Контактная плоская проволока

 

Изобретение относится к оборудованию для шовной контактной сварки, в частности к сварочным машинам с электродами, выполненными в виде проволоки, и может быть использовано при сварке топливных баков из листов, которые с обеих сторон снабжены покрытием, плохо проводящим или непроводящим электрический ток. Цепь изобретения - повышение надежности и качества сварки листов с покрытием с плохой электропроводностью или не электропроводным покрытием. Контактная проволока для шовной контактной сварки планированных листов имеет канавки на рабочей поверхности. Канавки выполнены продольными с глубиной 0,15-0,20 м, выступы между канавками выполнены острыми с расстоянием между вершинами 0,3-0,4 мм. Выступы выполняют в процессе сварки функцию режущих кромок, которые разрезают в направлении сварки оксидный слой или изолирующее покрытие и делают возможным контакт электрода со свариваемым листом. 10 ил. 5

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 23 К 11/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

ГОСУДЛРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4027776/2 7 (22) 01 ° 07 ° 86 (31 ) 2 802 /85 (32) O l ° 07 ° 85 (33) СН (46) 15a04 ° 91m Бюл. № 14 (71) Эльпатроник АГ (СН) (72) Вернер Урех (СН) (53) 621 ° 791.763 ° 3(088.8) (56) Патент Швейцарии № 595177, кл, В 23 K 11/06, 1978, (54) КОНТАКТНАЯ ПЛОСКАЯ ПРОВОЛОКА (57) Изобретение относится к оборудованию для шовной контактной сварки, в частности к сварочным машинам с электродами, выполненными в виде проволоки, и может быть использовано при сварке топливных баков из листов, которые с обеих сторон снаб»

Изобретение относится к оборудованию для шовной контактной сварки, в частности к сварочным машинам с электродами, выполненными в виде про» волоки, и может быть использовано при сварке топливных баков из листов, которые с обеих сторон снабжены покрытием, плохо проводящим или непроводящим электрический шок, Цель изобретения » повышение на дежности и качества сварки листов с покрытием с плохой электропроводнос тью или неэлектропроводным покрытием, На фиг 1 показаны дисковые электроды, являющиеся частью машины для шовной контактной сварки, с контак г ной проволокой, соответствующей

„,Я0„„1642Щ AЗ жены покрытием, плохо проводящим или непроводящим электрический ток, Цель изобретения - повьш ение надежности и качества сварки листов с покрытием с плохой электропроводно стью или неэлектропроводным покрытием, Контактная проволока для шовной контактной сварки планированных листов имеет канавки на рабочей поверхности, Канавки выполнены продольными с глубиной 0,15-0,20 м, выступы между ка навками выполнены острыми с расстоянием между вершинами 0,3-0,4 им Вы» ступы выполняют в процессе сварки функцию режущих кромок, которые раз» резают в направлении сварки оксидный слой или изолирующее покрытие и делают возможным контакт электрода со свариваемым листом, 10 ил, изобретению, при сварке топливно го бака; на фиг.2 - сечение А-А на фи г, 1; на фи г ° 3 - сечение Б-Б на фиг 1; на фиг 4 и 5 - р.азличные ва рианты форм поперечного сечения контактной проволоки; на фиг,6 и 7 " сварной шов, выполненный с помощью контактной проволоки, имеющей форму поперечного сечения согласно фиг 4, продольное и поперечное разрезы; на фиг 8 10 осциллограммы изменения тока сварки при использовании трехэллиптической контактной проволоки без продольных канавок (фиг,8), трех эллиптической проволоки без продоль ных канавок, но с предварительным нагревом сварного шва с помощью сва164295!

20 рочных горелок (фиг,9), трехэллиптической проволоки, с продольными канавками, но без предварительного на.грева сварного шва (фиг 10).

