Способ односторонней контактной точечной сварки
Изобретение относится к машиностроению и позволяет повысить качество сварного соединения путем уменьшения значения тока шунтирования и увеличения проплавления нижней детали. Это достигается путем применения цикла сварки с двумя импульсами тока и переменным усилием сжатия. Первый импульс тока при пониженном на 40-80% от номинального усилии сжатия электродов нагревает преимущественно верхнюю деталь, повышая ее электрическое сопротивление. Второй, сварочный, импульс обеспечивает получение сварной точки заданных размеров при номинальном усилии сжатия, причем значение тока шунтирования, текущего по верхней детали, уменьшается из-за нагрева верхней детали. 2 ил.
Изобретение относится к односторонней контактной точечной сварке и может быть использовано в машиностроении и приборостроении.
Известен способ односторонней контактной точечной сварки, включающий один импульс сварочного тока в мягком режиме с повышенным усилием сжатия электродов (FCB) и использующий плавное нарастание сварочного тока [Чулошников П. Л. Точечная и роликовая электросварка легированных сталей и сплавов. Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1974, с. 140-141].Недостатком этого способа вследствие низкого сопротивления ветви шунтирования по сравнению со сварочной ветвью является большой ток шунтирования, который приводит к уменьшению проплавления нижней детали и, тем самым, снижает качество сварного соединения.Наиболее близким по совокупности существенных признаков является способ односторонней контактной точечной сварки с подогревом, включающий два импульса тока, первый из которых нагревает верхнюю свариваемую деталь, тем самым увеличивая ее электрическое сопротивление, а второй формирует сварные точки при уменьшенном токе шунтирования [Орлов Б. Д. и др. Технология и оборудование контактной сварки: Учебник для машиностроительных вузов. Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1986 г., с. 116].Известный способ частично решает задачу по снижению тока шунти-рования и увеличению проплавления нижней детали, однако его эффективность незначительна ввиду того, что во время прохождения подогревающего импульса тока наряду с верхней деталью значительно нагревается и нижняя свариваемая деталь.В основу изобретения положена задача уменьшения тока шунтирования и увеличения проплавления нижней детали за счет более избирательного нагрева верхней детали, что ведет к повышению качества сварного соединения.Поставленная задача достигается тем, что в способе односторонней контактной точечной сварки, включающем сжатие деталей электродами и пропускание двух импульсов тока, первый из которых нагревает верхнюю свариваемую деталь, а второй формирует сварные точки, согласно изобретению, применяют переменное значение усилия сжатия электродов, причем вначале детали сжимают усилием сжатия электродов, составляющим 40-80% от номинального, затем пропускают подогревающий импульс тока, далее усилие сжатия электродов доводят до номинального и подают сварочный импульс тока.Сущность изобретения поясняется чертежами.На фиг.1 изображена схема односторонней контактной точечной сварки; на фиг.2 - циклограмма способа односторонней контактной точечной сварки.Способ сварки осуществляется в следующей последовательности операций.Вначале к деталям 1 и 2 прикладывают пониженное на 40-80% от номинального усилия сжатия электродов при сварке FСВ усилие сжатия электродов при подогреве FПОД и пропускают подогревающий импульс тока IПОД. Так как пониженное усилие на электродах в начальный момент времени FПОД недостаточно хорошо формирует сварочные контакты деталь - деталь, их электрическое сопротивление ZСВ будет высоким. Высокое сопротивление контактов обуславливает увеличение значения сопротивления всей ветви, по которой пойдет сварочный ток. При включении подогревающего импульса тока IПОД общий ток I2 перераспределится таким образом, что основная его часть будет протекать по верхней детали 1 (IДl), значительно ее нагревая. Одновременно, за время протекания IПОД происходит нагрев, а значит, и стабилизация сварочных контактов (снижение величины электрического сопротивления ZСВ и разброса их значений).После этого за время паузы между двумя импульсами tП усилие сжатия электродов доводят до номинального значения (FСВ). Таким образом, еще более снижается сопротивление сварочных контактов. Одновременно за счет теплопроводности температурное поле в деталях несколько выравнивается.После повышения усилия сжатия электродов (до номинального) подают сварочный импульс тока IПОД, формирующий сварные точки. За время tПОД+tП электрическое сопротивление верхней детали возрастает из-за увеличения удельного электросопротивления нагретого металла и увеличения ширины растекания тока по детали. Поэтому основная часть сварочного импульса тока IСВ потечет по нижней детали 2 (IД2), участвуя в образовании сварной точки и увеличивая проплавление нижней детали.Модуляция переднего фронта подогревающего импульса тока IПОД способствует снижению вероятности возникновения выплеска.Оптимальное значение FПОД составляет примерно 50% от номинального сварочного усилия FСВ. При РПОД
40% от FСВ наблюдается сильный начальный выплеск, ведущий к невозможности сварки. При FПОД 80% от FСВ заметного снижения тока шунтирования по сравнению с прототипом не происходит.Пример. Производили сварку деталей толщиной 2+2 мм из стали 08пс по прототипу и предлагаемому способу. Режим сварки: IПОД=10 кА, IСВ=24 кА, tПОД=0,2 с, tП=0,2 с, tСВ=0,4 с, FСВ=500 кгс (фиг.2). При сварке по предлагаемому способу величину FПОД принимали равной 40% от FСВ, 50% от FСВ и 80% от FСВ. При этом величина тока шунтирования IД1 при прохождении сварочного импульса тока IСВ при сварке по прототипу составила 
