Способ контактной стыковой сварки оплавлением Советский патент 1991 года по МПК B23K11/04 

дкой сплошного слоя жидкого металла толщиной не мене 0,3 мм,

В начальный момент оплавления торцы свариваемых детале,й холодные и пленка жидкого металла полностью отсутствует. По мере нагрева деталей при оплавлении на торцах появляются участки жидкого металла. С ростом температуры торцов площадь участков, покрытых жидкой пленкой, увеличивается, и, наконец, наступает момент, когда пленки толщиной 0,3-0,5 мм устойчиво покрывают весь торец. Таким образом, при оплавлении происходит изменение физического состояния контактирующих поверхностей.

При оплавлении по циклам сближение - разведение с фиксированными значениями электрических параметров, при которых происходит реверс, по мере возрастания площади и толщины пленки жидкого метал- ла происходит увеличение времени, требуемого на цикл сближение - разведение. Этим объясняется снижение числа циклов сближение - разведение, определенного в каждом из равных друг другу отрезков времени, при проведении оплавления.

Осадку производят после снижения числа циклов до значения, установленного для свариваемого изделия опытным путем. Практически оптимальное число циклов для конкретной детали определяется следующим образом. Проводят оплавление партии одинаковых деталей при фиксированных значениях параметров управления цикли- рованием и при неизменных других техно- логических параметрах. У каждой последующей детали прерывают оплавление при более низком числе циклов и проводят металлографические исследования торца с целью выявления на торцах закри- сталлизовавшегося расплава и определения его толщины.

Число циклов сближение - разведение с высокой степенью достоверности можно определить при регистрации числа момен- тов, когда скорость перемещения свариваемых деталей принимает нулевое значение. Этот способ может быть применен на машинах с различными приводами (гидравличе- ским, пневматическим, механическим).

На машинах, оборудованных гидроприводом, число циклов сближение - разведение определяют по числу пульсаций давления в полости гидроцмлиндра. При сближении полость гидроцилиндра соеди- няется с линией нагнетания, а при разведении - с линией слива. Таким образом, подсчитанное число импульсов давления в гидроцилиндре соответствует числу циклов сближение - разведение.

Пример. Способ контактной стыковой сварки осуществлялся на серийной машине К-190 П, оборудованной быстродействующим гидравлическим приводом при сварке рельсов типа Р 65. При этом сварочное напряжение устанавливалось 6,9 В, а величина осадки 12 мм Управление перемещением подвижной плиты машины при оплавлении осуществлялось электрогидравлическим усилителем УЭГ-С 100. Свариваемые детали сближали до достижения величины суммарного сопротивления элементарных контактов, равной 0,5 сопротивления короткого замыкания сварочной машины, после чего детали разводили до достижения величины суммарного сопротивления элементарных контактов, равной 1,5 сопротивления короткого замыкания сварочной машины. Фиксировалось число циклов сближение - разведение в равных отрезках времени 1 с. Число циклов за секунду, при которых прерывалось оплавление и проводилось исследование торца, составляло 16, 15, 14, 13, 12. При снижении числа циклов до 14 и 13 не обеспечивалась сплошная пленка жидкого металла с толщиной 0,3-0,5 мм. На торцах образцов, оплавление которых проводилось до снижения числа циклов за секунду до 12, во всех случаях обеспечивалась жидкая пленка толщиной 0,3-0,5 мм. Таким образом, было определено значение числа циклов сближение - разведение, после осуществления которых производили осадку.

Все рельсы, сваренные по описанному и известному способам, подвергались испытаниям с разрушением соединения. В сварных соединениях, полученных при сварке по описанному способу, дефектов типа матовых пятен в изломах не обнаружено. В рельсах, сваренных согласно известному способу, в 12% сварных соединений обнаружены дефекты типа матовых пятен, которые могут способствовать возникновению усталостных микротрещин.

Формула изобретения

1. Способ контактной стыковой сварки оплавлением, включающий оплавление свариваемых деталей и осадку, причем при оплавлении деталей изменяют направление скорости перемещения деталей путем их сближения и разведения в зависимости от разности измеренной и заданной величин суммарного сопротивления элементарных контактов, сближение деталей производят до достижения суммарным сопротивлением элементарных контактов одного из крайних значений заданного интервала, после чего детали разводят до того момента, когда величина суммарного сопротивления

элементарных контактов достигнет другого установленного крайнего значения, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества сварки путем повышения стабильности получения бездефектного соединения, при оплавлении определяют число циклов сближение - разведение в каждом из равных друг другу отрезков времени и после снижения числа циклов до значения, при котором на оплавляемых торцах образуется сплошная жидкая пленка металла, осуществляют осадку.

2.Способ по п.1.отличающийся тем, что число циклов сближение - разведение при оплавлении определяют по числу моментов, при которых скорость перемещения свариваемой детали принимает нулевое значение.

3.Способ по п. 1,отличающийся тем. что в случае осуществления сварки на машинах, оборудованных гидроприводом, число циклов сближение - разведение при оплавлении определяют по числу пульсаций давления в полости гидроцилиндра.

Изобретение относится к технологии контактной стыковой сварки оплавлением и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Цель изобретения - улучшение качества сварки путем повышения стабильности получения бездефектного соединения. Способ включает оплавление свариваемых деталей и осадку. При оплавлении деталей изменяют направление скорости перемещения деталей путем их сближения и разведения. Сближение и разведение производят в зависимости от разности измеренной и заданной величин суммарного сопротивления элементарных контактов. Сближение деталей производят до достижения суммарным сопротивлением элементарных контактов одного из крайних значений заданного интервала. После этого детали разводят до момента, когда величина суммарного сопротивления элементарных контактов достигает другого установленного значения заданного интервала. При оплавлении определяют число циклов сближение - разведение в равные отрезки времени. После снижения числа циклов до значения, при котором на оплавляемых торцах образуется сплошная жидкая пленка металла, производят осадку. Число циклов сближение - разведение можно определять по числу моментов, при которых скорость перемещения деталей принимает нулевое значение. А в случае осуществления сварки на машинах, оборудованных гидроприводом, число циклов сближение - разведение можно определять по числу пульсаций давления в полости гидроцилиндра. Осуществление осадки в момент наличия на торцах деталей сплошной жидкой пленки обеспечивает получение бездефектного соединения. 2 з.п.ф-лы.