Роликовый электрод
Изобретение относится к контактной электросварке и может быть использован в сварочной технике, а именно в шовных контактных машинах, Целью изобретения является повышение стойкости роликового электрода в процессе эксплуатации. Электрод изготавливают из трехслойного композиционного материала, в котором центральный слой обладает высокой электропроводностью , а внешние слои - высокой износостойкостью и соотношение слоев определяется в заданных пределах. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК, Ы „„1771907 Al (я)з В 23 К 11/06, 11/30
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
69EOQ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ л нд
4
Ъ
i C)
Ь
Оэ из
2 .cr„, о, < — — <1
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4761327/08 (22) 22,11.90 (46) 30.10.92. Бюл. N 40 (71) Волгоградский политехнический-институт и Волгоградский научно-исследовательский и проектный институт технологии химического и нефтяного аппаратостроения (72) О.Н.Еронов, В.А.Хрипунов, O.M.Ïoëикарпов. В. С. Седых, В.Я. Смелянский, С.И.Анчутин и Е.А. Казаков (56) Слизберг С,К., Чулошников П.Л. Электроды для контактной сварки, Л.; Машиностроение, 1972, с.70, Изобретение относится к контактной электросварке и может быть использовано в сварочной технике для роликовой сварки.
Известен роликовый электрод, содержащий основание и рабочую часть, упрочненную жаропрочным материалом, Недостаток данного электрода состоит в пониженном сопротивлении ползучести рабочей части, так как упрочняющие частицы не связаны между собой и рассеяны в основании. произвольным образом, что снижает стойкость роликового электрода.
Известен роликовый электрод, упрочнение рабочей части которого выполнено в виде сетки из вольфрама или молибдена, запрессованной заподлицо в основание.
Однако такое упрочнение понижает электро- и теплопроводность рабочей части, что приводит к перегреву последней и снижению стойкости электрода, Наиболее близким техническим решением является роликовый электрод, рабочая часть которого снабжена двумя стальными кольцами, прикрепленными к основанию электрода с помощью винтов, (54) РОЛИКОВЫЙ ЭЛЕКТРОД (57) Изобретение относится к контактной электросварке и может быть использован в сварочной технике, а именно в шовных контактных машинах, Целью изобретения является повышение стойкости роликового электрода в процессе эксплуатации, Электрод изготавливают из трехслойного композиционного материала, в -котором центральный слой обладает высокой электропроводностью, а внешние слои — высокой износостойкостью и соотношение слоев определяется в заданных пределах. 1 ил, Однако такая конструкция роликового электрода незначительно увеличивает его стойкость, так как из-за отсутствия металлических связей между медной частью электрода и стальными кольцами идет более интенсивный износ медной части рабочей поверхности, ухудшая в свою очередь контакт на участке электрод-деталь. Это приводит к значительному росту контактного сопротивления на данном участке и перегреву рабочей части роликового электрода.
Целью изобретения является увеличение стойкости электрода.
Это достигается тем, что роликовый .электрод, содержащий слои, выполненные из материала с высокой электропроводностью и материала с высокой износостойкостью, выполнены за одно целое в виде трехслойного композиционного ма гериала, у которого соотношение толщин с",0c;8 определяется в пределах
1771907
% «диЗ «1
2 * Оиз « э
Роликовый электрод работает следующим образом.
