Способ контактной стыковой сварки

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,!!) 495l74

Со1оа Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 10.08.72 (21) 1820710/25-27 с присоединением заявки М (32) Приоритет

Опубликовано 15.12.75. Бюллетень Х 46

Дата опубликования описания 09.03.76 (51) М, Кл. В 231 11/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 621.791.762 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. П. Сахацкий, В. К. Лебедев, Р. М. Широковский, А. П. Бутник, H А. Глаголев, Б. И. Кононец и В. И. Аристов

Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт электросварки им. Б. О. Патона (71) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТАКТНОЙ СТЫКОВОЙ

СВАРКИ

Изобретение относится к области сварки и может быть использовано при стыковой сварке изделий преимущественно из высокопрочных сталей, а также других сплавов и металлов.

Известен способ контактной стыковой сварки изделий, заключающийся в нагреве стыкующихся поверхностей; последующей их осадке и удалении выдавленного металла.

Свободная осадка не позволяет рационально использовать пласти-1ескую деформацию в процессе осадки, а также существенно уменьшить зону термического влияния. Двукратная осадка значительно увеличивает время сварки и усложняет исполнительные механизмы, при этом весьма затруднительно получить стабильный нагрев до температуры

)0,5Т пл.

Известный способ не обеспечивает получения сварных соединений с требуемыми прочностными и другими механическими и физическими характеристиками.

Цель изобретения — повышение качества сварки, т. е. получение качественных сварных соединений преимущественно из высокопрочных сталей с пределом прочности 250—

400 кг/мм, а также других металлов и сплавов.

По предлагаемому способу нагрев производят путем пропускания тока только через припуски на сварку, которые в процессе осадки выдавливают в гр",ò. При этом в процессе сварки и охлаждеиич зону соединения подвергают воздействию ультразвуковых колебанш1 !или магнитного поля (постоянного и.1и переменного) . H3 зону сварки могут одновременно воздействовать ультразвуковыми колебаниями и магнитным полем (постоянным или переменным).

Ня фиг. 1 схематически изображена последоьятельность операций описываемого способа сварки (а, б, в, г); на фиг. 2 — графики тока и давления (Р„ — давление при нагреве 0,1 — 0,8 кг/мм"-; Є— давление при осадке ) i? кг/мм -).

В начальный период цш ла сварки изделия

1 сжимают в токоподводящих зажимах 2»ашины малым у=илием Р„, после этого включается сварочный ток, таким путем создают концентрированный нагрев возле торцов. Давлением Р;, косвенно определяют температуру наг1)евя, тяк кяl то1ько по достижении определенной температуры установленным давлением Р„производят деформацшо нагре1 чястков. Зяжи !ы мяи1ииы снабжены фора!Нрующик!и устройствами 3.

В начальныи период цикла ! нагретые участки деформиру!От свободно. В конце периода воздействия Р„полости между формиЗО рующими устройстгами заполняют выдавлен495174

1О

25 зо ным металлом, It в момент tz резко вклю Iaется высокое давление осадки.

Осадку производят путем направленной пластической деформации с высокой скоростью деформирования, при этом истечение с торцов деформируемого металла затрудпяЕТСЯ (ТОРМОЗИТСЯ) ФОРМИРУЮЩИМИ УCTPOIICTвами, что позволяет получить глубокий упрочняющий пресс-эффект в зоне сварки.

В конце осадки зажимы сближаются до соприкосновения, а нагретый выдавлещ|ый металл 4 отделяется (срезается) при помощи формующпх устройств 3.

Участки свариваемых изделий, находящиеся внутри зажимов 2, практически не нагреваются в процессе сварки, так как ток на этих участках проходит в основном по медным токоподводам. Тепло, образованное Нр.зна штельной частью тока, протекающего по зажатым участкам изделий 1, отводится меднымп охлаждаемыми токоподводами. Следовательно, весь сварочный (греющий) ток проходит по изделию на участке между зажимам:t 2, представляющем собой только припуск на сварку. Поэтому. зона термических влияний может образоваться только вследствие тсплопроводности от греющихся участков. Поскольку сварке подвергаются !!режде всего Высокопрочные и сверхпро -1ные стали, обладающие низкой теплопроводностью, и ток при осадке выключается дв схождения кромок формирующих устройств, зона сварки нагревается до температур, не разупрочняющих соединения.

Согласно изобретенгпо установочная дли Ia равна припуску на сварку. Следовательно, предложенный способ характеризуется отсутствием конечной установочной длины, которая всегда имеется в известном способе и вызывает резкое понижение механических свойств сварных соединений.

Пр1шуск на сварку (в том числе и на ocB;I«у) в коне шьш период цикла 4 сварки Нрс вращается в кольцо, которос необходимо разде,;пп ь на две части, чтобы раскрыть эл KTроды.

В процессе сварки и охлаждения зону соединения подвергают воздействию: а) постоянного или переменного магнитного поля большой напряженности () 1000 э); б) ультразвуковых колебаний; в) одновременному воздействию ультразвуковых колебаний, а также постоянного или переменного магнитного поля.

Формула изобретения

1. Способ контактной стыковой сварки изделий преимущественно из высокопрочных сталей, заключающийся в нагреве стыкующихся поверхностей, последующей их осадке и удалении выдавленного металла, о тличающийся тем, что, с целью повышения качества сварки, нагрев производят путем пропускания тока только через припуски на сварку, которые в процессе осадки выдавливают в грат.

2, Способ по п. 1, Отличающийся тем, что зону соединения в процессе сварки и охлаждения подвергают воздействию постоянного или переменного магнитного поля большой напряженности.

3. Способ по п. 1, отличаьощийся тем, что зону соединения подвергают в процессе сварки и охлаждения воздействию ультразвуковых колебаний.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на зону сварки воздействуют одновременно ультр азвуковыми колебаниями и постоянным Itли переменным магнитным полем.