Способ холодной сварки давлением алюминиевой и медной фольги

 

Изобретение относится к области сварки, в частности к холодной сварке фольговых материалов, один из которых покрыт хрупким, преимущественно оксидным, слоем. Цель - обеспечение стабильных параметров качества сварки. Помещают алюминиев-ую и медную фольгу между матрицей и пуансоном. Фиксируют величину критического внешнего давления, при котором возникают сигналы акустической эмиссии (АЭ). Считают количество сигналов АЭ, превышающих уровень 1,5 максимальной амплитуды сигналов от пластической деформации (первый порог) и количество сигналов АЭ, превышающих уровень 0,6-0,8 максимальной амплитуды сигналов в результате разрушения хрупкого слоя (второй порог). Определяют отношение к-оличеств этих сигналов. Внешнюю нагрузку снимают, когда абсолютное количество сигналов АЭ, превышающих второй порог, и отношение количества сигналов после прохождения первого и второго порогов достигнут заданных значений. При этом исключается брак при производстве трансформаторов , работающих в экстремальных условиях.1 ил. CS S (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ, (21) 4075566/25-27 (22) 12.06.86 (46) 07.06.88. Бюл. Ф 21 (72) В.И.Горбачев и Л.В.Горелов (53) 621. 791. 12 (088. 8) (56) Патент США У 4207771, кл. G 01 N 29/04, 1978. (54) СПОСОБ ХОЛОДНОЙ СВАРКИ ДАВЛЕННЕМ AJII0MHHHEB0A H MKgH0A ФОЛЬГИ (57) Изобретение относится к области сварки, в частности к холодной сварке фольговых материалов, один из которых покрыт хрупким, преимущественно оксидным, слоем. Цель— обеспечение стабильных параметров качества сварки. Помещают алюминиев.ую и медную фольгу между матрицей и пуансоном. Фиксируют величину критического внешнего давления, при

m 4 В 23 К 20/00, G 01 N 29/04 котором возникают сигналы акустической эмиссии (АЭ). Считают количество сигналов АЭ, превышающих уровень 1,5 максимальной амплитуды сигналов от пластической деформации (первый порог) и количество сигналов АЭ, превышающих уровень О, 6-0, 8 максимальной амплитуды сигналов в результате разрушения хрупкого слоя (второй порог). Определяют отношение количеств этих сигналов. Внешнюю нагрузку снимают, когда абсолютное количество сигналов АЭ, превышающих второй порог, и отношение количества сигналов после прохождения первого и второго порогов достигнут заданных значений. При этом исключается брак при производстве трансформаторов, работающих в экстремальных условиях. i ил.

1 00825

15

Изобретение относится к области сварки, в частности холоднои сварке фольговых материалов, один из которых покрыт хрупким, преимущественно оксидным, слоем, обладающим диэлектрическими свойствами.

Цель изобретения — обеспечение стабильных параметров качества сварки.

Способ холодной сварки давлением алюминиевой и медной фольги заключается в том, что фольги помещают между матрицей и пуансоном, прикладывают внешнее давление, фиксируют величину критического давления., при котором возникают сигналы акустической эмиссии (АЭ) в результате разрушения хрупкого слоя, регистрируют, начиная с этого давления, сигналы АЭ, считают их и сравнивают с наперед заданным значением, изменяя режим последующего нагружения по результатам сравнения, считают сигналы АЭ, пре— вышающие первый порог амплитудной дискриминации на уровне 1,5 U,,где

U — максимальная амплитуда сигналов

АЭ от пластической деформации свари— ваемых материалов, и сигналы АЭ, превышающие второй порог амплитудной дискриминации на уровне (О, 6 — О, 8) П где U — максимальная амплитуда сиг— н алов АЭ, во зникающих в ре зультате разрушения хрупкого слоя, определяют отношение количества сигналов АЭ, превышающих первый и второй пороги амплитудной дискриминации, и снимают внешнюю нагрузку, когда абсолютное количество сигналов АЭ, превышающих второй порог амплитудной дискримина ции, и отношение количества сигналов

АЭ, превышающих первый порог ампли—

T äHoè pHcKpHMHHBH,èè, к количеству сигналов АЭ, превышающих второй порог амплитудной дискриминации, до— стигают заданных значен ий.

Выбор величин порогов амплитудной дискриминации и отношения количест— ва сигналов, превышающих эти пороги, связан с необходимостью обеспечения комплекса параметров сварного соединения, в частности прочности и элек" тропроводности.

Требование достижения заданного значения абсолютной величины коли— чества сигналов АЭ, превышающих второй порог амплитудной дискриминации на уровне (О, 6 — О, 8) U<, связано с контролем нропесса разрушения оксид ной пленки на определенное количество фрагментов. Одновременное требо— вание обеспечен ия заданного отноше— ния количества сигналов на первом уровне дискриминации 1,5 U, к количеству сигналов на втором уровне дискриминации связано с устранением влияния паразитных явлений (трение, отклонения в режимах нагружения и т.п.) и обеспечением необходимой пло. щади контакта образующихся ювенильных поверхностей.

