Мгновенная скорость оплавления растет с увеличением полезной мощности (0,24/?к/|), с уменьшением и с повышением температуры торцов 7\. В начале непрерывного оплавления, когда очень велико и Тл г» 0, оно идет очень медленно; по

мере разогрева торцов увпл растет. Для поддержания непрерывного процесса при неизменной мощности скорость сближения деталей должна изменяться таким же образом. Благодаря саморегулированию связь между скоростями оплавления и сближения деталей нежесткая. Увеличение скорости сближения ведет к росту потребляемой мощности и, как следствие, повышению мгновенной скорости оплавления. Повышение температуры 7\, в частности при подогреве, увеличивает скорость оплавления, возможную для данной мощности.

Существенно, что только часть тепла а" увеличивает теплосодержание оплавляемых деталей. Эта часть

€ПЛ= Я"опл-рХ)опЛЧСТ1

где второй член представляет собой количество тепла, уже имеющееся в нагретых деталях и удаляемое из них с выбрасываемым при оплавлении металлом. Можно внести понятие «эффективный термический к. п. д. оплавления»:

Чопл

Он растет с уменьшением ьопл и Тх и имеет наибольшее значение в начале процесса. К его концу в случае достижения квазистационарного температурного поля или близкого ■ к нему состояния г|опл = 0, так как при этом вдоль деталей перемещается неизменяющееся температурное поле — теплосодержание деталей остается постоянным и д'о'^л = 0. Квазистационарное температурное поле возможно только при перемещении подвижного источника тепла с постоянной скоростью, т. е. при vonjt = const. Именно для этого случая удобно проследить влияние основных параметров процесса иа температурное поле в оплавляемых деталях.

Распределение температуры на оплавляемых торцах неравномерно, причем степень неравномерности по мере нагрева уменьшается (рис. 98). Хотя расплавленные участки появляются на торцах уже в начале оплавления, средняя их температура растет постепенно до тех пор, пока торцы не покрываются более или менее равномерным слоем расплавленного металла, при этом их температура несколько выше Тпл. При оплавлении с постоянной скоростью через некоторое время tx, соответствующее оплавлению

каждой детали на s1 = —£^, достигается квазистационарное

температурное поле (рис. 99, а). Дальнейшее оплавление не изменит распределения температуры.

Параметры квазистационарного температурного поля зависят от скорости оплавления, теплофизических характеристик свариваемого металла и от средней температуры оплавленных торцов. Из теории распространения тепла подвижного источника известно, что чем выше его скорость (-гр) . тем больше градиент впереди этого источника (рис. 99, б) [121]. Поэтому уменьшение

г-с| ] ,—|—,

0 Ч! 8 W l.m Б)

Рис. 99. Распределение температуры (средней по сечению) вдоль свариваемых деталей в процессе оплавления в различные моменты времени при 1оплз= const и квазистационарное поле пр и р азличном значении v0nA =;: const