Способ контактной шовной сварки

 

Изобретение относится к сварке , в частности, к контактной точечной сварке, и может быть использовано преимущественно при сварке герметичным швом тонколистовых конструкций. Цель изобретения - повышение качества стабильности и обеспечение возможности получения герметичной сварки листов металлических конструкций толщиной до 1,2 мм и выполнения швов неограниченной длины. Сварку осуществляют электродом с волнообразным профилем контактной поверхности. Шаг профиля электродов находится в пределах 1,2...4,2, а глубина волнистости составляет 0,5...1,7 от толщины металла. Появляется дополнительная сдвиговая деформация в направлении, перпендикулярном усилию сжатия электродов. Это создает благоприятные условия для схватывания металлических поверхностей без их взаимного расплавления. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

m) 4 В 23 К 11/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К AQTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ и

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4291148/25-27 (22) 08.06.87 (46) 07.09.89. Бюл. № 33 (71) Специальное проектно-конструкторское и технологическое бюро по тяжелому и электросварочному оборудованию Псковского завода тяжелого электросварочного оборудования (72) Л. С. Сергеев, В. М. Карпачев, В. А. Кайгородов, В. А. Антропов и В. С. Ширшов (53) 621.791.763.3 (088.8) (56) Сварка в м ашиностроении: Справочник./Под ред. Н. А. Ольшанского.— М.: Машиностроение, 1978, с. 286 и 287, рис. 1д.

Патент Швейцарии № 595177, кл. В 23 К 11 /06, 1978.

Сергеев Л. С. и др. Контактная сварка тормозных колодок автомобиля КАЗ вЂ” 4540.—

Автоматическая сварка, 1987, № 12, с. 52 и 53.

Изобретение относится к сварке, в частности к контактной шовной сварке, и может быть использовано преимущественно при сварке герметичным швом тонколистовых конструкций.

Цель изобретения — повышение стабильности качества сварки тонколистовых конструкций герметичНым швом и обеспечение возможности получения герметичных швов, образованных в твердой фазе.

На чертеже приведена схема процесса сварки по предлагаемому способу.

Перед выполнением сварки на ролике выполняют волнообразные рельефы с отношением шага (А) и глубины волны рельефа (Б) к толщине более тонкой свариваемой детали

1,2 — 4,2 и 0,5 — 1,7 соответственно, причем

SU 1505713 A1

2 (54) СПОСОБ КОНТАКТНОЙ ШОВНОЙ

СВАРКИ (57) Изобретение относится к сварке, в частности к контактной точечной сварке, и может быть использовано преимущественно при сварке герметичным швом тонколистовых конструкций. Цель изобретения — повышение качества стабильности и обеспечение возможности получения герметичной сварки листов металлических конструкций толщиной до 1,2 мм и выполнения швов неограниченной длины. Сварку. осуществляют электродом с волнообразным профилем контактной поверхности. Шаг профиля электродов находится в пределах 1,2 — 4,2, а глубина волнистости составляет 0,5 — 1,7 от толщины металла. Появляется дополнительная сдвиговая деформация в направлении, пер- Ф пендикулярном усилию сжатия электродов.

Это создает благоприятные условия для схватывания металлических поверхностей без их взаимного расплавления. 1 ил. целесообразный при сварке указанных тол- (Я щин шаг 0,6 — 5,0 мм определен из условий достаточности сдвиговых деформаций для образования соединения и стабильности шва (отсутствия периодичности макроструктуры) вдоль его оси, при этом время поворота ролика на один выступ профиля t должно быть примерно равным или большим в целое число раз длительности цикла сварочного тока, состоящего из времени включения тока в пау- ф зы t„= t„+ t Кроме того, по предлагаемому способу сварки для образования монотонного соединения вдоль оси шва требуется увеличенное отношение t к t . Для листов толщиной 1,2 мм и скорости сварки

4 м/мин шаг профиля 5,0 мм является предельным. С уменьшением толщины сваривае1 50571 3 мого металла необходимо во избежание периодических нарушений непрерывности шва снижать и шаг профиля. Для толщины листа 0,5 мм (а возможно и 0,3 мм удовлетворительно несвариваемых герметичным швом) ,шаг профиля должен быть несколько боль,ше 0,6 мм. При уменьшении шага ((0,6 мм) даже для этой толшины металла сдвиговые деформации при глубине впадин около 0,6 мм недостаточны для образования твердофазного соединения. Если же глубину впадин увеличить до 2,0 мм, то такой профиль оказывается неработоспособным из-за его

1

IHèçêoé механической устойчивости.

Деформация сдвига во время сварки увеличивается с увеличением глубины впадин.

