ВПЛИВ ШУНТУВАННЯ СТРУМУ НА РОЗМІРИ І МІЦНІСТЬ ЗВАРНОЇ ТОЧКИ
Явище шунтування струму при контактному зварюванні дуже впливає на результати точкового зварювання будь-яких металів і нерідко є причиною її незадовільної якості. Шунтування при точковому зварюванні супроводжується не тільки відгалуженням частини електричного струму через раніше зварені точки або через випадкові контакти між деталями, а й передачею частини прикладеного до електродів зусилля і точках торкання деталей, що зварюються, що лежать поза зоною зварювання. В результаті цього зусилля, що діє в місці зварювання в контакті між деталями, виявляється меншим за зусилля, доданого до електродів. У зв'язку з тим, що при шунтуванні і струм і зусилля в місці з парки зменшуються, причому ступінь цього зменшення непостійна, створюються умови, що суттєво знижують стабільність якості (міцності) зварних точок.
Вплив товщини деталей, що зварюються (маловуглецева сталь) і кроку на міцність зварних точок ілюструється діаграмою, наведеною на фіг. 88, на якій S' - середнє руйнівне навантаження при випробуванні зразків, зварених однією точкою без шунтування, S" - середнє руйнівне навантаження аналогічного зразка, але з точкою, звареною при наявності шунтування (випробувана точка зварювалася другоюз кроком = 3d; перед випробуванням зразка (перша точка висвердлювалася), S"min - мінімальна міцність точки, звареної з шунтуванням, зареєстрована в процесі випробувань.
Ставлення S''/S' характеризує вплив шунтування на міцність точки, а відношення S''min/S'' - його вплив на стабільність властивостей міцності точок.
Як видно з фіг. 88, при кроці з = 3d і товщині деталей 2-8 мм середня міцність другої точки становить 80-90% міцності першої (звареної за відсутності шунтування). Розсіювання результатів випробувань, помірне при товщині деталей до 4 мм, швидко зростає зі збільшенням їхньої товщини.
Вплив шунтування на міцність точки різко зростає зі збільшенням числа деталей, що одночасно зварюються. Наприклад, при зварюванні двох деталей з маловуглецевої сталі товщиною 2 мм розсіювання результатів випробування зразків, зварених внахлестку, близько до 15%, у той час як при одночасному зварюванні трьох деталей тієї ж товщини розсіювання результатів досягає 30%, У зв'язку з цим крок точок при одночасного зварювання трьох деталей має бути більше, ньому при зварюванні лише двох деталей тієї ж товщини.
Зниження міцності точки в результаті шунтування може бути особливо велике при розміщенні точки, що зварюється в близькому сусідстві більш ніж з однією вже звареною точкою. Наприклад, при зварюванні точками перетинів прутків діаметром 6,5 мм та послідовності, показаної цифрами на фіг. 89 а, руйнівне навантаження останньої, 36-ї точки, оточеної при зварюванні чотирма близько розташованими точками, становила всього 30% міцності першої точки. При зміні послідовності зварювання відповідно до фіг. 89 б найбільше зниження міцності в результаті шунтування не перевищувало 10%, Це, зокрема, вказує на важливістьпродуманого порядку у постановці окремих точок, що утворюють з'єднання.
Стан поверхні деталей, що зварюються також істотно впливає на ступінь шунтування зварювального струму. Наприклад, при зварюванні дротяних сіток з добре очищених прутків маловуглецевої сталі та з прутків, покритих шаром окалини та іржі, виявилося, що міцність точок в результаті шунтування знижувалася для чистої сітки на 10 - 12%, а для забрудненої - на 40-50.
Зусилля, що передається в контакті між деталями безпосередньо в точці, що зварюється,
де Р - зусилля, прикладене до електродів, і Рд - зусилля, що витрачається на деформування деталей, необхідне для отримання щільного контакту між ними в зоні точки зварювання. У граничному випадку (при неякісній заготівлі або збиранні деталей і значної їх жорсткості) зазор між деталями в місці зварювання може виявитися настільки великим, що необхідне для деформування деталей зусилля Рд буде дорівнює або більше прикладеного до електродів зусилля Р контакту між деталями в місці їх зварювання не буде, весь струм потече через шунт (зварювання в цьому випадку абсолютно неможливе).
Зусилля Рд збільшується зі збільшенням межі плинності зварюваного матеріалу, зі збільшенням товщини деталей та їх жорсткості, зі зменшенням відстані між сусідніми точками та зі збільшенням зазору між деталями. Особливо швидко росте Рд зі збільшенням товщини деталей (наприклад, при зварюванні маловуглецевої сталі товщиною 1 - 1,5 мм Pд =20-25 кг, при товщині 3 мм - близько 100 кг, при товщині 6 мм - 350 - 400 кг). Чим менше відношення Pд/Р тим менше коливається Рк і тим стійкішими повинні бути результати зварювання (міцність точки).