При таких способах сварки важно правильно выбрать мощность нагревателя и время нагрева. Изучению тепловых процессов при таком способе сварки пластмассовых труб посвящен целый ряд работ [20], что связано с большой важностью развивающегося направления изготовления трубопроводов из пластмасс.
Нагрев электродов и присадочного материала при сварке. Интерес к нагреву электродов и присадочного материала при сварке связан главным образом с вопросами их плавления при сварке, т. е. с производительностью процесса, и в некоторых случаях с вопросами предохранения электродов от разрушения (например, при сварке иеплавящимся электродом).
Известно много работ, в которых экспериментально для различных способов ведения процесса, электродных материалов, режимов и условий сварки устанавливается зависимость плавления электрода от основных параметров процесса. Обычно при этом используют удельную характеристику расплавления а? — весовую скорость плавления электрода на единицу силы тока, проходящего через электрод. Эта величина, введенная в практику В. П. Вологдиным [8], в достаточно широком диапазоне изменения режимов дуговой и электрошлаковой сварки не зависит от силы тока, что делает ее весьма удобной для практических расчетов.
Экспериментальными исследованиями установлено, что величина аР может меняться в широких пределах в зависимости от различных факторов. Так, для стальной низкоуглеродистой проволоки величина ар, поданным [18], может меняться от 12 до 25 г/А*ч только за счет 8ачисткп поверхности проволоки. Большое влияние оказывают и другие факторы (флюс, защитный газ, плотность и полярность тока, величина вылета и материал электрода и т. д.).
Исследования влияния этих факторов при различных способах сварки
обобщены в работах советских ученых:
В. П. Вологдина [8], Н. Н. Рыкали- ва [75, 78], Б. Е. Патона [56],
А. А. Ерохина [18], А. Г. Мазеля [35], И. К. Походни [64] и других. Следует также отметить целый ряд зарубежных исследований А. Лесневича, К. Джексона и других, выполненных примерно в тот же период. Отличительной особенностью отечественных исследований является стремление к теоретическому обобщению полученных результатов на основе соответствующего описания физики нагрева и плавления электрода в процессе сварки. В соответствии со сложившимися представлениями нагрев электрода при дуговой сварке принято условно делить на два вида. Первый — нагрев за счет тепла дуги пропорционален ее тепловому эквиваленту, т. е.

рис

где г]э — эффективный КПД процесса нагрева электрода дугой; второй — нагрев проходящим током в соответствии с законом Джоуля—Ленца определяется выражением п

рис

О
где рс — удельное сопротивление электрода; F — площадь его сечения; Н — длина вылета электрода.
Величина Т1э зависит от многих факторов, определяющих выделение и передачу тепла в анодной и катодной областях сварочной дуги.
По данным [35], имеются следующие соотношения для тепловой мощности, выделяемой на катоде (Рк) и аноде (Ра) сварочной дуги:

рис

где UK9 и Uаэ — эффективные падения напряжения соответственно в катодной
и анодной областях дуги; (3/2 kT+ф) I — энергия, переносимая электронами с катода на анод. Были определены величины иа9 и Uк для электродов многих марок, предназначенных для сварки низкоуглеродистых сталей [35]. Из этих данных следует, что состав проволоки, наличие загрязнений и окислов на ее поверхности, состав покрытия, флюса, газа влияют главным образом на величины U. Поэтому величины т)э наиболее широко изменяются при сварке на обратной полярности. По данным А. А. Ерохина, при сварке голой проволокой на воздухе без специальной очистки на прямой полярности г)з=0,3—0,4 и Т1э=0,3 — па обратной [18].
При сварке на переменном токе скорость плавления проволоки пропорциональна сумме UK+UO, а при сварке электродами с толстым покрытием сумме U—UK+Ua+Ucr) где Uct — напряжение в столбе дуги; U— номинальное напряжение на дуге [18].
В теории тепловых процессов при сварке [75, 78] величина ар связывается с режимом дуговой сварки соотношением

рис

где SK — теплосодержание единицы веса (одного грамма) капель электродного металла; Si — теплосодержание одного грамма электродного металла перед нагревом его теплом дуги. Обстоятельные калориметрические исследования теплосодержания капель электродного металла при дуговой сварке различными способами приведены в работе И. К. Походни [64], обобщающей целый ряд предшествующих исследований этого вопроса. По результатам измерения SK в [64] определена эквивалентная температура капель Тк:

Screenshot_13

Pages: 1 2 3 4 5 6 7 8