При стыковой сварке общий нагрев деталей происходит теплотой, которая выделяется в них и в контактах при продол-де­ни и сварочного тока.

При сварке сопротивлением теплота, выделяющаяся в контакте между торцами свариваемых деталей, относительно невелика и по мере нагрева соединения быстро уменьшается. При сварке сплав­лением, наоборот, в этом месте выделяется значительное колнчестго теплоты' и оно мало изменяется в процессе оплавления. При таких способах сварки теплоту, которая генерируется в контактах между электродами (губками) н деталью не учитывают, так как это место удалено от места сварки и количество теплоты небольшое вследствие высокого усилия, прилагаемого в зажимах. Схемы распределения температуры вдоль стержней при отсутствии и наличии контактного сопротивления показаны на рис. 17.

Температуру нагрева каждого участка свариваемом детали можно рассчитаїь. Для расчета выбирают схему стержня неограниченной длины, нагреваемого до температуры 7', равномерно распределенным по длине неизменяющнмся током с линейно возрастающим сопро­тивлением. Второй источник теплоты — это приконтактная зона, мгновенно выделяющая теплоту, которая нагревает эту зону до температуры Тг. В дальнейшем теплота распространяется вдоль свариваемых детален. Общая температура нагрева Т в зоне, опре­деляемой координатой х, в момент времени /СЕ

Тіх, і) — Т (/> - f - Тг t).

При определении этих температур учитывают изменение теплее) н - вическнх свойств свариваемых материалов. В расчетных формулах учтен неравномерный характер нагрева, выражаемый экспонен­циальным законом. В формулы входят основные теплофизпческие характеристики металлов, для упрощения расчетов применяют номограммы и некоторые расчетные коэффициенты.

При сварке оплавлением нагрев в основном идет за счет теп­лоты «/„„л, выделяемой на сопротивлении контакта, которое имеет вначительную величину и существует в течение длительного Бремени

*/опл =

т, ї

О

Теплота расходуется одновременно на нагрев выбрасываемого металла из зазора между торцами деталей д'опя н на теплопередачу в детали q"„Этот процесс можно связать с параметрами режима сварки формулой

?ипл = <7опл + <7опл = Нопл5у1с(Гоцд — Г,) + ш0] + 2lS(dT/dx), где S — сечение деталей, см2; у. с, А, и т0 — плотность, удельная теплоемкость, теплопроводность и скрытая теплота плавления свариваемого металла; 7 — температура торцов при оплавлении (в начале оплавления комнатная, в конце близкая к температуре плавления; при сварке с подогревом в начале процесса оплавле­ния Г, = Гп, ы); Т„п:, — средняя температура выбрасываемого при оплавлении металла, для стали Топл = 2000 °С; dT>dt— градиент температуры у торца, при сварке стали dT/dx — 2000-*-5000 '’С/см.

По этой формуле можно рассчитывать ток или скорость оплав­ления.