Способ контактной стыковой сварки оплавлением с осадкой

 

Изобретение относится к контактной стыковой сварке оплавлением, преимущественно деталей, на которых требуется снятие грата Цель изобретения - упрощение сварочного оборудования за счет снижения усилия осадки при сварке с принудительным формированием сварного соединения. Детали оплавляют и осаживают с заданным припуском. Грат удаляют с процессе осадки установленными на детали формирующими устройствами с режущими кромками, расстояние между которыми до сварки задают равным припуску на оплавление и осадку. Снижение усилия осадки обеспечивают за счет того, что расстояние между одним из формирующих устройств и торцом детали устанавливают в пределах от половины величины припуска на оплавление до половины суммы величин припуска на оплавление и максимального искрового зазора . 2 ил со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 23 К 11/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4708988/27 (22) 26,06.89 (46) 07.10.91. Бюл, N. 37 (71) Институт электросварки им. Е,О. Патона (72) С.И.Кучук-Яценко, И.В.Зяхор, Б.И.Казымов, И.Н.Мосендз, Ю.В.Швец и В.Г,Шкурко (53) 621,791,762.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 904938,,кл,,В 23 К 11/04, 1978.

Технология и оборудование контактной сварки. /Под ред. Б.Д. Орлова, — М.: Машиностроение, 1975, с. 256-257. (54) СПОСОБ КОНТАКТНОЙ СТЫКОВОЙ

СВАРКИ ОПЛАВЛЕНИЕМ С ОСАДКОЙ (57) Изобретение относится к контактной стыковой сварке оплавлением, преимущественно деталей, на которых требуется

Изобретение относится к области кон-, тактной стыковой сварки оплавлением, преимущественно деталей, на которых требуется снятие грата.

Цель изобретения — упрощение оборудования за счет снижения усилия осадки.

Согласно предлагаемому способу контактной стыковой сварки оплавлением детали сплавляют и осаживают с заданным припуском, а грат удаляют в процессе осадки установленными на зажимах машины формирующими устройствами с режущими кромками, расстояние между которыми до сварки задают равным припуску на оплавление и осадку, при этом расстояние между одним из формирующих устройств и торцом детали устанавливают в пределах от поло-.,, БЫ„, 1682081 А1 снятие грата. Цель изобретения — упроще,ние сварочного оборудования за счет снижения усилия осадки при сварке с принудительным формированием сварного соединения. Детали оплавляют и осаживают с заданным припуском. Грат удаляют с процессе осадки установленными на детали формирующими устройствами с режущими кромками, расстояние между которыми до сварки задают равным припуску на оплавление и осадку. Снижение усилия осадки обеспечивают за счет того, что расстояние между одним из формирующих устройств и торцом детали устанавливают в пределах от половины величины припуска на оплавление до половины суммы величин припуска на оплавление и максимального искрового зазо-. ра. 2 ил. вины припуска на оплавление до половины суммы величин припуска на оплавление и максимального искрового зазора.

В процессе осадки режущие кромки формирующих устройств срезают грат, источником которого являются искры и брызги металла, вылетающие из искрового зазора при взрыве перемычек в процессе оплавления, а формирование усиления сварного соединения происходит в пределах объема, ограниченного деталями и одним из формирующих устройств.

Таким образом, при получении сварного соединения с принудительным формированием по предлагаемому способу не затрачивается энергия привода осадки на срезку усиления, источником которого явля1682081

55 ется продефармиравэнный металл деталей в зоне термическогс влияния.

Эта позволяет упростить сварочное оборудование за счет снижения мощности привода осадки и уменьшения сечения элементов сварочного контура, воспринимающих усилие осадки, Для реализации способа формирующие устройства следует устанавливать следующим образом.

Одно из формирующих устройств устанавливаю на расстоянии Л» ат торца детали, которое выбирают в пределах от половины величины припуска на оплавлеHèã lpïf да половины суммы величин припуска на оплавление и максимального искравога зазора д3

Л»= 0,5 опл ...0,5 (опп + дзиgyc) Второе формируюь»ее устройство устанавливают нэ второй детали на расстоянии ат первого, равном величине припуска на оплавление и осадку»пп„+ ipc, т.е. на расстоянии ат торца второй детали, равном

Л2= 1опл + ос Л» °

Расположен.»е первого формирующего устройства выбирают таким:, чтобы с одной стороны исключи ь нарушение устойчивоcTf г»рацесса оплавления вследствие перекрытия формирующим устройством искрового зазора, с др гай стороны — предотвратить образован»е усиления перед режущей .<рамкай первагo формирующего устройства. Исходя ."»з этого минимальное расстояние, на катарам устанавливают первое формирующее устройство, равно половине припус <а Hà onлэвление, В этом случае рабочая кромка формирующего устройства в момент начала осадки будет расположена приблизительна на одном уровне с оплэвляемай кромкой детали. При этом в процессе осадки исключается образование усиления перед рабочей кром<ай формирующего устройства, а образование сварного соединения происходит в полости, ограниченной деталями и формирующим устройством;

При меньшей велич не Л» формирующее устройство будет перекрывать искровой зазор да момента начала осадки, чта может привести к нарушеник устойчивости процесса оплавления.

