ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Холодный металлический контакт из "Контактная сварка " Вопросами теории холодных контактов металлических поверхностей задолго до сварщиков занимались технологи машиностроения. В этой области накоплен большой опыт, который и следует позаимствовать для контактной сварки, но если речь идет только о холодном контакте, находящемся под статическим давлением. [c.17] Показатели шероховатости после различных видов механической обработки поверхностей представлены в табл. 5 приложения. Здесь же даны значения коэффициентов 6 и V, введенные в практику Н. Б. Демкиным и И. В. Крагельским [3]. [c.17] Как было ранее обусловлено, шероховатость моделируется в виде пирамид с квадратным основанием. Моделирование такого рода безусловно идеализировано, но без систематизации размеров и форм шероховатостей невозможны никакие расчеты и даже качественные выводы. На основании конкретных значений шероховатости можно сделать вывод, что при всех видах обработки пирамиды представляют собой сильно сплюснутые геометрические фигуры размеры основания в десятки или сотни раз превышают высоту пирамид, акая форма выступов определяет разную деформационную картину в зависимости от программы приложения действующего давления и температуры пирамиды. [c.17] Для ударного давления плоской пластиной по холодной пирамиде она получает деформацию по схеме рис. 1.3, б. Нагретая целиком под действием статической или медленно изменяющейся силы пирамида деформируется по схеме рис. 1.3, в. Такого рода деформации характерны только для сил, сдавливающих пирамиду от ее вершины точно по оси симметрии. Однако практически почти при всех способах сварки давлением осевое давление сочетается со сдвиговым в какую-либо сторону. Мало того, и чисто осевое давление в свариваемом контакте как в отдельных микропирамидах, так и по всей плоскости контакта всегда завершается сдвиговым эффектом. Как будет показано в дальнейшем, этот эффект является самым главным фактором формирования сварного соеди нения вообще. [c.17] ЛО элементарных ллощадок п определяется и волнистостью контактируемых деталей (см. рис. 1.2). В связи с этим введено понятие контурной площади контакта. Эту площадь обозначают и ее размер определяют теми границами, в пределах которых вписываются все элементарные площади контакта ЛЛ,.. [c.18] Размер площади сечения всей свариваемой детали, или размер предельно возможной площади контактирования деталей, называют номинальной площадью контакта и обозначают символом Лц. [c.18] В этой формуле коэффициенты Ь и V характеризуют деформационную способность шероховатой поверхности чисто геометрически, без учета способа обработки поверхности ее физического состояния р — давление, усредненное по контурной площади контакта Рс.д — сопротивление деформации микропирамид, это показатель в значительной степени неопределенный, его величина зависит от способа обработки поверхности металла и энергии, с какой это делалось. [c.18] Опыт показал, что для свариваемых контактов при точечной и стыковой сварке это соотношение дает удовлетворительные результаты при расчетах площадей контактирования. [c.18] При 1 4Лс Ло в холодном контакте при 6 = хол такое равенство может наступить при р = Рс.д. [c.19] Вопросам концентраций и распределения действующих механических напряжений посвящено много литературы. Для условий контактной и некоторых других процессов сварки давлением схемы силового взаимодействия представляют значительный интерес. [c.20] На рис. 1.9 показаны эпюры распределения механических напряжений по плоскостям контактирования и плоскостям резкого изменения сечений. [c.20] Как видно из формулы (1.18), для прошивки металлической болванки толщиной 6 и диаметром D необходимо создать напряжения сжатия, превышающие предел текучести на некоторый коэффициент (приведен в квадратны скобках), зависящий от размеров заготовки и глубины проникновения пуансона. Первые два члена этого коэффициента показывают, какие должны быть приложены давления, чтобы деформировать цилиндрическую заготовку abed (рис. 1.9, в) без окружающей ее массы металла. Вторая часть коэффициента, In (D/d), определяет увеличение доли тех напряжений, которые действуют радиально, вызывая распор металла. [c.21] Рассмотрим некоторые схемы пластической деформации при стыковом контакте. [c.21] При стыковой сварке двух стержней (рис. 1.9, ж) эпюра действующих давлений на практике оказывается более сложной, чем для целого стержня (рис. 1.9, е). При значительных деформациях с небольшими скоростями по краям свариваемого контакта появляются напряжения о, обратного знака, разрывающие металл (рис. 1.9, ас). [c.22] Рассмотренные модели позволяют сделать заключение о том, что в свариваемых контактах только в редких случаях получается равномерное распределение напряжений сжатия. Неравномерность распределения этих напряжений определяется и формой деталей, и механическими свойствами металла при температурах сваривания. Все рекомендуемые в литературе нормы для величин таких напряжений исходят из 5 словий не только равномерного распределения напряжений, но и равенства приложенных напряжений пределу текучести металла. [c.22] О зависимости такого рода уже говорилось при рассмотрении модели, показанной на рис. 1.9, в. В связи с этим формулы полезно сравнить (1.21) и (1.18). [c.22] Для сваривания энергию, вводимую в контакт, программируют весьма разнообразно. Поскольку программирование энергии — это количественное изменение ее во времени, то можно сравнивать инерционности приложения каждого вида энергии. С этой точки зрения механическая энергия, вводимая в свариваемый контакт для его активации, весьма универсальна и безынерционна по сравнению с энергией тепловой. Если иметь в виду электрическую природу строения вещества вообще и металла в частности, то можно говорить, что всякая активация контакта — это активация внутренней электрической структуры металла. На первый взгляд поэтому кажется, что механическая энергия, по закону термодинамики, способна непосредственно превращаться только в энергию тепловую И как будто бы только сама электрическая энергия способна электрически активировать металл. В действительности это не так. Механическая энергия — это отличный активатор внутренних электрических процессов в свариваемом контакте в частности, а в металле — и вообще во всем объеме. [c.23] Каждый процесс сварки давлением может обеспечить высокие качества соединения при соблюдении только двух обязательны условий. [c.24] Вакуумирование свариваемого контакта, даже весьма высокое, не может полностью освободить поверхность металла от оксидных и адсорбционных загрязнений. [c.24] Условие I полностью соблюдается при контактной точечной и шовной сварке условие II выполняется для всех остальных процессов сварки контактной стыковой, трением, холодной, ультразвуковой. [c.24] Вернуться к основной статье