Способ контактной точечной сварки

 

Использование: для сварки разнотолщинных деталей и деталей из разноименных материалов. Сущность изобретения: определяют диаметр рабочей поверхности (РП) электрода (Э) со стороны тонкой детали или детали с меньшим удельным электросопротивлением . Из заданного соотношения определяют диаметр РП противоположного Э. Это соотношение ограничивают в пределах 1 : 2. Указанное соотношение РП Э может быть использовано только при смещении оси симметрии ядра относительно плоскости сварки не более чем на 35% толщины детали. 2 табл., 1 ил. СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з В 23 К 11/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4 ф

Ы о ! ! (21) 4873124/08 (22) 10.10.90 (46) 30.06.92. Бюл, ¹ 24 (71) Производственное объединение "Красноярский машиностроительный завод" и

Красноялский институт космической техники (Завод-втуз) (72) С.Н. Козловский и B.Ã.Órðþìoâ (53) 621.791.763,1(088.8) (56) Патент США ¹ 3363086, кл, В 23 К 11/30, 1968.

Авторское свидетельство СССР

¹ 354956, кл. В 23 К 11/30, 1969, Авторское свидетельство СССР

¹695781,,кл. В 23 К 11/30, 1979.

Орлов Б,д. Технология и оборудование контактной сварки. — М.: Машиностроение, 1975, с. 158 — 165.

Изобретение относится к сварке, а именно к технологии контактной точечной сварки электродами с плоской рабочей поверхностью разнотолщинных деталей, деталей из разноименных материалов, и может быть использовано в машиностроении, Известны способы контактной точечной сварки деталей неравных толщин или деталей из разноименных материалов, в которых для увеличения проплавления тонкой детали или детали с меньшим удельным электросопротивлением уменьшают теплоотвод в электроды запрессовыванием в них вставок из менее теплопроводного материала, креплением на рабочей поверхности электродов тонких тепловых экранов, применением биметаллических конструкций рабочих концов электрода.

„„Я2„„1743764 А1 (54) СПОСОБ КОНТАКТНОЙ ТОЧЕЧНОЙ

СВАРКИ (57) Использование: для сварки разнотолщинных деталей и деталей из разноименных материалов. Сущность изобретения: определяют диаметр рабочей поверхности (РП) электрода (Э) со стороны тонкой детали или детали с меньшим удельным электросопротивлением. Из заданного соотношения определяют диаметр РП противоположного Э. Это соотношение ограничивают в пределах 1: 2. Указанное соотношение РП Э может быть использовано только при смещении оси симметрии ядра относительно плоскости сварки не более чем на 35% толщины детали. 2 табл., 1 ил.

Однако данные способы относительно сложны в реализации.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ точечной сварки электродами с плоской рабочей поверхностью разнотолщинных деталей или деталей из разноименных материалов, при котором со стороны более толстой детали или детали с большим удельным электросопротивлением устанавливают электрод с большей рабочей поверхностью.

В данном способе выбор соотношения рабочих поверхностей диаметров электродов осуществля ют экспериментал ьн ым путем. Поэтому он носит случайный характер, в особенности при сочетаниях деталей разных толщин из разноименных материалов.

Это не всегда позволяет подобрать наиболее оптимальное сочетание диаметров ра1743764

Я Я1 оэср 1

Я S1 d t (2),,, Х г — —

) з2 S2 1/ 2 1

d» S1 (P1. бочих поверхностей электродов и получить качественное соединение. При этом экспериментальный подбор требуемого сочетания рабочих поверхностей электродов весьма трудоемок. 5

Цель изобретения — повышение технологичности процесса сварки, Поставленная цель достигается тем, что в способе контактной точечной сварки электродами с плоской рабочей поверхностью 10 разнотолщинных деталей и деталей из разноименных материалов, при котором проплавление деталей регулируют изменением соотношения площадел рабочих поверхностей противоположно расположенных алек- 15 тродов, диаметр рабочей поверхности электрода со стороны тонкой детали или детали с меньшим удельным электросопротивлением при равной лх толщине, задают таким же, как — ðè сварке этих же деталей 20 одинаковой толщины, а диаметр рабочей поверхности противоположного электрода задают в пределах 1 — 2 из условия симметрии ядра относительно плоскости свариваеМого контакта и определяют из 25 соотношения > 0 где d», dg2 — диаметры рабочих поверхностей электродов соответс.гвенно со стороны более тонкой и толстой детали (или детали с меньшим или большим удельным электросопротивлением); 35

S1, 01, il1 — соответственно толщина, удельное электросопротивление и коэффициснт теплопроводности более тонкой детали (или детали с меньшим удельным электросопротивлением); 4Q

Я2, р2, л2 — соответственно толщина, удельное электросопротивление и коэффициент теплопроводности более толстой детали (или детали с большим удельным электросопротивлением), 4о при этом смещение осл симметрии ядра относитегlbHQ плоскости свариваемого контакта допускают не более чем на 35% от толщины детали, На чеотеже показана схема расположения электродов относительно деталей, Способ осуществляется следующим образом.

