Способ изготовления электродов контактных сварочных машин Советский патент 1985 года по МПК B23K11/30 B23K11/10 

СХ)

сд СП

;о Изобретение относится к контактной сварке и может быть использовано в любых отраслях народного хозяйства. Цель изобретения - повышение стойкости электродов. Способ заключается в следующем. Перед приработкой электродов на образцах, основанной на сжатии образцов электродами и пропускании через них сварочного тока, в зазор между электродами и образцами вводят связующий компонент с наполнителем, например окислами металлов электродного снлава и окислами металлов образцов, производят в процессе приработки вращение образцов относительно электродов, величину сварочного тока постепенно увеличивают в диапазоне 10-100%. от номинального значения сварочного тока, а время прохождения сварочного тока устанавливают равным номинальному времени сварки для данного сочетания образцов, при этом усилие сжатия электродов поддерживают постоянным или изменяют пропорциально величине сварочного тока. Связующий компонент, помимо своего прямого назначения связывать абразивный наполнитель, несет еще несколько функций: препятствует схватыванию материалов электрода и образца, выполняет роль смазки между трущимися в период вращения поверхностями и, заполняя микронолости в контакте электрод-образец, препятствуют проникновению агрессивных компонентов окружающей среды к поверхностному слою электродов. Вращение деталей, на поверхность которых предварительно нанесено связующее с абразивным наполнителем, предназначено для удаления с рабочей поверхности электродов отдельных микровыступов с максимальной высотой, которые образовались в период предыдущих технологических операций при изготовлении электродов; при вращении из промежутка электрод-деталь вместе с излишками барьерного вещества удаляются абразивный наполнитель и продукты износа; вращение способствует вовлечению в процесс электрического контактирования участков, которые при статическом положении контакта не являются токопроводящими из-за наличия оксидных пленок, что обеспечивает при прохождении тока устойчивое формирование электрического контакта между электродом и деталью. Сварочный ток в процессе приработки постепенно увеличивают в диапазоне 10- 100% от номинального сварочного тока; например, 2 кА, на втором цикле - 4 кА и т.д. до 20 кА. Постепенное увеличение рабочего тока позволяет исключить условия для возникновения на поверхности электродов микрократеров значительных размеров. Кроме того, постепенное наращивание тока позволяет сформировать на всей рабочей поверхности электрода равномерный устойчивый против схватывания со свариваемым материалом и контактного плавления тонкий поверхностный слой. Усилие сжатия электродов или постоянное, например 300 дай, или увеличивающееся, пропорционально изменению величины рабочего тока, например 100-120-140 и т.д. до 300 даН. Такая программа изменения усилия сжатия электродов способствует равномерному формированию поверхностного слоя и исключает образование задиров при вращении деталей между электродами. Продолжительность прохождения сварочного тока устанавливают равным номинальному значению для данного сочетания образцов. Соблюдение этого требования исключает появление наружных выплесков свариваемого металла, которые приводят к интенсивному схватыванию материалов электрода и образца, а также контактному плавлению. Если для сварки используются электроды с конической рабочей частью или в виде цилиндрического выступа, то высоту конуса или выступа до приработки выбирают на 5-15% больще, чем номинальная. Это превышение обеспечивает достижение к концу приработки расчетного размера рабочей поверхности электрода, а начальная уменьщенная рабочая поверхность электродов с конической рабочей частью способствует ускорению их прирабатываемости. Кроме того, применение электродов с указанной высотой конуса позволяет исключить дополнительную технологическую операцию заточки наружной части рабочего конуса до исходного диаметра рабочей поверхности. Пример 1. Выполняли контактную точечную сварку алюминиевого сплава АМгЗм, толщиной 1,24-1,2 мм на сварочной мащине МКВ-4001. Использовали электроды из сплава МцББ со сферической рабочей частью, радиус сферы 75 мм, диаметр электродов 20 мм. Расход охлаждающей воды 3 л/мин. Вначале выполняли сварку электродом, обработанным согласно известному способу. Органами управления сварочной машины были установлены режимы сварки, при которых темп сварки составлял 60 точек/мин; сварочный ток 20 кА; длительность сварочного тока 0.08 с; сварочное усилие 400 даН; глубина модуляции 60%; ковочное усилие 800 даН. В течение 100 сварных точек, которые были выполнены на двух пластинах из сплава АМгЗм размерами 250-х250х1,2 мм произвели приработку рабочих частей электродов. После этого вели сварку без останова сварочной мащины с постановкой 1000 точек. Последующий контроль показал, что из этих 1000 качественных было 720 точек. Затем выполняли сварку электродом, обработанным согласно изобретению. На две пластины из сплава АМгЗм размером 250x40x1,2 мм нанесли кистью на одной поверхности слой связующего вещества с абразивным наполнителем (касторовое масло с окислами сплава Мц 5Б и сплава АМгЗм). Органами управления сварочной мащины были установлены режимы сварки, при которых сварочный ток 6 кА; длительность сна рочного тока 0,08 с, глубина модуляции 60% сварочное усилие 220 даН, ковочное усилие в период приработки не использовали. После сжатия пластин электродами пластины начали вращать вокруг оси электродов до окончания первого цикла сварки (разведение электродов). После выполнения первой сварной точки переключением двух ручек на органах управления сварочной машины изменили 2 параметра сварочный ток 7,2 кА; сварочное усилие 230 даН. При выполнении второй сварной точки опять вращали пластины. Затем установили сварочный ток 8,4 кА; сварочное усилие 240 даН. Выполняли третью сварную точку с вращением пластин вокруг оси электродов и т.д. до двадцати сварных точек. После этого включили ковочное усилие, а остальные параметры режима сварки оставлены прежними, т.е. сварочный ток 30 кА; глубина модуляции 60%; темп сварки 60 точек/мин; длительность сварочного тока 0.08 с; сварочное усилие 420 даН; ковочное усилие 840 даН. После этого вели сварку без останова сварочной мащины до выполнения 1500 точек. Последующий контроль показал, что из этих 1500 точек качественными были следующие друг за другом 1230 точек.

Таким образом, использование изобретения обеспечивает повыщение стойкости электродов, обусловленное тем, что на рабочей поверхности электродов формируется и

5 сохраняется в период установивщегося износа более длительное время износостойкий поверхностный слой. При сварке с электродами, подготовленными согласно изобретению, повыщается качество поверхности сварных соединений.

I. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДОВ КОНТАКТНЫХ СВАРОЧНЫХ МАШИН, при котором производят приработку электродов на образцах, основанную на сжатии образцов электродами и пропускании через них сварочного тока. отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости электродов, предварительно перед приработкой в зазор между электродами и образцами вводят связующий компонент с абразивным наполнителем, производят в процессе приработки вращение образцов относительно электродов, величину сварочного тока постепенно увеличивают от 10% дономинального значения сварочного тока, а время прохождения сварочного тока устанавливают равным номинальному времени сварки для данного сочетания образцов, при этом усилие сжатия электродов поддерживают постоянным или изменяют пропорционально величине сварочного тока. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве абразивного наполнителя используют окислы металлов электродного сплава и окислы металлов образцов. (Л 3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве абразивного исполнителя используют окислы металлов электродного сплава и окислы покрытия.