Способ контактной точечной и рельефной сварки Советский патент 1982 года по МПК B23K11/10 B23K11/26 

(54) СПОСОБ. КОНТАКТНОЙ ТОЧЕЧНОЙ И РЕЛЬЕФНОЙ СВАРКИ

Изобретение относится к технологи получения неразъемных соединений мета лических деталей, в iчастности к спосо бам контактной точечной и рельефной сварки. Известен способ контактной сварки согласно которому через пре)г(варйтель но сжатые детали пропускают импульс тока и-Подвергают детали воздействию ковочного давления. Ковочное давление в этом способе прикладывается практически одновременно с пропусканием импульса сварочного тока, Tafc как соленоиды, притягивающие ударные массы внутри-полых электродов, питаются от свароч,ного трансформатора 1 . Иэвестен способ контактной точечной и рельефной сварки, согласно которому через предварительно сжатые детали пропускают импульс сварочного тока, после чего детали подвергают воздействию ковочного усилия, которое включают в момент выключения импульса сварочного тока. Для получения качественной сварки, например, алюминиевых сплавов, необходимо чтобы момент выключения тока совпадал с моментом приложения уовочного давления. Известным способом не удается повысить точность согласования моментов окончания нагрева и приложения ковоч ого давления вьвле, чем 0,01 с вследствие того, что электромеханические ксялмутаторы электрического тока, посредством которых включается, ковочное давление и которые срабатывают при достижении уровня перемещения электродов, связанного с тепловым расширением металла в зоне сварки, имеют время включения /v 0,01 с. Это приводит к тому, что известнвм способом контактной сварки не удается существенно повысить качество сварки для ряда трудносварива1емых между собой материалов, а также деталей, сильно различающихся между собой по толщине, например приварку фольги к массивным деталям. Цель изобретения - превышение качества сварки, преимущественно деталей, резко отличающихся по толщине, за счет более точного согласования момента приложения ковочного усилия с моментом выключения импульса сварочного тока. Указанная цель достигается тем. что согласно способу контактной точечной и рельефной сварки, при которс через предварительно сжатые детали пропускают импульс сварочного тока, после чего детали подвер гают воздействию ковочного усилия, включающегося в момент выключения импульса сварочного тока, ковочное усилие передают через слои среды, толщину которого определяют в завиСИЫОСТЙ p,,J.v t7/-tV, где С - толщина среды; -Ь - длительность импульса сваро ного тока; V - скорость звука в среде. Слой среды (твердый или- жидкий) мещают между формирователем импульс ковочного давления к сварочным элек тродам либо высота сварочного электрода выбирается, таким образом, чтобы материал электрода выполнял функции слоя среды, задерживающего приложение ковочного давления к мес сварки. Поскольку время, задержки передачи.импульса ковоЧйОго давлени .в слое среды определяете: акустичес кими свойствами материала среды и. лежит в пределгис, приемлемых размер слоя среды (в интервале сварочная машина должна формировать импулсь,-длительность которого лежи в этих же пределах, т.е. сварочный импульс должен быть жестким . Жесткий -.сварочный им.пульс в сочетании с точным согласованием мо мента окончания нагрева с моментом приложения ковочного давления позволяет повысить качество сварки преимущественно деталей, резко отли чающихся по толщине. Проводят точечную сварку двух де талей из алюминиевого сплава АМГ, п чем одна из деталей имеет толщину 2 мм, а другая 0,5 мм. , Сварку осуществляют на машине дл электроимпульсного прессования изде ЛИЙ из порошковых материалов.. ВерхНИИ и нижний пуансоны заменяют сварочными электродами. Машина обеспечивает длительность сварочного импульса в пределах 10 - 3 .10 ,с , плотность тока 10 - 10 А/см, напряжения между электродами 700-30000 Сварку осуществляют с помощью брон-зовых электродов, причем нижний закрепляют в неподвижном основании машины, а верхним осуществляют предварительный поджим деталей. Усилие от пневматического пресса на верхний электрод передает через .корпус индикатора, плиту и то катель, выполненный в виде бронзового стержня длиной л 1 м. Нижним концом толкатель упирается -в подвиж ный электрод, а верхним в плиту из нержавеющей стали, .расположенную вблизи от индуктора. Индуктор, закл ченный в корпус, представляет из себя плоскую спираль, содержащую пять витков медной массивной шины. Йртки; фиксируют друг относительно друга и изолируют от корпуса и толкателя. Через коммутатор, роль которого в сварочной машине выполняет управляемый разрядник-тригатрон, рабочую емкость подключают к последовательной электрической це пи; индуктор - сварочные электроды. Рабочую-емкость (4000 мкФ) заряжают до напряжения 2800 В, а .затем запускают тригатрон. Импульс разрядного тока представляет собой сильно затухающую синусоиду,содержащую три полупериода, длительность импульса составляет 2.10с, амплитуда первого полупериода сва- j рочного импульса составляет 2.10 А. Проходя Через индуктор, импульс сварочного тока наводят вблизи него сильное магнитное поле, которое взаимодействует с вихревыми токами,навеу денными в плите., создают в ней им- пульс давления, который через толкатель передается к верхнему сварок-. НОМ.У. электроду. Время, через которое передний фронт импульса ковочного давления оказывается приложенным к месту сварки, определяется скоростью прохождения звуковой волны в плите, толкателе и электроде, причем длина толкателя, который выполнял роль передающей среды, выбирается таким об- . разом, чтобы это-время превосходило длительность импульса сварочного тока. Таким образом, ковочное давление прикладьшают после окончания нагрева свариваемых деталей, а время согласования момента окончания нагрева и момента приложения ковочного давления не превосходит . В результате осуществленной таким образом контактной точечной сварки было получено качественное сварное соединение двух деталей, :которые существенно отличались друг от друга по толщине. Формула изобретения Способ контактной точечной и рельефной сварки, при котором через предварительно .сжатые детали пропускают импульс сварочного тока, после чего детали подвергают воздействию ковочного усилия, включающегося в момент выключения -импульсасварочного тока, о тЛи ч ающи йс я. тем, что, с целью повышения качества сварки, преимущественно деталей, резко отличающихся по толщине, за счет более точного согласования момента приложения ковочного усилия с моментом выключения импульса сварочноготока, ковочное усилие передают через слой среды, то.лЩину которого определяют в зависимостие ,

59618956

где « - толщина слоя среды;1. Патент С№ 3424889,

- лпительноСть импульса свароч-кл. 219-112, 1969,

ного тока; V - скорость звука в среде.2. Авторское свидетельство СССР

Источники информации, 23958, кл. В 23 К 11/06, 1966 (пропрИНЯ ые во внимание при экспертизе 5тотип).