Термопластические деформации при точечной, рельефной и шовной сварке
При точечной, рельефной и шовной сварке термопластические деформации происходят на всех стадиях образования сварного соединения. Они необходимы для создания электрического контакта,
уплотняющего ядро пояска, и проковки соединения в заключительной стадии цикла при охлаждении. Общая величина этой деформации определяется глубиной вмятины Д1М, составляющей 10—20 % .толщины металла.
Суммарную деформацию разбивают на деформации для создания электрического контакта Д„, уплотняющего пояска Д, и проковки Длр. Наибольшая деформация приходится на Д,.
Деформация зависит от усилия и сопротивления пластической деформации од, последнее определяется механическими свойствами материала и в значительной степени зависит от температуры нагрева, увеличиваясь с повышением температуры
На рис. 20 показано направление и характер возникающих деформаций под действием нормальных а2, аг и касательных от напряжений. Формирование уплотняющего пояска происходит в основном под действием касательных напряжений. Эти же напряжения способствуют частичному выдавливанию оксидных пленок на периферию соединения.
Развитие термопластических деформаций зависит от основных параметров режима. При применении мягких режимов зоны нагрева увеличиваются и для пластической деформации, требуются меньшие усилия. При рельефной сварке штампованными рельефами на листовом металле отсутствует характерная для точечной сварки вмятина) Уплотняющий литое ядро поясок создается в результате термопластической деформации рельефа, металл которого затекает в зазор. При этом способе сварки высокая и стабильная прочность соединений наблюдается и в твердой фазе, что можно объяснить интенсивной термопластической деформацией, происходящей при смятии рельефа (рис. 21),
При шовной сварке термопластические деформации развиваются, как и при точечной сварке (рис. 21, б). Теплосодержание зоны сварного соединения больше, чем при точечной сварке, поэтому сопротивление нагретого металла пластической деформации снижается и FCB имеет сравнительно небольшое значение при высокой жесткости режима.
Рис. 21. Внешний вид и макроструктуры соединений, выполненных рельефной сваркой: |
о — деталь крепления двигатели; 6— макроструктура шва (низкоуглероднетая сталь, сварка в твердой фазе), X 3; в — макроструктура шва (низкоуглероднетая сталь, толщина Б—4 мм, сварка с литым ядром); ХЗ; г — макроструктура соединения бойки с лист» м рельеф см «острой «ранью» (низкоуглероднетая сталь, сварка в твердой фазе), ХЗ; д — макроструктура крестообразного соединении (низкоуглероднетая - таль, сварка в твердой фазе), X 2