Способ контактной точечной сварки деталей неравной толщины
СПОСОБКОНТАКТНОЙ ТОЧЕЧНОЙ СВАРКИ ДЕТАЛЕЙ НЕРАВНОЙ.ТОЛЩИНЫ, при котором подготавливгиот поверхности соединяемых деталей, собирают, с симают их между электродами сварочной машины, один из которых соединен с концентратором и источником ультразвуковых колебаний, нагревают импульсом сварочного тока, пропускаемого между электродами, и вводят ультразвуковые колебания, 6 т л ичающийся тем, что, с целью повы1иения качества сварных соединений , более тонкую деталь устанавлиBcUOT со стороны электрода, связанного с концентратором и источником ультразвуковых колебаний, а более толстую.деталь перед операцией сборки охлаждают до температуры, определяемой из выражения (Л. Т4Т,-сС (Л где т и т. температуры соответственно более толстой и более тонкой деталей, °с; ЫеЭО- 70 температурный коэффициент 3 «Ли А толщины соответдтвенно 1 более толстой и более тонкой деталей, мм. со 00 00 UD
уды В 23 К 11/19ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ :;::, . Н ARTOPGHOMV СВИДЕТВЪСТВУ
Т<Т. - а( М
I (21)3404947/25-27 (22)12.03.81 (46)30.08.83. Бюл. Р 32 (72)Ю. A. Цумарев, Э. M. Пархимович, С. В. Кузнецов и Й. В. Червякова (71)Могилевский"машиностроительный: институт (53)621.791.763.1(088.8) (56)1. Орлов Б. Д. и др. Технология и оборудование контактной сварки.
М., "Ма аиностроение", 1975, с. 1621.64.
2. Пархимович Э. М., и др. Некото-. рые Физико-химические процессы при точечной сварке сталей с наложением ультразвуковых колебаний. Сварочное производство, 1976, Р 5, с. 37-39.(прототип). (54) (57) СПОСОБ KOHTAKTHOR ТОЧЕЧНОИ
СВАРКИ ДЕТАЛЕЯ НЕРАВНОЯ.ТОЛЩИНЫ, при котором подготавливают поверхности соединяемых деталей, собирают, сжимают их между электродами сварочной машины, один из которых соединен с
Ъ ,SU„„1038139 А концентратором и источником ультра звуковых колебаний, нагревают импульсом сварочного тока, пропускаемого между электродами, и вводят ультразвуковые колебания, о т-л ич .а ю шийся тем, что, с целью повышения качества сварных соединений, более тонкую деталь устанавливают со стороны электрода, связанного с концентратором и источником ультразвуковых колебаний, а более толстую,деталь перед операцией сборки охлаждают до температуры, определяемой из выражения где Ти Т„ - температуры соответственно более толстой и более тонкой деталей, С;
os 30- 70 - .температурный коэффициент сФ"и 4 „ - тохщины соответственйо более толстой и более тонкой деталей, мм.
1038139
Изобретение относится к контактной точечной сварке и может быть использовано при изготовлении сварных металлоконструкций в .различных областях машиностроения.
Известен способ контактной точечЙой сварки деталей неравной толщины, включающий операции подготовки поверхностей свариваемых деталей, сборки, сжатия их между электродами сварочной машины, нагрева импульсом сва-10 рочного тока, пропускаемого между электродами, при котором между свари" ваемыми деталями помещают прокладки из материала с высоким электросопротивлением, а на электроде, обра-15 щенном к более тонкой детали, выпол" няют кольцевую выточку, либо запрессовывают в него кольцо из материала с малой электропроводностью $1).
Недостатком указанного способа яв- „у ляется низкое качество сварных соединений, обусловленное малой усталостной прочностью.
Известен также способ контактной то; чечной сварки, при котором подготав- .25 ливают поверхности свариваемых дета.лей, собирают, сжимают их между элек-. тродами сварочной машины, один из которых связан с концентратором и источником ультразвуковых колебаннй, нагревают импульсом сварочного тока, пропускаемого между электродами, и вводят ультразвуковые колебания 2 .
Недостатком известного способа яв- . ляется низкая прочность сварных соединений деталей неравной толщины, обусловленная смешением яктого ядра в более толстую из свариваемых деталей.