11 кА, при сварке по предлагаемому способу при FПОД=40% от FСВ наблюдали сильный начальный выплеск, при FПОД=50% от FСВ величина IД1 составила 8,5-9 кА, что привело к увеличению проплавления нижней детали, т.е. повышению качества сварного соединения. При FПОД=80% от FСВ величина IД1 составила 10,5-11 кА, т.е. заметного снижения тока шунтирования не наблюдали.Применение данного способа повышает качество сварного соединения.Формула изобретения
Способ односторонней контактной точечной сварки, включающий сжатие деталей электродами и пропускание двух импульсов тока, первый из которых подогревающий нагревает верхнюю свариваемую деталь, а второй сварочный формирует сварные точки, отличающийся тем, что применяют переменное значение усилия сжатия электродов, причем вначале детали сжимают усилием сжатия электродов, составляющим 40-80% от номинального, затем пропускают подогревающий импульс тока, далее усилие сжатия электродов доводят до номинального и подают сварочный импульс тока.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2
Похожие патенты:
Изобретение относится к контролю качества контактно-сварочных соединений, а более конкретно к разрушающим методам контроля, и может найти применение в атомной энергетике на предприятиях изготовления тепловыделяющих сборок (ТВС) для ядерных реакторов, в частности для разрушающего контроля контактно-сварочных соединений ячеек дистанционирующих решеток ТВС
Изобретение относится к сварочной технике
Клещи для контактной точечной микросварки // 1655715
Изобретение относится к сварочной технике и может использоваться в радиоэлектронной и приборостроительной промышленности для сварки деталей малых толщин/требующих повышенных усилий сжа72 I 11 у го гия электродов, в труднодоступных местах в монтажных условиях
Устройство для контактной сварки // 1655714
Патент 236669 // 236669
Устройство для контактной точечной сварки многослойных панелей с гофрированным заполнителем // 2248265
Изобретение относится к авиационной, ракетно-космической, судостроительной и другим отраслям промышленности, в частности к устройствам для контактной сварки многослойных панелей с гофрированным заполнителем
Пневмопривод контактной точечной сварки // 2259263
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к автомобилестроению, и может быть использовано при сварке элементов кузовов автомобилей (толщина свариваемого металла до 4 мм) и другой аналогичной продукции сварочными клещами, установленными на сварочных роботах, а также при сварке стационарными и ручными клещами
Изобретение относится к способу и устройству установления баланса давления на электрододержателях сварочного устройства и может быть использовано в клепальных устройствах, ультразвуковых сварочных устройствах и в манипуляторах, выполненных в виде клещей
Изобретение касается способа и устройства определения временной зависимости напряжения (ue(t)) на электродах (3) клещей во время процесса точечной сварки как индикатора качества сварки, причем электроды (3) закреплены в перемещающихся друг к другу рычагах клещей (2), блок (9) измерения соединен с проходящими вдоль рычагов клещей (2) измерительными линиями (6), а компенсационная катушка (7) соединена с блоком (10) для измерения напряжения (uk(t)) компенсации погрешностей измерения в измерительных линиях. Для максимально точного определения временной зависимости напряжения (ue(t)) на электродах (3) клещей во время процесса точечной сварки блок (9) для измерения напряжения (um(t)) и блок (10) для измерения напряжения компенсации (uk(t)) выполнены в виде отдельных модулей для раздельной регистрации и соединены с блоком (11) обработки данных. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при ремонте сварных швов, литья, проката, а также найти применение в ракетно-космической, авиационной промышленности и в других отраслях, где требуется сварочный ремонт тонкостенных конструкций. При обнаружении дефекта в сварном шве производят определение координат дефекта. Затем осуществляют механическую разделку дефектного места, высверливая дефект. Плотно устанавливают вставку в полученное отверстие. При этом вставку выполняют из сплава, близкого по химическому составу с основным металлом вставки, и по форме и размерам соответствующей разделке. Затем осуществляют локальный нагрев вставки контактной точечной сваркой с образованием литого ядра и с перекрытием литым ядром границы между поверхностями вставки и основного металла. С целью формирования размеров и геометрии литого ядра в процессе контактной точечной сварки используют технологические накладки. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Подвесные сварочные клещи для контактной сварки содержат опорный элемент (16), соединенный с опорным и/или поворотным средством сварочных клещей (10; 10а; 10b), неподвижный держатель (36) электрода, поддерживаемый средством (42) с кронштейном, и держатель (50) электрода, перемещающийся относительно первого держателя (36). Управление перемещением держателя (50) осуществляется с помощью линейного исполнительного механизма (54), связанного с несущей конструкцией. Оба держателя (36, 50) электродов снабжены соответствующими сварочными электродами (38, 52), к которым подводится электрический ток, подаваемый блоком (56)трансформатора, связанным с опорным элементом. Опорный элемент (16; 16а; 16b) размещен между линейным исполнительным механизмом (54) и блоком (56) трансформатора с одной стороны и держателями (36, 50) электродов с другой стороны. Средства (42) с кронштейнами жестко соединены с концевым участком (66) линейного исполнительного механизма (54) через опорный элемент (16; 16а; 16b), который составляет единое целое со средствами (42) с кронштейном и с корпусом (60) линейного исполнительного механизма (54). Конструкция клещей выдерживает высокие сжимающие напряжения держателей электродов при контактной сварке, обладает низкой инерцией и обеспечивает точность перемещений при сварке. 15 з.п. ф-лы, 11 ил.
