Технологическим циклом электрической контактной стыковой сварки следует, вероятно, называть сумму однообразно повторя­ющихся операций, в результате свершения которых получаем стыковое сварное соединение заданного качества.

Возможные подготовительные операции с заготовками частично были рассмотрены в тексте, относящемся к рис. 3.2 и 3.3.

Первой и основной операцией, таким образом, является нагрев. Этот процесс весьма разнообразен. Если речь идет о сварке мето­дом сопротивления, то он может быть непрерывным (рис. 3.15, а) или прерывистым (рис. 3.15, б). Используется и комбинация (рис. 3.15, е) обоих процессов. Непрерывный нагрев особенно характерен для проволоки и прутков малого диаметра --- около 2—-8 мм.

Для круглых стержней большего диаметра рационально ис­пользовать или прерывистый, или комбинированный подогрев. Операция подогрева вообще может одновременно решать три за­дачи: 1) создать равномерный нагрев по всей плоскости контакта;

2) обеспечить относительно малую скорость подъема темпе - туры для высоколегированных сталей, не выносящих слишком быстрого нагрева; 3) подготовить к окончательному сварочному
нагреву контакт и его зону для заготовок легированной закалива­ющейся стали.

Для компактных сечений операция подогрева почти всегда предшествует процессу оплавления. Чаще всего, однако, после каждого импульса подогрева контакт разрывают, а затем детали вновь объединяют для следующего импульса подогрева. Такой прерывистый подогрев используют для сварки больших компакт­ных сечений, например, стержней железобетонной арматуры. При использовании заготовок такого рода никогда не заботятся о форме свариваемых концов. После грубой механической об­рубки, а также газовой или дуговой резки они принимают самую произвольную форму.

Прерывистый подогрев с разрывами контакта обеспечивает выравнивание всех неровностей концов. После многократных та­кого рода замыканий и размыканий под током детали не только создают плоский контакт, но и должным образом подогреваются до температуры Твд для перехода на непрерывный процесс оплавле­ния деталей.

Подготовительные операции подогрева можно рассматривать и с помощью все той же критериальной формулы (3.5), и формулы (3.13). Согласно ранее данным разъяснениям, числитель в крите­рии К 1см. формулу (3.5)1 —это энергия, которую мы вводим в металл. Знаменатель —■ это тепловая энергия, отводимая тепло­проводностью в глубину стержней. При прерывистом подогреве перед оплавлением обычно ведут нагрев при том же вторичном напряжении, от которого оплавление будет возбуждено после по­догрева. Следовательно, процесс все время идет на одной и той же внешней характеристике. Такой именно случай и рассмотрим как типовой. На рис. 3.16 представлены две кривые: непрерывного нагрева стержней (Н) силой тока / и непрерывного охлаждения тех же стержней (Ох). Первый импульс подогрева создает подъем температуры по участку кривой 0—1. В этот момент ток выключа­ется или разрывается контакт. Стержни охлаждаются по участку кривой 1—-2, в точности параллельному такому же участку 1—2 на кривой Ох для такой же температуры. Второй импульс нагрева пойдет по части кривой 2—3, в точности параллельной такому же температурному участку 2—•3 на кривой непрерывного нагрева. Затем все повторяется многократно, но так, что и нагревы, и ох­лаждения за каждый импульс будут осуществляться по закону кривых Н и Ох.

Соответственно, средняя температура подогрева будет меньше той средней Тср, какая получилась бы от непрерывно действующего тока. Все зависит от соотношения/к и tox (рис. 3.16) и от числа п этих прерывистых включений.

Обращаясь теперь к формулам (3.5) и (3.13), для цикла подо­грева можем написать

qt ~ qntB.

При выполнении операций подогрева для сварки больших се= чений иногда приходится обеспечивать от нескольких включений до десятков. Допустим, для примера, что число р = 1, т. е. tH — fox. и что время ts составляет 0,1 от времени tCB, т. е. а = 0,1. Тогда согласно формуле (3.36), желая создать температуру подо­грева Т’пд Гср, получим

Отсюда п = 20 включений. Разумеется, в условиях грубой прак­тики, например в цехах домостроительных комбинатов, на стройках гидростанций, никто таких расчетов не делает. Число включений п и время іП и tox подбирают опытным путем. Если же речь идет о сварке легированных закаливающихся сталей, то расчеты подо­гревов производить надо и затем согласовывать их, уже уточненно, с металлографическими структурами готовых сварных соединений.

Для сварных соединений из сталей, не терпящих существова­ния в зоне контакта любых резко контрастных структур, после сварки осуществляют термическую обработку. Для инструменталь­ных заготовок операции подогрева и операции после сварочной термообработки осуществляют в термических печах по програм­мам, хорошо известным из заводских технологических инструк­ций. Такого рода «печная» технология бывает необходима по двум причинам. Первая — это необходимость обеспечения точного ре­цепта температурных режимов во времени. Такой нагрев в стыко­вой машине обеспечить невозможно не только по величине темпе­ратуры, но и по времени выдержки деталей при заданной темпера­туре. Вторая причина: механически точно обработанные стальные заготовки нельзя подвергать грубому процессу выплавления ме­талла методом прерывистого нагрева, особенно посредством размыканий контакта.

Вопросам термической обработки посвящена весьма обширная литература. Наиболее полно тема подготовительных и послесва - рочных операций для легированных сталей разработана в работе [5]. В ней сосредоточен огромный экспериментальный и рецеп­турный материал по стыковой сварке деталей различных конструк­тивных форм, из различных современных сплавов и сталей. Все эти процессы для стыковой контактной сварки можно считать традиционными.