Способ определения относительной долговечности электродов для контактной точечной сварки

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

Ш В 23 К 11/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 ve

t tf

30

1д (21) 3704964/25-27 (22) 27.02.84 (46) 23.01.86. Бюл. 9 3 (71) Ленинградский филиал Всесоюзного института по проектированию организации энергетического строительства Оргэнергострой" (72) Ф.К. Черток, А.А. Ерифриади и В.M. Пигольц (53) 621.791.763.1(088.8) .(56) Николаев А.К. и др. Сплавы для электродов контактной сварки.

N. Металлургия, !978, с. 12. (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЭЛЕКТРОДОВ

ДЛЯ КОНТАКТНОЙ ТОЧЕЧНОЙ СВАРКИ, сосФ.,Я0„„ 1206040 A тоящий в том, что образцы базового и исследуемых электродов подвергают нагружениям и определяют при заданной величине деформации отношение циклов нагружения, по которому оценивают относительную долговечность электродов, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью сокращения продолжительности исследований и экономии металла, в качестве образцов электродов используют металлы, твердость которых в исходном состоянии равна твердости металлов сравниваемых электродов при температуре сварки, и нагружают их ударными цик",, лическими нагрузками. З зависимостей деформации металла пос ле нагружений в исходном состоянии

d„ от показателя относительной долговечности электрода К = —, . Близость

N „1 °

3 кривых, полученных при деформации в исходном и горячем состоянии образцов из бронзы БрХ, имеющей при установившейся температуре сварочного процесса T=390 С твердость 70 НВ, о и для меди, предварительно нагартованной до твердости 68 НВ в исходном состоянии, при практически равных значениях твердости, свидетельствует о вазможности оценки относительной долговечности исследуемого образца при температуре сварки на другом образце в исходном состоянии, значение твердости которого в исходном состоянии равно твердости исследуемого образца при температуре свар. ки (фиг, 1)

Для построения зависимостей

d;=f(N„-) (фиг. 2) подготавливают набор металлов-эталонов, значения твердости которых в исходном состоянии перекрывают весь возможный диапазон значений твердости исследуемых электродов при температуре сварки. Деформацию d определяют по диаметру отпечатка шарика ф 10 мм, которым производят динамические циклические нагружения на один и тот же участок металла. Затем на оси ординат откладывают d=6,1 мм, соответствующий диаметру отпечатка на самом мягком металле твердостью 30НВ, принятом за базовый, а на оси абсцисс — количество циклов нагружений N, выполненных для получения этой деформации, Построив кривые различных твердостей находят точки И N4p

N,,......,,N;, соответствующие циклам нагрух<ений, при заданной, базовой деформации, равной 6,1 мм.

Построение графических зависимосг тей й„=f (K; ) (фиг. 4) где kK; = —

Мр

N u Ng — количество циклов нагружений исследуемого и базового образцов до достижения заданной деформации <1=6,1, принятой на базу сравне- . ния, производят следующим образом.

По графикам (фиг. 2 ) определяют значения Nqp, N4, ..., N; и находят величину К; по формуле

Н;, К

1

"! eo

1 1206040

Изобретение относится K испытаниям. стойкости электродов, в частности к способам определения относительной долговечности электродов контактной точечной сварки.

Целью изобретения является сокращение продолжительности исследований и экономия металла.

Способ определения относительной долговечности электродов для контактной точечной сварки, основанный на том, что образцы базового и исследуемых электродов подвергают ударным циклическим нагружениям и определяют при заданной величине деформации отношение циклов нагружения, по которому оценивают относительную долговечность электродов, заключается в следующем: ударные циклические нагружения производят на образцы в исходном состоянии, а в качестве образцов электродов используют металлы, твердость которых в исходном состоянии равна твердости металлов сравниваемых электродов при температуре сварки.

Возможность применения способа определения относительной долговечности электрода основывается на том, что увеличение деформации определяется двумя факторами — циклической нагрузкой и значением твердости металлов при температуре сварки, Другие факторы, такие как величина сварочного тока, напряжение, контактные сопротивления, а также своиства ме35 талла и его поверхностных пленок влияют только на нагрев электрода и, в конечном итоге, учитываются обобщенным для данного случая показателем — горячей твердостью металла.

Это позволяет с допустимой для производственного процесса точностью при определении относительной долговечности электродов заменить процесс деформации металла электрода в нагретом состоянии под воздействием циклической ударной нагрузки процессом холодной деформации определенных металлов в исходном состоянии.

На фиг. 1 приведены графические зависимости деформации d от числа циклов нагружений N; на фиг. 2— кривые зависимости деформации d образцов в исходном состоянии от числа циклов нагружений Н; на фиг, 3— графики зависимостей твердостей электродных металлов (НВ) от температуры сварки Т; на фиг. 4 — графики

Так, например, для построения кри вой для металла с твердостью 40 НВ откладывают на оси абсцисс величину, 40 равную К

4 / о 30

= — =2 3 и на пересечении этой точки с ординатой d=á,l находят точку А. Так как зависимость

d =f(H;), за исключением первоначального участка приработки, в полулогарифмических координатах носит прямолинейный характер, то для получения кривой по металлу 40 НВ достаточно двух точек. Вторую точку В находят на оси ординат d=5,4, соот1 ветствующую диаметру отпечатка на металле с 40 НВ при базовом цикле нагружений N (фиг. 2). Аналогично строят кривые образцов с другими значениями твердости.

С помощью графиков (фиг. 4) определяют долговечность исследуемых электродов не только по отношению к базовому, но и относительно один другого по формуле

Ka/g

a/c К с/5 где.К вЂ” относительная долговечо/с ность электрода а к электроду С; и Н вЂ” долговечности электродов а/6 с/6 а и с относительно базового электрода 8 (фиг. 4).

Определение относительной долговечности электродов.

Пример 1. Установлено, что в связи с изменением режима сварки температура процесса понизилась с

390 до 340 С.

Из графика (фиг. 3) находят завио симость HB=f(T) по температуре 340 С ,для используемых электродов БрХ. По этой кривой определяют твердости, соответствующие указанным значениям температуры, — 60 и 70 НВ, 206040 4

По графику (фиг. 4) находят долговечность электродов с твердостью

70 и 60 НВ по отношению к базовому с твердостью 30 НВ

Отсюда долговечность электрода с твердостью 70 НВ и электроду с твердостью 60 НВ находят из отношения

10 21 8 l 13,6

Следовательно, только за счет изменения температурного режима сварки долговечность электродов возрастет

15 в 1,6 раза, что позволяет соответственно снизить потребность в электродах при последующем планировании работ.

Пример 2. Пусть изменение

20 марки сплава (БрХПр, вместо БрХ) привело к повышению твердости при температуре сварки с 60 до 90 НВ, тогда по графикам (фиг. 4) находят

К „/ =78 и Кбо/ о =13,6 и соответ9О/Зо

9о/во 3 6 -5,7 ° т.е °

t долговечность электрода, имеющего горячую твердость, — 90 HB по сравнению с электродом — 60 НВ увеличи30 лась в 5,7 раза.

Любые изменения конструкции, геометрии электрода, а также скорости охлаждения приводят к изменению температуры и горячей твердости,что

35 позволяет предлагаемым способом определять относительную долговечность лишь на основании измерения установившейся температуры электрода через несколько минут протекания

40 стационарного циклического процесса сварки.

Использование изобретения позволяет резко сократить продолжительность исследований и значительно уменьшить

4» количество металла.

7, ВНИИПИ Заказ 8606/13 Тираж : . Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4