Способ точечной контактной электросварки

 

О П И С А Н И Е 33)860

ИЗОБРЕТЕНИЯ боюа Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 12,111,1970 (№ 1418848, 25-27) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 14,111,1972. Бюллетень ¹ 10

Дата опубликования описания 15.11 .1972

М, Кл, В 23k 11!24

В 23k 11. 10

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

1 ДК 621.791.763.1.037.5 (088.8) Автор изобретения

В. Б. Верденский

Заявитель

BCECQ1Q3p А р

СПОСОБ ТОЧЕЧНОЙ КОНТАКТНОЙ ЭЛЕКТРОСВАРКИ

Известен способ точечной кон"àêòíîé электросварки, по которому режим сварки автом»тически изменяют в зависимости от изме,1ения сопротивле1ия сварочного контакта. Однако этот способ не позволяет осуществлять автоматическую сварку изделии с переменным по толщине профилем.

Предложенный способ предназначен для сварки деталей сложного профиля и отличается от известного тем, что сварку каждой точки начинают при силе тока и усилии сж,Iтия, соответствующих режиму, применяемому для сварки минимальных значешгй толщи11 данной пары металлов по известному циклу с неизмешым во времени током и усилием сжатия, а затем и ток, и усилие сжатия, взаимно согласованные по величине, изменяют во времени (в сторону увеличения) одновременно с определенной скоростью, соответствующей 1 св -- св (Д) (1)

dt т,.(Д)

d Fco — F св(Д) (2) св(A) где ӄ— сварочный ток, изменяющийся по величине во времени;

1с, (Л) — параметрическая функция, выража1ощая зависимость между величиной неизменного ьо времени тока (1,„) и толщиной деталей (Л) при неизменном во времени усилии сжа(св), Гс„— усилие сжатия электродов, изменяю5 щееся по величине во времени;

Е„(Л) — параметрическая функция, выражающая зависимость между величиной неизменного во времени тока (1св) и толщиной деталей (Л) при

10 неизменном во времени сварочном токе- (св)

Л вЂ” постоянная толщина деталей;

Т,-.„(Л) — параметрическая функция, выражающая зависимость между времс15 нем действия тока (Т„) и толщиной деталей (Л) при неизменных во времени токе (1„) и усилии сжатия электродов (Рс„);

/ — время.

Опознавание толщины металла происходиг непосредственно в процессе формирования литой зоны соединения путем измерения интегрального значения модуля величины 11;Iден1гя тсв напряжеьи1я I I U„(o) Idt на участке электрод — деталь — электрод, (являющегося функцией сопротивления сварочного контакта), а окончание сварки производится в момент достижеш1я указанной величи 1ой онредел нного, 30 наперед зада1шого значения.

3318() 0

4,) (Л 5! сl В Т 0 М с(Т и и Е С 1< 0 Г 0 Р Е Г У JI? I P 0 В;-1 Н Н Я rl P 0 цссся время пропускания тока !с, может быть р:icc÷íTàíî злрянес ио сг!ецияльным формулам клк функция от интегрального значе шя модуля вели шны п3äålièÿ напряжения на у(ястке электрод — деталь — электрод св (3) t.=ff3 jv-(И

113 фиг. 1 изобряжс!13 циклогряммя изнсст11010 СНОСООсl СВЛРКН, ОСУ(Ц) СГВЛЯЕМОГО Ilj)ll неизменных во «Реме«и токе 1»в ll У«илии сжатия электро;(ов 1 и врсмеш! действ(«я тока

1,,; il;i фнг, 2 приведены количественные О)о! Ио?испи?1 между величинами названных (13р;!метров в зависимости от толщчиы деталей (() l (с(с(t c 1) и л л ll; н л ф ((1 . 5 - I l l 1<. I o I Р Я xi ) I l l

itÐ(., (dJO)I<(.JI 1(0(0 НРОЦСССЛ.

Д. l !(Tcë ь И Ость l i i )) 0 1 (, !< 3 I (II)I 1 () I< ll 1i li Дл 5! дпllll (3011:) произвольного измен iI(151 толщины свар?(влсмых деталей, огра(и!ченного соотноШ с l I l i (". М вЂ” — (,1, М 0 Ж {! Т б Ы Т Ь «Ы С ".11 (Л H Я 113

OGi»in а Р 3 ll I I Е Н I (и

j V I;il (/1 "9)À»aa) 19(Л1»1») вэа /1

Tca(5i»)x) тсв(Лап(») ээ(1»пх) св(п(п) э (и и) "(illax) (4) а тсв(Лпапх) тсв(Л»п!и)

ГДЕ Тсп (Л»11») И Тсв (max), СЕК вЂ” ЗиаЧЕНИС

«рсмени действия тока при сварке деталей наименьшей (Amt»=6mi») и наибольшей (ln)ax=()max) ТОЛЩИНЫ ПО ЦИКЛУ, ИЗОбРажЕНному на фиг. 1, и значениях параметров 1,„;

1, „заданных известными параметрическими функциями lc, (Л), Гс, (Л), Тс,(Л), (см. фиг. 2) Tc9(i ml») (..(в. )= 1 ((..(a. )9(;

Tcs(kmaa)

UÄ(h,„„,„) = j У„(Л,„) (dt, волып — сек— о соответственно численное интегральное значение модуля величины падения напряжения U,» на участке электрод — детали — электрод прн

СВарКЕ дЕтаЛЕЙ МИНИМаЛЬНОй (Л»И,=О„(п) И

1(!3КСИ)а!3ЛЬНОИ (Л»вх — maõ) ТОЛщии В СООТВЕ 1 ствни с циклограммой, изображенной на фиг. 1, lI значениях параметров 1,„, Г„, задянньгх известными параметрическими функциями 1, „ (Л); 1 св (Л) Тсп (Л) (см. фиг. 2).

В тех случаях, когда толщина сваривасмых деталей изменяется произвольным образом В широких пределах (" p 3, соответствие (3), необходимое для осуществления автоматического регулирования процесса по предлагаемому способу, может быть установлено экспериментальным путем. Для этого выпол((яесв пася иаа ерепия вепппипы J (U„(d(прп сварке образцов известной толщины (Л), I

5 Весь диаплзои, в котором происходит произвольное замене«не толщины (от Л»;» — <(mt»

ДО Л»пх = ()max), УС 1013110 ДЕЛИТСЯ Нл П УЧЯСТков, например, в соответствии с нормальным рядом тол!цин листо«ого прокате!. С«лрива!от10 ся образцы, толщина которь х соответствует гр3ницам учясгков ус 1013(101 о,делеш!я всего, 1 (I c i 1113 0 11 л . 1 I О 1) е 3 v . 1 ь т 3 т 3 м 11 3 з l с j) (! и я с О с т я Вляется глблиЦла ДлюшлЯ искомое соо((3СTcT1311(. (3). 11ри -том и;(длин к;(:кдого 0(д(льног0

15 (св уч ((dl J<;»Jcлнчнн;(J J 1»» (ll зад;!ется урл«о

35

Расчет режимов сварки по предлагаемому способу рассмотрен на примере сварки стали

В11С-2.

60 Зя основу взята серийная сварочная машина (типа МТПУ-300). Скорость возрастания усилия регулировалась посредством изменения скорости выпускания «оздуха из камеры противодавлсния «цилиндре механизма сжлб5 тия электродов.

l l c Ill (i),l н Р и м 0 Й > и Р ох 0;! 5! (ц(. l! l I c Р (. з д (3 е с 0 (. P. дннс гочки, в с00T«cTOТ()ни с уравне(шем (4) п ри 7 » (1. с T», I св U,,(A(» 1) — Va. (I(») ujdt= —, + — тсп(л„,) — т,„.(л)() тс (Л)„ 1) (7(Л(с) — т-(ЛМ-,э(Л».1)

+ г „,(л ) — т „(л,) где и — число участков, ня которое разделен весь диапазон произвольного изме.!ения толщины деталеи;

30 k — порядковый номер участка, /г = 1, 2, 3,..., (k — 1),1, (k —, 1), ..., Л вЂ” неизменная, заранее известная толщина деталей;

Л» — неизменная, зарлнес извстснля толщина, соответствующая гра!шце участков с порядковым номером

1г+1;

Л»+! — неизменная, заранее известная тол. щина, соответствующая границе

40 участка 1г с участком с порядковым номером k+1.

Uan(Ë») — выраженное в вольт-сек численное интегральное значение величины модуля падения напряжения на

45 участке электрод — детали — электрод, которое установлено прямыми измерениями нри сварке толщины

Л»;

Uaa(4»+t) — то же для толщины Л!1+(, 50 7 с,(Л») — выраженное в секундах численное значение времени действия тока, которое экспериментлльпо подобрано для сварки деталей толщины

Л(с а

55 7„(Л»+i) — то же для толщины Л»).(.

331860

11змененис радиуса рлоочсй по«еркног!и

Э ICI(TPO.(О«OC) ЩСС ГВЛЯЛОСЬ 13PX !It < IO Н ПРОНЗводилось нл осно )allllll грубой визум 7ьно)1 оценки толщины деталей — «Bа гла3». Для деталей толщиной от 0,6 до 1,2 мм нрнменя7IIcb электроды г радиусом 50 мм. Для оста 7bHbtx деталей радиус электродо«был

150 .им. Измерения размеров литой зоны нолучсннык свлрнык соединений показали, чт()

10 нри С«арке деталей любой то,пц:)ны в I»;»l;tзоне от 0,6 1 О,б ми до 3,0-- -3,0 моя пред,)лг;teмый сно(об обеспечивает получение соедине-!

ttltl г размер;)мн, гоотвстгтву!Он!н н! то,llllltlli дсгллей, т. е. 77sf О,б-- 0,6 .11,)1 диаметр ядри

15 4,0,11 If, д IH 1 551 1 5 11.11 — 7ия (егр я ц) л

6,0 .!1.!1, для 3,0- 3,0 .!1.!! — диаметр ядра 9,5 ми

)t", и.

