Особливості зварювання деталей різної товщини і різнойменних матеріалів Зварювання деталей різної товщини

При співвідношенні товщин 1:3 і менше процес ускладнюється важкістю отримання номінальної (розрахункової) зони взаємного розплавлення. Це відбувається через те що площина теплової рівноваги не збігається з зварним контактом е (рис 6.6) і супроводжується малим і нестійким проплавленням тонкої деталі. Вірогідність не провару збільшується з збільшенням різниці в товщинах.

Рис 8.7 Кінетика формування ядра в деталях різної товщини

(r-площина теплової рівноваги, е – відстань між цією площиною і зварювальним контактом)

а – м’який режим, б – жорсткий режим; 1 – 3 ізотерми плавлення відповідно в початковій, середній і кінцевій стадіях

На м’якому режимі ізотерма плавлення переважно зароджується в центрі перерізу пакету і потім рівномірно розповсюджується в усі сторони. Таким чином вона лише в кінці циклу захоплює тонку деталь (рис 6.6, а). Процес характеризується нестійкістю глибини проплавлення великим об’ємом рідкого металу товсто деталі, підвищеною деформацією тонкої, підвищеним зношення електродів

На жорсткому режимі на початку процесу ізотерма плавлення рівномірно захоплює приконтактні області тонкої і товстої деталей. Потім під впливом тепловідводу ізотерма зміщується в товсту деталь і до площини теплової рівноваги.

Основними напрямленнями рішення цієї задачі являються зменшення відводу теплоти від тонкої деталі і збільшення тепловиділення в ній ( і в контакті між деталями)

Деякого збільшення проплавлення тонкої деталі досягають розміщенням з її сторони електрода з малою робочою поверхнею і меншою теплопровідністю.

Ефективне розміщення між електродом і тонкою деталлю з’ємного теплового екрану з металу з меншою теплопровідністю в вигляді стрічки товщиною 0,05 – 0,3 мм (рис 6.7 а)

Рис 8.8 точкове з’єднання деталей різної товщини: а – за допомогою екрану, б – з додатковим регульованим обтисненням периферійної зони.

Другий напрямок реалізують головним чином на жорстких режимах. Для цього використовують в основному два варіанти: фокусування зварювального струму (локальне тепловиділення на малій площі внутрішнього контакту) і допоміжне обтиснення деталей навколо електродів.

Вельми ефективний спосіб зварювання з допоміжним кільцевим обтисненням тонкої деталі навколо електрода. Обтиснення ущільнюючого поясу змінює теплодеформаційний процес (6.6 б)

Зварювання деталей із різнойменних матеріалів

Різність фізико-механічних властивостей і хімічного складу зумовлюють різницю в ρо, λ, σд і Тпл. Через неоднакового виділення і відводу теплоти ядро приймає специфічну грибоподібну форму. Діаметр ядра і глибина проплавлення збільшуються в деталях з високим ρо, і меншими λ і Тпл.

Основним напрямом вирішення цієї задачі є зменшення відводу теплоти в деталі з більшою теплопровідністю, та малим питомим опором і збільшенням тепловиділення в ній (і в контакті між деталями) так, як це роблять при зварюванні різнотовщинних деталей.