Способ контактной стыковой сварки оплавлением

 

Изобретение относится к контактной сварке оплавлением разнородных материалов к может быть использовано в различных отраслях промышленно .сти; Цель изобретения - повыгаение качества сварки и снижение электрического сопротивления сварного стыка. При сварке деталей из различных материалов , способных в зоне контакта образовьшать ннтерметаллические прослойки , между деталью с меньшей температурой плавления и губками сварочной машины помещают прокладки. Последние выполнены из материала более тугоплавкой свариваемой детали, .Детали из более легкоплавкого материала располагают относительно прокладок с вылетом, равным 0,2-0,4 величины заданного, припуска под оплавление ., При сварке пластин используют прокладки толщиной 0,25-0,5 толщины пластины, а при сварке прутков выбор толщины прокладок производят , исходя из диаметра прутков, но не менее 0,1 н не более 0,2 диаметра прутка. Качественная сварка пластин обеспечивается при толщинепрокладок 0,25-0,5. При этом толщина интерметаллической прослойки лежит в пределах 5-8 мкм. 2 з.п. ф-лы, 5 ип., 2 табл. о tg

COK)3 CCBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (д1) g В 23 К 11(04 а.

О.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЖ)БРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

Г1РИ П-{НТ СССР (21) 4267559/31-27 (22) 23.06.87 (46) 30.12.88. Бюл. ¹ 48 (71) Институт электросварки ьм. Е.О, Патона (72) В.Г. Кривенко, М.В. Богородский, С.И. Кучук-Яценко, Д.И. Беляев, E,L";. Бобоед, А.Н. Кулябин, В.А. Зверев и А.В. Костырев (53) 621,791.762.5(088.8) (56) Выложенная заявка Японии № 55-42118, кл. В 23 К 11/04, 1984.

Авторское свидетельство СССР № 1189622, кл. В ?3 К 11(04, 1984. (54) .СПОСОБ КОНТАКТНОЙ СТЫКОВОЙ СВАРКИ 01 1ПАВЛЕНИЕМ (57) Изобретение относится к кочтактной сварке оплавлснием разнородных материалов и может Оыть использовано в различных отраслях промышленно.сти. Цель изобретения — повышение качества сварки и снижение электрического сопротивления сварного стыка.

„„SU„„3447601 д1

При сварке деталей из различных материалов, способных в зоне контакта образовывать ннтерметаллические прослойки, между деталью с меньшей температурой плавления и губками сварочной машины помещают прокладки, Последние выполнены иэ материала более тугоплавкой сварнваемой детали.

Детали из более легкоплавкого материала располагают относительно прокладок с вылетом, равным 0,2-0,4 величины заданного припуска под оплавление, При сварке пластин используот прокладки толщиной 0,25-0,5 толщины пластины, а при сварке прутков выбор толщины прокладок производят, исходя из диаметра прутков, но не менее 0,1 и не более 0 2 диаметра прутка. Качественная. сварка пластин обеспечивается при толщине. прокладок

0,25-0,5. При этом толщина интерме" таллической прослойки лежит в пределах 5-8 мкм. 2 з.п. ф-лы, 5 ил., 2 табл.

447601 з 1 тали Б „|, /S, На фиг. 3 заштрихованное поле ограничивает все экспериментально полученные значения толщин интерметаллической прослойки, В пределах оптимальных зна1ений вылета детали S „„ /S « 0;2-0,4 обеспечивается толщина интерметаллической прослойки в пределах 5-10 мкм, что свидетельствует о высоком качестве сварки. При запредельных значениях

S |,|л /S ||пл = 0,1 и S |,|л /Son = Os5 толщина интерметаллической прослойки превьппает 10 мкм.

При оптимальной величине отношения вылета детали относительно прокладок к припуску на оплавление

S „, /Б,„„ = 0,3 проводили сварку пластин и прутков из Ст.3 и АД1 c использованием прокладок различной толщины. Геометрические размеры пластин и прутков.: L = 40 мм, 1 = 16 мм, D = 70 мм, ci = 40 мм. Технологические параметры сварочног:; процесса также были оставлены без изменения.

