С увеличением толщины деталей общее сопротивление участка электрод–электрод и конечное его значение r_ЭЭК заметно снижаются в основном за счет увеличения площади контакта в процессе сварки (см. табл. 2.3). Увеличение диаметра ядра при s = const, которое достигается повышением силы тока или времени сварки приводит, как правило, к снижению r_ЭЭ и r_ЭЭК.

Изменение параметров режима точечной сварки оказывает заметное влияние на r_ЭЭ вследствие изменения теплового состояния металла и площади контактов. Так, увеличение F_CB или I _СВ приводит к росту диаметра контактов и снижению r_ЭЭ. Переход к режимам с большим временем сварки при сохранении одного и того же диаметра ядра также приводит к некоторому снижению r_ЭЭ и r_{ЭЭ К} из-за уменьшения сопротивления пластической деформации и роста размеров контактов.

При точечной сварке используются электроды со сферической и плоской рабочей поверхностью.

Таблица 2.3

Значения r _{ЭЭ К} в конце процесса КТС

Сварка электродами со сферической рабочей поверхностью отличается меньшими размерами контакта на первом этапе, соответственно большей плотностью тока и большей скоростью тепловыделения. Зона расплавления возникает раньше, чем при сварке электродами с плоской рабочей поверхностью, и поэтому область I на рис. 2.8 менее протяженна и значения r_ЭЭ в этой области заметно выше. При этом скорость повышения r_ЭЭ возрастает с уменьшением радиуса сферы. Характер изменения r_ЭЭ области II для обоих типов электродов примерно одинаков, но в течение всего цикла сварки среднее значение r_ЭЭ при сварке электродами со сферической рабочей поверхностью на 10…15 % выше, чем при сварке электродами с плоскими рабочими поверхностями.

Таким образом, основным фактором, дестабилизирующим электрическое сопротивление зоны сварки (участка электрод–электрод) и, в конечном итоге, параметры качества получаемых соединений, является в основном электрическое сопротивление контактов. Поэтому при приближенных технологических расчётах, например, сварочного тока, сопротивление зоны сварки r_ЭЭ обычно принимают равным его значению в конце процесса КТС r_ЭЭК.

Для упрощения расчета r_ЭЭ = 2r_Д (при сварке двух деталей одинаковой толщины) используют условную схему термодеформационного состояния металла зоны сварки. В частности, учитывая, что в контакте электрод–деталь его диаметр d_{K ЭД} примерно равен диаметру рабочей поверхности электрода d _Э (d_{K ЭД} ≈ d _Э) (см. табл. 2.1), а диаметр контакта деталь–деталь d_{K ДД} приближённо равен диаметру уплотняющего пояска d _П (d_{K ДД} ≈ d _П) и то, что d _Э мало отличается от d _П, условно принимают d _П ≈ d _Э (где d _П ≤ 1,2 d _Я). Кроме того, принимают также, что сопротивления контактов r_ЭД и r_ДД равны нулю.

При таких допущениях определяемое сопротивление r_ЭЭ представляют как сумму сопротивлений двух условных пластин одинаковой толщины s, нагретых до некоторой средней температуры Т₁ и Т₂ (рис. 2.10).

Рис. 2.10. Схема к расчету электрического сопротивления деталей

 к концу цикла сварки r _ЭЭ = 2 r _ДК

Тогда искомое сопротивление r_ЭЭК определяется следующей зависимостью:

.                     (2.5)

Удельные электросопротивления деталей ρ₁ и ρ₂ (см. рис. 2.9) определяют соответственно по температурам Т₁ и Т₂ для полулистов, прилегающих к электродам и контакту деталь – деталь соответственно. В частности, при сварке деталей из низкоуглеродистых сталей Т₁ и Т₂ принимают соответственно равными 1200 и 1500 °С, а для алюминиевых сплавов — 450 и 630 °С. Коэффициент k_P, учитывающий неравномерность нагрева деталей, для сталей принимают равным ~ 0,85, для алюминиевых и магниевых сплавов — ~ 0,9. При сварке деталей толщиной 0,8…3 мм коэффициент А. С. Гельмана А_Г (см. рис. 2.7) принимают равным ~ 0,8.

Значения сопротивлений, рассчитанные по зависимости (2.5), как правило, согласуются с экспериментальными данными, в частности, приведенными в табл. 2.3.

Таким образом, электрическая проводимость зоны сварки, определяемая электрическим сопротивлением свариваемых деталей и контактов электрод – деталь и деталь – деталь, зависит от большого числа технологических факторов точечной сварки и отличается значительной нестабильностью, в первую очередь, из-за нестабильности электрических сопротивлений контактов электрод–деталь и деталь–деталь. Поэтому при приближенных решениях технологических задач КТС проводимость зоны сварки оценивают по электрическому сопротивлению только свариваемых деталей.