Закон Джоуля—Ленца для сварки

Электроконтактная сварка оплавлением относится к сварке давлением. В отличие от описанных методов электродуговой сварки плавлением при сварке давлением сварной шов формируется при обязательном сближении путем оСадки (сдавливания) свариваемых элементов конструкций. При этом процессе электрический ток большой силы (до десятков тысяч ампер) проходит через свариваемые элементы и контакт между ними. Перед пропусканием тока для улучшения контакта свариваемые элементы сближаются действием осевой нагрузки. В металле между точками подвода тока и особенно в зоне контакта в соответствии с законом Ленца — Джоуля за счет значительного электрического сопротивления и большей силы тока выделяется большое количество теплоты. Так как контакт между поверхностями свариваемых элементов осуществляется по микроскопическим площадкам (точечный контакт), то в каждом таком микроконтакте выделяется громадное количество теплоты, вызывающее мгновенное расплавление и выброс жидкого металла и его паров. На контактирующих поверхностях происходят сотни тысяч таких микрооплавлений, что и приводит к оплавлению поверхностей металла. За счет теплоты, выделяющейся при оплавлении, происходит нагрев металла в прилегающих к контакту зонах, что приводит к снижению прочности и повышению пластичности металла. При достижении необходимой зоны разогрева свариваемые элементы с помощью гидравлического или другого механизма сближают с большой скоростью (процесс осадки) и при этом в зоне контакта образуется сварное соединение этих элементов. Преимуществом электроконтактной сварки оплавлением является ее высокая производительность. Это объясняется тем, что сварное соединение при электроконтактной сварке образуется сразу по всей площади кольцевого сечения труб, а машинное время сварки исчисляется 5—10 мин. В то же время при электродуговой сварке сварное соединение формируется последовательным наложением большого числа слоев шва при прохождении дуги по периметру трубы. Однако электроконтактная сварка предъявляет более жесткие требования к торцам труб (меньшие допуски по овальности, разностенности и др.). Кроме того, электроконтактная сварка характеризуется значительными пиковыми нагрузками в момент образования сварного соединения. В связи с этим для электроконтактной сварки труб большого диаметра необходимы мощные генераторы электрического тока. Так, для сварки труб магистральных трубопроводов диаметром 1420 мм требуется электростанция мощностью 1000 кВт. Это объясняется тем, что мощность для ведения электроконтактной сварки труб составляет 1 — 1,5 кВт/см . [c.140]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология