Способ дуговой точечной сварки Советский патент 1993 года по МПК B23K9/07 

Изобретение относится к области сварки и может быть использовано для сварных нахлесточных соединений, выполненных дуговыми точечными швами.

Известен способ дуговой точечной сварки, содержащий возбуждение дуги между электродом и привариваемым элементом, сквозное проплавление привариваемого элемента и частичное проплавление нижнего элемента с образованием ядра электрозаклепки и ее головки. При этом электрод располагают от кромки привариваемого листа на расстоянии, не менее диаметра головки электрозаклепки.

Недостатком известного способа является ограничение прочности соединения при срезывающих нагрузках, которая зависит от величины площади сечения ядра электрозаклепки в плоскости среза. Величина

площади сечения ядра электрозаклепки при таком расположении электрода ограничена из-за малых размеров зоны теплового воздействия дуги и невозможности использования тепла расплавленного металла головки для расплавления нижнего элемента. Кроме того, указанный способ сварки нельзя применять для соединения элементов с малой величиной нахлестки, т.к. в этом случае ограничена ее минимальная величина.

Известен способ дуговой точечной сварки, заключающийся в возбуждении дуги между электродом и привариваемым элементом, сквозном проплавлении привариваемого элемента и частичном проплавлении нижнего элемента с образованием ядра электрозаклепки и ее головки. При этом электрод располагают от кромки при-ч ю

ч

О СЛ (

Ы

вариваемого листа на расстоянии, не менее диаметра головки электрозаклепки.

Недостатком данного способа также является ограничение прочности соединения при срезывающих нагрузках, которая зависит от величины площади сечения ядра электрозаклепки в плоскости среза. Величина площади сечения ядра электрозаклепки при таком расположении электрода ограничена из-за малых размеров зоны теплового воздействия дуги и невозможности использования тепла расплавленного металла головки для расплавления нижнего элемента. Кроме того, указанный способ сварки нельзя применять для соединения элементов с малой величиной нахлестки, т.к. в этом случае ограничена ее минимальная величина. . . ..; . : .,......:.

Целью изобретения является повышение прочности сварного соединения за счет введения в работу при срезе части головки электрозаклепки и расширение технологических возможностей путем уменьшения величины нахлестки элементов соединения.

Поставленная цель достигается тем, что способ дуговой точечной сварки содержит возбуждение дуги между электродом и привариваемым элементом, сквозное проплавление привариваемого элемента и частичное проплавление нижнего элемента с образованием ядра электрозаклепки и последующем формировании ее головки. При этом электрод располагают от кромки привариваемого листа на расстоянии 0,4-1,5 его толщины.

Предлагаемый способ дуговой точечной сварки имеет отличительные 6т прототипа признаки; что свидетельствует о соответствии технического решения критерию Новизна. ... ; . ;. . . .

В сравнении с прототипом способ позволяет повысить прочность сварного соединения за счет введения в работу при срезе части головки электрозаклепки.

В результате проведенного поиска по патентной и научно-технической литературе не обнаружены технические решения с признаками, сходными с отличительными признаками предлагаемого способа. Это позволяет сделать вывод о том, что данное техническое решение соответствует критерию Существенные отличия.

Сущность способа поясняется чертежами: на фиг.1 - полученное в результате сварки нахлесточное соединение в разрезе; на фиг.2 - вид сверху; фиг.З - схема сварного нахлесточного соединения.

Между электродом и привариваемым элементом 1 толщиной д возбуждают сварочную дугу и производят сквозное его

плавление и частичное проплавление нижнего элемента 2 с образованием ядра 3 электрозаклепки, после чего формируют головку 4 электрозаклепки. При этом электрод располагают на расстоянии от кромки привариваемого элемента 1, равном 0,4-1,5 его толщины д (фиг.2). Вследствие такого расположения электрода происходят следующие процессы: расплавляются части

привариваемого элемента 1 и нижнего элемента 2, а также часть нижнего элемента 2, расположенная за пределами кромки привариваемого элемента 1, что обеспечивается воздействием дуги и высокой

температуры металла головки непосредственно на нижний элемент 2. Это приводит к увеличению площади сечения среза, т.к. ядро образуется как на стадии формирования собственно ядра, так и на стадии формирования головки электрозаклепки, т.е. в этом

случае более эффективно используется тепло сварочной дуги.... .

Пример. Проведены лабораторные испытания на образцах с толщиной привариваемого эле

мента У 5 мм и толщиной нижнего элемента 6 мм..

Режим сварки: сварочный ток Св 430-460 А; напряжение сварочной дуги 11д 40 В, время сварки tCB. 2,3 сек. Ток обратной

полярности.

Результаты испытаний способа прототипа и предлагаемого способа при.различном расположении электрода от кромки привариваемого элемента приведены в таблице.

Как видно из таблицы, при расположении электрода от кромки привариваемого листа I на расстоянии, менее 0,4 его толщины наблюдается прожог нижнего элемента

2 соединения, а при расположении электрода на расстоянии, более 1,5 5 - несплавле- ние головки электрозаклепки с нижним листом. Расположение же электрода на расстоянии, равном 0,4-1,5 толщины привариваемого листа, прочность соединения при работе на срез увеличивается в 2-2,2 раза. Предлагаемый способ целесообразно использовать прм толщинах привариваемого элемента 2-6 мм. При этом, для толщин 2-4

мм расстояние электрода от кромки необходимо выбирать равным 0,75-1,5 д , а для толщин 4-6 мм- 0,4-1,2д .

Как видно из фиг.1,3 в известных технических решениях величина нахлестки Bmin

| + Д, где: L - расстояние от кромки нижнего элемента 2 до оси электрозаклепки; Д

- расстояние от оси электрозаклепки до кромки привариваемого элемента, равное диаметру ее головки.

В предлагаемом способе Bmin L +0,4 б , т.е. в этом случае минимальная величина нахлестки элементов соединения уменьшается на величину Д-0. , что позволяет расширить технологические возможности сварки и сэкономить металл. Например, появляется возможность сварки электрозаклепками профилей малого сечения, например, уголкового проката.

Таким образом, использование заявляемого способа позволяет повысить прочность сварного нахлесточного соединения за счет введения в работу при срезе части го-, ловки электрозаклепки и расширить технологические возможности способа за счет уменьшения величины нахлёстки элементов соединения.

10

Сущность изобретения: способ заключается в возбуждении дуги между электро2 дом и привариваемым элементом, сквозном проплавлении привариваемого элемента и частичном нижнего элемента с образованием ядра электрозаклепки и последующем формировании ее головки. При этом электрод располагают на расстоянии от кромки привариваемого элемента, равном 0,4-1,5 его толщины. Такое расположение электродов обеспечивает воздействие дуги и высокой температуры металла головки непосредственно на нижний элемент, увеличивая площадь сечения соединения при работе на срез за счет введения в него части головки электрозаклепки и уменьшая величину нахлестки элементов соединения. 3 ил., 1 табл.

Ф о р м у л а и з о б р ет е н и я

Способ дуговой точечной сварки, заключающийся в возбуждении дуги между электродом и привариваемым элементом, сквозном проплавлении привариваемого элемента и частичном проплавлении нижнего элемента с образованием ядра электрозаклепками и последующем формировании

Фс/е. /

ее головки, отличающийся тем, что. с целью повышения прочности сварного соединения путем введения в работу при срезе части головки электрозаклепки и расширения технологических возможностей путем уменьшения величины нахлестки элементов соединения, электрод располагают на расстоянии от кромки привариваемого элемента, равном от 0,4 до 1,5 его толщины.

ж$

Яж 4