Все процессы сварки металлов осуществляются за счет вве­дения термической или механической энергии либо той и другой одновременно. Основными критериями выбора сварочного процес­са для изготовления конкретного изделия являются: техническая возможность применения процесса; качество получаемого соеди­нения; энергетическая и экономическая эффективности процесса. Чтобы найти оптимальное решение, необходимо проанализиро­вать только последние критерии, так как выполнение первых двух является обязательным. Для сравнительной оценки различ­ных видов сварки целесообразно применять удельные показате­ли эффективности. Подсчет удельных затрат энергии, труда или средств на единицу площади соединения дает возможность по­лучить универсальные критерии эффективности любого способа, которым соединение выполняется.

Энергетическая эффективность определяется общими затратами энергии в расчете на единицу площади соеди­нения.

Общая удельная энергия (Дж/мм2)

sо “ есв "Ь евсп> (3-1)

где еСв — расход энергии на сварку, Дж/мм2; ввСп — расход энергии на вспомогательные операции, Дж/мм2.

Удельная энергия, расходуемая на сварку,

£cb = Q/Vcb&’ (3-2)

где Q — полная тепловая мощность, Дж/с; vCB— скорость свар­ки, мм/с; б — толщина свариваемого металла, мм.

Удельная энергия, введенная в заготовку (Дж/мм2),

ез = ^св Л > (3-3)

где ті — эффективный КПД процесса нагрева.

Экономическая эффективность оценивается

производительностью процесса и удельными затратами на 1 м длины шва или на 1 кг наплавленного металла.

Сравнение эффективности различных сварочных процессов показывает, что процессы сварки плавлением более энергоемки, чем механические и термомеханические. Например, для выполне­ния стыкового соединения стальных стержней 0 20 мм дуговой сваркой требуется удельная энергия, равная 1800 Дж/мм2, кон­тактной стыковой сваркой оплавлением — около 400 Дж/мм2, сваркой трением — примерно 130 Дж/мм2. Диаграмма затрат

удельной энергии при различных способах сварки плавлением приведена на рис. 3.1.

33