2 Теплофизические свойства сварных соединений.

Металлографические исследования образцов различ­ных металлов, сваренных при повышенных давлениях, мощности и продолжительности, не обнаружили в зоне сварки литой структуры или воздействия на металл очень высоких температур.

Сварные соединения обладают прочностью, равной прочности основного металла.

Испытания на отрыв сварных соединений медных об­разцов показали высокий предел их прочности, около 20 кгс/мм² (196 МН/м²), близкий к пределу прочности основного металла. Высокие значения предела прочности ультразвуковых сварных соединении подтверждают то, что они образуются вследствие возникновения металли­ческих связей в узлах схватывания, имеющих такую же прочность и природу, как и основной металл.

Процесс ультразвуковой сварки сопровождается вы­делением теплоты в зоне сварки, вызванной трением на контактных поверхностях и пластическими деформациями металла.

Температура в зоне сварки зависит от прочностных характеристик, главным образом от твердости металла, его теплофизических свойств (теплопроводности и тепло­емкости) и от режима сварки. Существует оптимальное давление, при котором развивается максимальная темпе­ратура, дальнейшее увеличение давления приводит к уве­личению скорости нарастания в начале сварки и умень­шению значения максимальной температуры.

Это вызвано уменьшением мощности, передаваемой в зону сварки вследствие выхода из резонанса колебательной системы, увеличением площади контакта в зоне сварки и т.п. Повышение температуры не является определяю­щим фактором, так как максимальная прочность сварных соединении достигается ранее, чем максимальная тем­пература в контакте.

Предварительный подогрев изделия способствует уменьшению длительности пропускания ультразвуковых колебаний и увеличению прочности сварного соединения.

При малых давлениях прочность точки в значительной степени зависит от продолжительности прохождения уль­тразвука. С повышением давления сварные соединения прочнее при меньшей продолжительности прохождения ультразвука. При очень продолжительном пропускании ультразвука и большом давлении сварное соединение не­качественно вследствие значительных деформаций основ­ного металла и приваривания его к электроду. При шовной сварке прочность сварных соединений обычно выше прочности основного металла и разрушение проис­ходит по основному металлу.