Способ соединения деталей из латуни и термобиметалла
О Il И С А Н И Е ()740439
И3ОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.01.78 (21) 2561744/25-27 (51) М. Кл. - с присоединением заявки №вЂ”
В 23 К 11/20
Гооударстоеииый комитет (23) Приоритет—
Опубликовано 15.06.80. Бюллетень № 22
Дата опубликования описания 25.06.80 (53) УД К 62! . 791..763 (088.8) па делам иэооретеиий и открытий (72) Авторы изобретения
Н. Г. Шелковин и В. Д. Кол ган (71) Заявитель (54) СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕР! ИЗ ЛАТУНИ
И ТЕРМОБИМЕТАЛЛА
Изобретение относится к области технологии электроаппаратостроения, в частности к способам крепления электроконтактным нагревом деталей из латуни с деталями из термобиметалла, имеющего активный слой из высокомарганцевого медноникелевого сплава и пассивный слой из инвара.
Известен способ соединения деталей из латуни и термобиметалла, имеющего активный слой из высокомарганцевого медноникелевого сплава и пассивный слой из инвара, при котором соединяемые детали размещают между электродами устройства для контактной сварки, прикладывают давление и пропускают сварочныЙ ток (1).
Однако этот способ имеет следующие недостатки: а) значительный расход серебросодержащего припоя; б) пережог пластин термобиметалла или
его отдельных слоев, что приводит к нестабильности качества соединений термоэлементов; в) значительная трудоемкость изготовления термоэлементов.
Цель изобретения — обеспечение высокой надежности соединения.
Эта цель достигается тем, что перед сваркой в детали из термобиметалла удаляют пассивный слой на участке с контуром, перекрываемым электродом, расположенным со стороны детали из термобиметалла. Кроме того, одновременно с удалением пассивного слоя удаляют активный слой сквозной просечкой детали из термобиметалла.
На фиг. 1 изображен участок детали термобиметалла, подготовленный для сварки; на фиг. 2 показано расположение электродов !
II при сварке.
На детали 1 из термобиметалла, имеющего IIBccHBHbIH слой 2 и активный слой 3, удаляют участок 4 пассивного слоя в месте сварки, в данном случае совместно с активным слоем сквозной. просечкой.
Этот участок может иметь прямоугольную форму.
Основное требование в данном случае заключается в том, чтобы данный участок не выходил на края детали и не занимал бы
2о более тридцати процентов площади пассивного слоя в месте приварки.
Скрепляемые детали зажимают между электродами устройства для точечной сварки.
740439
Рабочая часть электрода 5 должна прижимать деталь из термобиметалла со стороны активного слоя, перекрывая участок сквозной просечки к латунной детали 6.
Электрод 7 прижимает свариваемые детали со сторонь! латуни. На деталях из термо- 5 биметалла, в месте их крепления с другими деталями, сквозной просечкой удаляют пассивный слой вместе с активным слоем.
Образование сварного соединения деталей из латуни с деталями из термобиметал1О ла, имеющего активный слой из высокомарганцевого медноникелевого сплава, со стороны его пассивного слоя — инвара происходит в два этапа.
На первом этапе свариваемые детали сжимаются между электродами контактной 55 сварочной машины с созданием физического контакта между деталями, после чего вкл очается сварочный ток и образуется электрический контакт. Он характерен нагревом и расширением свариваемых металлов, приводящим к увеличению микрозазоров между деталями и вытеснением под действием усилия сварки металла в зазоры, т.е. к образованию уплотняющего ядра сварной точки пояска.
На втором этапе идет дальнейшее увели- Z5 чение площади контактов деталей, образование и рост расплавленного ядра необходимой величины для данной толщины деталей.
Под действием электродинамических сил происходит интенсивное перемешивание жидкого металла взаимодействующих компонентов и выравнивание состава ядра сварной точки.
Расплавленные слои марганца, латуни, железа и никеля перемешаны по всему сечению ядра, при этом марганец и никель 55 благодаря способности неограниченно растворяться друг в друге и в остальных компонентах ядра выступают в качестве связующих материалов.
Таким образом, появляется прочная металлическая связь между компонентами в 4 ядре, т.е. образуется надежное сварное соединение деталей.
Отверстие в термобиметалле со сквозной просечкой или только со снятым пассивным слоем заполняется расплавленным (под
45 действием сварочного тока) металлом из пограничных с просечкой как активного, так и пассивного слоев, а также частицами металла расплавленной латуни — светлые частицы на микроструктуре.
Этот способ опробирован при сварке плас- 5î тин термобиметалла ТБ2013 (толщина 1,6 мм}, имеющих активный высокомарганцевый слой (Мп — 75о/о, Си — 10о/о и Nk — 15о/о) и пассивный слой — инвар (Ni — 36, Fe — 64о/о) с деталями из латуни Л63 (толщина — 2мм), входящими в термоэлементы автоматических выключателей АЕ2030.
Сварка осуществляется на точечных машинах типа МТ с регулятором цикла сварки и номинальным сварочным током до 8,0 кА.
Ориентировочный режим сварки вышеназванных ых деталей: F 0,12 с; J — 6 — 8 кА. Электрод 5 размещается со стороны пластины термобиметалла из бронзы БрНБТ (диаметр рабочей части 9 мм) и из бронзы Брх или меди с напайкой из медно-вольфрамового сплава (размер напайки 2 10 12 мм), со стороны латуни размешается электрод 7 из бронзы Б со сферой (R 50мм). Для проверки качества сварки термоэлементов проводили их испытание. Использование способа контактной сварки термобиметаллов с латунью обеспечивает экономию серебросодержащего припоя ПСр — 40 до 1,008ã на один автоматический выключатель (три спая на каждом из трех термоэлементов). Внедрение этого способа сварки обеспечит также снижение трудоемкости (ориентировочно) до 0,006 н/час на один аппарат, что составит 25 — 30о/о, повышение качества выпускаемых изделий, культуры производстФормула изобретения 1. Способ соединения деталей из латуни и термобиметалла, имеющего активный слой из высокомарганцевого медноникелевого сплава и пассивный слой из инвара, при котором соединяемые детали размещают между электродами устройства для контактной сварки, прикладывают давление и пропускают сварочный ток, отличающийся тем, что, с целью обеспечения высокой надежности соединения, перед сваркой в детали из термобиметалла удаляют пассивный слой на участке с контуром, перекрываемым электродом, расположенным со стороны детали из термобиметалла. 2. Способ по и. 2, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии, одновременно с удалением пассивного слоя удаляют активный слой сквозной просечкой детали из термобиметалла. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Шелковин Н. Г. и др. Контактная электросварка термоэлементов тепловых расщепителей для аппаратов низкого напряжения. «Технология электротехнического производства», вып. 9 176), 1975, с. 9. 740439 Редактор H. Вирко Заказ 3093/13 Составитель Л. Комарова Техред К. Шуфрич Корректор М. Шароши Тираж !160 Подписное UHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