Выполнение сварки по описываемому cl)особу гарантирует получение клчественнык гос20 ;!инсний без выплесков при сварке деталей г изменяющейся толщ!ной.

Предмет изобретения

Способ точечной контактной электрог))лркн, 25 преимущественно деталей, 113меняющикся и() толщине произвольным образом в зя,данныи прсделак, по которому режим сварки автоматически изменяют в зависимости от изменения сопротпвле)гня сварочного контакта, отличи)030 п1ийся тем, что, с целью получения качественного соединения во всем диапазоне изменения толщин прн условии согласования свароччого тока и усилия сжатия электродов в течение всего цикла сварки, сварку каждой точки ня35 чинают при силе тока и усилии сжатия. Соответствующик режиму, применяемому д,.)я сварки минимлльнык значений толщин длиной нл рь(мс та,члов по известному цик,чу г нснз )!енн)!м во времени током и усилием гжлт))я, 40;) зятем ток и уг)«чие сжатия увгличиплют го скоростями

Icsft(I dF, (М (t,) dt т„(К

45 где

Наиря>кснис иа электродах гсв

V») dt, о сек

Сочетанис тол щин

Вречя действия тока

Усилие с>катия элсктродов

I c s,кг

Ток

Ic„êà

Л(+Л„ мм т,„,, сек

0,6+0,6

4,75

350

0,12

0,07

3,0+3,0 10,5

1250

0,36

0,42

Условие выключения сварочного тока залается соотношением св U„(dt = 0,35(в)/(сек) — 0,105(в — сек). (> 65

Для регулнровлпия тока и «ремени его действия применялась специально собранная сксма. Осуществлялась сварка деталей в диапазоне толщин от 0,6 1-0,6 (f.tf до 3,0--3,0 ми tlo циклу, изображенному на фнг. 3. Для свлрки деталей определенной толщины нз материала

ВНС-2 применяются режимы, изображенные на фиг. 2.

Согласно приведенным данным и учитывая минимальное значение толщины детллзсй

О,б мм, начальное усилие сжатия электродо«

Fcs (()) равно 300 — 350 кг, нлча 7ьног значение тока 1,„(б) равно 4,75 ка. Скорость возрлгтлния тока и усилия сжатия электродов зллизн;1 в еоответст«ии с выра<дени«ми (1) и (2).

Согласно фиг. 2, на интервале времен; 0T нуля до 0,14 сек скорость нарастания ток:I равна нулю, а на интервале времени от

0,14 еек до 0„36 сек скорость нарастания tloСТОЯ НН Л, Ta I(К я К II

1cs (Л), Т„(Л) на этом участке выражена прямой линией. ки)

А/1.

Г сек !к)1

0,1 ()f.и

Так как параметрические функции 1),<, (Л), Т,, (Л), изображенные на фнг, 2, тлкжс являются прямыми, скорость ltapacTBI вели ины усилия пр:,1 любом времени (!) нл интервале от нуля до 36 сек rlocTostttft;Ist кг

400 )

== 4000 (— 1!

Гсек 1 сек

01 Г .им

Для автоматического задания времени действия тока нo нр гдлл гаемо:, Ió с It;)coáó í() бКОДИМЫ С«ЕДСНИЯ О ВС 7ИЧИ НГ ИН ГЕГ!) Я, !ЬШН () значения модуля падения напряжения нл участке электрод — детали — электрод Il pit сварке:!стал(lf (и та«нем то,нцl»(!),б +О,б мл(и cочеTaíèåì 3 — 3 л(л(, когда гвярl(.1 осуществляется Ilo циклу, изображенному нл фиг. 1, If парам(трах, злданнык графиклмн фиг. 2. Необкод)(мыс сведения, полученные эксперимента,7ьным путем, при«елены г, таол!ще.

1

1 — время;

1,, (Л) — параметрическая функция, выража)оц(ая зависимость м(жду B(7IIЧННОЙ 11(НЗМЕIIIIOI O BO BPC(ICIIII TOI(;I

1, я и толщиной дгтл,.!сй Л при нен3менном Во времени усилии i".жлтня электродов F„,.;

F) s УСИЛИЕ Сжатня Э7ЕКтрОдОВ, ИЗМ(Нягмое во времени;

F,s(Л) — параметрическая функция, выражающая зависимость между ве..тичнной неизменного во времечи усилия сжатия электродов FÄ )! то:пциной деталей Л при неизменном Ro времени сварочном токе 1„;

Тс,(Л) — параметрическая функция, выражающая зависимость между временем действия тока Т„и толщиной.331860

Vua.

1500 03

1000 0,2

500 О,S деталей Л при неизменных во вре. мени токе l„„и усилии сжатия электродов Г„, а выключение тока осуществляют прп достпсд с8 сЗ кг (."e((кд

00 10Å женин интегральным значением модуля величин падения напряжения между электродами заранее заданного значения, определяемого

11асчетпым путем, 331860

Лзиа,D

Составитель Е. Сомова

Техред Л. Богданова

1(оррск ор Е. Михеева

Редактор T. Ларина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 937/15 Изд. № 364 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ 1(омитета по делам изобретений и открытий при Совете Л1ицпстров CCCP

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5