Контактная точечная сварка имеет свои особенности, зная которые можно добиться качественного и прочного сварного соединения. Одной из таких особенностей является возникновение эффекта шунтирования тока, об этом и пойдет речь.
Для начала обозначим, что при контактной точечной и стыковой сварке вторичный ток (I2) делится на ток шунтирования (Iш) и сварочный ток (Iсв). При этом для точечной сварки справедливо равенство вторичного тока как при сварке одной точки, так и при сварке нескольких точек (эффект шунтирования).
Любой металл можно отнести к магнитным или немагнитным металлам. Знание магнитных свойств материалов деталей, соединяемых при помощи контактной сварки, необходимо. В процессе сварки в зоне сварки и вокруг нее образуется магнитный поток. Если металл не обладает магнитными свойствами, то магнитные потоки, проходящие через него такие же, как и потоки, пронизывающие воздух. Магнитная проницаемость таких материалов считается равной единице. В случае с магнитными металлами количество потоков, проходящих через каждый 1 см2, значительно больше, а магнитная проницаемость может измеряться десятками и даже сотнями единиц. Большое количество магнитных потоков, пронизывающих металл, приводит к тому, у стальной детали создается собственное индуктивное сопротивление, она становится своего рода сердечником. Индуктивное сопротивление создается и во вторичном контуре, его значение увеличивается с увеличением толщины и размеров свариваемых листов. При контактной сварке крупногабаритных листов большое индуктивное сопротивление может вызвать значительное уменьшение сварочного тока, что в свою очередь приведет к образованию непроваров, соединений меньшей прочности и прочим дефектам.
Зачастую, для установки оптимального сварочного режима на аппарате точечной сварки для контактной сварки листов больших размеров проводят испытания на небольших образцах. При этом учитывается лишь толщина листов, но не принимается во внимание их размер. Фактически же крупноразмерные детали обладают значительно большим индуктивным и активным сопротивлением, чем подобные образцы. Поэтому подобранный в соответствии с проведенными испытаниями на деталях малых размеров сварочный режим может оказаться совершенно неэффективным при сварке больших конструкций.
Отметим также, что индуктивное сопротивление далеко не всегда оказывает на сварочный процесс негативное воздействие. Так, например, внутри кольца из стали магнитная проницаемость выше, чем за его пределами, в то время как, алюминиевые кольца (немагнитные) обладают малой магнитной проницаемостью. Таким образом, шунтирующий ток при контактной сварке цветных металлов больше, чем при сварке металлов, обладающих магнитными свойствами.
