Способ контактной сварки Советский патент 1988 года по МПК B23K11/06 

со

00

to

С5

со

Изобретение относится к сварке, может быть использовано в машиностроении при контактной сварке преимущественно стыковых соединений высоколегированных сталей и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 1136909.

Цель изобретения - повышение технологичности, производительности процесса и качества сварки.

Способ осуш,ествляют следующим образом.

Первой операцией способа является сборка деталей под сварку в стыке. Детали прижимают одну к другой и фиксируют пневмоцилиндрами или электромагнитами.

личество тепла в каждом микрообъеме зоны формования накладок.

Накладку формуют постепенно со скоростью, меньшей, чем скорость подачи метал- с ла в эту зону. При несоблюдении этих условий не обеспечивается сплошность металла.

Наиболее экономичен и технологичен для подготовки нагретого металла и формования накладок способ нагрева непрерывно 10 подаваемого проволочного металла теплом Ленца-Джоуля, выделяемым при прохождении по металлу электрического тока. При этом ток нагрева и скорость подачи металла регулируются так, чтобы в зоне форния.

Подготовленная к сварке конструкция сты- j. мования накладок не было дугообразова- ков деталей в процессе сварки может передвигаться относительно сварочных роликов (особенно при сварке круговых швов) или сварочные ролики могут передвигаться относительно стыка (например, при шовной сварке на портальных машинах).

Второй операцией способа является подготовка нагретого металла и формование из него накладок. Для получения струи нагретого металла могут применяться различные технологические приемы, например подача жидкого металла по специальному соплу, получаемого нагревом и последующим расплавлением пруткового металла за счет индукционного, газового, электроконтактного нагрева. Предварительный нагрев и плавТок нагрева пропускается по цепи: источник тока - проволочный металл - зона формирования -- накладка - ролик - и с- точник тока. Ролик необходим для обеспе- 20 чения постоянства падения напряжения в зоне формования накладки (путем перемещения ролика по накладке) и предварительного обжатия накладок (усиливается диффузионный процесс и выравнивается поверхность накладок).

Третьей операцией способа является подача подготовленных к сварке деталей в зону сварки. Выполнение этой операции возможно автоматизировать путем применения ление металла осуществляют в специальном , промышленных роботов, манипуляторов или устройстве с поспедующим регулируемым по- роторных автоматов: конструкция стыка удер- догревом в зоне формования накладок. Накладкам придают пилообразную форму на выходе из сопла за счет изменения формы

сечения выходного отверстия сопла в зоне

живается накладка.ми, что позволяет обеспечивать перемещение деталей без разрущения конструкции.

Четвертой операцией способа является неконтакта накладок с поверхностью деталей. посредственно процесс сварки. Наиболее При этом обеспечивается высокая скорость предпочтителен способ шовной сварки. Свар- формования накладок и конструкции стыка, ка производится с соблюдением всех требо- в результате чего получают накладки задан- ваний известного способа контактной сварки, ной формы и геометрических размеров и обес-Однако формование и укладка накладок по

печивается металлический контакт между предлагаемому способу позволяют значи- накладкой и поверхностью свариваемой де- 40 тельно увеличить скорость сварки и улучшить

качество сварного шва. Процесс сварки легко поддается автоматизации, более технологичен, нет непроваров, более гладкая поверхность шва, уменьшается интенсивность износа электродов.

Пятой операцией является процесс термообработки. Возможен вариант сварки и без термообработки, во многих случаях достигатали.

Выполнение этих условий возможно при условии, что температура нагретого металла в месте контакта с деталью более 0,8 температуры плавления (Тпл) свариваемых деталей, но не более 2,5 Тпл. Только в этих пре- делах температур возможно достаточное разрушение окисных пленок на поверхности детали и между накладкой и деталью начинается диффузионный процесс.

Кроме того, при температуре более 2,5 Тпл. нарушается струйный перенос и процесс формования накладки становится неустойчивым.

Для усиления эффекта разрущения окисных пленок и диффузионных процессов необходимо, чтобы металл подавался струйно и с большей скоростью, чем скорость формования накладок. При этом накапливается достаточное для разрущения пленок ко

50

55

ются необходимые прочностные характеристики сварного шва, в то время как другие известные способы этого не позволяют.

