СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДОВ ДЛЯ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ Российский патент 2011 года по МПК B23K35/40 B23K11/30 

Изобретение относится к области сварки, в частности к электродам для контактной сварки, которые могут быть использованы в машиностроительной, металлургической, станкоинструментальной и других отраслях промышленности для изготовления сварных конструкций.

Известен способ изготовления электродов для контактной точечной сварки, заключающийся в прессовании электродного материала с помощью гидравлического пресса (А.С. SU 184345, кл. Н05В 31/16, опубл. 1966 г.).

Известен способ изготовления электродов для контактной точечной сварки, при котором электродный материал, состоящий из отработанных электродов и 0,2-0,5 мас.% хрома, расплавляют до температуры плавления, матрицу заполняют электродным материалом и штампуют пуансоном, затем производят закалку (Патент RU 2265506, МПК В23К 11/30, 35/00, опубл. 2005 г.).

Изготовленные электроды вышеизложенными способами обладают недостаточной прочностью и твердостью.

Техническим результатом изобретения является изготовление более прочных и твердых электродов за счет добавления наночастиц хрома.

Поставленная задача для достижения технического результата решается тем, что в способе изготовления электродов для контактной сварки, при котором электродный материал расплавляют, добавляют наночастицы хрома, затем заполняют матрицу, штампуют пуансоном и проводят закалку электродов, согласно изобретению электродный материал, состоящий из медных отходов, разогревают на 300-350°С выше температуры плавления и добавляют 0,8-1,0 мас.% наночастиц хрома, после остывания которого до температуры 850-900°С штампуют пуансоном.

Пример конкретного выполнения способа изготовления электродов для контактной сварки.

Берут электродный материал, состоящий из медных отходов. Для расплавления медных отходов используют индукционную печь, в разливочный узел которой закладывают и расплавляют медные отходы на 300-350°С выше температуры плавления, после чего добавляют 0,8-1,0 мас.% наночастиц хрома. Размер частиц составляет 20-70 нанометров, что позволяет повысить прочность и твердость электродов. Затем матрицу заполняют электродным материалом, после остывания которого до температуры 850-900°С штампуют пуансоном и производят закалку.

Испытания прочности и твердости полученных электродов проводились при контактной сварке двух стержней из стали 35 ГС толщиной 10+40 мм в следующем режиме сварки: сила тока I_св=14000 А, время сварки t_cв=0,5-1,5 с, усилие сжатия электродами Р_э=250 кг, длительность выдержки под током Δt_св=1 с. Испытания показывают, что при содержании 0,8 мас.% наночастиц хрома твердость электродов составляет 125 НВ, а прочность, при рабочих нагрузках и температурах, ниже допустимых значений. При содержании 0,9 мас.% наночастиц хрома твердость электродов составляет 150 HВ, а прочность, при рабочих нагрузках и температурах, в пределах допустимых значений. При содержании 1,0 мас.% наночастиц хрома твердость электродов составляет 170 НВ, прочность ослабевает из-за высокой твердости, при рабочих нагрузках и температурах образуются трещины и происходит разрушение.

Заявляемый способ является промышленно применимым.

Изобретение может быть использовано при изготовлении сварных конструкций контактной сваркой. Электродный материал, состоящий из медных отходов, разогревают в индукционной печи до температуры на 300-350°С выше температуры плавления. Добавляют 0,8-1,0 мас.% наночастиц хрома. После остывания до температуры 850-900°С штампуют пуансоном. Изобретение обеспечивает получение более прочных и твердых электродов за счет добавления наночастиц хрома.

Способ изготовления электродов для контактной сварки, при котором электродный материал расплавляют, добавляют хром, затем заполняют матрицу, штампуют пуансоном и проводят закалку электродов, отличающийся тем, что электродный материал, состоящий из медных отходов, разогревают на 300-350°С выше температуры плавления и добавляют 0,8-1,0 мас.% наночастиц хрома, а после остывания до температуры 850-900°С штампуют пуансоном.