Суть изобретения заключается в сп едующем, Листы, из которых выполняют загото вки топли вных б ако в, имеют на внешней ° стороне покрытие из свинца и лаковой краски из цинкового пигмента, а на внутренней стороне имеют покрытие из свинца и лаковой краски из алюминиевого пигмента и при из» вестных условиях на внешней стороне - слой воска. Когда из снабженного покрытием листа изготавливают топливный бак, обычно сваривают друг с другом два листовых фланца, перекрывающих друг друга в средней плоскости топливного бака по его периметру °

Для шовной контактной сварки применяют так называемую трехэллиптическую контактную проволоку, которая на задней стороне имеет V-образное поперечное сечение, Контактную поверхность проволоки выполняют с большим количеством расположенных рядом друг с другом про» дольных режущих кромок, которые во время процесса сварки разрезают в направлении сварки подпежащие свар» ке листы или их оксидный слой, или изолирующее покрытие и делают возможным контакт электрода со свариваемым листом» Машина для шовной кон тактной сварки работает без образования брызг Небольшое контактное со» противление контактной проволоки и листа позволяет обеспечить такие значения силы тока, при которых невозможно их прогар ание. Подвод тока получается равномерным и обе спечива» ется качественная сварка, В случае сварки листов, снабженных красочным покрытием (например, лаки с цинковым или алюминиевым пигментом), при применении контактной проволоки, соответствующей изобретению, не требует ся предварительное нагревание листа для размягчения покрытия, Продольные канавки, выполненные на поверхности ко нт акт ной пр о вол о ки по ср ец ст в ом продольного профилиро вания, облегчают отвод вязких или парообразных материалов покрытий, вследствие чего надежно предотвращается всплывание контактной про волоки. Продал ьные

1 0

55 кромки, беспрерывно врезающиеся в покрытие и в лист в направлении дви жения контактной проволоки, способствуют достижению не только меньшего контактного сопротивления и поэтому существенно улучшенного прохождения тока, но и существенно лучшей стабилизациии направления кон гактной проволоки на листе, что препятствует отклонению сварного шва от продольной оси, Вследствие этого получается не только равномерное изменение тока во времени и чистая поверхность сварного шва, но и оказывается возможным выполнить сварной шов на су щественно малом расстоянии от кромки листа, что является важным при изготовлении топливных баков. так как в топливных баках при этом можно использовать для сварки более узкие фланцы заготовок. Канавки могут быть выполнены на передней и задней сторонах контактной проволоки, что делает возможным двухразовое прохожде» ние контактной проволоки по верхней и нижней стороне места сварки °

Ширина канавок составляет 0,3»

0,4 мм при общей ширине поперечного сечения контактной проволоки иэ меди, равной приблизительно 2,7 мм

Угол вершины продольных канавок, имеющих в поперечном сечении V-образную форму, составляющий 90, способствует во время процесса сварки в комбинации с глубиной канавок, составляющей О, 150,2 мм, особенно хорошему отводу от места сварки по продольным канавкам в переднем направлении вязкого или испаренного материала покрытия или грязи, Ниже приведены примеры осуществ» ления изобретения °

На фиг,! изображена часть известной машины для шовной контактной сварки - верхний 1 и нижний 2 дисковые электроды, В представленном примере топливный бак 3 сваривается из листов 4 и 5, которые имеют струк туру, изображенную на фиг 3 Между дисковыми электродами 1, 2 и наплав» ленным металлом протянута контактная проволока 6, Направление движения контактной проволоки показано стрелками, Дисковые электроды I и 2 на своей образующей поверхности имеют профиль (фиг, 2), который повторяет обратную сторону подаваемой контакгной проволоки» На листах заготовок

16 топливных баков выполнены фланцы, которые свариваются друг с другом

l между дисковыми электродами 1 и 2 (фнг 2) .

