Способ сварки Советский патент 1989 года по МПК B23K11/00 

Изобретение относится к области сварочного производства и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства при производстве сварных конструк1;ий.

Целью изобретения лвляется повышение-прочности сварного шва, расширение диапазона возможных сочетаний материалов и форм свариваемых дета- лей.

Способ сварки заключается в приложении нагрузки и пропускании электрического тока через зону контакта свариваемых деталей. Электрический ток

в режиме электропластического эффекта пропускают по крайней мере через одну из свариваемых деталей в зоне их контакта одновременно с приложением нагрузки, величина которой обеспечивает достижение предела текучести материала хотя бы одной из деталей в зоне их контакта (т.е. обеспечивает возникновение пластической деформации) .

Пластическое деформирование путем приложения нагрузки, величина которой обеспечивает достижение предела текучести материала, обуславливает „

42

00 00

«ВЕНА

СП

о

31

резкое снижение электрического контактного сопротивления, а это, в сво очередь, снижает тепловьщеление в зоне контакта при пропускании электрического тока. В результате сварной шов образуется без нагрева свариваемых деталей.

Улучшению качества сварного шва и повышению его прочности способству ет пропускание электрического тока через зону контакта в режиме электропластического эффекта. Это обеспечивает интенсификацию пластического течение (деформирования) в зоне кон- такта деталей при меньшей величине нагрузки без дополнительного нагрева ф Происходит вынос из зоны контакт поверхностных пленок, выход на свариваемые поверхности большого числа дислокаций, что способствует повышению прочности шва. Описанные процессы происходят и в том случае, когда проводяш,ей (металлической) является только одна из свариваемых деталей.

Пример. Сваривают пластину, например из стали 1Х18Н10 размером 150x40x5 мм с пластиной из стали 45 такого же размера. Соединение осуществляют внахлестку в нескольких точках.При осуществлении сварки в точке (путем совместного пластического деформирования, осуществляемого пуансоном машины для холодной сварки) одновременно с деформированием пропускают через металл сварной точки импульсный электрический ток (от источника импульсного тока) в режиме: плотность тока в импульсе 5 х

X , длительность импульса 1 , частота импульсов 5 Гц (при диаметре сварной точки 5 мм сила тока в импульсе составляет 9800 А).

При этом за счет воздействия на дислокационную структуру металла в .зоне сварки обеспечивают интенсификацию пластической деформации в зоне контакта.свариваемых пластин, разрушение и вынос из зоны контакта

поверхностных пленок и сближение aTot iно-чистых поверхностей металлов.Кроме того, происходит вЫхоД на соединяемые поверхности большог о числа дислокаций (появление полос скольжения). Эти процессы обеспечиваются, в основном, интенсивной пластической деформацией стали 1Х18И10 (как более пластичного материала в соединении,в котором электропластический эффект возникает

g 5 0 5

О

5

Q

,

0

5

564

при меньиих значениях внешнего давления) , Интенсивная пластическая деформация в зоне контакта и активизирующее влияние дислокаций на процесс сварки обеспечивают получение прочного сварного соединения (равнопрочного основному металлу),

Сварка по известному способу не дает возможность получить равнопрочное соединение этих пластин, так как необходимый для интенсификации пластической деформации высокотемпературньш подогрев (600-700 С) снижает проч- . ность сварного соединения ввиду образования xи я чecкoй неоднородности по углероду (и другим легируюшдм элементам) , а также образования остаточных напряжений (ввиду различия теплофизи- ческих свойств стали 45 и стали 1Х18Н10), которые не снимаются термической обработкой,

I

Сварка согласно предлагаемому способу позволяет расширить диапазон возможных сочетаний форм и размеров соединяемых элементов. Сваривают, например две детали трубчатого с.ече- ния, длина одной детали 100 мм, диаметр 20 мм, толщина стенки 2 мм,Соединение осуществляют встык путем совместного пластического деформирования (в зажимах машин для холодной сварки), Одновременно с деформированием пропускают через зону контакта деталей импульсный электрический ток в режиме; плотность тока в импульсе 5x10 А/мм (сила тока 3000 А) длительность импульса 10 с, частота импульсов 5 Гц. При этом обеспечивают интенсификацию пластической деформа- .ции в зоне контакта, выход большого числа дислокаций на соединяемые по- в,ерхности, что обеспечивает получе- 1ше равнопрочного основному металлу сварного соединения, не происходит значительных искажений размеров деталей, так как интенсификация штас тической деформации происходит в узкой зоне контакта деталей, 1 Формула изобретения

Способ сварки, заключающийся в приложении нагрузки и пропускании элект- рического тока через зону контакта свариваемых деталей, отличающийся тем, что, с целыб повьппе-.

514881566

ния прочности сварного шва, расшире-ток в режиме электропластического эфния диапазона возможных сочетанийфекта одновременно с приложением наматериалов и форм свариваемых дета-грузки, обеспечивающей достижеЬие

лей, по крайней мере через одну изпредала текучести материала в зоне

деталей пропускают электрическийконтакта.

Изобретение относится к технологии сварки и может найти применение в различных отраслях машиностроения. Цель изобретения - повышение прочности сварного шва и расширение диапазона возможных сочетаний материалов и форм свариваемых деталей. Через зону сварки в процессе совместной пластической деформации свариваемых материалов пропускают импульсный электрический ток в режиме, обеспечивающем возникновение электропластического эффекта по крайней мере в металле одной из свариваемых деталей. При этом обеспечивают интенсификацию пластической деформации в зоне сварки (от величины которой непосредственно зависит прочность сварного соединения) и выход большого числа дислокаций на соединяемые поверхности (также способствующих образованию прочного сварного соединения). При сварке исключают вредное влияние высокотемпературного нагрева, приводящего к возникновению в сварном соединении остаточных напряжений, химической и структурной неоднородности и снижению предела текучести в материалах деталей, уменьшающему способность их воспринимать нагрузки.