Способ сварки деталей Советский патент 1981 года по МПК B23K28/00 B23K9/16 

(54) СПОСОБ СВАЖИ ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относится к сварке и может быть использовано лри изготовлении каркасных конструкций с наваренными на каркас тонколистовыми обшивками. В сварных узлах с длинными швами и тысячами или десятками -тысяч точек, вьшолняемых гфеимущесгведао точечно-роликовой сваркой или аргонно-точечной сваркой даже незначительные деформации накапливаются и могут иметь большое значение, особенно в жестких конструкциях из высокопрочных материалов, почти недопускающих правки. В результате сварки таких конструкций тон колистовые обшнвки приофет ют значительны остаточные деформации- потери устойчивости, а также бухтины и хлопуны. Эффектившк методов снижения деформаций в таких конструкциях не существует. Известны способы сварки,-обеспечивающие снижение деформаций устойтавости путем создания узкой зоны пластической деформации, например, сварки токами радиочастоты 11. Однако пфевод контактной или дуговой сварки на сварку радиочастотой требует замены оборудования, что в условиях серийной технологии является делом невыгодньмг. Наиболее близким щ технической сущиости и достигаемому результату к предлагаемому является способ сваркн деталей, при котором в каждой детали отдельно создают пластическую деформацию укорочешш путем нагрева нх до температуры сопротивления пластическому деформированию, а в участке, примыкающем к нагреваемой зоне, создают ппастнческие деформации удлинения, равные по величине .пластическим деформациям j укоррчения, а затем детали устанавливают ку и сваривают, при этом- плоское сечение . детали не меняет своего положения ни до сварки, ни после сварки, так как при повторном нагреве, деформации являются незначительными, в результате качество сваркн повышается 2. Однако при изгoтoвлeIfии каркасных кояструкций когда соединение каркаса с тонколистовой. обшивкой осуществляется - точе шоконтактной или аргоно-точечной сваркой (Применение этого процесса для снижения деформаций практически невозможно. В этом случае сварное соединение является йахлесточным, место сварки располагнется за пределами - кромки детали, а свариваемая зона представляет собой точку. Особенность нахлесточного соединения состоит так же в том, что детали имеют значительную поверхность соприкосновения. Кроме того, возникает трудность совмещения на разных деталях при сборке мест, прошедших досварочный нагрев, которая усугубляется разной величиной укорочения в процессе нагрева и охлаждения деталей каркаса и обижвки, что не позволяет обеспечить удовлетворительное качество при сборке сварного узла из-за сдвига мест нагрева друг относительно друга в обшивке и каркасе. Цель изобретения - повышение качества точечной сварки, преимушественно в каркасных конструкциях. Эта цель достигается тем, что детали, уста новленные под сварку, при нагреве изолируют от контакта между собой,.затем охлаждают их до начальной температуры и перед сваркой сн ва вводят в контакт.. Способ поясняется чертежом. К каркасу 1, состоящему из набора продол ных и поперечных жесткрстей, приваривают то ками 2 лист 3 обшивки. При сварке известны способом вследствие усадки деталей каркаса 1 и сокращения расстояния между точками 2 тонкий лист 3 обшивки, имеющий мегаьшую деформацию, чем каркас, теряет устойчивость и образует вьшуклую поверхность. По предлагаемому способу операции выполняют в следующей последовательности. Детали 1 и 3 собирают под сварку с нахлестом. При этом, детали изолируют от взаим ного контакта в местах постановки точек 2 с помощью прокладки 4, изготавливаемой, на пример из меди. Плотное соприкосновение деталей в полученном пакете при контактной св ке обеспечиваетря сварочными электродами. Плотное соприкосновение деталей при дуговой сварке обеспечивается, например, с помощью струбцин или других приспособлений. Места постановки точек 4 до сварки нагревают до температуры потери сопротивления пластическому деформированию. При этом места нагре ва при охлаждении дают усадку и происходит укорочение . Вследствие разной толщины деталей и разного тепловложений детали укорачиваются на разную величину; Укорочение деталей идет, главным образом, за счет подтягивания в место нагрева несваренных (свободных) участков детали. После предварительного нагрева пакет охлаждается до начальной (комнатной) температуры, затем удаляют прокладку, чем обеспечивают контакт деталей при сварке. Сварку выполняют тем же электродом, что и досварочный нагрев. При м е -р. Режим досварочного нагрева деталей при аргоно-точечной сварке: Сила тока Время горения Д5ти Расход аргона 5 л/мин Напряжение на дуге 15 В Время охлаждения 30 с В качестве прокладки применяется медная пластина 0,6-0,8 мм и шириной 35- . 40 мм, устанавливаемая в стык на период выполнения 1-го импульса. Материал - стаяь 1Х18Н9Т, толщина обишвки 0,4 мм, толщина детали каркаса 1,5 мм Происходит нагрев деталей до температуры потери сопротивления пластическому деформи рованию (600-700°) для стали 1Х18Н9Т. Металл в месте нагрева укорачивается, соответственно укорачиваются и детали, каждая в отдельности и независимо друг от друга. Затем детали охлаждают до комнатной температуры. Таким образом, деталям до сварки сообгцают деформации укорочения. Деталь каркаса укорачивается на 1,2-1,5 мм. Деталь обшивки - на 03-0,5 мм. Последующая сварка вторым импульсом произвоДтся без прокладки. Режим рварки: Сила тока70 А Время горения дуги 4 с Расход аргона5 л/мин Напряжение на дуге12 В По предлагаемому способу свариваются также панели из сплава ОТ-4 методом контактной, сварки. Наружная обишвка не имеет остаточных деформаций потери устойчивости. Отсутствуют такж деформации потери устойчивости и изгиба. При контактной сварке, когда количество точек на одном узле исчисляется сотня ми, процесс, по предлагаемому способу является Эффективным, позволяющим резко сократить остаточные деформации узлов. Таким образом, сварка по предлагаемому способу повышает точность изготовления каркасных конструкций, .улучшает аэродинамические и прочностные изделия. Эффективность от внедрения на одном предприятии составляет 100-150 тыс. руб. Формула изобретения Способ сварки деталей, преимущественно кар: касов с тонколистовыми общивками, включаю5837679щий установку деталей под сварку и их нагрев до температуры потери сопротивления пластическому деформированию, отличающийся тем что, с целью повышения качества, детали при нагреве изолируют отs контакта между собой, затем охлаждают до начальной, температуры и перед сваркой снова вводят в контакт де кл Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Тальшов Г. Б. Сварочные напряжение и формации. М., Машиностроение, 1973, 2.Авторское свидетельство СССР N 580965 . В 23 К 28/00, 1977 (прототип).