Однако, глубину впадин с уменьшением шага необходимо также уменьшать для поддержания приемлемой стойкости профиля при работе. Поэтому, с уменьшением толшины свариваемых листов с 1,2 до 0,5 — 0,3 мм и соответствуюшим уменьшением шага профиля с 5,0 до 0,6 мм необходимо уменьшать глубину впадин профиля с 2,0 до 0,6 мм.

В процессе сварки деформация разогретого металла заготовок под электродами становится значительно более интенсивной.

В дополнение к ограниченной деформации в

15, мых заготовок (в перпендикулярном направлении)..Такой двухосный характер деформации разогретого до пластичного состояния металла заготовок создает благоприят,, ные условия для их соединения даже без образования зоны взаимного расплавления,, т.е. в твердой фазе. Кроме того, снижается, ;плотность тока в контакте электрод — де,, таль при неизменной его плотности в сварочном контакте между деталями. Указанные особенности сварки таким электродом позволяют получать герметичные швы гораздо большей по сравнению с обычно принятой для тонких листов ширины, что повышает их стабильность в условиях воздействия различного рода производственных возмущений. Процент брака по герметичности тонколистовых емкостей при их массовом производстве значительно снижается.

Для реализации способа используется, например, сварочная машина, содержащая в своей конструкции шарошки, прижимаемые своей рабочей поверхностью к контактной поверхности роликовых электродов. Рабочая поверхность шарошек зубчатая с параметрами, обеспечиваюшими нормальное зацепление с профилем роликового электрода. В процессе прохождения участков электрода через зону сварки имеющийся волнообразный профиль контактной поверхности в той или иной степени деформируется под воздействием сварочного усилия и нагрева

50 направлении силы сжатия электродов появляется более значительная деформация сдвига в направлении перемещения сваривае- 30 электродного материала. Восстановление формы выбранного волнообразного профиля контактной поверхности перед следующим вхождением в зону сварки осуществляется совместным вращением роликов с шарошками.

Пример. Способ используют при сварке герметичным швом по внешнему контуру бытовых маслонаполненных электрорадиаторов, собираемых сваркой из листа стали

08ПС толщиной 0,8 мм. Для сварки применяют разработанные и изготовленные заводом машины шовной сварки. Привод роликовых электродов осуществляется стальными шарошками из стали 40Х, прошедшими термообработку до твердости HRC -54 — 56.

На поверхности сцепления шарошек, которой является поверхность, сопрягаемая с контактной поверхностью ролика, нарезаны зубцы с шагом 1,3 мм и высотой зуба 0,7 мм.

После установки роликов, имеющих вначале гладкую цилиндрическую контактную поверхность, производят накатку профиля вращением их без сварки. В дальнейшем, в процессе сварки заданный профиль поддерживается шарошками.

Режим сварки для ширины контактной поверхности роликов 8 — 9 мм (обычно рекомендуемая 5+0,5 мм) следующий: усилие сжатия электродов 800 даН; скорость сварки 1,5 м/мин; ток сварки 18 кА; длительность импульса сварочного тока 0,06 с и длительность паузы между импульсами 0,02 с.

Благодаря повышенной ширине шва, составляющей 8 мм, в условиях массового производства электрорадиаторов брак по отсутствию герметичности роликовых швов практически незначителен. Кроме того, уменьшается расход электроэнергии на сварку и повышается ее производительность, появляется возможность качественно сваривать шовной сваркой те изделия, которые являются трудносвариваемыми: шовная сварка с гарантированной литой структурой в зоне соединения требует больших по сравнению с твердофазным соединением тепловложений.

При этом значительные трудности в обеспечении стабильно герметичных соединений с литой структурой связаны с тем, что, обеспечивая минимальный обьем расплавления, необходимо не превысить его максимально приемлемый уровень. В противном случае происходит выход жидкой фазы на поверхность — прожег. При этом с уменьшением толщины листа эти трудности возрастают.

Все указанные недостатки устраняются в предлагаемом способе.

Формула изобретения

Способ контактной шовной сварки, при котором подвод тока, передачу усилия к свариваемым деталям и их перемещение осуществляют с помощью роликовых сварочных

1505713

Составитель Ю. Мельцов

Реда кто р И. Дерба к Техред И. Верес Корректор С. Черни

Заказ 5361/14 Тираж 894 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб.; д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», r. Ужгород, ул. Гагарина, 101 электродов, а сварное соединение выполняют в твердой фазе по нанесенным рельефам, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности качества и обеспечения возможности получения герметичной сварки листов толщиной до 1,2 мм и выполнения швов неограниченной длины, выполняют волнообразные рельефы на поверхности сварочного роликового электрода, при этом отношение шага и глубины волны рельефа к тол5 шине более тонкой свариваемой детали составляет 1,2 — 4,2 и 0,5 — 1,7 соответственно.