1.3.1. Источники тепла при контактной сварке

Нагрев и плавление металла происходят за счет выделения теплоты на электрических сопротивлениях при прохождении через них электрического тока. Полное количество теплоты, выделяемое между электродами за время сварки (ґсв), определя­ется законом Джоуля-Ленца:

2*5 = (0^ j (I. І)

О

где i№(t) — мгновенное значение сварочного тока, меняющееся в процессе сварки; гп—общее сопротивление деталей между элек­тродами вмомент времени 1 < tce,

Величина т„ и его распределение в зоне сварки зависят от способа сварки й существенно влияют на характер нагрева. При сварке двух деталей из одного и того же металла равной толщи-1 ны (рис. 1,4)

г*> <=2гд + 2гзд + гм, (1.2)

где гд — собственное активное сопротивление свариваемых де­талей; гзд — переходное сопротивление в приконтактпой зоне детали с электродом; сопротивление на участке контакта двух деталей.

Сопротивление на участке контакта электрод-деталь и де­таль-деталь называют контактным сопротивлением/^:

Л =2^+/■*,. (1.3)

При стыковой сварке контактное сопротивление гзд при рас­четах обычно не учитывают, т. к. площадь контакта велика и находится в дали от зоны сварки, тепло отводится в массивные охлаждаемые губки и не оказывает существенного влияния на нагрев свариваемых деталей.

, Нагревдеталей в процессе сварки можно рассматривать как. действие двух источников: объемного—теплоты, выделяемой за счет собственного сопротивления деталей и равномерно рас­пределенной по объему; и плоского —теплоты, выделяемой на контактном сопротивлении. Поэтому зависимость (1.1.) можно представить в следующем виде:

б» = | & (0ъ (0dt + J& (t)rK 0t)dt. (1.4)

о о

. Отдельные составляющие электрического сопротивления гээ необходимо рассматривать при холодных деталях (до включе — ния сварочного тока) и деталей в нагретом состоянии при проте­кании через них сварочного тока.

Разделение сварочного контакта назоны весьма условно, так как электрические и температурные поля в них взаимосвязаны.