filebar
Методические пособия по сварочным работам

Механический контакт чистых металлических поверхностей

Чистые металлические поверхности, приведенные в соприкосновение давлением, образуют контакт. В отдельных микровыступах, благодаря локализованным в них давлениям, превышающим предел текучести, поверхностные кристаллы сближаются на расстояния порядка размеров кристаллической решетки. Таким образом, осуществляется контакт, который принято называть физическим. Особенностью состояния металлических кристаллов в физическом контакте является возможность мгновенного их схватывания и образования тем самым непрерывной кристаллической структуры вокруг границы физического контакта. Понятие физического контакта довольно широкое, поскольку сближение поверхностных кристаллов на расстояния порядка размеров кристаллической решетки не обязательно формирует неразъемную и непрерывную кристаллическую структуру, то и приходится считать, что физический контакт может быть и разъемным, и монолитным. В отличие от физического контакта механический контакт представляет собой только разъемное соединение с толщиной граничных слоев от долей микрометра до долей миллиметра.

Электрический контакт — это любой механический, через который пропускается электрический ток.

Свариваемый контакт — это любой механический, разъемный, превращенный в процессе сварки в неразъемный физический.

Для механических контактов приняты следующие термины и обозначения.

?Аг — площадь элементарного (единичного) микроконтакта. Обусловливается размерами и формой элементарных микровыступов (гребешков) волны шероховатости.
Аг — фактическая площадь касания определяется суммированием всех л-элементарных микроконтактов, т. е.
Аг = ????    (1)
Ас — контурная площадь контакта, в границах которой размещаются все отдельные элементарные микроконтакты. Контурная площадь по размерам макроскопична и обусловливается действующим давлением и волнистостью поверхности.

Аи — номинальная площадь, определяемая размерами соприкасающихся деталей (например, для стыкующихся стержней — это площадь их поперечного сечения).

В отдельных (редких) случаях контактирующие поверхности настолько хорошо пришлифовываются друг к другу, что контакт осуществляется ровными, не волнистыми, а только шероховатыми поверхностями. В таком частном случае может быть
Ас = Аа.    (2)

Хорошо проверенные опытные данные Н. Б. Демкина и И. В. Крагельского показывают, что в холодном состоянии при шероховатых поверхностях по мере увеличения сдавливающей силы значительно быстрее растет количество микроконтактов, но не средние размеры площадок каждого из них.

Для условий свариваемого контакта, очевидно, необходимо учитывать не только силу сдавливания, но и среднюю температуру в плоскости контакта. Условимся в дальнейшем моделировать микрошероховатость в виде пирамид с квадратным основанием.

В работах Н. Б. Демкина, И. В. Крагельского и других уста-новлено, что для пластического холодного контактирования сближение ? можно вычислять по формуле где Р — сила, действующая на контакт; ?? — предел текучести металла; с — опытный коэффициент, в среднем рекомендуемый для практических расчетов равным 3; Ас — контурная площадь контакта (для случая по рис. 10, а — номинальная); b, ? — опытные коэффициенты.

Формулу (4) можно переписать так:
где ? — давление, отнесенное к контурной площади контакта или к номинальной, если конструкция контакта такая.

Появилась возможность купить промышленные объекты в Бишкеке с развитой инфраструктурой.
Яндекс.Метрика