Изобретение относится к роботизированному модулю для контактной точечной сварки дистанционирующих решеток. Модуль содержит сварочную машину, промышленный робот с установленными на его руке сварочными клещами с электродами, систему управления, стол с размещенным на нем устройством для установки свариваемых деталей. Сварочные клещи имеют два поршня, разделенные перегородкой и расположенные в пневмоцилиндре, размещенном в корпусе клещей с возможностью осевого перемещения по шариковым направляющим. Один из электрододержателей клещей жестко соединен с пневмоцилиндром, а другой - с одним из поршней пневмоцилиндра. Другой поршень пневмоцилиндра расположен со стороны руки робота и жестко соединен с ней и корпусом клещей. Клещи имеют две пневмокамеры, одна из которых расположена между поршнями пневмоцилиндра и оснащена впускным клапаном для обеспечения давления, необходимого для создания усилия на электродах, а другая пневмокамера размещена между поршнем пневмоцилиндра и перегородкой, разделяющей поршни, и оснащена клапаном для сброса давления воздуха при сжатии электродов, связанным с системой управления. Стол выполнен в виде единой базы с расположенными на ней соосно держателями дистанционирующих решеток, оснащенными фиксирующими элементами, и ячейкой для сварки технологического образца, а дистанционирующие решетки свариваемого каркаса снабжены электропроводными вставками цилиндрической формы, диаметр которых превышает описанный диаметр ячейки. 5 ил.
Изобретение относится к способу электроконтактной сварки металлических листов с неэлектропроводным покрытием. Изобретение может быть использовано в строительстве для изготовления кровельных материалов, в автомобилестроении при производстве кузовных деталей, в авиастроении и ракетной техники при изготовлении деталей внутренней и внешней обшивки летательных аппаратов и т.п. Металлические листы сдавливают электродами и пропускают предварительный импульс тока между ними. Для сварки упомянутых листов используют электроды с рабочей частью, выполненной в виде конуса с углом при вершине от 100º до 140º. Посредством упомянутой рабочей части обеспечивают проникновение электрода до поверхности металлического листа и электрический контакт между электродами и металлическими листами. После пропускания предварительного импульса тока увеличивают сдавливающее усилие и пропускают основной импульс тока. Изобретение позволяет получить качественные сварные соединения методом контактной точечной сварки металлических листов с односторонним неэлектропроводным покрытием. 2 ил., 1 табл.
Изобретение может быть использовано для замены рабочего наконечника сварочного электрода клещей для точечной сварки. Средство извлечения рабочего наконечника соединено с рукой робота. Средство установки рабочего наконечника соединено с одной стороной средства извлечения рабочего наконечника. Средство подачи рабочего наконечника в средство его установки содержит стойку, размещенную на расстоянии от сварочных клещей. За счет автоматической замены рабочего наконечника сварочного электрода клещей для точечной сварки устройство обеспечивает удобство замены сварочного инструмента и повышение производительности точечной сварки, предотвращает несчастные случаи. 7 з.п. ф-лы, 12 ил.
Изобретение может быть использовано при контактной точечной или рельефной сварке деталей, имеющих свободные подходы для электродов. Электрод выполнен в виде стержня, длина которого больше величины его поперечника. Стержень снабжен периодически повторяющимися, равномерно разнесенными вдоль продольной геометрической оси электрода, преимущественно, поперечно расположенными относительно продольной геометрической оси электрода выступами, сформированными на боковой поверхности электрода. Электрододержатель снабжен посадочной частью, сформированной в виде сквозного канала, длина которого меньше длины электрода. Посадочная часть электрододержателя снабжена рельефами, геометрические характеристики которых соответствуют геометрическим характеристикам выступов электрода. Электрод выполнен с возможностью установки его в посадочной части электрододержателя с сопряжением части его выступов с гребнями рельефов электрододержателя. Изобретение обеспечивает высокий коэффициент использования электродов, пониженные технологические и экологические издержки процессов изготовления и использования электродов, а также невысокую себестоимость изготовления сварных конструкций. 2 н. и 4 з.п. ф-лы.