Цель изобретения - повыыение качества сварных соединений путем 40 .повышения .их усталостной прочности. указанная цель достигается тем, что, согласно способу контактной точечной сварки деталей неравной толцины, при котором подготавливают 45 .поверхности соединяемых деталей, соби". рают, сжимают их между электродами сва-. рочной машины, один из которых соеди" неи с концентратором и источником ультразвуковых колебаний, нагревают 5О импульсом сварочного тока, пропускаемого между электродами, и вво- дят ультразвуковые колебания, более тонкую деталь устанавливают со сто. роны, электрода, связанного с концент- 55 ратбром и источником ультразвуковых колебаний, а более толстую деталь перед операцией, сборки охлаждают до температуры, определяемой иэ вырагде Т и Т - температуры соответствен«
1 но более толстой и более: тонкой деталей (С ); 45 с(= 30-70 - температурный коэффициент ;
d"и д"- толщины соответственно
1 более толстой и более тонкой деталей мм..
Способ осуществляют на серийных машинах для контактной точечной сварки с использованием серийных генераторов ультразвуковых колебаний. Предварительное охлаждение более толстой из соединяемых деталей осуцествляют в холодильниках либо в камерах, заполняемых сухим льдом, сжиженными газами и другими охлаждаюцими средами.
Ввод ультразвуковых колебаний в изделие через более тонкую деталь снижает в ней уровень остаточных напряжений П рода, способствуя тем самым повышению усталостной прочности, Предварительное охлаждение более толстой детали увеличивает температурный градиент при сварке, что способствует снижению уровня остаточных растягивающих напряжений в околоточечной зоне и, как следствие, этого, повышению усталостной прочности.
Предварительное охлаждение более толстой из соединяемых деталей за.. трудняет ее нагрев импульсом сварочного тока, что способствует смещению литого ядра в более тонкую деталь.
Ввод ультразвуковых колебаний через более тонкую из соединяемых деталей обеспечивает выделение в ней дополнительного количества. тепла, обусловленного потерями энергии коле-! ,баний, что также смещает литое ядро в сторону более тонкой из деталей.
Использование изобретения обеспечивает устойчивое формирование сварного соединения деталей нерав.ной толщины.
Выражение для расчета температуры предварительного охлаждения.и пределы измения температурного коэффициента о получены экспериментально из условия получения надежного проплавле" ния более тонкой иэ соединяемых деталей и из экономических соображений,,так как при а >70 сии ается температура предварительного охлаждения более толстой детали, что приводит к увеличению стоимости этой операции. Более,высокие значения коэффициента о принимают при низкой жесткости режима,. высокой электропроводности материала соединяемых деталей и значительной разнице в толщинах д и а .
Проводится контактная точечная аварка деталей.. из,малоуглеродистой стали толциной .2 + 5 мм. Сварено,две партии образцов по 1.шт. в каждой партии. Образцы первой партии:сваривают согласно предлагаемому способу, при котором детали толциной 5 мм охлаж-, дают до -70 С, помещая их в ем1038139
Составитель.Е. Гуэиков
Редактор A. Власенко Техред N.Коштура
Корректор tp.Решетник
:Заказ 6106/15 Тираж 1106 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 кость с сухим льдом. Со стороны более тонкой детали в процессе сварки через : электрод вводят ультразвуковые колебания частотой 22 кГц, с амплитудой 12 мкм.
Основные параметры режима сварки выбраны следующим образом.
Усилие сжатия 800 кгс, сварочный ток 12000 A длительность импульса, сварочного тока и ультразвуковых коле .банйй 0,25 с.
Для получения сравнительных данных параллельно сваривают вторую партию образцов с использованием, известного способа сварки с введением ультразвуковых колебаний.
:Результаты сравнительных испыта- . ний -показали, что все образцы обеих партий имели нормально сформировавшее:ся литое ядро. Предел выносливости образцов первой партии был на 10-15% вьаае, чем у образцов второй партии.
Использование предлагаемого способа контактной точечной сварки деталей неравной толщины обеспечивает зкономию металла за счет отказа от
10 -,прокладок между соединяемыми дета-. лями, повышение коррозионной стой:кости путем устранения разнородных . материалов из сварного соединения, повышение усталостной прочности, 15 надежности и долговечности койструкций
