Способ контактной сварки

 

Изобретение относится к сварочной технике и может быть использовано при сварке-пайке, преимущественно, стыковых соединений и деталей из высоколегированных углеродистых сталей. Целью изобретения является повышение качества сварки, технологичности и производительности процесса . Между электродами и свариваемыми деталями размещают накладки пилообразной формы и приваривают их роликовыми электродами. При этом накладку выполняют в виде расплавленной и струйно нанесенной на поверхность свариваемых деталей полосы пилообразной формы, а температуру расплавленного металла накладки выбирают в интервале (0,8-2,5) Ъл металла свариваемой детали. Для получения струи металла используют различные технологические приемы, затем подают жидкий металл по соплу. Придание накладке пилообразной формы производят изменением формы сечения выходного отверстия сопла. с (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„, 1382619 А2 (5и 4 В 23 К 11/06

К А BTOPGHOMY СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1136909 (21) 3970715/30-27 (22) 24.10.85 (46) 23.03.88. Бюл. № 11 (71) Малоярославецкий филиал Государственного всесоюзного научно-исследовательского и технологического института ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка и Центрального опытно-конструкторского и технологического бюро (72) К. Ф. Фархуллин (53) 621.791.763 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1136909, кл. В 23 К ll/06, 1981. (54) СПОСОБ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ (57) Изобретение относится к сварочной технике и может быть использовано при сварке-пайке, преимущественно, стыковых соединений и деталей из высоколегированных углеродистых сталей. Целью изобретения является повышение качества сварки, технологичности и производительности процесса. Между электродами и свариваемыми деталями размещают накладки пилообразной формы и приваривают их роликовыми электродами. При этом накладку выполняют в виде расплавленной и струйно нанесенной на поверхность свариваемых деталей полосы пилообразной формы, а температуру расплавленного металла накладки выбирают в интервале (0,8 — 2,5) Т, металла свариваемой детали. Для получения струи металла используют различные технологические приемы, затем подают жидкий металл по соплу. Придание накладке пилообразной формы производят изменением формы сечения выходного отверстия сопла, 1382619

55

Изобретение относится к сварке, может быть использовано в машиностроении при контактной сварке преимущественно стыковых соединений высоколегированных сталей и является усовершенствованием изобретения по авт. св. Хо 136909.

Цель изобретения — повышение технологичности, производительности процесса и качества сварки.

Способ осуществляют следующим образом.

Первой операцией способа является сборка деталей под сварку в стыке. Детали прижимают одну к другой и фиксируют пневмоцилиндрами или электромагнитами.

Подготовленная к сварке конструкция стыков деталей в процессе сварки может передвигаться относительно сварочных роликов (особенно при сварке круговых швов) или сварочные ролики могут передвигаться относительно стыка (например, при шовной сварке на портальных машинах).

Второй операцией способа является подготовка нагретого металла и формование из него накладок. Для получения струи нагретого металла могут применяться различные технологические приемы, например подача жидкого металла ло специальному соплу, получаемого нагревом и последующим расплавлением пруткового металла за счет индукционного, газового, электроконтактного нагрева. Предварительный нагрев и плавление металла осуществляют в специальном устройстве с последующим регулируемым подогревом в зоне формования накладок. Накладкам придают пилообразную форму на выходе из сопла за счет изменения формы сечения выходного отверстия сопла в зоне контакта накладок с поверхностью деталей.

При этом обеспечивается высокая скорость формования накладок и конструкции стыка, в результате чего получают накладки заданной формы и геометрических размеров и обеспечивается металлический контакт между накладкой и поверхностью свариваемой детали.

Выполнение этих условий возможно лри условии, что температура нагретого металла в месте контакта с деталью более 0,8 температуры плавления (Т.. ) свариваемых деталей, но не более 2,5 Т. Только в этих пределах температур возможно достаточное разрушение окисных пленок на лонер.<ности детали и между накладкой и деталью начинается диффузионный процесс.

Кроме того, при температуре более

2,5 Т . нарушается струйный перенос и процесс формования накладки становится неустойчивым.

Для усиления эффекта разрушения окисных пленок и диффузионных процессов необходимо, чтобы металл подавался струйно и с большей скоростью, чем скорость формования накладок. При этом накапливается достаточное для разрушения пленок ко личество тепла в каждом микрообъеме зоны формования накладок.

