Вестник МГТУ, 2024, Т. 27, № 4.

Вестник МГТУ. 2024. Т. 27, № 4. С. 568-576. DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2024-27-4-568-576 Элементы, являющиеся частью теплового баланса в профиле, рассчитываются так: Q = /2 к Л А в , (5) & = 0 ,5 < 5 С д умѲш, ( 6 ) 0г2 = 0,5 п К 2Х 2 ( d + X 2 )5СдумѲт , (7) бг3 = 0,062лК з< Х 3 С 3 УзѲпл, ( 8 ) где К 1, К2 и К 3 - вспомогательные коэффициенты, учитывающие такие параметры, как время сварки, материал деталей и электродов; Ядк - активное сопротивление деталей (материала), Ом; СД - удельная теплоемкость дуги в дуговом промежутке, Дж /(кгК ); 5 - толщина материала в свариваемой зоне, мм; Сз- удельная теплоемкость свариваемого материала, Дж/(кгК); ум- удельная теплопроводность свариваемого материала, ккал/(м 2 -ч-°С) (Савчук и др., 2023). Температурный профиль сварочного цикла, который представляет собой комплексную характеристику процесса сварки, определяется типом материала и толщиной деталей. Он включает поэтапное повышение температуры до значения предварительного нагрева; выдержку при этой температуре; нагрев до максимальной температуры, превышающей точку плавления материала; короткую выдержку при пиковой температуре и последующее охлаждение. Решая совместно уравнения (5)-(8), получаем следующее выражение: ,2 ______________________________________1 6 K 1R gk Асв п [ 8 < 25 С д у м + 8 В Д ( Л я + X 2 ) 5 С Ду м + d x К з Х з С э У э ] Ѳ = 1 2 ------ ----------------------------^ ----------------------------- . (9) св г^. і2с./-і . Г.І7- Т7- , 1 . ТТ- 4 f / 4 t Т Г t Г ^ -Л Ѵ ' Анализ выражения (9) при его сопоставлении с уравнением (1) позволяет обнаружить изменения температуры плавления металла при изменении сварочного тока и построить зависимости Ѳ = f (7св) для точечной сварки различных металлов. Определив значения Ѳ = f ( /св) и допустимых пограничных температур, можно установить соответствующие отклонения сварочного тока А/св и напряжения в сети, приняв и св = /в. Допустимые отклонения сварочного тока при точечной сварке малоуглеродистой стали различных толщин и коррозионностойкой стали определены с учетом граничных температур (Лебедев, 2014) и указаны в нормативных документах. В табл. 1 приведены допустимые отклонения сварочного тока, которые необходимо соотнести с результатами, полученными в ходе исследования. Таблица 1. Допустимые отклонения сварочного тока Table 1. Permissible deviations of welding current 5, мм tсв, с ^ i n кА / max, кА Т тс д ном А/св, % Малоуглеродистая сталь 0,8 0,8 7,7 9,55 8,62 -10,7 - 10,8 0,8 0,12 7,0 8,65 7,85 - 10,6 - 10,2 0,8 0,3 5,8 7,2 6,54 -11,3 - 10,1 1,0 0,08 8,85 11,06 9,9 -10,6 - 11,72 1,0 0,16 7,55 9,35 8,4 -10,1 - 11,3 1,0 0,4 6,28 7,7 7,0 -10,3 - 10,0 1,5 0,14 11,2 14,1 12,6 - 11,1 - 11,8 1,5 0,24 9,75 12,02 10,92 -10,7 - 10,07 1,5 0,5 8,36 10,3 9,35 - 10,6 - 10,16 2,5 0,5 11,7 14,5 13,04 -10,3 - 11,2 2,5 0,8 10,6 13,2 11,86 -10,6 - 11,3 Коррозионностойкая сталь 1,0 0,2 5,0 5,5 5,22 -5,21 - 5,36 1,5 0,28 6,4 7,1 6,74 -5,04 - 5,34 2,0 0,34 8,26 9,12 8,7 -5,06 - 5,83 3,0 0,34 9,32 10,36 9,9 -5,86 - 5,65 Отклонения тока в пределах ±15 % пропорциональны отклонениям напряжения; для малоуглеродистых сталей допустимы отклонения напряжения в пределах ±10 % напряжения, на которое настроена сварочная машина. Это положение подтверждается экспериментальными данными. При выходе отклонений за пределы ±10 % может произойти брак при сварке, причем 100%-й брак сварочной продукции наблюдается при отклонениях напряжения, выходящих за пределы ±15 %. Для коррозионностойких сталей рекомендуются допустимые отклонения напряжения ±5 % ( Юхин, 2008). 571