Ё точке 2 это условие не соблюдается, здесь увеличение тока, всегда сопровождающее уменьшение сопротивления контакта, снижает мощность — оплавление «захлебывается» [96]. Устойчивость оплавления повышается с ростом ~- (вблизи рабочей точки) и с увеличением диапазона режимов между точками 1 и 2.

При оплавлении ток резко изменяется особенно вначале, когда торцы холодные. Возбуждение устойчивого оплавления тонкостенных изделий возможно при -у5^ $г 2,5-т-3. Для компакт-

ных сечений (при одинаковой площади) возбуждение устойчивого оплавления значительно труднее: 4^ ^5.

С уменьшением ZK а устойчивость оплавления растет, так как dp

при этом увеличивается —ц-, что ускоряет переходные процессы и

расширяет область допустимых колебаний тока (отрезок 3—4 больше, чем /—2, рис. 91). Устойчивость повышается и с увеличением напряжения холостого хода, но до некоторого предела, до появления длительных перерывов в протекании тока. При очень низком напряжении оплавление не возбуждается или быстро наступает короткое замыкание.

Существенно влияет на устойчивость оплавления не только величина ZK.S, но и отношение ее активной и реактивной составляющих. Изменение активного сопротивления сильнее влияет на устойчивость процесса [39]. На машине с малым внутренним сопротивлением (ZK. з С 40 мком) включали дополнительно активное или реактивное сопротивле- у2с g ние. Далее определяли минимальное напряжение £/2.0, поддерживающее устойчивое опла- 13

6000 Б)

Рис. 92. Зависимость напряжения холостого хода о г сопротивления короткого замыкания (а) и сечения оплавляемых деталей (сталь) при различном значении Zк.з (б) [96]

вление стальной пластины сечением 10 х 100 мм2 при плотности тока 3—4 а1ммъ. Увеличение ZK. а всегда вызывало необходимость в повышении напряжения (рнс. 92, а), однако рост активной составляющей сопротивления (кривая 1) сказывался больше, чем индуктивной (кривая 2). Повышенная устойчивость оплавления при низком ZK.3 особенно заметна при сварке деталей большого сечения. Например, при увеличении сечения деталей с 2000 до 6000 мм2 (рис. 92)[92] необходимое Uz.0 на машине с низким сопротивлением (ZK.S = 53 мком) повышалось на 0,6 в (с 5,3 до 5,9 е), в то время как на машине с ZK.s = 240 мком — на 5,5 в (с 8 до 13,5 в).

Таким образом, для обеспечения устойчивого оплавления желательно применять машины с низким сопротивлением короткого замыкания и в особенности его активной составляющей. Это, в частности, позволяет вести процесс при низком £/2.0.

Рассмотрим влияние параметров машины и напряжения U2.0 на особенности образования контактных перемычек и на геометрию оплавленной поверхности с учетом того, что глубокие кратеры увеличивают время закрытия зазора между торцами при осадке и, как следствие, затрудняют получение стыков высокого качества.

Трубы сечением около 350 мм2 оплавляли на машине с ZK, 3 = = 150 мком (Rk.s — 50 мком), со средней скоростью 0,92 мм!сек и максимальной скоростью перед осадкой 1,7 мм/сек при исходном и увеличенном сопротивлении [391. Во всех случаях подбирали минимальное U2. о, при котором оплавление шло устойчиво, без коротких замыканий. Осциллографирование показало (рис. 93), что увеличение активного сопротивления заметно не изменяет характера пульсаций тока и напряжения, их количество в каждом полупериоде составляло 5—6. С ростом реактивного сопротивления резко уменьшается количество пульсаций тока, а в момент разрушения перемычек ток, как правило, снижается до нуля. При этом в несколько раз увеличивается время существования перемычек (время нарастания тока от нуля до максимума) и время их разрушения (время спада тока до нуля). Частота пульсаций в результате большого реактивного сопротивления снижается почти в 5 раз. Замедленное нарастание тока, по-видимому связано с увеличением

постоянной времени сварочной цепи (L — индуктивность этой

цепи), что тормозит переходные процессы в ней, а замедленное разрушение перемычек вызывается затяжным дуговым разрядом из-за большого количества энергии W, запасаемой в цепи с высокой индуктивностью ^ W = ^ .

На торцах труб, оплавленных при различном ZK.a и минимальном 02.0, измеряли глубину четырех-шести крупных кратеров. С увеличением ZK.a растет напряжение, необходимое для устойчивого оплавления, и закономерно увеличивается средняя глубина кратеров (рис. 94, а). Увеличение активной составляющей сопро-