8C0\

8 l.rin

перемычках с повышением напряжения (и плотности тока) вряд ли понижается. Изменение и2.0 мало влияло на ~.

На распределение температуры вдоль деталей влияет сопротивление 3. Осцил-лографировали температуру при оплавлении труб диаметром 32 мм на машине с сопротивлением, изменявшимся за счет увеличения активной или реактивной составляющей [39]. Опыты проводили при одинаковых значениях иопл и минимальном II2. о. обеспечивающем для каждого 1К- 3 устойчивое оплавление. Увеличение активного сопротивления резко снижало температуру около торцов (рис. 102), в то время как увеличение индуктивной составляющей сначала понижало, а затем при большом Хг вновь повышало эту температуру. По-видимому, здесь имеет значение развитие дугового разряда, способствующего повышению средней температуры оплавляемых торцов при большой индуктивности.

Обычно оплавление ведут с постепенно увеличивающейся скоростью, часто со сближением свариваемых деталей по параболическому закону

1в = —2~-Ь С увеличением ускорения т растет градиент температуры у торцов и сужается зона нагрева (рис. 103). Вне зависимости от программы изменения скорости оплавления ее увеличение повышает-^- и сужает зону термического влияния. Такой

же эффект при заданном характере изме- ан._кГп/спг нения скорости оплавления дает увеличение среднего ее значения. Одновременно повышается интенсивность процесса и облегчается поддержание на торцах пленки жидкого металла. В связи с этим зависимость качества соединений от средней скорости оплавления имеет экстремальный характер: как при очень малой, так и при чрезмерно большой скорости оплавления оно понижается. Типичная зависимость ударной вязкости (критерия, очень чувствительного к качеству соединения) от средней скорости оплавления приведена

Расстояние от стыка

Рис. 103. Температура в зоне термического влияния при равномерно ускоренном оплавлении стальных пластин

Зависимость ударной вязкости соединения труб из стали Х18Н9Т от средней скорости оплавления [71 ]

на рис. 104 [71) для сварки непрерывным оплавлением труб диаметром 32 мм из аустенитной стали Х18Н9Т с изменением скорости оплавления по линейному закону. В данном случае оптимальная скорость ишл. Ср 4 мм/сек, эта скорость зависит от металла и сечения свариваемых деталей.

Наличие между оплавляемыми торцами паров металла и энергичное окисление мельчайших его капель, выбрасываемых при взрыве перемычек, снижают содержание кислорода в зазоре и уменьшают окислительную способность газовой среды. Например, газ, отобранный из оплавляемых труб длиной около 300 мм с закупоренными концами (низкоуглеродистая сталь), содержал 2—4% 02, около 1% СО и 2% С02. Непосредственно в зазоре между торцами содержание 02 и С02 должно быть ниже, а СО выше, чем их среднее содержание в трубе. С увеличением интенсивности оплавления содержание кислорода в зоне сварки уменьшается. Оно уменьшается и при повышении содержания в стали углерода. Однако при оплавлении высоколегированных сталей, например аустенитной, содержание кислорода в зоне сварки резко увеличивается. Можно предполагать, что при оплавлении легко окисляющихся металлов — алюминия, титана, молибдена самозащитное действие должно проявляться в еще большей степени, чем для стали.

Очевидно, самозащита будет тем эффективнее, чем интенсивнее и стабильнее оплавление и чем больше образуется паров и газов. С различной скоростью оплавления (от 0,5 до 2 мм/сек) сваривали пластины сечением 3x55 мм с содержанием 0,2—1,02% С (сталь Ст. 3, сталь 50 и У10А). Образцы загибали и измеряли протяженность дефектных участков. Оказалось, что с увеличением средней скорости оплавления, т. е. его интенсивности, и с увеличением содержания в стали углерода, способствующего образованию защитной среды, количество дефектов в стыке уменьшалось (рис. 105). Повышение содержания в стали углерода может способствовать уменьшению количества окислов в стыке еще и потому, что при этом понижается температура со-лидуса и, как следствие, расширяется температурный интервал, в котором окислы легко вытесняются при осадке. Данные, позволяющие раздельно оценить роль газовыделения и снижения температуры солидуса, отсутствуют.

Процесс оплавления зависит также от формы и металла свариваемых деталей. Как отмечалось выше, нагрев при оплавлении

Дефектов нет

Сталь 50

0.5 10 1.5 lin/сек

Рис. 105. Протяженность окисленных участков стыка в зависимости от скорости оплавления и от содержания в стали углерода