Способ контактной стыковой сварки оплавлением Советский патент 1992 года по МПК B23K11/04 

Изобретение относится к контактной стыковой сварке и может быть использовано преимущественно для сварки деталей большого поперечного сечения.

Цель изобретения - повышение качества соединения при сварке деталей большого поперечного сечения.

Это достигается тем, что в процессе оплавления производят ступенчатое снижение напряжения, причем снижение напряжения производят после снижения числа циклов сближения-разведения в равный промежуток времени до постоянного значения.

Для реализации способа деталям при оплавлении сообщают движение на сближение и разведение в зависимости от разности

измеренной и заданной величины сопротивления искрового промежутка. Сварочное напряжение в начале сварки устанавливают таким образом, чтобы обеспечивалось устойчивое возбуждение оплавления. Во время оплавления производят определение числа циклов сближение-разведение в каждом из равных друг другу отрезков времени.

По мере нагрева деталей при оплавлении на их торцах появляются участки жидкого металла. С ростом температуры торцов площадь участков, покрытых жидкой пленкой, увеличивается и наступает такое физическое состояние торцов свариваемых деталей, когда жидкая пленка устойчиво покрывает весь торец.

XI

О 00

со о N

При сплавлении по циклам сближение- разведение с фиксированными значениями электрических параметров, при которых 4 ,происходит реверс, по мере возрастания ( площади и толщины пленки жидкого метал- 5 ла происходит увеличение времени, требуемого на цикл сбпйж ение-разведение. Этим объяТняеТ бя снижение числа циклов сбли- же ние-р азведенйе,1о4гфеделенное в каждом из рИвШх д руг другу отрезков времени. 10

С некоторого момента число циклов сближение-разведение стабилизируется. Этот момент соответствует установлению равновесного теплового состояния, когда количество накопленного в деталях тепла 15 остается практически без изменений (так называемое квазистационарное состояние), которому соответствует определенная для данного сварочного напряжения и типа деталей ширина зоны разогрева. Причем, 20 чем меньше сварочное напряжение, тем шире можно получить зону разогрева.

При достижении числом циклов сближение-разведение постоянного значения производят снижение сварочного напряжения 25 до величины, обеспечивающей устойчивое протекание оплавления уже разогретых до определенной степени деталей. Эта величина сварочного напряжения определяется экспериментально.30

После снижения напряжения вновь определяют число циклов сближение-разведе- ние и фиксируют момент достижения нового равновесного теплового состояния деталей, которое характеризуется более 35 широкой зоной разогрева.

При необходимости получения еще более широкой зоны разогрева, снижение напряжения можно производить многократно,

Способ был проверен на лабораторной 40 установке, созданной на базе, серийно выпускаемой стыкосварочной машины К-190П. Сваривали образцы круглого сечения диа- метром 150 мм из стали 35.

45

Первая партия образцов была сварена по способу-прототипу. Сварочное напря- .жение составляло 6,8 В. Во время сварки I измеряли число циклов сближение-разведение в каждом из равных друг другу отрезков 50 времени (в данном случае 1 с)и после снижения числа циклов до значения, равного 14, осуществляли осадку свариваемых деталей. Это значение выбрано опытным путем из условий создания на оплавляемых торцах 55 сплошного слоя расплавленного металла, а также достижения квазистационарного теплового состояния деталей.

Вторая партия образцов была сварена с использованием предполагаемого способа.

Сварочное напряжение составляло 6,8 В. Во время сварки измеряли число циклов сближение-разведение в каждом из равных друг другу отрезков времени (также 1 с) и после стабилизации числа циклов (значение числа циклов составляло 14) снижали сварочное напряжение до 4,8 В. После дальнейшего снижения числа циклов до 10 и стабилизации этого значения осуществляли осадку. После сварки из сварных соединений обеих партий были изготовлены образцы для проведения испытаний по определению ударной вязкости.

Для соединений первой партии значения ударной вязкости были следующими:

dH -,

При этом в изломах испытательных образцов были обнаружены матовые пятна и мелкие линзообразные дефекты.

Для соединения второй партии значения ударной вязкости были следующими:

Он 5 Дж/см2

При этом в изломах испытательных образцов дефектов обнаружено не было.

Описанный способ позволяет обеспечить устойчивое оплавление деталей с боль- шими поперечными сечениями на сварочном оборудовании ограниченной мощности с получением достаточно широкой зоны разогрева, необходимой для формирования качественного сварного соединения.

Формула изобретения Способ контактной стыковой сварки оплавлением, включающий оплавление свариваемых деталей и осадку, причем при оплавлении производят сближение деталей до достижения величин сопротивления искрового промежутка одного из крайних значений заданного интервала, после чего детали разводят до того момента, когда величина сопротивления искрового промежутка достигнет другого установленного крайнего значения, определяют число циклов сближения-разведения в каждом из равных друг другу отрезков времени и по числу циклов судят об изменении физического состояния свариваемых деталей, отличающийся тем, что, с целью повышения качества соединения при сварке деталей большого поперечного сечения, в процессе оплавления производят ступенчатое снижение напряжения, причем снижение напряжения на каждой ступени производят после уменьшения числа циклов сближения-разведения до постоянного значения в равные промежутки времени.

Изобретение относится к контактной стыковой сварке и может быть использовано преимущественно для сварки деталей большого поперечного сечения. Цель изобретения - повышение качества соединения при сварке деталей большого поперечного сечения. В процессе оплавления при достижении числом циклов сближения-разведения в равные промежутки времени постоянного значения производят снижение сварочного напряжения до величины, обеспечивающей устойчивое протекание процесса уже разогретых деталей. После снижения напряжения вновь определяют число циклов сближения - разведения равные промежутки времени и фиксируют момент достижения нового равновесного теплового состояния. В процессе оплавления снижение напряжения производится многократно. Это позволяет обеспечить устойчивое оплавление деталей с большими поперечными сечениями на сварочном оборудовании ограниченной мощности с получением зоны разогрева, необходимой для формирования качественного сварного соединения. со с