Пример. Сваривали детали (диски) сошников зерновых сеялок. Основной металл - сталь 65Г, толщина 2,5 мм; металл для образования накладок - сталь проволочная 08Г2С, 0 1,0 мм Скорость подачи нагретого металла - 350 мм/мин, ток нагрева (переменный) 135 А; источник тока - трансформатор понижаюпдий; U 12 В, Ьом 200 А.

личество тепла в каждом микрообъеме зоны формования накладок.

Накладку формуют постепенно со скоростью, меньшей, чем скорость подачи метал- ла в эту зону. При несоблюдении этих условий не обеспечивается сплошность металла.

Наиболее экономичен и технологичен для подготовки нагретого металла и формования накладок способ нагрева непрерывно подаваемого проволочного металла теплом Ленца-Джоуля, выделяемым при прохождении по металлу электрического тока. При этом ток нагрева и скорость подачи металла регулируются так, чтобы в зоне формования накладок не было дугообразова-

ния.

мова

мования накладок не было дугообразова-

Ток нагрева пропускается по цепи: источник тока - проволочный металл - зона формирования -- накладка - ролик - и с- точник тока. Ролик необходим для обеспе- чения постоянства падения напряжения в зоне формования накладки (путем перемещения ролика по накладке) и предварительного обжатия накладок (усиливается диффузионный процесс и выравнивается поверхность накладок).

ются необходимые прочностные характерисики сварного шва, в то время как другие известные способы этого не позволяют.

Пример. Сваривали детали (диски) сошников зерновых сеялок. Основной металл - сталь 65Г, толщина 2,5 мм; металл для образования накладок - сталь проволочная 08Г2С, 0 1,0 мм Скорость подачи нагретого металла - 350 мм/мин, ток нагрева (переменный) 135 А; источник тока - трансформатор понижаюпдий; U 12 В, Ьом 200 А.

Регулирование тока нагрева осуществля- ли лабораторным автотрансформатором, под ключенным к первичной обмотке силового трансформатора, а подачу проволоки и регулирование скорости - подающим механизмом электрометаллизатора

Скорость формования накладки 130 мм/ /мин; форма укладки присадки синусоидальная с амплитудой 7 мм и шагом 4 мм; скорость сварки 100 мм/м и ток сварки 15 кА; усилие сжатия электродов 4000-4500 Н. Сварку осуществляли на мащине для щовной сварки.

Сборку деталей под сварку, формование накладок и сварку производили с использованием специального приспособления, позволяющего вращать диск в сборе относительно неподвижных роликов мащи- ны. Приспособление при помощи специального кронщтейна крепили к ст анине стан- ка. Температуру металла в зоне формиро

0

5

вания накладок поддерживали в интервале 1400- 1500°С.

Преимущество предлаг-аемог о способа по сравнению с известным заключается в том. что полностью устраняются дефекты сварки, возникающие из-за неплотности прилегания накладок к стыку или смещения накладок относительно линии стыка, уменьшается износ контактной поверхности электродов и улучшается проплавление металла.

Формула изобретения

Способ контактной сварки по авт. св. № 1136909, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварки, технологичности и производительности процесса, накладки наносят на поверхности свариваемых деталей в расплавленном состоянии струйно, причем температуру расплавленного металла накладки выбирают в интервале (0,8-2,5)Тпл металла свариваемых деталей, где Тпл - температура плавления.

Изобретение относится к сварочной технике и может быть использовано при сварке-пайке, преимущественно, стыковых соединений и деталей из высоколегированных углеродистых сталей. Целью изобретения является повышение качества сварки, технологичности и производительности процесса. Между электродами и свариваемыми деталями размещают накладки пилообразной формы и приваривают их роликовыми электродами. При этом накладку выполняют в виде расплавленной и струй- но нанесенной на поверхность свариваемых деталей полосы пилообразной формы, а температуру расплавленного металла накладки выбирают в интервале (0,8-2,5) Ъл металла свариваемой детали. Для получения струи металла используют различные технологические приемы, затем подают жидкий металл по соплу. Придание накладке пилообразной формы производят изменением формы сечения выходного отверстия сопла. с (Л