На. фиг,З показана структура листов

4 и 5» Материал заготовки топливного бака представляет собой стальной лист 7 с толщиной, равной приблизительно 0,6 1,2 мм, Каждый лист на внутренней и внешней стороне снабжен покрытием, На внешней стороне покрытие состоит из слоя 8 свинца, на который нанесен слой 9 из лаковой краски с цинковым пигментом. На внутренней стороне покрытие состоит из слоя 8 свинца, на который нанесен слой 10 из лаковой краски с алюминиевым пигментом» На покрытия на каждой поверхности дополнительно нанесен слой 11 воска, Проволока для контактной сварки имеет поперечное сечение,. сходное с треугольником с плоской передней стороной, повернутой к свариваемой детали при сварке (фиг.4). Сторона проволоки, обращенная к дисковому электроду 1 или 2, имеет в поперечном сечении V-образную форму. Причем угол К вершины V-образного поперечного сечения в представленном примере выполнения составляет приблизительно 120 о

Представленная на фиг 4 контактная проволока 6 предусмотрена для однократного прохождения между дисковым электродом и наплавленным металлом На своей плоской передней стороне (проти вополож ной стороне, ко нт актирующей с дисковым электродом) контактная проволока 6 имеет продольные канавки 12 ° Последние в поперечном сечении выполнены Ч-образными, причем угол 3 вершины в представленном о примере исполнения составляет 90

Вместе с тем продольные канавки Mo гут иметь в поперечном сечении прямоугольную, полукруглую, трапециевидную или другую форму. Более важным, чем специальная форма поперечного сечения продольных канавок 12,являются кромки 13, образованные между продольными канавками, на которые возложена задача разрезать электрически изолирующие или плохо проводя щие покрытия 8 (на свинцовом покрытии обычно находится слой окиси свинца), 9 и 11 и сделать возможным ка.» чественный электрический контакт меж42951

10 1 5

4(45

50 ду дисковым электродом и листом 7 ° В зависимости от защитных покрытий про дальные кромки между продольными ка» навками 12 могут быть более или менее| острыми» Особенно хорошие результаты достигаются в случае выполнения про дальных кромок 13 острыми (фиг,4).

Трехэллиптическая проволока, пока занная на фиг ° 5, отличается от контактной проволоки 6, показанной на фиг 4, лишь тем, что ее передняя сторона выполнена выпуклой и продольные канавки 12 имеют несколько большую ширину Ь, Ширина канавки Ь может со ставлять например, 0,3 мм (фиг ° 4) или 0,4 мм (фиг,5). Высота поперечно» го сечения Н составляет приблизитель но 1,6 мм, а ширина поперечного сечения В - приблизительно 2,7 мм (фиг.4, 5) . 1"лубина канавки t состав» ляет приблизительно О, 15 мм, Продоль ная канавка 12 и, следовательно, продольные кромки 13 проходят парал лельно продольному направлению прЬволоки по всей ее длине, На внешнем контуре задней стороны, обращенном к дисковому электроду, могут быть выполнены продольные ка навки» Профиль поперечного сечения проволоки может быть выполнен в виде прямоугольника с острыми кромками или прямоугольника с округленными кромками в поперечном сечении, или с плоской поверхностью с закругленны ми боковыми сторонами, а также бочкообразным, или V-образным, Причем угол ОС вершины V-образной формы соо ставляет 120 ° Описанные профили по. перечного сечения пригодны как для передней стороны, так и для задней стороны проволоки, т.е, они пригодны для контактной проволоки, которая должна использоваться с обеих сторон, Профили поперечного сечения с незакругленной вершиной Ч-образной фор мы, пригодным лишь для задней старо» ны контактной проволоки и обеспечи вают особенно хорошее ее направление в дисковом электроде 1 или.2 ° Угол ф вершины мажет составлять 90 или

120

На фиг,6 и 7 показан результат сварки, который получен с помощью контактной проволоки.6 ° При этом покрытие имеет структуру, показанную на фиг 3 (включая слои 11 воска) °