Толщина прокладок выбиралась так а образом, чтобы выявить зависимость толшины интерметаллической прослойки оТ.относ|игольной толщины прокладок

У/1 и д /й

Вависимость толщины интермсталличес|;ой прослойки от с-:носительной толщины прокладок при сварке пластин представлена в табл. 1.

Зависимость толщины интерметаллической прослойки ог относительной толщины прокладок при сварке прутков представлена з табл. 2.

При сварке пластин толщина прокладок в пределах 0,25-0,5 толщины пластины, находящейся между ними, обеспечивает качественную сварку, T.ê. толщина интерметаллнческой прослойки лежит в пределах 5-8 мкм.

При сварке прутков толщина прокладок в пределах 0,1-0,2 диаметра прутка, охватываемого ими, обеспечивает качественную сварку, т.к. толщина игтерметаллической прослойки лежит в предела: 6-8 мкм.

Применение прокладок с толщиной мепьы нижнего п .. дела не обеспечивает достаточный ..азогрев детали из материала с более высокой температурой плавления, снижается жидкотекучесть металла, не развиваются дос-,аточные усилия для полного удаления жидкого металла. Все это приво10

ЗО 5

50 дит к росту толщины интерметалличеСХОй прослойки.

Применение прокладок с толщиной больше верхнего предела приводит к накапливанию значительного количества тепла в прокладках, которое потом благодаря теплопроводности передается детали из материала с более низкой температурой плавления.увеличение времени нахождения соединения в интервале температур, близких к температуре плавления материала с более низкой температурой плавления, ведет к росту толщины интерметаллической прослойки.

По экспериментальным данным построена зависимость предела прочности G сварного соединения Ст.3 АД1 от толщины интерметаллической прослойки (фиг. 4) и зависимость электрического сопротивления Е сварного соединения от толщины интерметаллической прослойки (фиг. 5) ° Определение предела прочности при испытании на растяжение проводилч на образцах диаметром 6 мм. Плоскость интерметаллической прослойки была перпендикулярна оси, по которой прикладывалась нагрузка.

Для определения значения электрического сопротивления готовили образцы размером 0 1010 мм. Плоскость интерметаллической прослойки располагалась параллельно граням куба на одинаковом удаления от них. Сопротивление измеряли между этими двумя гранями.

Изобретение может быть применено при сварке стальных блюмсов (токоподводящих частей катодов) с алюминиевьцщ токоподводами.

Применение способа сварки с обеспечением толщины интерметаллической прослойки, не ",ðåâûøàþùåé 10 мкм, позволит в среднем счизить сопротивление сечения 1 0"1 0 1 0 мм на 3 мком (фиг. 5) . При этом обеспечиваются механические характеристики сварного соединения с пределом прочности 7080 МПа, т.е. на уровне предела прочности одного из материалов.

Формула из об ретения

Способ контактной стыковой сварки оплавлением деталей из разнородных материалов, при кот:ром между одной иэ свариваемых ле алей и эажимными губками устанавлив..:ют проклад1441

Относительная толщина прокладок д"!1

Толщина прокладок сР, мм

0, 1 2.".

О,25

0,375

0,50

0,75

Т а блица 2

Относительная

То ш1ина

О., 05

4 ки, отличающийся тем, что, с целью повьппения качества сварки и снижения электрического сопротивления сварного стыка, прокладки выполняют уз материала детали с более высокой температурой плавления и устанавливают их между губками и деталью из материала с более низкой температурой плавления, при этом вылет детали относительно прокладки устанавливают равным 0,2-0,4 велип ракладс к, толщина . сР, и прокладок d/1.

601 б чины заданного припуска на оплавление.

2. Способ по п.1„о т л и ч а юшийся тем, что при сварке пластин толщину прокладок выбирают в пределах 0,25-0,5 толщины пластины.

3. Способ по п. 1, о т л ич а ю-. шийся тем, что при сварке прутков толщину прокладок выбирают в пределах О, 1 "0, 2 диаметра прутка.

Т аблица 1

Толщина интерметаллической прослойки р, мкм

Толщина интерметаллической прос ",î éêè

f4 р мам

1447601

144760!

Со с тав и тель И, Фелицин а

Редактор М. Циткина Техред M.Õîäàíè÷ Корректор М. Васильева

Заказ 6789/16 Тираж 922 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР, 113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

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