Способ контактной стыковой сварки оплавлением

 

Изобретение относится к технологии контактной стыковой сварки оплавлением и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Цель изобретения - улучшение качества сварки путем повышения стабильности получения бездефектного соединения. Способ включает оплавление свариваемых деталей и осадку. При оплавлении деталей изменяют направление скорости перемещения деталей путем их сближения и разведения. Сближение и разведение производят в зависимости от разности измеренной и заданной величин суммарного сопротивления элементарных контактов. Сближение деталей производят до достижения суммарным сопротивлением элементарных контактов одного из крайних значений заданного интервала. После этого детали разводят до момента, когда величина суммарного сопротивления элементарных контактов достигает другого установленного значения заданного интервала. При оплавлении определяют число циклов сближение - разведение в равные отрезки времени. После снижения числа циклов до значения, при котором на оплавляемых торцах образуется сплошная жидкая пленка металла, производят осадку. Число циклов сближение - разведение можно определять по числу моментов, при которых скорость перемещения деталей принимает нулевое значение. А в случае осуществления сварки на машинах, оборудованных гидроприводом, число циклов сближение - разведение можно определять по числу пульсаций давления в полости гидроцилиндра. Осуществление осадки в момент наличия на торцах деталей сплошной жидкой пленки обеспечивает получение бездефектного соединения. 2 з.п.ф-лы.

союз сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s В 23 К 11/04

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4326482/27 (22) 09.11.87 (46) 07.07.91. Бюл. ¹ 25 (71) Институт электросварки им. Е.О.Патона (72) С.И.Кучук-Яценко, М.В.Богорский, Д.И.Беляев, А.В.Бондарук и Н.Д,Горонков (53) 621,791.672.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1065121, кл. В 23 К 11/04, 1982. (54) СПОСОБ КОНТАКТНОЙ СТЫКОВОЙ, СВАРКИ ОПЛАВЛЕНИЕМ (57) Изобретение относится к технологии контактной стыковой сварки оплавлением и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Цель изобретения— улучшение качества сварки путем повышения стабильности получения бездефектного соединения, Способ включает оплавление свариваемых деталей и осадку. При оплавлении деталей изменяют направление скорости перемещения деталей путем их сближения и разведения. Сближение и разведение производят в зависимости от разности измеренной и заданной величин суммарного сопротивления элементарных

Изобретение относится к области контактной стыковой сварки оплавлением и может применяться в различных отраслях промышленности.

Цель изобретения — улучшение качества сварки путем повышения стабильности получения бездефектного соединения.

Суть способа состоит в следующем.

Обязательным условием обеспечения качественной сварки является наличие на

„„ „„1660896 контактов. Сближение деталей производят до достижения суммарным сопротивлением элементарных контактов одного иэ крайних значений заданного интервала. После этого детали разводят до момента, когда величина суммарного сопротивления элементарных контактов достигает другого установленного значения заданного интервала. При оплавлении определяют число циклов сближение — разведение в равные отрезки времени. После снижения числа циклов до значения, при котором на оплавляемых торцах образуется сплошная жидкая пленка металла, производят осадку.

Число циклов сближение — разведение можно определять по числу моментов, при которых скорость перемещения деталей принимает нулевое значение. А в случае осуществления сварки на машинах. оборудованных гидроприводом, число циклов сближение.— разведение можно определять по числу пульсаций давления в полости гидроцилиндра. Осуществление осадки в момент наличия на торцах деталей сплошной жидкой пленки обеспечивает получение бездефектного соединения. 2 з.п. ф-лы. оплавляемых торцах свариваемых деталей слоя жидкого металла; если его толщина недостаточна, то в стыке после осадки остаются окисные пленки, что снижает прочностные характеристики сварного соединения. Приразрушающем контроле сварных соединений эти дефекты стыка визуально регистрируют как матовые пятна.

Установлено, что для получения качественного соединения необходимо наличие на торцах свариваемых деталей перед оса1660896 дкой сплошного слоя жидкого металла толщиной не мене 0,3 мм, В начальный момент оплавления торцы свариваемых деталей холодные и пленка жидкого металла полностью отсутствует, По мере нагрева деталей при оплавлении на торцах появляются участки жидкого металла. С ростомтемпературы торцов площадь участков, покрытых жидкой пленкой, увеличивается, и, наконец, наступает-момент, когда пленки толщиной 0,3 — 0,5 мм устойчиво покрывают весь торец. Таким образом, при оплавлении происходит изменение физического состояния контактирующих поверхностей, При оплавлении по циклам сближение— разведение с фиксированными значениями электрических параметров, при которых происходит реверс, по мере возрастания площади и толщины пленки жидкого металла происходит увеличение времени, требуемого на цикл сближение — разведение. Этим объясняется снижение числа циклов сближение — разведение, определенного в каждом из равных друг другу отрезков времени, при проведении оплавления.