Подвод тока к свариваемым заготовкам 25 осуществляется через центральный слой 1, выполненный иэ бронзы, обладающий высокой электропроводностью. Внешние слои
2 выполнены из износостойкой стали. Благодаря наличию металлических связей меж- З0 ду слоями композиционного материала, роликовый электрод воспринимает свароч-ное усилие как цельнометаллическая конструкция, что уменьшает деформацию рабочей части и существенно повышает З5 стойкость электрода, Толщины слоев электрода определяются иэ следующих зависимостей:
Оэ . дэ «2 «гиз ° диз (1) 40 (2) 2 д„,/ä «2 где 0 — предел текучести материала электропроводного слоя при t = 600 С, МПэ; . 45 азиз — предел текучести материала износостойкого слоя при t = 600 С, МПа; д> — толщина электропроводного слоя,, мм; диз — толщина износостойкого слоя, мм. 50
Толщина электропроводного слоя дэ принимается равной требуемой ширине рабочей части роликового электрода. Соотношение толщин слоев электрода диз/дэ of . раничено указанными пределами аз/2 «гиз—
1 и считается оптимальным в связи с тем, чтобы обеспечить увеличение стойкости роликового электрода (условие (1)) с сохранегде «4 — предел текучести материала электропроводного слоя при t = 6000С, МПа;
«т,з — предел текучести материала износостойкого слоя при t = 600 С, МПа; д> — толщина электропроводного слоя, 5 мм; диз — толщина износостойкого слоя, мм.
На чертеже изображен роликовый электрод, продольный, разрез.
Роликовый электрод выполнен из трех- 10 слойного компоэицибнного материала, содержащего центральный слой 1 из металла с высокой электропроводностью, например, низколегированной бронзы, и внешние слои 2 из износостойкого металла, 15 например — стали. При этом соотношение толщин слоев бронзы и стали находится в пределах: нием общепринятого соотношения ширины рабочей части к ширине ролика (условие (2)), При выборе отношения ди>/дэ меньше а /2 аиз слои иэ износостойкого материала несущественно влияют на стойкость роликового электрода, так как сварочное усилие будет восприниматься в основном слоем из электропроводного материала, не обладающим износостойкими свойствами. При выборе отношения ди>/ä > 1 ширина электрода значительно возрастает по сравнению с шириной рабочей части, что приводит к увеличению стоимости и ухудшению технологичности изготовления роликового электрода, не повышая его стойкости.
Пример. Из листа трехслойного композиционного материала ОЗХ18Н10Т+ БрКд
+ 08X18H10T толщиной 20 мм (5+10+5), полученного сваркой взрывом, был изготовлен роликовый электрод для сварки листовых заготовок из углеродистых и низколегированных сталей толщиной 3 мм, Толщина центрального слоя выбиралась иэ условия, что для сварки указанных заготовок ширина рабочей части должна быть 10 мм. Предел текучести при с = 600 С для 08Х18Н10Т и БрКд соответственно 17,5 и 6 МПа. Исходя из этого толщина слоя из износостойкого металла определялась из соотношения: оэ диз
6 див
2 17,5 10
1,74 «диз «10
Толщина износостойкого слоя диз была принята исходя из полученного.соотношения равной 5 мм.
Роликовый электрод из композиционного материала диаметром 264 мм, толщиной 20 мм и шириной рабочей части 10 мм использовался для шовной сварки листовых заготовок толщиной 3 мм иэ углеродистых и нержавеющих сталей. Стойкость предложенного роликового электрода оказалась в 4,5 раза больше, чем у роликового электрода, выполненного из бронзы БрКд, и в 2 раза превысила стойкость роликового электрода, выполненного из бронзы БрКд, снабженного кольцами из стали 08Х18Н10Т, прикрепленными к основанию электрода винтами.
Формула изобретения
Роликовый электрод, содержащий электропроводный слой из материала с высокой электропроводностью и наружные слои, вы1771907
Составитель О. Еронов
Техред М,Моргентал Корректор Н. Милюкова
Редактор Т. Горячева
Заказ 3802 . Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 полненные из материала с высокой износостойкостью, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости роликового электрода в процессе эксплуатации, он выполнен из трехслойного позиционного материала, причем соотношение толщин слоев определено из выражения Ь
2 (7из Вэ где о — предел текучести материала электропроводного слоя при 600 С, МПа; о — предел текучести износостойкого материала при 600 С, МПа;
5 дэ — толщина электропроводного слоя, мм; дяз — толщина слоя иэносостойкого материала, мм.
