Способ контактной точечной сварки Советский патент 1992 года по МПК B23K11/10 

Изобретение относится к технологии контактной точечной сварки и может быть использовано при сварке с обжатием периферийной зоны соединения.

Известны способы контактной точечной сварки, при которых свариваемые детали сжимают токопроводощими электродами, прикладывают вокруг них дополнительное усилие обжатия, одновременно уменьшая на его величину усилие на токопроводящем электроде, и пропускают импульс сварочного тока.

Однако в этих способах сварки случайное превышение усилием обжатия оптимальной величины приводит к уменьшению усилия сжатия топопроводящими электродами до величины, приводящей к образованию наружных выплесков или даже прожогов деталей.

Наиболее близким к предлагаемому является способ контактной точечной сварки, при котором свариваемые детали зажимают между электродами, прикладывают вокруг них дополнительное усилие обжатия, которое увеличивают во время импульса сварочного тока от начальйбй величины до максимального значения и одновременно уменьшают усилие на токопроводящем электроде на такую же величину, а с момента окончания импульса тока усилие обжатия уменьшают и одновременно увеличивают усилие на токопроводящем электроде до первоначальных значений, причем увеличивать усилие обжатия и одновременно уменьшать усилие на токопроводящем электроде начинают в интервале времени от момента начала имг /льса тока до момента начала плавления металла в области сварочного контакта.

VI

ел о

00 00 00

Однако данный способ не гарантирует отсутствие наружных выплесков и прожогов деталей вследствие возможного уменьшения усилия на токопроводящем электроде больше допустимой величины при увеличении усилия обжатия во время импульса сварочного тока.

Целью изобретения является повышение качества сварных соединений путем устранения выплесков и прожогов деталей.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу контактной точечной сварки, при котором свариваемые детали сжимают между токопроводящими электродами, прикладывают вокруг них дополни тельное усилие обжатия, пропускают импульс сварочного тока и в процессе протекания импульса тока увеличивают усилие обжатия, одновременно уменьшая усилие, прикладываемое токопроводящими электродами, на величину усилия обжатия, в процессе протекания импульса сварочного тока непрерывно измеряют величину усилия обжатия и величину общего усилия сжатия деталей, определяют их соотношение, сравнивают его с заданным значением и при превышении этим соотношением заданного значения прекращают увеличение усилия обжатия.

На чертеже показана циклограмма изменения параметров процесса сварки при его осуществлении.

На чертеже обозначено: Рэ, Рэн, Рэт, Рэк - усилие на токопрово- дящих электродах и соответственно его начальная, минимальная и конечная величина;

Fo, FOH, FOM, FOK - усилие обжатия и соответственно его начальная, максимальная и конечная величина;

FOM , Рэм -максимальная величина усилия обжатия и минимальная величина усилия на токопроводящем электроде при их отклонении от заданного значения;

FOM Рэт - величина усилия обжатия и усилия на токопроводящем электроде после прекращения их изменения;

Рев - величина общего усилия сжатия деталей;

t - координаты времени;

1гж, tee, tnp - время сжатия, сварки и проковки;

ty - время увеличения усилия обжатия.

Процесс контактной точечной сварки осуществляют в следующей последовательности операций,

Свариваемые детали сжимают токопроводящими электродами усилием Рэ, прикладывают вокруг них дополнительное усилие обжатия Ро, величину которого задают по любому из известных способов контактной

точечной сварки одновременно уменьшая на его величину усилие на токопроводящем электроде, и пропускают импульс сварочного тока 1Св. При этом во время 5 действия импульса тока измеряют величину усилия обжатия и величину общего усилия сжатия деталей, определяют их соотношение в абсолютных либо относительных параметрах, сравнивают это соотношение с

10 наперед заданным значением и при превышении этого значения прекращают увеличение усилия обжатия, Заданное предельное соотношение между усилием обжатия и общим усилием сжатия деталей, при котором

15 отсутствуют выплески и прожоги деталей, для конкретных условий сварки определяют экспериментально.

