Диаметр контактной поверхности электрода с плоскоконической рабочей частью для точечной сварки малоуглеродистой стали

Величина плоской контактной поверхности электрода оказывает влияние на прочность сварной точки. Если контактная поверхность мала, то и точка мала, а малая точка имеет недостаточную прочность. Увеличение контактной поверхности сверх некоторой оптимальной величины при определенной мощности сварочной машины также нежелательно, так как приводит к уменьшению плотности тока, в связи с чем размеры ядра и прочность точки понижаются вначале медленно, а затем быстро. Чрезмерное же увеличение контактной поверхности приводит к опасности появления выплесков.

Диаметр контактной поверхности плоскоконической рабочей части электрода при сварке малоуглеродистой стали выбирается в зависимости от толщины свариваемого материала. При различной толщине свариваемых листов выбор диаметра осуществляется по толщине тонкого листа.

Формулы расчета могут быть сведены к трем основным зависимостям: линейной, квадратичной и степенной.

Линейную зависимость для расчета диаметра контактной поверхности предложил Ленг:

,

где  — диаметр контактной поверхности;

 — толщина одного из свариваемых листов.

Эту зависимость можно применять при разработке технологии сварки малоуглеродистой стали толщиной от 0,5 до 6…7 мм. Н.П. Сергеев и М.С. Фейгенсон считают, что эта формула применима при сварке металла толщиной не более 3 мм, а в случае более толстого материала рекомендуют вести расчет по формуле

.

Сиаки рекомендует выбирать диаметр по формуле

,

где  при толщине материала менее 1,5 мм;

 при толщине от 1,5 до 7,5 мм;

 при толщине свыше 7,5 мм.

Квадратичная зависимость предложена Тукером:

.

Анализируя применение рассмотренных рекомендаций, Хипперсон  отмечает, что формула Ленга отвечает условиям производства в США, где используются более жесткие режимы сварки, а формула Тукера в большей степени удовлетворяет условиям производства европейских стран, где больше внимания уделяется точному учету толщины материала.

Этой же точки зрения придерживается и Тазьба; по его мнению, квадратичная зависимость является более логичной при выборе оптимальной технологии сварки, обеспечивающей равнопрочность точечного соединения и свариваемого листа.

Формула Тукера не применима для сварки тонких листов, причем наименьшая расчетная толщина в зависимости от действия других факторов составляет 1,5…3 мм.

Степенная зависимость предложена Сиваку:

.

Формулы степенной зависимости при выборе диаметра контактной поверхности рабочей части электрода не нашли широкого применения.

Ниже приведены рекомендуемые значения диаметра контактной поверхности плоскоконической рабочей части электрода при точечной сварке углеродистой стали в зависимости от ее толщины.