Максимально возможное расстояние

Л», при котором обеспечивается эффективность описываемого способа сварки, равно половине припуска нэ аплэвление, увеличеннoму на половину величины максимального искрового зазора. При большей величине Л» в процессе осадки перед рабочей кромкой формирующего устройства будет образовываться усиление за счет вытеснения нагретого металла из сварного стыка, что ведет к увеличению усилия осадки, э следовательно, к повышению необходимой мощности привода осадки, т.е. усложнению оборудования.

Выбор оптимального значения Л» из указанного предела производится в зависимости от величины конечной скорости сближения деталей. Величина конечной скорости сближения влияет нэ форму рельефа поверхности оплавления. С увеличением скорости поверхность становится более равной, однако величина максимального зазора при этом не уменьшается. В этом случае увеличивается величина среднего искрового зазора между оплавляемыми деталями, Поэтому, чем выше конечная скорость сближения, тем на большем расстоянии от торца детали в указанном пределе следует устанавливать первое формирующее устройство.

Например, при сварке углеродистых сгалей следует устанавливать значение

Л»= 0,5 lpf»n .,0,5 опл + 0,1 дзрдкс: г»ри сварке легированных сталей: Л»= 0,5 аппп +

+ 0,1д,„,...0,5lpnlf+ 0,25 дп,к,; максимальные значения Л» из указанного предела выбираются при сварке цветных металлов.

Для повышения срока службы формирующих устройств их следует изготэвливаать из жаростойкой стали или металлокерамических материалов, На фиг.1 изображена принципиальная схема осуществления предлагаемого способа, положение перед сваркой; на фиг,2 — то же, положение после сварки.

Схема включает свариваемые детали 1 и 2, формирующие устройства 3 и 4, токоподводящие зажимы 5 и 6 сварочной машиИзобретение реализуется следующим образом, Перед сваркой на свариваемые детали 1 и 2 устанавливают формирующие устройства 3 и 4 на расстоянии Л» и Q от торцов свариваемых деталей, которое определяют до сварки, Припуск на оплавление и осадку известен из заданного режима сварки, Величину максимального искрового зазора определяют по эмпирической формуле дзмакс= U2xx (0,022д+ 0,2), где U2xx — напряжение холостого хода, д — толщина свариваемых деталей или по графической зависимости. Детали зажимают в токоподводящих зажимах сварочной машины 5 и 6 и производят сварку по заданной программе, 1682081

Примером конкретного применения предлагаемого изобретения может служить контактная стыковая сварка оплавлением пластин сечением 75х10 мм из стали CT3 на машине К-760, Сварка производилась на следующем режиме: сварочное напряжение Ugyx 7 В, припуск на оплавление! опл = 20 мм, loc - 6 мм, начальная скорость сближения Чи = 0,25 мм/с, конечная скорость сближения Чк = 1,5 мм/с.

Формирующие устройства, изготовленные. из жаропрочной стали, устанавливались следующим образом: первое на расстоянии от торца детали, равном

Й= +0,1дэмакс= 2 + 0 1 7 (О 022 10+

+ 0,2) = 10+ 0,1 7 0,44 = 10,3 мм, второе— на другой детали на расстоянии от торца

62= сопл + 1ос - A)= 20 + 6 - 10,3 = 15,7 мм.

Детали устанавливались в токоподводящих зажимах сварочной машины и производилась сварка по заданной программе, Механические свойства сварных соединений соответствовали требованиями

СНиП Ш-42-80. Металлографические исследования показали отсутствие недопустимых дефектов. Визуальный осмотр показал отсутствие грата на сварном соединении.

Контроль за осуществлением способа производился по записям параметра режима сварки и визуальным осмотром сварных соединений.

Обоснование экономической эффективности предлагаемого способа проводят применительно к сварке пластин сечением

120х20 мм из стали 17ГС. Сварку пластин такого сечения по известному способу осуществляют на сварочной машине с усилием

5 осадки не менее 14 т (например, машине

К-617), Применение предлагаемого способа позволит осуществлять сварку на оборудовании с меньшим усилием осадки. В процессе экспериментов были получены

10 соединения без грата при сварке пластин на машине К-760 с усилием осадки 12,5 т. Таким образом, применение предлагаемого способа позволит осуществлять сварку деталей на оборудовании с меньшей мощно15 стью привода осадки, Формула изобретения

Способ контактной стыковой сварки оплавлением с осадкой, при котором в

l процессе осадки удаляют грат установленными на зажимах сварочной машины формирующими устройствами с режущими кромками, расстояние между которыми перед началом оплавления устанавливают

25 равным припуску на оплавление и осадку, отличающийся тем, что, с целью упрощения сварочного оборудования путем снижения усилия осадки, расстояние между одной иэ режущих кромок и торцом соответ30 ствующей детали устанавливают перед оплавлением в пределах от половины припуска на оплавление до половины суммы величин припуска на оплавление и максимального искрового зазора.

1682081

Составитель Э.Ветрова

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О.Кравцова

Редактор Е.Папп

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

Заказ 3367 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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