Способ высокочастотной сварки давлением и устройство для его осуществления

 

О САНИЕ

L F11737163

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.11.77 (21) 2547457/25-27 с присоединением заявки Ме (23) Приоритет (51) М.К .

В23К 13/00

Государственный комитет (43) Опубликовано 30.05.80. Бюллетень Ке 20 (53) УДК 621.791.77 (088.8) по делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 30.05.80 (72) Авторы изобретения Ю. Л. Наумовский, В. А. Пейсахович, П. А. Парадня и Ю. А. Эпштейн (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВЪ|СОКОЧАСТОТНОЙ СВАРКИ ДАВЛЕНИЕМ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области высокочастотной сварки металлов и может быть использовано в электротехнической, автомобильной и других отраслях промышленности. 5

Известны способ и реализующее его устройство для высокочастотной сварки металлических изделий по отбортованным кромкам (1). Известное техническое решение основано на нагреве кромок токами высокой частоты с помощью проводника, расположенного иад торцами кромок, с последующим обжатием нагретых кромок специальными металлическими или керамическими зажимами. Оно обеспечивает сварку 15 металлических изделий по любому сложному контуру небольшой протяженности, Недостатки этого технического решения заключаются в сильном нагреве металлических зажимов и в существенном разрыве 20 по времени между моментом окончания нагрева и приложением сварочного давления.

При этом происходит частичное охлаждение нагретых кромок и ухудшение качества сварного соединения. Кроме того, трудно 25 обеспечить равномерный нагрев при сварке изделий, имеющих участки кромок с малым радиусом кривизны.

Наиболее близким из известных по технической сущности к изобретению является 30 способ высокочастотной сварки давлением металлических изделий по отбортованным кромкам, при котором располагают индуктирующие проводники по обе стороны от свариваемых кромок, нагревают кромки и сдавливают их в направлении, перпендикулярном плоскости их соприкосновения (2).

Известно также устройство, реализующее этот способ, содержащее два индуктирующих проводника, расположенные по обе стороны от свариваемых кромок и снабженные приводом для передачи давления на свариваемые кромки, и механизм фиксации изделия на позиции сварки (2).

Такое техническое решение позволяет получать сварное соединение достаточно высокого качества при сварке изделий с периметром кромок относительно небольшой протяженности.

Недостатком этого устройства является снижение качества -сварного соединения при сварке изделий, имеющих большую протяженность периметра кромок.

Высокочастотное магнитное поле, создаваемое двумя индуктивными проводниками, неравномерно по зазору между ними. Положение кромок изделия относительно индуктирующих проводников жестко определяется механизмом фиксации, Размещение кромок изделия в неравномерном поле индук737163

3 тирующих проводников в сильной степени определяет их нагрев. Любое смещение кроМ0К в зазоре между проводниками приводит к резкому изменению температуры их нагрева. Так, например, участок кромок, отклоненный к одному нз проводников, попадает в зону с большей напряженностью поля и, следовательно, нагревается сильнее дpyl«x участков.

Практически всегда наблюдается неравномерность в нагреве одного плп нескольких участков периметра кромок.

Одной из осноВных IlpIIiIEEII, ВызыВаlоlцих смещение кромок в зазоре, является их термическое расширение при быстро;1 нагреве, особенно, когда периметр свариваемого изделия имеет большую прогяженность. Неравномерность нагрева приводит к резкому снижению качества сварного соединения, а в ряде случаев к невозможности проведения процесса высокочастотной сварки.

Целью изобретения является повышение качества сварного соединения путем устранения неравномерности нагрева кромок по периметру.

Поставленная цель достигается тем, что в процессе нагрева кромок изделию придают колебательное перемещение в зазоре между индуктиру1ощими проводниками.

Для осуществления этого способа в устройстве механизм фиксации изделия снабжен приводом колебательного перемещения в направлении перемещения проводников в процессе сдавливапия кромок.

На фиг. 1 показано устройство, реализующее предлагаемый способ; па фпг. 2— распределение магнитного поля двух индуктирующих проводников, расположенных с обеих сторон нагреваемых кромок.

Устройство для высокочастотной сварки состоит из следующих основных узлов: индуктирующих проводников 1, расположенных с небольшим зазором с обеих сторон нагреваемых кромок 2 изделия 3; механизма фиксации 4, который определяет положение изделия относительно пндуктпрующих проводников; опоры 5, па которой смонтирован механизм фиксации (фнг. 1).

Опора 5 установлена с возможностью колебательного перемещения по направля1ощпм

6 кулачкового механизма 7, связанного с электроприводом 8, служащим для перемещения механизма фиксации 4.

Устройство работает следующим образом.

Изделие 3 устанавливается на механизме фиксации 4 и по проводникам 1 пропускается сварочный ток высокой частоты. Кромки 2 изделия 3, расположенные в зазоре проводников, начинают нагреваться. Одновременно включается электропривод 8 кулачкового механизма 7, который при вращении приводит в колебательное дви>кение механизм фиксации 4 с изделием 3.

Число оборотов выбирается таким образом, чтобы кромки 2 изделия совершили несколько колебаний в зазоре между проводниками. После того, как кромки 2 достигнут сварочной температуры, выключается ток, прекращается работа электропривода 8 и производится обжатие кромок 2 проводниками 1, Такое конструктивное выполнение сварочного устройства позволяет в процессе нагрева перемещать свариваемыс кромки в зазоре между индуктирующими проводниками. При этом каждый участок периметра кромок несколько раз перемещается, например из зоны с высокой напряженностью в зону с низкой напряженностью поля и наоборот (фиг. 2). Происходит выравнивание нагрева по всему периметру изделия.

На этом процесс сварки заканчивается и сварсш1ос изделие извлекается из устройства.

Использование предлагаемого технического решения позволяет осуществить нагрев кромок с высокой равномерностью, необходимой для получения качественного сварного соединения.

Экономический эффект может быть получен за счет расширения сортамента изделий свариваемых методом высокочастотной сварки взамен существующих дуговых способов. При этом достигается повышение производительности и сокращение потрсблснпя сварочной проволоки.

Формула изобретения

1. Способ высокочастотной сварки давлением металлических изделий по отбортованным кромкам, при котором располагают ин-. дуктирующие проводники по обе стороны от свариваемых кромок, нагревают кромки и сдавливают их в направлении, перпендикулярном плоскости их соприкосновения, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения путем устранения неравномерности нагрева кромок по периметру, в процессе нагрева кромок изделию прида1от колебательное перемещение в зазоре между индуктирующими проводниками.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее два индуктирующих проводника, расположенные по обе стороны от свариваемых кромок и снабженные приводом для передачи давления на свариваемые кромки, и механизм фиксации изделия на позиции сварки, отличающееся тем, что механизм фиксации изделия снабжен приводом колебательного перемещения в направлении перемещения проводников в процессе сдавливания кромок.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Ко 3591757, кл. 219-67, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

М 591284, кл. В23К 13/00, 1976 (прототип).

737163

Составитель Э. Ветрова

Техред А. Камышникова

Редактор Н. Суханова

Корректор А. Иоанесян

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 772/11 Изд. № 315 Тираж 1160 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5