Электрод для контактной точечной сварки Советский патент 1991 года по МПК B23K11/30 

Изобретение относится к области контактной сварки, в частности к конструкции электродов для точечной сварки.

Цель изобретения - повышение прочностных характеристик сварных соединений, выполненных из тонколистовых элементов, образующих конструкцию типа стакан, работающих на растяжение.

Электрод состоит из стержня, причем поперечное сечение его представляет собой эллипс с полуосями а и Ь, где а - меньшая полуось, b - большая полуось.

Применяя электрод для точечной контактной сварки, имеющий в поперечном сечении форму эллипса, получим и сварную точку эллипсовидной формы. Учитывая требование равной прочности к усилию, разрывающему литое ядро сварной точки, и к усилию, вырывающему сварную точку, получим равенство

Fb-Fp

или L h S где L- периметр сварной точки для эллипса

Я

fe

+ b2cos2t dt

h - толщина металла мм, h 2 мм;

-допустимое напряжение, 15,3 кг/мм3;

S - площадь сечения литой сварной точки

S лэ b (для эллипса), где я --3,14;

а и b - полуоси эллипса

34 кг/мм - допустимое напряжение.

Таким образом, получим выражение

О

Л

Ј

CJ

о

л

4H2Sin2t + b2Cos2t dt2 3,14-а Ь 34 ,

отсюда находим значение полуосей эллипса а и Ь, при которых существует условие рав- мопрочности. Например, для сварки малоуглеродистых сталей с толщиной 5 2,0 + 2,0 мм получим соотношение b/а (2,16-8,92) и конкретные значения полуосей

bi

Ь2

Ьз

-5,1; ,94; 7,61;

для сталей с толщиной

6 3,0 мм -I-3,0мм

соотношение полуосей эллипса b/а 2,16- 3,5 и значения

81- 1.87; bi-6,54;

а 2,04; LJ -4.41;

зз-2,25; by 4.86.

Таким образом, выбирая величины полуосей эллипса д-тя конструкции с толщиной до 2 мм в зависимости b/а 2,16-0,92 и до 3 мм о зависимости Ь/а 2,16-3,5, получаем сварное соединение, которое при эксплуатации допускает равные усилия: как разрывающие сварную точку, так и вырывающие ее.

Достоинство электрода заключается в возможности получения сварной точки с более высокими прочностными характеристиками

П р и м е р. При сварке малоуглеродистых сталей тонколистовых конструкций д 2,0 мм + 2,0 мм, применяя электрод с полуосями эллипса а 2,25 мм и Ь 5,2 мм, определим усилие, вырывающее, и усилие, разрывающее сварную точку. Усилие, вырывающее сварную точку, будет равно

Fb-Lh r b. где L- периметр сварочной точки

я

4jV о

a2 sin2 t 4-b2cos2t

di

4

Я

I

2,25 sln2t.+ 5,22cos2 t

dt

21,78мм;

h - толщина металла, h 2,0 мм; -допустимое напряжение, 15,3 кг/мм2; Fb- 666,47 кг

а усилие, разрывающее сварную точку, будет равно

Fp

где S - площадь сварной точки, 5 ла Ь 19,6 мм2;

- допустимое напряжение,п 34 кг/мм2;Р

Fp 666,4 кг.

Таким образом, сварное соединение сможет испытывать одинаковое усилие, разрывающее сварную точку, и усилие, вырывающее ее, т.е. Fp Fb

Формула изобретения Электрод для контактной точечной сварки, выполненный из стержня эллиптического сечения, отличающийся тем, что, с целью повышения прочностных характеристик сварных соединений из тонколи- стовых элементов, образующих конструкцию, работающую на растяжение, длины полуосей эллипса для свариваемых толщин металла до 2,0 мм выбирают из соотношения b/а 2,16...8,92, а для толщины от 2,0 мм до 3,0 мм - b/а 2,16...3,5, где а - длина меньшей полуоси эллипса, b - длина тльшей полуоси эллипса.

Изобретение позволяет улучшить прочностные характеристики сварных соединений из тонколистовых элементов, образующих конструкцию, работающую на растяжение. Электрод выполнен из стержня эллиптического сечения. Полуоси эллипса для свариваемых толщин металла до 2,0 мм относятся как A/B = 2,16...8,92, а для толщин до 3,0 мм - как B/A = 2,16...3,5, где B - длина большей полуоси эллипса

A - длина меньшей полуоси эллипса.