Использованная при сварке контактная (16 42951

45 проволока 6 имеет форму поперечного сечения, показанную на фиг,4. Нара« метры сварки следующие: скорость по .-дачи Ч 4,8 м/мин, сварочное давление F 400 дан, число каскадов

EI трансформатора 6, отсечка фаз 657

Как видно на фиг,6 - 7 в сварном шве трещины отсутствуют. При сварке не наблЬдапось никакого отклонения сварного шва от заданных требований, если наименьшие расстояния от кромок до сварочного шва выдерживались, р,авными 8»-12 мм, На Фига8»10 показаны результаты сравнительных испытаний, которые так же как в случае, описанном на фиг,6. и 7, были проведены на однофазной машине для шовной контактной сварки, причем в случаях, показанных на фиг, &" 1О, сварены листы, имеющие структуру, показанную на фиг,3, но без слоев 11 воска, При этом использовалась контактная проволока типа, показанного íà фиг,5, которая в слу чае, представленном на фиг,8 и 9, не имела продольных канавок, а в случае, представленном на фиг 10, имела форму поперечного сечения с продоль ными канавками 12 °

Осциллограмма сварочного тока, представленная на фиг,8, показывает: сварочный ток небольшой (который, тем не менее, вызвал большое выделение тепла между листом и контактной проволокой, вследствие наличия больmoro контактного сопроти,вления); неравномерное изменение тока во времени; оплавление слегка замедленное

Во время сварки произошел перегрев поверхности шва и имела место опас» ность обрыва контактной проволоки

В случае, представленном на фиг,9, проведено аналогичное испытание с аналогичной контактной проволокой, однако сварной шов предварительно нагрет с помощью двух сварочных горелок. Результат сварки отличался следующим: нормальным ходом сварки, от сутствием образования брызг; колеб» лющимся сварочным током; гладкой по» верхностью сварного шва; отсутствием перегрева контактной проволоки,и сильным увеличением сварочного тока по сравнению со сварочным током при сварке без предварительного нагрева вследствие меньшего контактного сопротивленияя °

Испытание согласно фиг,10 проведено с трехэллиптической контактной проволокой с выполненными на ней канавками и без предварительного нагре» ва сварного шва, Результат сварки отличается следующим: большим сварочным током (вследствие существенно меньшего контактного сопротивления); очень равномерным изменением тока во времени (по отношению к случаю, представленному на фиг.9, несколько замедленное оплавлеиие, но без отрицательных последствий для качества свар" ки); безукоризненной поверхностью сварного шва, отсутствием брызг.

Важной информацией, полученной из диаграммы тока на фиг10, является равномерное изменение тока во време ни, которое обеспечивает получение соответственно чистой поверхности сварного шва, Результат сварки показывает, что при использовании контактной проволоки с выполненными на ней канавками не требуется проведение предварительного нагрева листов

Сравнение диаграмм тока согласно фиг 8 и 9 показывает, что даже при применении сварочных горелок для осуществления предварительного нагрева получается относительно сильно колеблющийся сварочный ток, формула изобретения

Контактная плоская, проволока для шовной контактной сварки плакирован«ых листов, имеющая канавки йа рабочей поверхности, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности и качества сварки листов r покрытием с низкой электропроводиостью и листов с незлектро» проводным покрытием, канавки выпол» невы продольными с глубиной 0,15

0,20 мм, а выступы между. канавками выполнены острыми с расстоянием меж ду вершинами 0,3 0,4 шм, !

642951

1642951

)642951

Риг. 7

/Гюле= 2ggnV

somm/г

12пт4Мщ

25mm/ю (64295 1

25лУл/ю

Составитель; В Зотин

Техред М.Дидык Корректор . ЛПатай

Редактор: M,Íåäîëóæåíêî

Тирам 531 Подписное

ВНК4ПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Заказ 1153

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Укгород, ул. Гагарина, 101