Электрод для контактной точечной сварки

 

Союз Советскик

Социалистическик

Республик («i 69578) Ж

/б (6i) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 040777 (21) 2503 329/25-27 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 0 511.7 9 Бюллетень М 41

Дата опубликования описания 0 51 17 9

В 23 К 11/30

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (5Ç) УД (621 ° 791.

763 1 037 (088.8) (72) Авторы Г.А .Карапетян, С.M . Борисенков, К .К . Билев, Б .В . Ильин, Б .Д.Орлов, О .А .Коряковский, В .В .Трутнев и A ..Л .Марченко (71) Заявитель (54) ЗЛЕКТРОД ДЛЯ KOHTAKTHOA ТОЧЕЧИОЯ СВАРКИ шее значение приобретает критерий подоби я т епловыделени я где

Sg—

Изобретение относится к контактной точечной сварке и может быть использовано для сварки деталей неравной толщины.

Известны электроды, состоящие из рабочей части и хвостовика, (1,2,3).

Зти электроды могут быть использованы для сварки деталей неравной тол- . щины. Однако такИе электроды целесообразнее использовать для сварки деталей из материалов типа сталей.

Известен электрод, содержащий рабочую часть, среднюю часть и хвостовик (4) . Рабочая часть, выполненная из легированного медного сплава, присоединена к средней части, изготовленной из нелегированной меди при помощи, например, сварки трением. 20

Известный электрод выполнен составным с целью экономии дорогостоящего легированного медного сплава.

При сварке деталей неравной толщины существенное влияние на. место- 25 положение литого ядра оказывает режим сварки. Известно, что чем жестче режим, тем более интенсивно вводится электрическая энергия в единицу времени, а следовательно, тем боль- 30 плотность тока в зоне сварки а/см удельное электросопротивление, ом.см; толщина тонкой детали, ом; коэффициент теплоправоднасти, кал/см.с. град; температура плавления металла, С, При жестком режиме плотность тока, как правило, имеет высокое значение вследствие интенсивного нарастания сварочного тока, а также за счет ограниченного рос.та площади контакта деталь-деталь, Обусловленного высоким сопротивлением пластич еск ой деформации .

Заметное снижение сопр тля".ения пластической деформации наблюдается при увеличении длительнос ти импульса сварочного тока, т. е. при возрастании роли процессов теплообмена.

Комплекс, учитывающий <-.«орос:ть пере695781.— —,,oo I и т -з«,!!)ера yplroI О пОля н,детали =.Оль!в)е11 тол!))у!ны, представляет нид а () . 1) )=,—,— ) О ) 1»п -1 -- !<Оз!!)<1)иц !ент темг!ературо

ПООНОДНОСТИ, CM /С;

Ii — ВРЕМ)! СВарКИ у С . у толщина толстой детали, сМ

При сопОставлснии этих критсриен н вид — фун YцHОн а ль нОй сз язи

r<(5! -т D» Р< -! ОПрЕдЕЛЯЮТCÿ

Об».г«!ас 1. и, . арактеризу!гщие жесткий и мнгкий PB)I<:IMIIу а ".аl<)! (1. 6» и 1/(х 2-- 1

:::Ол; . 1-;,:I неппа» характеристика ре-жима у оггРелеляемаЯ Расчетно-экспериментальньъ! путем для соотношений -„3 <)бластя Ц „S 1: 5, . нахо2,

pе )", !<м)1- K(1) >:),0;. )<„(у ) (0,4rr мягкий

20 режи,1: К(1) <,0, К(Г ) «О,Z

Режимы 25

cpеднcй

)кестк ости: . 2 < !<())< 3,0,<

Сварку деталей неравной толщины ведут как на жестком, так и на мягком режимах. В производственных услониг!)<,30 част0 возникает необходимость сварки деталей H=-. алюминиевых и магниевых спланон с соотношением толщин до

5:1 на мяг. <ом режиме при использовании серийных сварочных машин типа 35

11ТП1--400, ИТПТ вЂ” 600, ИТ13 — 80 и др . Формирование литого ядра на мягком ре.киме начинается в геометрическом центре снаринаемых деталей, т.е. н толстой детали. И только к концу

"0 т цикла сварки возможно некоторое пропланление детали меньшей толщины порядка "= — 10;-. Однако возможные

TехнОлогич, ск-<е ноз!!ущения присущ!у;= процессу контактной точечной сварки, при таком малом пропланлении, о<)ус45 ловленным в Основном увеличенным от-водом тепла в электрод от тонкой

«.-,етали, приводят к появлению полно:. о непровара детали меньшей толщины. у)

Целью изобретения является обсспз- ) чение стабильности качества сварного соедин!ения при сварке на мягком режиме путем повышения степени проплавления детали меньшей толщины.

Для достижения цели между рабочей 55 и средней частями электрода введена прокладка из материала менее теплопронодного, чем материал рабочей части электрода.

«".роме того, длина рабочей части О и толщина прокладки выбраны из сооТНОШЕНИЯ

С1е 5

Г с! ° rr.

О S

Г, F . — критерий Фурь е для о ° c рабочей части и прокладки;

0 „- у Ов — коэффициенты температуропронодности для рабочей части и прокладки, см /с;

Г, 8 — длина рабочей части и толщина прокладки, 2.

CM .