Если в процессе сварки пороги дискриминации, количество сигналов

АЭ, превышающих второй порог дискриминации, и отношение количества сигналов, превышающих первый и второй пороги дискриминации, отличаются от оптимальных, то при приложении внешней нагрузки или не обеспечиваются необходимые прочность и электропро= водность сварного соединения, или происходит недопустимое сквозное продавливание фольги.

На чертеже представлена схема установки для реализации способа холодной сварки давлением алюминиевой фольги обмоток с медной фольгой.

Установка содержит пресс 1, матрицу 2, пуансон 3, преобразователь

4 давления во временной интервал, преобразователь 5 акустико-эмисси— онных сигналов, установленный на матрице 2, усилитель 6, ключ 7, амплитудные дискриминаторы 8 и 9, счетчики 10 и 11, цифровые индикаторы 12 и 13.

Перед проведением сварки проводят настройку установки, которая осуществляется в три этапа.

На первом этапе между матрицей 2 и пунаосном 3 помещают медную фольгу и алюминиевую фольгу без оксидного слоя

Включают пресс 1, прикладывают давление к образцам. С помощью преобразователя 4 преобразовывают давление во временной интервал. На выходе преобразователя 5 получают сигналы акустической эмиссии, возникающие в результате пластической деформации свариваемых образцов, усиливают их усилителем 6 и селектируют по времени с помощью ключа 7 управляемого сигналами с преобразователя

4, пропуская на амплитудные дискриминаторы 8 и 9 только сигналы акустической эмиссии, возникающие в ди!

400825 апазоне давлений,прикладываемых к образцам от критического до давления, при котором снимают нагрузку с образцов. Определяют с помощью индис катора 12 максимальную амплитуду U сигналов акустической эмиссии, воз— никающих в результате пластической деформации свариваемых образцов.

На втором этапе помещают между матрицей 2 и пуансоном 3 образцы медной и алюминиевой фольги с оксидным слоем. Включают пресс 1. Определяют с помощью индикатора 13 максимальную амплитуду U сигналов акустиче — 15 ской эмиссии, возникающих в результате разрушения оксидного слоя. Устанавливают первый порог амплитудной дискриминации (порог амплитудного дискриминатора 8) на уровне 20

1,5 1., и второй порог амплитудной дискриминации (порог амплитудного дискриминатора 9) на уровне (0,6

0,8) П

На третьем этапе помещают между 25 матрицей 2 и пуансоном 3 образцы медной и алюминиевой фольги с ок— сидным слоем. Включают пресс 1,считают количество сигналов акустической эмиссии по обоим каналам счетчиками 10 и 11. Регистрируют их количество цифровыми индикаторами 12 и

13. Определяют отношение показания цифрового индикатора 12 к показанию цифрового индикатора 13. Регистриру— ют это отношение.

При получении необходимых параметров качества сварки, которые определяют металлографическим методом и испытаниями на прочность, настраивают ус40 тановку по соответствующим показаниям индикатора 13 и отношению показаний индикаторов 12 и 13.

Затем проводят сварку штатных из- . делий. Регистрируют показания индика45 торов 12 и 13, определяют отношение показаний индикатора 12 к показанию индикатора 13. Сравнивают показание индикатора 13, а также отношение показаний индикаторов 12 и 13 с данными, полученными на третьем этапе настройки установки. По результатам сравнения судят о качестве сварного соединения и управляют режимом нагружения пресса.

В качестве пресса при реализации способа используют твердомер,модерни— зировянный с учетом особенностей сварки давлением. Контроль проводят регистратором акустико-эмиссионных сигналов. Величину амплитуды сигналов

А3 измеряют осциллографом.

Проведение холодной сварки давлением по предлагаемому способу позволяет обеспечить стабильные параметры сварных соединений алюминиевой и медной фольги (прочность и электропроводность), полностью исключив бряк при производстве трансформаторов, работающих в экстремальных условиях.

Фо рм ул а из о бр е т е н ия

Способ холодной сварки давлением алюминиевой и медной фольги, заключающийся в том,что фольги помещают меж . ду матрицей и пуансоном,прикладывают внешнее давление, фиксируют величину критического давления, при котором возникают сигналы акустической эмиссии, которые считают и сравнивают с заданным значением, изменяют режим последующего нагружения по ре— зультатам сравнения, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью обеспечения стабильных параметров качества сварки, считают сигналы акустической эмиссии, превьш яющие первый порог амплитудной дискриминации на уровне

1,5 максимальной амплитуды сигналов от пластической деформации свариваемых материалов, и сигналы, превыша— ющие второй порог амплитудной дис— криминяции на уровне (0,6-0, 8) максимальной амплитуды сигналов, вознизкающих в результате разрушения хрупкого слоя, определяют отношение количества сигналов, превышающих первый и второй пороги амплитудной дискриминации, и снимают внешнюю нагрузку, когда абсолютное количество сигналов, прев|1шяющих второй порог амплитудной дискриминации, и от— ношение количества сигналов, превышающих первый порог амплитудной дискриминации, к количеству сигналов, превышающих второй порог амплитудной дискриминации, достигают заданных значений.! 400825

Редактор M.Бланар

Заказ 2753/16

Тираж 921 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 о

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В.Пучинский

Техред М.Ходанич Корректор А.Тяско