Осадку производят после снижения числа циклов до значения, установленного для свариваемого изделия опытным путем, Практически оптимальное число циклов для конкретной детали определяется следующим образом. Проводят оплавление партии одинаковых деталей при фиксированных значениях параметров управления циклированием и при неизменных других технологических параметрах. У каждой последующей детали прерывают оплавление при более низком числе циклов и проводят металлографические исследования торца с целью выявления на торцах закристаллизовавшегося расплава и определения его толщины.

Число циклов сближение — разведение с высокой степенью достоверности можно определить при регистрации числа моментов, когда скорость перемещения свариваемых деталей принимает нулевое значение, Этот способ может быть применен на машинах с различными приводами (гидравлическим, пневматическим, механическим).

На машинах, оборудованных гидроприводом, число циклов сближение — разведение определяют по числу пульсаций давления в полости гидроцилиндра. При сближении полость гидроцилиндра соединяется с линией нагнетания, а при разведении — с линией слива. Таким образом, подсчитанное число импульсов давления в гидроцилиндре соответствует числу циклов сближение — разведение.

10 i5

Пример. Способ контактной стыковой сварки осуществлялся на серийной машине

К вЂ” 190 П, оборудованной быстродействующим гидравлическим приводом при сварке рельсов типа P 65. При этом сварочное на- . пряжение устанавливалось 6,9 В, а величина осадки 12 мм, Управление перемещением подвижной плиты машины при оплавлении осуществлялось электрогидравлическим усили елем УЭГ-С 100..Свариваемые детали сближали до достижения величины суммарно о сопротивления элементарных контактов, равной 0,5 сопротивления короткого замыкания сварочной машины, после чего детали разводили до достижения величины суммарного сопротивления элементарных контактов, равной 1,5 сопротивления короткого замыкания сварочной машины. Фиксировалось число циклов сближение — разведение в равных отрезках времени 1 с. Число циклов за секунду, при которых прерывалось оплавление и проводилось исследование торца, составляло 16, 15, 14, 13, 12. При снижении числа циклов до 14 и 13 не обеспечивалась сплошная пленка жидкого металла с толщиной 0,3 — 0,5 мм. На торцах образцов, оплавление которых проводилось до снижения числа циклов за секунду до 12, во всех случаях обеспечивалась жидкая пленка толщиной 0,3-0,5 мм. Таким образом, было определено значение числа циклов сближение — разведение, после осуществления которых производили осадку, Все рельсы, сваренные по описанному и известному способам, подвергались испытаниям с разрушением соединения, B сварных соединениях, полученных при сварке по описанному способу, дефектов типа матовых пятен в изломах не обнаружено. В рельсах, сваренных согласно известному способу, в 12 сварных соединений обнаружены дефекты типа матовых пятен, которые могут способствовать возникновению усталостных микротрещин.

Формула изобретения

1. Способ контактной стыковой сварки оплавлением, включающий оплавление свариваемых деталей и осадку, причем при оплавлении деталей изменяют направление скорости перемещения деталей путем их сближения и разведения в зависимости от разности измеренной и заданной величин суммарного сопротивления элементарных контактов, сближение деталей производят до достижения суммарным сопротивлением элементарных контактов одного из крайних значений заданного интервала, после чего детали разводят до того момента, когда величина суммарного сопротивления

1660896

Составитель Т. Зотин

Техред М.Моргентал

Редактор В. Данко

Корректор Э. Лончакова

Заказ 2081 Тираж 532 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. yn,Гагарина, 101 элементарных контактов достигнет другого установленного крайнего значения, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью улучшения качества сварки путем повышения стабильности получения бездефектного соедине- 5 ния, при оплавлении определяют число циклов сближение — разведение в каждом из равных друг другу отрезков времени и после снижения числа циклов до значения, при котором на оплавляемых торцах обра- 10 эуется сплошная жидкая пленка металла, осуществляют осадку.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что число циклов сближение — разведение при оплавлении определяют по числу моментов, при которых скорость перемещения свариваемой детали принимает нулевое значение.

3. Способ по п,1, отличающийся тем, что в случае осуществления сварки на машинах, оборудованных гидроприводом, число циклов сближение — разведение при оплавлении определяют по числу пульсаций давления в полости гидроцилиндра,