поверхности

ёо, — Д/иТпАм.

гДе Упл — плотность пленки, для вюстита на низкоуглеродистой стали она равна 5,6 г/см3; спл — весовое содержание кислорода; для вюстита — 23%. Если образуется пленка расплавленного металла толщиной Дл, то предельное содержание кислорода, растворенного в этой пленке, составит

ёо, = ДжТ-Рж»

где ум — плотность стали;

см — предельная растворимость в ней кислорода; см 0,2% при температуре плавления.

Пленка окислов образуется при ^ ^ . В частном случае при vca = 50 м/мин и / = 50 мм ^ = 0,06 сек и для средней температуры 1200° С толщина пленки, рассчитанная по константе скорости окисления, составит 1,4-10-3 см. Этому соответствует g'0t = 1,8-10"8. При пленке расплавленного металла толщиной 0,1 мм = 15,7-Ю-8 г/аи^Таким образом, количество кислорода в окисной пленке на порядок больше, чем в металле при его насыщении. Отсюда следует, что окислы на железе в условиях радиочастотной сварки должны образовывать самостоятельную фазу, хотя в случае возникновения легкоплавких окислов возможно образование смеси жидкого металла и окислов. При очень малой растворимости кислорода в металле (например, у алюминия) окислы выделяются в виде обособленной фазы.

При образовании тугоплавких окислов, например РеСг204 на аустенитной стали, даже в случае благоприятного соотношения толщин слоев расплавленного металла и окисла, допускающего полное растворение в металле кислорода окалины, растворение