Способ подготовки к контактной точечной и шовной сварке поверхности деталей из алюминиевых сплавов

 

О fl И С А Н И Е (и)948576 изоваитиним

К АВТОРСКОМУ СВИЯЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.12 80 (21) 3227073/25-27 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл.

В 23 К 11/10

С 23 G 1/00

С 23 G 5/00 фкударстаахныя комитат

CCCP вф делам язобретеиий я юткрьпяя

Опубликовано 07,08.82. Бюллетень № 29 (53) УД К 621.791.

763 (088 8) Дата опубликования описания 07.08.82 (72) Авторы изобретения ь

В. И. Рязанцев и В. А. ФедосеФ вЂ” - . (7I ) Заявитель (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ К КОНТАКТНОЙ ТОЧЕЧНОЙ

И ШОВНОЙ СВАРКЕ ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ

СПЛАВОВ

Изобретение относится к области контактной точечной сварки и может быть использовано для подготовки деталей из алюминиевых сплавов с литием к точечной и шовной сварке.

При подготовке поверхности к контактной

5 сварке деталеи из алюминиевых сплавов с литием встречаются значительные трудности, связанные со сложностью удаления окисной пленки серо — черного цвета.

Известен способ подготовки к контактной точечной сварке деталей иэ алюминиевых сплавов, при котором поверхность деталей обезжиривают, травят и осветляют 111.

Применение этого способа не обеспечивает получение качественных сварных соединений на деталях из алюминиевых сплавов с литием из — эа очень BhfcoKofo контактного сопротивления — более 1000 мк Ом.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ подготовки эо к контактной точечной и шовной сварке поверхности деталей иэ алюминиевых сплавов, включающия обезжиривание, травление, осветление, пассивирование и промывку (2).

Операцию травления проводят в растворе едкого натри с концентрацией 40 — 60 г/л при

40 — 60 С в течение 1 — 3 мин. Осветление проводят в,растворе азотной кислоты с концентрацией 200 — 300 г/л при 15 — 30 C в течение

20 мин, а пассивирование в растворе ортофосфорной кислоты и хромпика при 26 — 32 С в течение 1Π— 15 мин.

Недостатками известного способа нодготовки являются низкое качество сварных соединений из — за того, что естественная окисная;. пленка на алюминиевых сплавах с литием практически не удаляется в растворе травления.

Контактное сопротивление прн этом достигает более 1000 мк Ом, что приводит к постоянным выплескам и очень малому числу сварок беэ зачистки электродов (не более 2 — 5 точек).

Целью изобретения является повышение качества сварного соединения.

Цель достигается тем, что в способе подготовки к контактной точечной и шовной сварке поверхности деталей иэ айоминиевых сплавов с литием, включающем обезжнривание, травление, осветление, пасснвирование и промывку, циях способствует получению пассивной пленки с низким и стабильным контактным сопротивлением, и получению большого числа сварок без зачистки электродов.

При. увеличении концентрации хромового. ангидрида и серной кислоты выше указанных пределов отмечается эффект растравливания поверхности, аналогично действует повышение температуры и увеличение времени выдержки.

При снижении указанной концентрации компонентов, равно как и снижение температуры и времени выдержки, отмечается повышение контактного сопротивления выше допустимого уровня (150 мк Ом).

Сущность способа можно пояснить на основании экспериментов, проведенных с образцамииз алюминиевого сплава с литием марки

01420 толщиной 1,5 мм.

20 Поверхность деталей сначала обезжиривали протиркой бензином. Затем обрабатывали в растворе, мас, ч.: нитрид аммония — 10; бензоат аммония — 0,5 при 18 С в течение о

10 мин, Осветление и пассивирование проводили

2» в растворе, содержащем,, мас. ч.: хромовый ангидрид — 15: серная кислота — 10, при

40 C в течение 10 мин. Потом детали промывали в холодной воде и сушили горячим воздухом.

Контактное сопротивление на деталях после подготовки было в пределах 60- 60 — 90 мкОм, Число сварок без зачистки электродов достигает 150 точек при сварке на машине МТК вЂ”

8004.

