Роль пластической деформации и проковки в образовании соединений, снижении остаточных напряжений и повышении прочности точек при контактной точечной сварке

Пластич-я деформация металла – один из основных процессов, способств-х формиров-ю соед-й при точечной св-ке. Как было отмечено выше, она происходит на протяжении всего процесса св-ки: от форми­р-я холодного контакта до проковки соед-я. Указанная деформация вызывается как внешними факторами – усилием со стороны эл-в, так и внутренними – напряж-ми, возник-ми при несвободном расширении металла зоны сварки. Основная ее роль заключается в фор-и эл-х контактов, образ-и пластического пояса для удержания расплав- ленного металла от выплеска и уплотнении металла на стадии проковки и охлаждения.

Процесс пластич-й деформации неразрывно связан с процес­сом нагрева. Тесная взаимосвязь этих двух процессов проявляется в эффекте саморегулир-я теплового состояния зоны сварки путем соответ-го изменения сопротивления пластич-й деформации s _Д, площадей контактов и плотности тока. В завис-ти от объема деформир-го металла различают микропластическую деформацию поверхности контакта и объемную пластич-ю деформацию металла зоны сварки.

В основном снижение контактного со­прот-я происх-т за время, равное 0,1…0,2  _CB.

При точечной св-ке вследствие неравном-го нагрева образуется зона металла с различным сопрот-м пластич-й деформации. Тепловое расширение происходит в стесненных усло­виях и сопровожд-ся возникновением неравномерного распред-я внутр-х напряжений, которые в сочетании с постоянно действующим внешним усилием сжатия F _CB вызывают необратимые объемные пластические деформации.

Нагрев деталей сопров-ся увел-ем объема металла зоны сварки из-за дилатометрич-го эф-та. При плавлении объем металла также увелич-ся на 8…10 % относ-но начального. В условиях точечной св-ки увел-е объема металла зоны св-ки происх-т преимущ-но в осевом направл-и, так как его возрастание в радиальном направл-и сдерж-ся более холодной массой соседних участков металла.

Увел-е первонач-го зазора между св-ми деталями вследствие теплового расширения металла в области контакта деталь-деталь, в который относ-но свободно течет деформ-й металл, обуславливает малые значения осевых напряж-й s _Z и сопрот-я деформации s _Д на периферии контактов электрод-деталь и особенно на границе контакта деталь-деталь. Наибольшее же сопрот-е деформации отмеч-ся вблизи оси эл-дов, где напряж-е сост-е близко к всестороннему сжатию.

Объективным критерием оценки устойчивости процесса к выплеску может служить общая степень пластической де­формации ε ₀, которая определяется отношением смещенного объема V _CM к деформируемому объему металла V _д: Деформ-й объем предст-ся условно в виде цилиндра с основанием, равным диаметру пластич-го пояска d _П , и высотой 2 δ: V _Д = 2δπ d _П²/4.

В свою очередь смещенный объем равен: V _CM = V _Э + V _Т, где V _T – приращение объема цилиндра вследствие теплового расширения металла; V _Э – объем вытесненного металла при вдавливании токоподводящих электродов.