Вначале определяют диам тр рабочей поверхности электрода 1 (d») со стороны более тонкой детали 3 (или детали с меньшим удельным электросопротивлением) при одинаковой их толщине и задают е:— ;; таким же, как прл сварке этих;е деталей одинаковой толщины. Затем из соотношения (1) определяют требуемый диаметр противоположного электрода 2 (d 2) при условии, что ядро симметрично относительно плоскости свариваемого контакта. Если соотношение d» и d 2 больше 2, то это показывает, что получить ядро без смещения оси симметрии относительно плоскости свариваемого контакта в данных условиях сварки не представляется возможным, так как экспериментально установлено, что при отношении d>2/d» больше 2 дальнейшее увеличение d>2 практически не влияет на величину проплавления деталей. Поэтому при с42/d»> 2 значение 0 2 принимается не большим 2d» и осуществляется проверка смещения оси симметрии ядра относительно плоскости свариваемого контакта при принятых значениях бз1 и с1,2 по зависимости где А — относительное смещение оси симметрии ядра относительно плоскости свариваемого контакта, Если при принятых значениях d» и бэ2 величина относительно смещения оси симметрии ядра не превышает 35%, то в таких условиях возможно получить соединение с удовлетворительным уровнем качества (проплавление одной детали не меньше

20% и проплавление другой детали не больше 80%), Величина А> 35% означает, что получить качественное соединение только регулированием площадей контактов электрод-деталь, в этих условиях сварки, не представляется возможным и требуется применение других технологических приемов.

Пример. На машине МТПУ-300 осуществляли сварку деталей из сталей 08 кп, ЗОХГСА, 12Х18H10Т толщиной 1 и 2 мм в их сочетаниях, приведенных в табл, 1. Для этоа в соответствии с условиями способа со стоооны тонкой детали задавали дламетр рабочей поверхности электрода d 1 равным

5 мм.

При одинаковой толщине 1+ 1 мм (08кп +

+ 30ХГСА и ЗОХГСА + 12Х18Н10Т) d31= 5 мм задавали со стороны детали, имеющей меньшее удельное злктросопротивление.

Затем из соотношения (1} опре - зляли вел». чику 1.-2. В случаях, где с132/оэ1> 2 (эксп.

1,5,6):,начени; Лэ2 принимали равными 2d:1 ; по аь .симости (2) рассчитывали возмож6

1743764 бэ2 S2 1 бэ1 1 P1 2

40

55 ное смещение оси симметрии ядра А. Поскольку полученные значения А< 35%, то в этих условиях представляется возможным получить качественные сварные соединения. После этого осуществляли сварку деталей с пРинЯтыми значениЯми бэ1 и бэ2 на режимах средней жесткости, приведенных в табл, 2, B результате сварки получено проплавление деталей, приведенное в табл. 1. При этом их значения находятся в допускаемых пределах 20-80%. По экспериментальным значениям величины проплавления определено смещение оси симметрии ядра А.

Сравнение прогнозируемых и экспериментально полученных значений А показало удовлетворительную их сходимость. В данном случае их расхождение не превышало

По сравнению с известным способом предлагаемый обеспечивает уменьшение трудоемкости оптимизации параметров режима на 25 — 30% за счет исключения одного (бэ2) ИЗ ЧЕТЫРЕХ(бэ2, Ics Fcs tcs) ВаРЬИРУЕМЫХ параметров режима сварки (см. табл. 2).

Формула изобретения

Способ контактной точечной сварки деталей различной толщины или деталей из разноименных материалов, при котором проплавление деталей регулируют изменением соотношения площадей плоских рабочих поверхна"тей противоположно расположенных электродов, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения технологичности процесса, определяют смещение оси симметрии ядра относительно плоскости сварки и при ее величине не

5 более 35% толщины детали, диаметр поверхности электрода со стороны тонкой детали или детали с меньшим удельным электросопротивлением задают таким же, как при сварке этих же деталей одинаковой толщи10 ны и из одного и того же материала, диаметр рабочей поверхности противоположного электрода определяют из соотношения гДе бэ1 — ДиаметР Рабочей повеРхности электрода со стороны более тонкой детали или детали с меньшим удельным электро20 сопротивлением; бэ2 — ДИаМЕтР РабОЧЕй ПОВЕРХНОСТИ электрода со стороны более толстой детали или детали с большим удельным электросопротивлением;

25 S1, p1, ib — соответственно толщина, удельное электросопротивление и коэффициент теплопроводности более тонкой детали или детали с меньшим удельным электросопротивлением;

$2, р2, A2 — соответственно толщина, удельное электросопротивление и коэффициент теплопроводности более толстой детали или детали с большим удельным электросопротивлением, но не более 2.

1743764

ccXXXX XX X X)

ОООООО(ОО)(О)()(О

C ) (3 C 3 . : (3 "." 3 „С ) „С,„С 3, 1743764

Таблица 2

Составитель С.Козловский

Техред М.Моргентал Корректор C. вверни

Редактор M.Öèòêèíà

Производственно-издательский комбинат "Патент",: —. Уж-ород. ул,Гагарина, 101

Заказ 2152 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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