Оценка свариваемости материала изделия

Оценка свариваемости базируется на литературных данных в условиях выбранного метода сварки, а также на теплофизических свойствах металла или сплава и общих представлениях о процессе образования соединений.

Должны учитываться конкретные условия протекания процессов формирования физического контакта, удаления оксидных пленок и образования металлических связей в твердой и жидкой фазах при контактной электросварке.

Необходимо также провести анализ степени развития сопутствующих процессов: эффекта воздействия тепла на металл околошовной зоны, условий кристаллизации металла, характера и степени пластической деформации.

В результате анализа должен быть выбран оптимальный для данного материала и конструкции изделия термомеханический цикл.

Выбор и расчет параметров режима сварки

Выбор материала и конструкции электродов

Материал электродов выбирают в зависимости от типа свариваемого материала по ГОСТу и литературным данным.

Форму и размеры рабочей поверхности электродов выбирают в зависимости от толщины и типа материала, траектории движения электродов (табл. 3) [9].

Для листовых плоских или слегка изогнутых деталей применяют электроды с плоской рабочей поверхностью. Сферическую форму поверхности следует выбирать при сварке легких сплавов и при движении электродов по дуге окружности. Для рельефной сварки цилиндрических деталей (например, проволоки) форма рабочей поверхности вогнутая с радиусом закругления, как у детали; для конусных деталей – конусная и т.п.

Расчет усилия сжатия электродов

Величина сварочного усилия Р_СВ определяется в зависимости от типа материала и его толщины

Р_СВ = Кр·s, (3)

где Кр – коэффициент, зависящий от материала (табл. 4), s – толщина деталей, мм;

Таблица 3 - Рекомендуемые размеры электродов и роликов, мм

Толщина деталей	Размеры электродов	Размеры роликов
Углеродистые, коррозионно-стойкие, жаропрочные стали	Алюминиевые, магниевые и медные сплавы
dЭ	DЭ	RЭ, RР	SР	fР	DЭ	SР	RЭ, RР
0,3			15-25
0,5			25-50
0,8			50-75					50-75
1,0			75-100
1,2			75-100
1,5			100-150					75-100
2,0			100-150
2,5			150-200
3,0			150-200					100-150
3,5			200-250
4,0			200-250

Примечание: размеры D, S – минимально рекомендуемые.

Таблица 4

Материал	Кр, Н/мм
точечная сварка	роликовая сварка
Низкоуглеродистая сталь	1000 – 2000	2500 - 3000
Нержавеющая сталь	3500 – 4000	5000 – 5500
Алюминиевые сплавы	2500 – 3000	3000 – 3500
Титан и его сплавы	2000 – 3000	3500 – 4000
Латунь

При необходимости в зависимости от материала и технологии сварки по литературным данным определяют ковочное усилие Р_К. Подбирается оптимальная циклограмма процесса (изменение усилия и тока в процессе сварки) [9].

Расчет времени сварки

Время сварки определяется, исходя из теплофизических характеристик свариваемого материала и его реакции на термический цикл. Для одноимпульсной сварки малоуглеродистой стали время сварки (t_СВ) t_СВ = (0,1 – 0,3)s – при жестких режимах и t_СВ = (0,8 – 1,0)s – при мягких режимах.

В других случаях t_СВ выбирают по литературным данным [9].