Способ контактной стыковой сварки сопротивлением Советский патент 1988 года по МПК B23K11/02 

о

4

СО

Изобретение относится к электрической контактной стыковой сварке сопротивлением преимущественно проволоки, и катанки из алюминия, медн и их электротехнических сплавов.

Целью изобретения является повыпюние качества соединений, снижение стоимости и сложности сварочного оборудования, повышение производительности.

Способ осуществляют следующим образом.

Свариваемые детали зажимают в губках, снабженных на сторонах, обращенных к стыку, режущими вставками, охватывающими деталп по периметру, сжимают сварочным усилием осадки и включают сварочный ток. Детали разогреваются сварочным током до частичного расплавления металла в стыке. После деформирования сварочным усилием на наперед заданную величину осадки под током, заведомо меныиую, чем исходное расстояние между режущими кромками вставок, ток отключают.

После отключения тока выдерживают паузу, достаточную для охлаждения стыка ниже максимально допустимой, но вьпне минимально допустимой температуры горячей пластической обработки, и включают дополнительно новьиненное усилие осадки.

Продолжительность паузы определяется соотнон1ением

Г,,. -Гм.,

Г

Ги.-,-.7,.,

где т

Тп..

,

17. - хГ77

Vox.-ikox. i

- продолжительность паузы между моментами отключения тока и включения повы- 1ненного усилия; - температура плавления свариваемого .металла. К; и 7 ми11- соответственно максимально и минимально допустимые температуры горячего пластического деформирования свариваемого металла (в частности для меди 7макс 950°С, Tv..,,, 800°C); .,- средняя скорость охлаждения металла стыка в диапазоне.

Скорость охлаждения рассчитывают но известным методика.м. После иолного схождения режуплих кромок в процессе деформирования все усилия снимают, и тем самым заканчивают сварку. В частности, при сварке медной катанки диаметром 8 мм на режиме исходное расстояние между режущими KpcjMKaMn губок 32 м.м, сварочное усилие осадки 0.4 кП, сварочный ток 11 кА, осадка иод током 2 мм, усилие последующе1 о деформирования 4 кН, паузы между моментами отк. иочения рока и включением HOBi Mneiiiioi o уси. 1ия состав;1яет 2,5 с. Средняя скорость ().1аждепия мета;1ла в стыке cocTais. uieT oKO. io 100 град/с. Прочность сварных соеди- iicHHii, получаемых при этом, равна прочности исходного металла, число перегибов но стыку 1-3. Все соединения выдерживают волочение.

Если длительность паузы будет выбрана меньшей, чем указано в формуле, т. е. т

пл - / макс

- , ТО металл не успеет остыть до

охл

температур горячей пластической деформации, и деформирование начнется в высоко- Q температурном интервале хрупкости, что приведет к надрывам по границам зерен, а следовательно, к снижению пластичности, и тем са.мым к снижению качества соединений. Если длительность паузы будет выбрана большей, чем указано в формуле, т. е. т

5 т .г, -7м,,м

ga 1д -, то будет происходить так называемая «неполная горячая дефор.мация, характеризующаяся уменьшением пластичности металла и увеличением вероятности его разрушения при волочении.

Так, при сварке на вышеуказанно.м режиме с продолжительностью паузы 1 с число перегибов становится меньше 1,0. Такой же результат получается при продолжительности паузы 5 с. В обоих случаях 10% со5 единений не выдерживают волочения.

Выбор длительности паузы в соответствии с описанным решением приводит к тому, что в момент приложения повышенного ) си- лйя металл в соединении остывает до тем- д пературы, лежащей в диапазоне температур горячей пластической деформации. Деформи рование .металла при этих темпераг )а обеспечивает отсутствие горячих т|1сщин, происходящих при перегреве, и чрезмерного наклона, возникающего при oxлaждe п и 5 ДО более низкой, в то.м числе коу1штной температуры, и обеспечивает высокую п.частич- , пость соединений, что обусловлено дроблением зерен рекристаллизованпого металла «залечиваиием раковин и necn.ioiuHOCTei i. образующихся при расплавлении металла

0

0

в стыке при сварке, а также отсутствием

наклепа. Кроме того, удельные усилия, необходимые для деформирования, невелики (как показали оныты. для меди они составляют 30-100 МПа), что снижает сложность г и стоимость сварочного оборудования. К тому же исключается необходимость в перезажатии деталей, что повышает производительность процесса.

Формула изобретения

Слюсоб контактной стыковой сварки сопротивлением, преимущественно меди, алюминия и их э, 1ектротехнически. сп. 1авов, ipn котором детали деформируют в осевом направлении под током, затем ток выклю- чают, выдерживают паузу, необходимую ля охлаждения деталей, и снова деформи- дета,ли повышенным уси.лием. отлпчаю- 11{1111ся те.м, что. с целью повьпнения качества

1409430

34

соединений, снижения стоимости оборудова-/ макс, Гм.,,, - соответственно максимальния и повышения производительности, дли- но и минимально допустительность паузы выбирают по формулемые температуры горячего

пластического деформирова-Г -1 - Т макс Тпл - Гминимя свариваемого металла,

Кох., К;

Де т -длительность паузы, с;1/охл -средняя скорость охлаждеТ - -температура плавления сва-ния стыка в диапазоне Гпл -

риваемого металла, К;ГУИ„, К/с,

Изобретение относится к способам стыковой контактной сварки проволоки и катанки из .меди, алюминия и их электротехнических сплавов. Цель изобретения - повышение качества соединений, снижение стоимости сварочного оборудования, повышение производительности. После отключения сварочного тока выдерживают паузу, необходимую для остывания стыка до температур горячего пластического деформирования. Затем детали деформируют в осевом направлении повышенным усилием. Длительность паузы определяют по формуле (Тпл - Гм.чко. (Гпл - Гмин):1/очл, где т - длительность паузы, с; Гпл - температура плавления свариваемого металла. К; Гмакс, Гмин - соответственно максимально и .минимально допустимые температуры горячего пластического деформирования свариваемого .мета. ь ла. К; V oxл - средняя скорость охлаждения стыка в диапазоне Гмл - Гмин, К/с. Уменьп1е- ние усилий, требуемых для деформирования деталей после отключения тока, обеспечивает снижение стоимости и сложности сварочного оборудования. Деформирование металла при температурах горячего пластического деформирования обеспечивает ВЫСОКУЮ пластичность соединений. S (Л