Способ холодной сварки металлов внахлестку

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ („>984768

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву ¹ 763052 (51) М. Кл.з (22) Заявлено 11.08.81 -(21) 3328395/25-27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

В 23 К 20/00

Герударствеимй кюмитет

- СССР по делам взебретеннй и аткрмтий

Опубликовано 30.12.82. Бюллетень Vo 48

Дата опубликования описания 05.01.83 (53) УДК 621,791.. 12 (088.8) и

Г. А. Клиыенко, В. И. Мнишенке, В. Ц. ВитАикид:" ; и H. В. Порубай и; и е

Опытное конструкторско-технологическое бюро с оп тным--.. производством Института металлофизики АН Укра н ексщ,,СР- (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ХОЛОДНОЙ СВАРКИ

Изобретение относится к способам холодной сварки пластичных металлов внахлестку, которые могут быть иснользованы при изготовлении емкостей, при герметизации сосудов для хранения легковоспламеняющихся и летучих веществ, при сварке биоконтейнеров и герметизации электровакуумных приборов.

По основному авт. св. № 763052 известен способ холодной сварки металлов внахлестку, включающий вдавливание рабочего выступа пуансона и образование на изделии односторонней выпуклости перемещением выдавливаемого пуансоном металла и выемку на матрице, причем пуансон вдавливают на 0;7 — 1 суммарной толщины свариваемых деталей, а выпуклость выполняют равной 0,85 — 0,99 объема выдавленного пуансоном металла и высотой 0,1 — 0,4 указанной толщины, при этом глубина вдавливания пуансона (Л) и высота выпуклости (6) связаны соотношением Л = 8 + Е, где

Š— деформация, необходимая для сварки металлов 11).

При сварке этим способом непрерывный шов, вследствие значительного уменьшения толщины деталей по всей его длине, намного снижает прочность сварного соединения. Например, две полосы алюминия, сваренные внахлестку непрерывным продольным швом, могут легко по этому шву перегибатьсы.

Если длина сварного шва значительна, а механическая прочность не обеспечивает. ся жесткостью конструкции, то сварное соединение будет ненадежным и может легко разрушаться по сварному шву.

Цель изобретения — повышение прочности шва и надежности соединения.

Указанная цель достигается тем, что, согласно способу холодной сварки металлов внахлестку сварку производят параллельными участками, смещенными относительно

1 друг друга и соединяющими участками, при этом величина смещения параллельных участков равна 1,2 — 4 ширины шва, а минимальное значение расстояния между соединяющими участками шва равно ширине выпуклости.

На фиг. 1 показана схема холодной сварки металлов; на фиг. 2 — сечение A--А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б — Б на фиг. 1: на фиг. 4 — сечение  — B на фиг. 1; на фиг. 5 — сечение à — Г на фиг. 1.

984768

На фигурах приняты следующие обозначения: Ь вЂ” ширина сварного шва;  — ширина выпуклости; S — суммарная толщина деталей; С вЂ” величина смещения участков шва; D — расстояние между соединяющими участками шва 6 — высота выпуклости;

Л вЂ” глубина вдавливания.

Способ заключается в следующем.

Собирают внахлестку соединяемые детали, разме.цают их на матрице с выемкой, вдавливают рабочим выступом пуансона с образованием на наружной поверхности детали, обращенной к матрице. односторонней выпуклости за счет перемещения металла в выемку матрицы и осуществляют сварку параллельными участками, смещенными относительно друг друга, и соединяющими их 15 участками. При этом обращают внимание на то, чтобы величина смещения параллельных участков находились в диапазоне 1,2—

4 ширины шва, а минимальное значение расстояния между соединяющими участками шва было бы равно ширине выпуклости.

Жесткость соединения обеспечивается тем, что участки сварного шва смещают относительно друг друга на расстояние, большее ширины шва. При таком смещении участков шва линия перегиба непрерывного шва искривляется и жесткость соединения резко возрастает.

Прочность соединения на растяжение повышается по той же причине, т. е. за счет искривления линии разрыва, протяженность которой увеличивается.

Жесткость соединения и прочность его па растяжение возрастают с увеличением смещения участков шва относительно друг друга.

Нижние пределы величины смещения участков шва принимают при сварке менее пластичных металлов и большой ширине шва, верхние — при сварке более пластичных металлов и малой ширине шва.

Уменьшение величины смещения участков шва относительно друг друга ниже 1,2 4О ширины шва приводит к резкому снижению жесткости соединения, а увеличение смещения участков шва выше 4 величин ширины шва — к увеличению отбортовки изделия под сварку и тем самым к излишнему увеличению габаритов изделия. 45

Если расстояние между соединяющими участками шва принять меньшим ширины выпуклости, то выдавливаемый пуансоном металл не будет вмещаться в расположенной между указанными участками шва выемке на матрице. Излишний металл выдав- ливается за пределы выемки, что приводит к короблению деталей и снижению качества соединения.

Форма выпуклости на изделии повторяет форму сварного шва, а при D =. В выпуклость сплошная на всем протяжении сварного. шва.

Ширину выпуклости В на изделии, сваренном известным способом, определяют по формуле: В = п — Ь, где и — коэффициент равный 0,85 — 0,99.

Например, необходимо сварить параллельными участками шва, смещенными относительно друг друга, и соединяющими их участками шва алюминиевые детали толщиной 6 мм (суммарная толщина S = 12 мм).

Для сварки алюминия необходима деформация ь = 0,6S(60%). Если высота выпуклости 6 = 0,3S, тогда глубина вдавливания пуансона Л = 6+ с =- 0,9S. Следовательно, значения высоты выпуклости и.глубины вдавливания пуансона равны 3,6 мч и 10,8 мм соответственно.

Ширину сварного шва Ь принимают равной 6 мм. Тогда по вышеприведенной формуле при и = 0,85 находят ширину выпуклости В = 15,3 15 мм. Величину смещения участков шва относительно друг друга принимают равной 2Ь, т. е. С = 12 мм.

Расстояние между соединяющими участками шва принимают большим ширины выпуклости, а именно D = 20 мм. Подбирают соответствующий инструмент и производят сварку деталей.

Использование изобретения обеспечивает повышение прочности сварного шва и жесткости соединения.

Формула изобретения

Способ холодной сварки металлов внахлестку по авт. св. № 763052, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности шва и жесткости соединения, сварку производят параллельными участками, смещенными относительно друг друга и соединяющими участками, при этом величина смещения параллельных участков равна 1,2 — 4 ширины шва, а минимальное значение расстояния между соединяющими участками шва равно ширине выпуклости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 763052, кл. В 23 К 2000, 1978 (прототип).

984768

Составитель Е. Гузиков

Редактор А. Власенко Техред И. Верес Корректор Г. Решетник

Заказ 10037/18 Тираж 1153 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4