•сварочной цепи меняется не так
уже сильно, в зависимости от температуры.
Пользуясь приведёнными
зависимостями, можно сравнительно легко и достаточно точно определить
общее количество тепла, освобождаемого в сварочной цепи. Гораздо
труднее определить получающееся повышение температуры металла в зоне
сварки. Одновременно с началом повышения температуры начинаются и
потери тепла в окружающую среду.
Тепло отводится от зоны сварки
различными путями. Значительная часть тепла отводится в соседние
холодные слои металла, вследствие теплопроводности. Потери через
теплопроводность металла обычно составляют основную часть всех потерь
тепла. По мере повышения температуры металла быстро растущее
количество тепла теряется через лучеиспускание. Второстепенное
значение для контактной сварки обычно имеют потери тепла через
конвекцию вследствие омывания поверхности металла холодным
воздухом.
В общем итоге потери тепла с
повышением температуры быстро растут и выражаются столь сложными
зависимостями, что практические подсчёты потерь тепла для контактной
сварки в большинстве случаев трудно выполнимы, и приходится пользоваться
почти исключительно опытными данными. Неизбежные потери тепла
замедляют нарастание температуры металла при непрерывном прохождении тока,
и с увеличением времени прохождения тока температура металла
асимптотически приближается к некоторому конечному значению,
отвечающему равновесному состоянию, если, конечно, не наступит до этого
разрушение металла вследствие плавления и испарения.
При недостаточном токе тепловое
равновесие между выделением тепла током и потерями в окружающую среду
наступает при установившейся температуре, недостаточной для
осуществления сварки, в этом случае сварка невозможна. С повышением
сварочного тока равновесие наступает при установившейся температуре,
превышающей необходимую температуру сварки, в этом случае сварка
возможна.
Постоянная Времени процесса
нагрева в сварочной цепи обычно невелика, и тепловое равновесие
практически наступает уже через промежуток времени от долей секунды до
нескольких минут. Поэтому процесс контактной сварки проходит всегда
быстро, сварочная температура достигается или очень скоро по
включении сварочного тока или не будет достигнута никогда, если ток
недостаточен. Чем больше сварочный ток, тем меньше продолжительность
нагрева, меньше потери тепла в окружающую среду, общий расход
энергии на сварку и тем выше к. п. д. процесса.
Рассмотрим кратко основные
процессы, происходящие в металле с повышением его температуры,
остановившись для примера на углеродистых сталях. С повышением температуры
по достижении критической точки Аса обычное железо а
переходит в форму т, хорошо растворяющую углерод в больших
количествах. При этом
