Электрическое сопротивление деталей

При контактной сварке детали нагревают электрическим током, пропускаемым через место сварки.

В соответствии с законом Джоуля—Ленца на участке электри­ческой цепи между электродами с активным сопротивлением выделяется теплота э, благодаря чему металл нагревается в зоне сварки до необходимой температуры.

Условия выделения теплоты при сварке непрерывно изменяются, так как изменяются Ra-а и /св, поэтому закон Джоуля—Ленца для данного случая выражается в дифференциальной форме:

1я

о

Сопротивление Rj. э невелико и измеряется в микроомах. Для точечной и шовной сварки R3,3 складывается (рис. 7, а) из контактных сопротивлений деталь —деталь Ra-J1 и электрод —

э = д + Яд. д.

При стыковой сварке (рис. 7, б) в общем сопротивлении не учи­тывают сопротивление Я8.д вследствие малого его значения и значительного удаления от места контакта.

Нагрев при контактной сварке имеет следующие особенности: относительно небольшое активное сопротивление; наличие контакт­ного сопротивления; интенсивный отвод теплоты во время нагрева через электроды и окружающий металл; значительное изменение сечения, по которому протекает ток.

На условия нагрева также влияет изменение удельного сопро­тивления металла вследствие повышения температуры, образования или распада твердых растворов, пластической деформации, поверх­ностного эффекта и др.

При контактной сварке на общий нагрев оказывает влияние эффект Пельтье. Сущность эффекта заключается в следующем: в металлах средняя энергия электронов различна н изменение ее при нагреве также неодинаково. Эта энергия различна в металлах в твердом и расплавленном состояниях. Если через контакт ме­таллов, разнородных или находящихся в твердом или расплавлен­ном состоянии, пропустить электрический ток, то в зависимости от средней энергии электронов будет наблюдаться поглощение или вы­деление теплоты в месте контакта.

При симметричном переменном токе эффект проявляться не будет, так как общее количество теплоты, выделяющейся в кон­такте,

Q оо== Qj. .і і Qiu

где Q,,. 3, Q„ —теплота, выделяющаяся в соответствии с законами Джоуля—Ленца и Пельтье.

Теплота Пельтье пропорциональна /св и /сп. Доля этой теплоты в общем балансе энергии обычно не превышает 5—10 %.

При униполярных импульсах сварочного тока теплота Пельтье искажает симметрию литого ядра, что влияет на глубину провара и остаточную деформацию.