Ультразвуковая сварка. Прижатым друг к другу свариваемым поверхностям сообщают колебания сдвига с частотой f = 18 ÷ 30 кГц и амплитудой А = 20÷30 мкм

Сущность УЗС.

Прижатым друг к другу свариваемым поверхностям сообщают колебания сдвига с частотой f = 18 ÷ 30 кГц и амплитудой А = 20÷30 мкм.

В начале сварки (τ ≈ 0,1 с) происходит сглаживание поверхностных микронеровностей и разрушение окисных пленок.

В следующей стадии (τ ≈ 1…2 с) образуются химические связи; вокруг активных центров образуются узлы сварки, площадь которых увеличивается по мере разогрева места сварки (до 300⁰С), пока она не охватит всю контактирующую поверхность. Окисные пленки разрушаются, но полностью не удаляются из зоны. Обычно УЗС применяется при соединении относительно тонких элементов или при сварке тонкостенного элемента с толстостенным, при которой возможна достаточная степень деформации.

2. Расчетные схемы нагреваемого тела.

Точный учет формы нагреваемого тела ведет к существенному усложнению аналитического решения дифуравнений теплопроводности. Поэтому идут на упрощение формы нагреваемого тела, сводя их к простейшим:

1) Полубесконечное тело - ограничено плоскостью z=0. Остальные граничные поверхности находятся на бесконечно далеком расстоянии, т.е. не влияют на процесс распространения тепла.

2) Бесконечное тело – это тело, ограниченное плоскостями z=0 и z= , и неограниченное в направлениях x, y. Предполагают, что температура по толщине листа не меняется.

3) Плоский слой – схему применяют в том случае, когда нельзя пренебречь изменением температуры по толщине, но в то же время, толщина тела не настолько велика, чтобы можно было пренебречь влиянием плоскости z= и считать тело полубесконечным.

4) Бесконечный или полубесконечный стержень – считается, что температура равномерно распределена в пределах каждого поперечного сечения стержня и изменяется только по его длине.