3 948576 4 после обезжиривания перед травлением детали обрабатывают в растворе, содержащем 5—

25 мас. ч. нитрида аммония, 0,1 — 2,0 мас. ч. бензоата аммония, при 15 — 30 С в течение 5—

15 мин, а осветление и пассивирование проводят в одном растворе, содержащем 10—

20 мас. ч. хромового ангидрида, 7 — 15 мас.ч. серной кислоты, при 30 — 50 С в течение 5—

15 мин.

Рентгеноструктурное исследование естественных окисных пленок на поверхности алюминий — литиевых сплавов показано, что в состав пленки входят следующие фазовые окисные образования: Li 20, LiOH, Mg0, i2CO3 и ., Li>N, Наличие в пленке окислов гидроокиси лития (i iÎÍ),, карбоната лития (LigCOg) и нитрида лития (Ыэ N) объясняются, по — видимому, вторичными процессами, проходящими при взаимодействии окиси лития (Ll O) влагой воздуха и углекислым газом.

Как показали эксперименты, все эти соединения в растворе щелочи не удаляются. Поэтому перед операцией травления в щелоке необходимо провести обработку в растворе, содержащем нитрид аммония и бенэоат аммония.

Обработка в этом растворе обеспечивает раэрыхление естественной окисной пленки и частичное ее удаление. При дальнейшей обработке в растворе щелочи окисная пленка полностью

ЭО удаляется.

Так как в алюминиевых сплавах с литием медь присутствует только в виде примеси— не более 0,3%, то появилась возможность объединить операции осветления и пассивирования в одном растворе.

Наличие в растворе для разрыхления окисной пленки натрида аммония и бензоата аммония способствует более равномерному разрыхлению и частичному удалению окисной пленки.

При увеличении концентрации нитрида аммония и бенэоата аммония выше указанных пределов не отмечается заметного эффекта повышения качества и числа сварок без зачистки электродов.

При снижении концентрации компонентов ниже 45 указанных пределов, равно как температуры раствора ниже 15 С и времени выдержки менее 5 мин, отмечается повышение контактного сопротивления и, соответственно, снижение качества подготовки. При повышении температуры выше 30 С и времени выдержки более

60 мин не отмечается дальнейшие повышения числа сварок без зачистки электрода и качества подготовки.

Наличие в растворе для одновременного, осветления и пассивирования хромового ангидрида и серной кислоты в указанных концентраДанный способ позволяет повысить качество сварных соединений за счет получения низких и стабильных сопротивлений; повысить число сварок без зачистки электродов в 10 — 20 раз (до 150 точек).

Формула изобретения

Способ подготовки к контактной точечной и шовной сварке поверхности деталей из алюминиевых сплавов, преимущественно с литием, включающий обезжиривание поверхности, травление, осветление, пассивирование и промывку, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения, l после обезжиривания перед травлением детали обрабатывают в растворе, содержащем 5—

25 мас . ч. нитрида аммония, 0,1 — 2,0 мас. ч. бензоата аммония, при 15 — 30 С в течение 5—

15 мин, а осветление и пассивнрование проводят в одном растворе, содержащем 1О20 мас. ч. хромового ангидрида, 7--15 мас. ч.

Ъ

Составитель Л. Комарова

Техред Ж. Кастелевич

Корректор H. Король

Редактор А. Багирова

Заказ 6073/12 Тираж 1153

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскаи наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 948576 6 серной кислоты, ири 30 — 50оС в течение 5 — и сплавов", М., Оборонгиз, 1957, 15 мин. с. 68-75.

Источники информации, 2. Пугачев А. И. "Подготовка поверхности принятые во внимание при. экспертизе алюминиевых сплавов под контактную сварку"

1. Балковец Д. С. и др. "Точечйая и роли- g "Сварочное производство", 1968, Н 11, с. 26ковая сварка специальных сталей 28 (прототип).