Пример. Производили сварку деталей из стали 12Х18Н10Т толщиной 2+2 мм по

0 прототипу и предлагаемому способу без прекращения и с прекращением изменения усилия обжатия на токопроводящем электроде при следующих параметрах режима (см.чертеж): Ft,r9,1 кН; ,б кН; .5

5 кН; РэгЗ,5 кН; .6 кН; .1 кН; .0 кН; tcx-0.2 с; ,3 с; ,3 с; ,04 с; ,4 кА. Изменение Ро от Р0н до FOM осуществляли по степенной зависимости (кривая 1):

0 (F0M-FonXt/ty)n. где тгЧ),2бс, п-0,7.

При этом получали диаметр ядра, равный 7,6 мм. Возмущающий фактор моделировали увеличением Ром с соответствующим

5 уменьшением РЭг. Увеличение F0 при сварке без регулирования процесса до 7,5 кН приводило к образованию наружных выплесков, а при величине Р0м, большой 8,5 кН. наблюдались прожоги деталей и оплавле0 ние электродов. Так при кН под- плавление токопроводящих электродов наблюдалось в 100% сваренных точек, из них в 40% наблюдались прожоги деталей. Это объясняется тем, что при Р0м . большем

5 FCB, и изменении F0 по кривой 2 в момент, близкий к 12, во время импульса сварочного тока Ice, когда Р0 FCB, происходит нарушение контактов токопроводящие электроды - детали, которое приводит к искродуговому

0 разряду.

При сварке с регулированием процесса- измеряли текущую величину Р0 и Fee, определяли их отношение Р0/Рсв и сравнивали с экспериментально определенным задан- 5 ным значением, равным 0,7, до которого выплески и прожоги деталей наблюдались ни разу. Возмущающий фактор моделировали аналогично предыдущему., При увеличении Р0м до 6,4 кН процесс сварки

протекал аналогично вышеописанному. При

,4 кН, что соответствует превышению заданного соотношения F0M/Fce 0,7. в момент времени ta увеличение F0 прекращали, и его величина Р0м выдерживалась неизменной до окончания импульса тока. При этом выплески и прожоги отсутствовали. Наличие постоянной величины FOM приводит только к относительно небольшому уменьшению диаметра ядра. Так, при F0MH: 6,4 кН диаметр ядра уменьшился до 7.2 мм.

По сравнению с известным предлагаемый способ контактной точечной сварки позволяет повысить качество сварных соединений за счет исключения наружных выплесков и прожогов деталей при отклонениях величины усилия обжатия. Формула изобретения Способ контактной точечной сварки при котором свариваемые детали сжимают

между токолроводящими электродами, прикладывают вокруг них дополнительное усилие обжатия, пропускают импульс сварочного тока и в процессе протекания

импульса тока увеличивают усилие сжатия, одновременно уменьшая усилие, прикладываемое токопроводящими электродами на величину усилия обжатия, отличающий- с я тем, что, с целью повышения качество

сварных соединений путем устранения выплесков и прожогов деталей, в процессе протекания импульса сварочного тока непрерывно измеряют величину усилия обжатия и величину общего усилия сжатия

деталей, определяют соотношение этих величин, сравнивают его с заданным значением и при превышении этим соотношением заданного значения прекращают увеличение усилия обжатия.

Использование: при контактной точечной сварке с обжатием периферийной зоны соединения. Сущность изобретения : детали сжимают между токопроводящими электродами, прикладывая вокруг них дополнительное усилие обжатия. В процессе протекания импульса тока увеличивают усилие обжатия, одновременно уменьшая усилие, прикладываемое токопроводящими электродами, на величину усилия обжатия. Непрерывно измеряют величину усилия обжатия и величину общего усилия сжатия деталей, определяют их соотношение, сравнивают его с заданным значением. При превышении этим соотношением заданного значе- н ия прекращают увеличение усилия обжатия. 1 ил. (Л С

+

,.-7f4j

IrIU

+

j