Способ электроконтактной сварки металлических листов с покрытием

Изобретение относится к способу электроконтактной сварки металлических листов с неэлектропроводным покрытием. Изобретение может быть использовано в строительстве для изготовления кровельных материалов, в автомобилестроении при производстве кузовных деталей, в авиастроении и ракетной техники при изготовлении деталей внутренней и внешней обшивки летательных аппаратов и т.п. Металлические листы сдавливают электродами и пропускают предварительный импульс тока между ними. Для сварки упомянутых листов используют электроды с рабочей частью, выполненной в виде конуса с углом при вершине от 100º до 140º. Посредством упомянутой рабочей части обеспечивают проникновение электрода до поверхности металлического листа и электрический контакт между электродами и металлическими листами. После пропускания предварительного импульса тока увеличивают сдавливающее усилие и пропускают основной импульс тока. Изобретение позволяет получить качественные сварные соединения методом контактной точечной сварки металлических листов с односторонним неэлектропроводным покрытием. 2 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к области контактной точечной сварки, а именно для сварки металлических листов с односторонним неэлектропроводным покрытием (например, полимерным), используемых в строительстве для изготовления кровельных материалов, в автомобилестроении при производстве кузовных деталей, в авиастроении и ракетной техники при изготовлении деталей внутренней и внешней обшивки летательных аппаратов и т.п.

Известен способ контактной точечной сварки, при котором размягчают и деформируют покрытие путем подачи предварительного импульса тока через сжатые между электродами детали с индикацией толщины покрытия химическим способом, см. патент РФ №2243071 С2, кл. B23K 11/16, дата публикации 2004.12.27, авторы Вакатов А.В., Данилов Ю.С. Указано, что при точечной сварке металлических листов с покрытием с целью создания качественных сварных соединений используют способы сварки, включающие стадии удаления покрытия из зоны сварки и формирования сварной точки. Как правило, таким способом сваривают металлические листы с электропроводным покрытием (обычно цинковым).

Также известен способ, где перед сваркой производится индикация толщины покрытия, в зависимости от чего устанавливается величина сварочного тока для размягчения и удаления покрытия. Используется для сварки луженой жести, пат. №2162396, кл. B23K 11/06, B23K 11/24, дата публикации 27.01.2001, автор Михель Баумгартнер.

Недостатком этих способов является то, что они предназначены для сварки стальных листов с электропроводным покрытием, способным при воздействии импульса тока размягчаться и удаляться вследствие механического воздействия электродов. Однако в случае наличия неэлектропроводного покрытия получить качественное сварное соединение указанными способами не удается.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение электрического контакта между соединяемыми материалами и получение надежного сварного соединения на металлических листах с односторонним неэлектропроводным покрытием без разрушения покрытия.

Ниже приведена сущность предложенного способа, позволяющего решить поставленную задачу.

Способ контактной точечной сварки металлических листов с покрытием включает предварительные и основные импульс тока и сдавливающее усилие. Металлические листы с односторонним неэлектропроводным покрытием сваривают за счет конструкции рабочей части электрода, которой осуществляют проникновение до основного металла, в результате чего достигают электрического контакта без разрушения покрытия, с дальнейшим развитием площади электрического контакта за счет пропускания предварительного импульса тока. После чего детали окончательно сваривают пропусканием основного импульса тока.

На фиг.1 показана общая схема процесса точечной контактной сварки. Электрод поз.1 проникает через неэлектропроводное покрытие поз.2 и при приложении первоначального сжимающего усилия обеспечивает наличие электрического контакта сварных листов поз.3. При пропускании первого импульса тока площадь электрического контакта увеличивается, что позволяет получить качественное сварное соединение при пропускании второго импульса тока.

Конструкция электрода, рабочая часть которого имеет рабочую часть в виде конуса с углом при вершине 100…140°, позволяет на первом этапе сварки проникать через неэлектропроводное покрытие и обеспечивать электрический контакт между электродами и свариваемыми листами металла. Обеспечение конструкции рабочей части электрода может быть осуществлено заточкой рабочей части электрода способом вставки дополнительного конусного элемента в тело электрода и другими способами.

Для сварки листов из стали 08Ю с односторонним полимерным покрытием толщиной 0,03…0,05 мм на фиг.2. представлена циклограмма сварочного тока и усилия сдавливания электродов. Соответствующие значения указанных параметров режимов сварки приведены в таблице.

Способ сварки осуществляется следующим образом. На первом этапе сварки за время tсд значение сдавливающего усилия электродов достигает величины P1. При этом острая часть электрода проникает через покрытия и достигает металла, в результате чего устанавливается электрический контакт. После этого между электродами пропускается ток I1, время действия которого tпр. В результате выделения тепловой энергии между электродами металл разогревается и становится пластичным. При увеличении сжимающего усилия на электродах до величины P2 за время tвыд площадь электрического контакта увеличивается, в результате чего становится возможным произвести процесс сварки. После развития электрического контакта пропускается сварочный импульс тока I2 за время tсв при величине сжимающего усилия на электродах Р2 образуется сварное соединение. Далее пропускание тока прекращается, усилие сдавливания снимается, и сварное соединение охлаждается за счет теплопроводности в свариваемые листы за время tохл.

