Патент ссср 249509

 

О П И С А Н И Е 249509

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

N АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советокиз

Соииалиотичеокиа

Рвогублик

Зависимое от авт, свидетельства №

Заявлено 19.1l,1966 (№ 944036/25-27) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 19.VIII.1971. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 18.Х.1971

МПК В 23k 9/22

Комитет оо делам изооратений и открытий лри Совете Министров

GCCF

УДК 621.791.76.89 (088.8) Автор изобретения

И. В. Пентегов

Институт электросварки им. Е. О. Патона

Заявитель

СПОСОБ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ УДАРНОЙ СВАРКИ

Известен способ электромагнитной ударной сварки с использованием энергии, аккумулированной в магнитном поле накопителя, по которому после окончанчя зарядки накопителя размыкают свариваемые детали, между которыми возникает оплавляющая их дуга, и затем производят ударную осадку свариваемых деталей.

Предложенный способ отличается от известного тем, что, с целью повышения качества сварки на мягких режимах и осуществления сварки на значительном расстоянии от источника питания, в качестве накопителя используют дроссель с воздушным зазором в сердечнике магнитопровода, последовательно соединенный со свариваемыми деталями.

Для устранения перегрева свар иваемых деталей при нагреве зарядным током накопителя их шунтируют массивным контактом, который размыкают несколько раньше, чем детали.

1-1а фиг. 1 дана принципиальная схема, поясняющая способ ударной электромагнитной сварки без сварочного трансформатора; на фиг. 2 — способ сварки при трехфазном выпрямлении; фиг. 3 — последовательность операций при сварке описываемым способом.

Устройство содержит понижающий зарядный трансформатор Т, служащий для получения тока большой величины и для разделения цепей, и выпрямитель В, собранный по двухтактной (мостовой) схеме и включенный во вторичную цепь трансформатора Т. Основным элементом устройства является дроссель (накопитель) Д с воздушным зазором в сердечнике магнитопровода, служащий накопителем электромагнитной энергии и включенный в цепь выпрямленного тока.

Установка имеет коммутирующее устройl0 ство 1, связанное с контактами К, и Кз и с губками 2, в которых зажата одна из свариваемых деталей 8. Вторая свариваемая деталь 4 закреплена в неподвижной оправке 5.

15 Сварочный трансформатор в схеме отсутствует, и цепь, состоящая из включенных последовательно свариваемых деталей 8 и 4 дросселя Д, представляет собой сварочный контур.

20 Перед началом сварки свариваемые детали должны быть сжаты друг с другом, а контакт Кз замкнут (см. фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3, 1). По замыкании контактов напряжение сети подается через понижающий транс.

25 форматор Т на выпрямительный мост В. В цепи накопителя начинает течь постепенно нараставший зарядный ток 1, который проходит также через параллельно включенные цепи: цепь, образованную свариваемыми деЗо талями 8и4,,и цепь контакта Кг.

249509

Массивный вспомогательный контакт Кр, замыкающий накоротко детали 8 и 4, служит для уменьшения перегрева и устранения прилипания деталей при протекании через них зарядного тока (при сварке мелких деталей, когда ток мал, контакт К может отсутствовать) . Зарядный ток ограничивается лишь оми чески м сопротивлением проводов вторичной цепи и может стать недопустимо большим.

Поэтому когда ток зарядки достигает заданной величины и в накопителе аккумулируется энергия, достаточная для осуществления ударной сварки, одновременно размыкаются контакты Кг и К (см. фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3, II) Понижающий трансформатор Т отключается от сети, а зарядный ток начинает полчостью течь через детали 8и4,,по замкнутому контуру abcdea. Ввиду того что контакт К зашунтирован свариваемыми деталями 8 и 4, размыкание К> происходит без возникновения дуги и потери энергии. Оправка с деталью 8 поднимается на определенную, строго регулируемую высоту, через минимальный промежуток времени после размыкания К, необходимый для того, чтобы дуговой разряд возник между деталями 8 и 4, а не между расходящимися губками контакта

К (см. фиг. 2 и 3, Ш).

Дуга между разведенными деталями поддерживается за счет э. д, с. самоиндукции, возникающей в цепи дросселя Д. Разряд будет продолжаться до тех пор, пока не израсходуется вся энергия, накопленная в дросселе Д. Но до наступления естественного обрыва дуги губки 2 с определенной выдержкой времени, достаточной для оплавления деталей, и с регулируемыми скоростями и усилием, опускаются и производят удар верхней детали о нижнюю, осуществляя сварку (см. фиг. 3, IV).

В месте сварки выделяется строго дозированная энергия, запасенная в индуктивном накопителе, что обеспечивает очень высокое качество сварки.

Сварка возможна как открытой дугой, так и в среде защитных газов.

Коммутирующее устройство 1 может быть любого типа, выполняющим описанные операции в указанной последовательности.

Ударная сварка возможна и при таком режиме, когда контакты К> размыкаются не одновременно с контактом К, а позже — одновременно со свариваемыми деталями.

Для уменьшения пульсации зарядного тока в цепи с дросселем Д и устранения связанного с этим некоторого разброса в режимах сварки можно вместо двухполупериодного выпрямления (см. фиг. 1) пользоваться трехфазной цепью зарядки индуктивного накопителя, собранной по схеме Ларионова (см. фиг. 2).

Регулировка режима сварки может осуществляться путем изменения и подбора следующих величин: величин тока в накопителе, при котором происходит разрыв контактов, величины воздушного зазора в дросселе Д и числа витков дросселя, высоты подъема детали 8 над деталью 4 при дуговом разряде, величины интервала времени между началом дугового разряда и моментом соударения деталей. Изменение этих величин обеспечивает большую гибкость в подборе режимов сварки.

Предмет изобретения

1. Способ электромагнитной ударной сварки с использованием энергии, аккумулированной в магнитном поле накопителя, при котором после окончания зарядки накопителя размыкают свариваемые детали, между которыми возникает оплавляющая их дуга, и затем производят ударную осадку свариваемых деталей, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварки на мягких режимах и осуществления сварки на значительном расстоянии от источника питания, в качестве накопителя используют дроссель с воздушным зазором в сердечнике магнитопровода, последовательно соединенный со свариваемыми деталями.

2. Способ по п. 1, отлигающийся тем, что, с цельго устранения перегрева свариваемых деталей при нагреве зарядным током накопителя, их шунтируют массивным контактом, размыкаемым несколько раньше деталей.