15. Теплове розширення металу при точковому зварюванні

Нагрів металевих тіл супроводиться|супроводжується| збільшенням їх лінійних розмірів і об'єму|обсягу| (дилатометричний ефект). Зокрема, при температурі твердого тіла його довжина і об'єм|обсяг| рівні

і

При плавленні об'єм|обсяг| тіла різко збільшується, досягаючи 8.10 % (мал. 1).

В умовах точкової|крапкової| і шовної зварки|зварювання| збільшення товщини і об'єму|обсягу| деталей відбувається|походить| переважно у напрямі осі (див. мал. 2), оскільки|тому що| зростання об'єму|обсягу| у напрямі осі стримується холоднішою масою сусідніх ділянок металу.

Теплове розширення металу при зварці|зварюванні| викликає|спричиняє| переміщення (розсовування) електродів машини, в основному верхнього рухомого|жвавого| електроду. Проте|однак| зміряні|виміряти| значення значно менше розрахункових значень (мал. 3, а) унаслідок|внаслідок| розвитку паралельного і одночасного процесу пластичної деформації металу в зазор між листами (втискування електродів, мал. 3, а), тобто .

Великі значення наголошуються при зварці|зварюванні| металів з|із| великим опором деформації, при використанні жорстких режимів зварки|зварювання| і машин з|із| великою жорсткістю нижньої консолі (електроду) і малих сил тертя в приводі рухомого|жвавого| електроду. Характерний, що при шовній зварці|зварюванні|, коли метал заздалегідь нагрітий теплотою від зварки|зварювання| попередньої крапки|точки| і має менший опір деформації, переміщення значно нижче, ніж при точковій|крапковій| зварці|зварюванні|.

Помітне переміщення верхнього електроду спостерігається з моменту|із моменту| розплавлення металу (появи ядра) і далі відбувається|походить| відповідно до змін температурного поля і зростання|зросту| розмірів ядра. Максимальні значення зазвичай|звично| відповідають моменту виключення струму|току| при зварці|зварюванні| уніполярним струмом|током| (мал. 3, а). При зварці|зварюванні| деталей на конденсаторних машинах наголошується декілька пізніше за максимальне значення зварювального струму|току|.

Зв'язок переміщення із|із| змінами температурного поля добре спостерігається при зварці|зварюванні| тонких деталей на машині змінного струму|току| з|із| великими кутами|рогами| управління тиристорів (відсічення|відсічки| струму|току|, мал. 3, би), коли має місце пульсація переміщення електроду, відповідна імпульсам струму|току| і зміні температурного поля. Глибина цієї пульсації залежить від теплопровідності, коефіцієнтів і, теплоємності і прихованої теплоти плавлення зварюваного сплаву. Наприклад, пульсації значительны| при зварці|зварюванні| латуні (великі коефіцієнти і ). Проте|однак| для всіх сплавів вони зменшуються до кінця процесу зварки|зварювання|, оскільки|тому що| при цьому зменшуються швидкості нагріву і зміни об'єму|обсягу| металу. Досягши номінальних розмірів литого ядра величина переміщення . В окремих випадках зварки|зварювання| переміщення верхнього електроду використовується для неруйнуючого|неруйнівного| контролю розмірів литого ядра.