Способ контактной стыковой сварки оплавлением Советский патент 1978 года по МПК B23K11/04 

Изобретение относится к сварке, а именно к способам контактной стыковой сварки оплавлением с предварительным подогревом импульсами тока короткого замыкания изделий замкнутой формы, преимущественно звеньев цепей, свариваемых по методу аккумуляции усилий в контуре изделия.

Известен способ контактной стыковой сварки оплавлением изделий замкнутой формы, преимущественно звеньев цепей, при котором в контуре звена аккумулируют упругие усилия и осуществляют предварительный подогрев с саморегулированием его длительности путем управления циклом замыканиепауза 1.

В известном способе в моменты образования импульсов тока подогрева подвижный корпус машины реверсируют с определенной ограниченной скоростью. В результате этого в контуре звена остаются усилия сжатия, несмотря на то, что подвижный корпус машины реверсируют. При этом звено работает подобно сжатой пружине. В результате усилия на электродах для разведения звена при реверсе могут быть уменьшены

Недостатком известного способа являются высокие требования, предъявляемые к стабнльности зазора между свариваемыми торцами. В условиях производства это требование не всегда удовлетворяется. В результате этого уровень усилий, аккумулированных в звене в момент реверса подвижного корпуса, находится в зависимости от установленного зазора.

В машчнах, работающих по традиционной схеме сварки, снижение уровня аккумулированных усилий не сказывается на работе машины и качестве сварки. Однако при сварке на машинах, оборудованных единственным цилиндром, выполняющим функции -важима электродов и перемещения сварнваемых торцов, усилие аккумуляции приобретает особое значение. Это объясняется тем, что усилие на электродах находится в прямой зависимости от реакции звена в процессе его формоизменения при сварке.

Для повышения точности продольных размеров звеньев цепей в момент протекания импульса тока подогрева свариваемые торцы останавливают и снова приводят в соппикосновенне после образования между свариваемыми торцами .зазора. Импульс подогрева (короткое замыкание на стадии предварительного подогрева производится в результате того, что скорость перемещения свариваемых торцов в иачал е сварки, когда они еще холодные, превышает скорость их выплавления, т. е. процесс оплав ления не начинается, а возникает импульс подогрева. По мере дальнейшего прогрева торцов на стадии предварительного подогрева короткие замыкаиия прекращаются, поскольку процесс переходит в устойчивое оплавление, наступает равенство скоростей перемещения торцов и их выплавления. Таким образом, процесс образования импульса подогрева по предложенному способу осуществляется так же, как и в известных способах сварки оплавлением с саморегулированием подогрева, включая прототип. Однако прекращение запрограммированного импульса подогрева производится путем своевременной остановки подвижного корпуса машины в начальной стадии импульса подогрева,, когда еще не образовался плотный контакт в стыке. В результате остановки подвижной плиты и, следовательно, свариваемых торцов, в стыке снижается давление, что приводит к локальному увеличению сопротивления и по закону Джоуля-Ленца местному обильному тепловыделению. Поэтому в стыке образуется пленка перегретого металла, которая взрывается под действием тока, и 8 стыке образуется зазор. Прл этом падает вторичный ток, что является сигналом для поступательного движения подвижного корпуса вперед, в результате чего зазор перекрывается, и процесс сварки возобновляется вновь. В предлагаемом изобретении реверс при подогреве заменен остановкой свариваемых торцов. Поэтому естественно достигнутый уровень аккумулированных усилий сохраняется, что положительно сказывается иа работе машины, действующей с использованием эффекта аккумуляции усилий в контуре звена и самой машины, в результате этого повышается точность продольных размеров цепи, так как отсутствует реверсирование подвижной плиты при подогреве. Пример выполнения сварки звеньев высокопрочных цепей 18x64 мм из стали 25ХГНМА. Исходные данные: автомат АСГЦ- 150, Z,, 135 мкОм, Ц 5,4 В, припуск на сварку 11 мм, припуск на осадку 4,5 мм (из них под током 1,5 мм), зазор в стыке 1 - 1,5 мм, скорость перемещения подвижного корпуса 2 мм/сек. При выполнении сварки после фиксации звеиа включают контактор. Возникает ток, шунтирующий свариваемый стык (13 кА). При этом звено сжимают в осевом направлении, перекрывают зазор и начинают сварку. При перекрытии зазора к моменту возникновения импульса подогрева в результате деформирования звена усилия на плунжере цилиндра перемещения подвижного корпуса достигают 3 - 4 тс. При возникновении импульса подогрева вторичный ток (20 - 22 кА) превышает уровень, при котором срабатывает блок обратной связи по сварочному току (18 кА), выдающий сигнал на остановку подвижного корпуса. В результате происходит остановка, которая продолжается до полного разрыва контакта под действием тока. После чего ток падает, и подвижный корпус вновь направляется вперед. При этом достигнутый уровень усилий аккумуляции тс остается неизменным, что положительно сказывается на работе специальных сварочных мащин и на качестве свариваемого изделия. Формула изобретения Способ контактной стыковой сварки оплавлением изделий замкнутой формы, преимущественно звеньев цепей, при котором в контуре звена аккумулируют упругие усилия и осуществляют предварительный подогрев с саморегулированием его длительности путем управления циклом замыкание-пауза, отличающийся тем, что, с целью повышения точности продольных размеров звеньев цепей, в момент протекания импульса тока подогрева свариваемые торцы останавливаК)т и снова приводят в соприкосновение после образования между свариваемыми торцами зазора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР № 498788, кл. В 23 К П/04, 1972.