Ориентировочные значения величин сжимающего усилия, силы сварочного тока и длительность импульсов для некоторых материалов приведены в таблице.
Наименование свариваемого материала, его толщина, мм Вид покрытия на свариваемом материале и его толщина, мм P1, H I1, кA P2, H I2, кA tсд, с tпр, с tвыд, c tсв, c tохл, c
Сталь 08Ю, Полимер, 300 4 800 7 0,1… 0,08… 0,3… 0,3… 1…
0,6 мм 0,08 мм 0,15 0,01 0,4 0,4 1,2
Сталь 08Ю, Полимер, 400 5 1000 9 0,15… 0,12… 0,5… 0,35… 1,1…
0,7 мм 0,08 мм 0,2 0,14 0,6 0,45 1,3

В результате происходит проникновение рабочей части электрода через покрытие, устанавливается электрический контакт между свариваемыми деталями и электродом и при пропускании предварительного импульса тока и приложения сдавливающего усилия на электродах происходит увеличение площади электрического контакта за счет пластического деформирования свариваемых металлов в месте сварки. Далее пропускается основной импульс тока, что приводит к образованию качественного сварного соединения на металлических листах с неэлектропроводным покрытием.

Способ электроконтактной сварки металлических листов с односторонним неэлектропроводным покрытием, включающий сдавливание металлических листов электродами и пропускание импульса тока между ними, при этом для сварки упомянутых листов используют электроды с рабочей частью, выполненной в виде конуса с углом при вершине от 100º до 140º, посредством которой обеспечивают проникновение электрода до поверхности металлического листа и электрический контакт между электродами и металлическими листами, сдавливают металлические листы, затем пропускают предварительный импульс тока, после чего увеличивают сдавливающее усилие и пропускают основной импульс тока.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу изготовления из разнородных материалов высокопрочной тонкостенной сварной конструкции, работающей под давлением, состоящей из обечайки со сферическим дном и горловины.

Изобретение относится к способу и устройству сварки металлических проволок. Сварку выполняют с помощью лазерного источника с образованием сварного соединения, по существу, не выходящего за радиальное поперечное сечение свариваемых проволок.

Изобретение может быть использовано в энергомашиностроении при изготовлении гофростенок сварных корпусов трансформаторов с протяженными поверхностями активного охлаждения.

Изобретение относится к способу изготовления сварной тонкостенной конической обечайки с продольными гофрами, используемой, например, в качестве теплового экрана сопла ГТД.

Изобретение относится к способу лазерно-дуговой орбитальной сварки и может быть применено при строительстве трубопроводов. Способ заключается в одновременном воздействии на внешнюю поверхность свариваемых трубных образцов лазерного луча и дуги в среде защитных газов.

Изобретение может быть использовано при изготовлении вакуумных дугогасительных камер (ВДК) для вакуумных выключателей на номинальное напряжение 110 кВ и выше. Осуществляют сборку предварительно спаянных первым припоем узлов, имеющих один или несколько незапаянных швов между ними.

Способ может быть использован при изготовлении титановых конструкций методом сварки трением с перемешиванием. Соединяют сваркой титановые листы (802, 804) с образованием заготовки, имеющей несколько литых зон швов (918).
Изобретение относится к дуговой сварке и может быть использовано в различных отраслях промышленности при сварке преимущественно неповоротных кольцевых швов трубопроводов.

Группа изобретений относится к сварным соединениям трубопроводов. Узел сварного соединения трубопровода состоит из металлических труб с нанесенным на их внутреннюю поверхность защитным покрытием, втулки, состоящей из цилиндрического и симметрично расположенных конических участков, размещенной внутри труб, с кольцами упорными, жестко закрепленными на втулке на равном удалении от торцов втулки, резиновых уплотнительных манжет, размещенных между кольцами упорными и коническими участками втулки, не менее 3-х упоров, симметрично закрепленных на поверхности втулки в ее центральном сечении на равном удалении от торцов втулки, термоизолирующего слоя, нанесенного на цилиндрический участок втулки, и герметизирующего материала, нанесенного на конические участки втулки, отличается тем, что упоры выполнены со скошенными выступами, автоматически обеспечивающими соосность труб при надевании их на втулку, и имеют уменьшенное сечение ниже выступов для уменьшения теплопередачи на втулку, а резиновые уплотнительные манжеты имеют коническую эластичную внешнюю рубашку, максимальный наружный диаметр которой превышает внутренний диаметр свариваемых труб, а минимальный наружный диаметр меньше внутреннего диаметра свариваемых труб.

Изобретение относится к соединению металлических труб. Соединение состоит из двух сваренных между собой труб и размещенной внутри них металлической втулки с цилиндрической проточкой в центральной части и кольцевыми канавками в торцевых зонах и антикоррозионным покрытием на поверхности за исключением цилиндрической проточки, с теплоизоляционным материалом и установочными упорами в цилиндрической проточке, с уплотнительными элементами в кольцевых канавках и герметизирующим материалом в зазоре между трубами и втулкой.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при зачистке электродов для точечной сварки. Устройство для зачистки по меньшей мере одного электрода для точечной сварки содержит фрезерную головку и направляющее устройство, выполненное с возможностью направления фрезерной головки относительно по меньшей мере одного электрода для точечной сварки.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к приспособлениям в установке для контактной сварки. .

Изобретение относится к сварочному производству и пригодно в электродах КТС. .
Изобретение относится к области сварки, в частности к электродам для контактной сварки, которые могут быть использованы в машиностроительной, металлургической, станкоинструментальной и других отраслях промышленности для изготовления сварных конструкций.

Изобретение относится к оборудованию контактной роликовой сварки и может быть также использовано при восстановлении изношенных деталей электроконтактными способами.

Изобретение относится к электроконтактной роликовой приварке, в частности к роликовому элетроду, и может быть использовано при восстановлении и упрочнении деталей вращения, а также при роликовой сварке спиральных швов.
Изобретение относится к электродам для контактной точечной сварки. .

Изобретение относится к устройствам контактной точечной сварки для изготовления дистанционирующих решеток тепловыделяющих сборок ядерных реакторов. .

Изобретение относится к машиностроению, а именно к контактно-стыковой сварке трубы с заглушкой при герметизации тепловыделяющих элементов атомных станций. .
Наверх