Накладку формуют постепенно со скоростью, меньшей, чем скорость подачи металла в эту зону. При несоблюдении этих условий не обеспечивается сплошность металла.

Наиболее экономичен и технологичен для подготовки нагретого металла и формования накладок способ нагрева непрерывно подаваемого проволочного металла теплом

Ленца — Джоуля, выделяемым при прохождении по металлу электрического тока. При этом ток нагрева и скорость подачи металла регулируются так, чтобы в зоне формования накладок не было дугообразования.

Ток нагрева пропускается по цепи: источник тока — проволочный металл — зона формирования -- накладка — ролик — источник тока. Ролик необходим для обеспечения постоянства падения напряжения в зоне формования накладки (путем перемещения ролика по накладке) и предварительного обжатия накладок (усиливается диффузионный процесс и выравнивается поверхность накладок).

Третьей операцией способа является подача подготовленных к сварке деталей в зону сварки. Выполнение этой операции возможно автоматизировать путем применения промышленных роботов, манипуляторов или роторных автоматов: конструкция стыка удерживается накладками, что позволяет обеспечивать перемещение деталей без разрушения конструкции.

Четвертой операцией способа является не посредственно процесс сварки. Наиболее предпочтителен способ шовной сварки. Сварка производится с соблюдением всех требований известного способа контактной сварки.

Однако формование и укладка накладок ло предлагаемому способу позволяют значительно увеличить скорость сварки и улучшить качество сварного шва. Процесс сварки легко поддается автоматизации, более технологичен, нет непроваров, более гладкая поверхность шва, уменьшается интенсивность износа электродов.

Пятой операцией является процесс термообработки. Возможен вариант сварки и без термообработки, во многих случаях достигаются необходимые прочностные характеристики сварного шва, в то время как другие известные способы этого не позволяют.

Пример. Сваривали детали (диски) сошников зерновых сеялок. Основной металл— сталь 65Г, толщина 2,5 мм; металл для образования накладок — сталь проволочная

08Г2С, Я 1,0 мм Скорость подачи нагретого металла — 350 мм/мин, ток нагрева (переменный) 135 А; источник тока — трансформатор понижающий; !1,.!2 В, I- = 200 А

1 з

Регулирование тока нагрева осушествляли лабораторным автотрансформатором, под ключенным к первичной обмотке силового трансформатора, а подачу проволоки и регулирование скорости — подающим механизмом электрометаллизатора

Скорость формования накладки !30 мм/

/мин; форма укладки присадки синусоидальная с амплитудой 7 мм и шагом

4 мм; скорость сварки 100 мм/м и ток сварки 15 кА; усилие сжатия электродов

4000 — 4500 Н. Сварку осуществляли на машине для шовной сварки.

Сборку деталей под сварку, формование накладок и сварку производили с использованием специального приспособления, позволяюшего врашать диск в сборе относительно неподвижных роликов шовной машины. Приспособление при помощи специального кронштейна крепили к станине станка. Температуру металла в зоне формиро382619 вания накладок поддерживали в интервале

1400 в !500 С.

Преимущество предлагаемого способа по сравнению с известным заключается в том. что полностью устраняются дефекты сварки, возникающие из-за неплотности прилегания накладок к стыку или смешения накладок относительно линии стыка, уменьгнается износ контактной поверхности электродов и улучшается проплавление металла.

Форму.га изобретения

Способ контактной сварки по авт. св. № 1136909, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварки, технологичности и производительности процесса, накладки наносят на поверхности свариваемых деталей в расплавленном состоянии струйно, причем температуру расплавленного металла накладки выбирают в интервале (0,8 — 2,5) Т- металла свариваемых деталей, где Т.; — температура плавления

<.оставите«>н г! I ><)T ><. ><><>

Р<.«» x<>p:- <. Коаориа Техред II 1!«ре« Коррек>ор Ч III >и< и>и

Закан 901, I Тираж 92! ! >дни«ио<

Вгг11ИГ1И Государствен<и)го комитета «;:<:Р по де.>ам и >обрет<ни>< >«<кр>я> и ! l 3035, Москва, Ж вЂ” 35. Раъ п>«лая наб . д 4 5

Ilp<»<:>вод«твенно-полиграфическое предприягие, г. Ужгород. <.и 11р<н ктнан. 4