)<апример, при ис)1ОльзОнании прокладки из сплава IIi4I 6 (с! з

0,45 см /c) толщиной 0,5 см длина рабочей части ив медного сплава MK (Q — 1,.05 см /с) должка быть меньше 3 „4 мм: где

Га, (.zg> „-. О, )4с; .

5OI

При использовании прокладки из сплава 12л18Н10Т (OS — 0,05 см /C) толщиной 0,5 см длина рабочей части должна быть меньше 10 мм.

Пример. Электрод .испытан при сварке образцов из сплавов ANr 6 и МА2-1 с сочетанием толщин в пакете

1 — 5 мм, сварка проведена на машине типа 4T)3-63 01 по режимам, прин ятыл по OCT 92-1115-71;

Подготовка поверхности образ,ОВ под сварку ныполнена по OCT 92-1152—

75;

8В критерий ка -1естна сварки сОгласно OCT 92 — 1144-7 6 были прин яты: где 5 -- тт олщина прокладки, см;

-- длина рабочей части электрода, см; сл, д — коэффициенты температуро 5 проводности для прокладки и рабочей час.ги, см /с.

Прокладка выполняет дне функции.

Она экранирует теплоотвод н электрод от тонкой детали и генерирует в рабочей части электрода дополнительное количество тепла при псотекании сварочного тока.. !!" фиг. 1 показан электрод с цилиндрической прокладкой; на фиг .2 электрод с конической или сферической прокладкой .

Электроц состоит из рабочей части

1,- прокладки 2, средней части 3 и хвостови <а 4, Прокладка может быть изготовлена, например, из сплава

Г<4г6 или ст. 12Х18Н10Т и присоединена к средней и рабочей частям при помощи сварки трением, диффузионной сварки или пайки.

При ныборе длины рабочей части, толщины и материала прокладки рекомендуется использовать следующее соотношение:

695781 ф„ми 11„„, )1 — минимальная, максймаль на я, средн я я ст епень проплавления детали меньшей толщины, Ъ;

Тип электрода, Свариваемый материал, сплав

Показатели

Предложенный

И=-вестный

?1.Мг б а -a

Я МИ Н ((мс1 к оя,мм ср

Ф -11

"мин "ма кс /о 0 — 7,4

6,7 — 7,8

0 — 4 5

5,0 — 6,2

7,. 3

5,5

0 — 10

0 — 5

47 — 58

59 — 69

63 н1 umlT, шт м(((3;/о чб

=:ë:е ц ис,, -- соответственно коэфф((цинты температуропроваднссти для рабочей части э1(ектрода и прокладки, см /с, 2. соответственно дли((a рабочей части электрода и толщи. .а прокладки, см.

Формула изобретени я

Электрод для контак" íîé точечной сварки преимущественно деталей неравной толщины, содержащий, рабочую часть, среднюю часть и хвостовик, отличающийся тем, что, с целью обеспечения стабильности качества сварного соединения при сварке на мягком режиме путем повышения степени. проплавления детали меньшей толщины, между рабочей ( средней частями электрода введена прокладка из менее теплопроводного материала чем рабочая часть элект1

60 рода, при этом длина рабочей части электрода и толщина прокладки выбраны по соотношению:

<å о Л б

Исто ники информации, прин ятые во внимание при экспертизе

3665145, 336 3086, еит США Р

19. 1 472 еит США ъ

19, 1968. оpc.кое câèäå.с кл. В 23 К 1 нт Польши V б

5 ? 0 „ .. .1 97 0 (и

1. Па кл. - 219--1

2. Пат кл. 219-1

3. АBT

9 120623, 4. Пате к-,;, 49 ельство СС(Р

)/30, Ч

11) б рототип!, диаметр сварной точки 4,5 мм при толщине тонкой детали 1 мм, степень проплавления детали меньше толщины не менее 20%;

Для сравнения образцы сварены электродом, изготовленным по прототипу.

Эффективность применения электрода оценивается по макрошлифам свар- и н — число точек с ных точек на микроскопе БМИ-1 полным непроварсм; шт (ГОСТ 5-188-72). по 100 шлифов на — число сварных каждый вариант сварки. точек с выплеском, шт;

Прокладка для сварки сплава NA2-1 выполнена из сплава AMr6 толщиной ((Q .() — к оэ ффици ент

5 мм при длине рабочей части 3 мм . вариации степени проплавления дета

Для сварки сплава AMI"6 использова- 5 11еА меньшей толщины, * на прокладка из ст. 12Х18Н10Т толщиной 3 мм при дли(е рабочей час- Из таблицы видно, что применение ти 3 мм, предложенного электрода позволяет

Результаты испытаний электродов получить высокую степень проплавлепредставлены в таблице, где приняты, ния детали меньшей толщинь(при выследующие обозначения: =окой стабильности этого показателя.

Результаты сравиительного исггытания данного и известного электродов

6"5781

Vuz 2 фП2 1 ос.канитель II.Êîìàðîâà 1 ехред iI,Áàáópêà Корректор Ю.Макаренко

Редактор Н.Вирко

6659/13 Тираж 1222 Подписное

ЦНИИПИ Государств нного комитета СССР ио делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-3", Раушская наб., д. 4/5

Эакаэ

Филиал ППП Патент, г .ужгород, ул.Проектная, 4