Способ регулирования процесса контактной точечной сварки

 

О Il И С А Н И Е «)747652

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 18.07.78 (21) 2645119/25-27 (5 } ) M. Кд.

B 23 К 11/10 с присоединением заявки J% йсударствеииый комитет

СССР (23) Приоритет ло делам изобретений и открытий

ОпУбликовано 15 07 80 Б«оллетень № 26 (53) уД}(621 791.7 63. 1 (088.8) Дата опубликования описания 17.07.80

С. H. Козловский, Б. Д. Орлов, А. А. Чакалев, А. С. Камышков, А. Б. Каран, Г. П. Царьков, lI. П. Чулошников и О. Г. Юдин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГУЛИРСВАНИЯ HPOUECCA КОНТАКТНОЙ

ТОЧЕЧНОЙ СВАРКИ

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для получения неразъемных соединений деталей из металлов

Известны способы контактной точечиой сварки, повышающие стабильность геометрических размеров соединений и процесса их формирования путем регулирования параметров режима сварки, преимущественно: времени, величины и формы импульсов сварсчного тока; изменение параметра ре-т0 жима, как правило одного, производзвг непосредственно в процессе формирования соединения по одному из обобщающих параметров контроля, изменение которого про

«5 порционально изменению размеров соединения в процессе формирования $1).

К наиболее применяемым в практике контроля и регулирования процесса контактной точечной электросварки, обобщающим параметрам относятся: падение напряжения на свариваемых деталях, электрическое сопротивление зоны сварки, количество вложенной на нагрев соединения мощности и энергии, тепловое расширение металла, акустические возмущения в зоне сварки.

Известные способы контактной точечной сварки не позволяют получить стабильное качество соединений деталей, имеющих зазоры в месте сварки, образукяпиеся как при сборке соединений под сварку, так и при их сварке, и величина которых может произвольно изменяться в процессе сварки вследствие сопутствующих тепподеформационных процессов Причинами этого являются малый диапазон отработкиВс«з- мушеннй процесса, не превытпаклций 10»20%, и особенности влияния зазора не процесс формпрования соединения, в результате которых нарушается зависимость между контролируемыми обобщающим параметром и размерами соединения.

Наиболее близким к данному техническому решению является способ регулироBBHHB GpoIjecGB контактной точечной cBELpKR

1три котором после црихватки перед сваркой каждой точки определяют один из па-раметров исходного состояния корректи3 747 652 4

На фиг. 1 изображена схема процесса сварки; на фиг. 2 — график зависимости величины зазора и усилия сжатия,, ситы сварочного тока и диаметра ядра.

Между свавиваемыми деталями 1, имеются зазоры о1 образу1ошиеся как при сборке изделия, так и при их сварке вследструют величины усилия сжатия электродов и силы сварочного тока деталей и в зависимости от и о величины до включения сварочного тока (2) .

Данный способ регулирования процесса

5 сварки не позволяет получить стабильные геометрические размеры соединений и обеспечить устойчивость процесса их формирования при наличии зазоров между свариваемыми деталями, так как изменение электрического сопротивления холодного контакта, по которому осуществляют кор. ректирование режима, не отражает изме-нение условий формирования соединений при наличии зазороа. Например, при сварке

: сплава АМг-6 толщиной 2-2 мм и шагом между точками 25 мм, при изменении величины зазора от О до 3 мм, электрич==ское сопротивление холодного контакта заметно не изменяется, а только уменьшается . его стабы ьность с (ЗО + 2) мкОм до (28+ 5) мк0м, а то время, как диаметр ядра расплавленного металла уменьшается от7,8ммдоО.

Проведенными исследованиями установ.Й 25 лены следуюшие особенности формирования соединений при наличии зазоров: с увеличе нием зазора, при неизменных параметрах режима сварки геометрические размеры ядра расплавл енного м еталла уменьшаются вплоть до полного отсутствия взаимного расплавления деталей,; усилие сжатия в плоскости свариваемого контакта уменьшается, так как часть усилия сжатия электродов затрачивается на деформацию деталей при их сближении до соприкосновения, что снижает стабильность геометрических размеров сое=. динений и увеличивает вероятность конечного выплеска.

Бель изобретения — повышение качестЩ ва сварного соединения.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве параметра исходного состояния деталей замеряют зазор между ними и корректировку величины усилия сжатия элек-5 тродов и силы сварочного тока производят пропорционально величине измеренного зазора, при этом в случае превьппения допустимой величины зазора цикл сварки останавливают до приведения зазора к допустимой величине.

BBå сопутствую1цнх т и;1одефзрмацио1п1ых процессов. При сырке деталл1 1 сжгюются электродами 2 усилием ",, достаточным се для формирования стабш1ьного электрического контакта и удержания в изложнице расплавленного металла ядра диаметром

СМ и высотой 11, Способ осушествляют следуюшим образом.

Измеряют величину исходного зазора

О в месте сварки до или непосредственно .в процессе сжатия деталей Х электродами

2 усилием заданным для сварки данного соединения без зазора„корректируют величину усилия сжатия электродов и силу сварочного тока 1TDo,þðïnîíàëbíî величине измеренного зазора С<, затем пропускают сварочный ток, чем осушествляют непосредственно процесс сварки с формированием сварного соединения заданных геометри-. ческих размеров O, . В том случае, Я мли величина измеренного зазора Q больше допустимой величины при сварке с корректированием режима по данному способу, цикл сварки останавливают до включения сварочного тока., чем предотврашают получение заведомо дефектного соед1п1ения.

Коэффициенты пропорциональности кор-= ректирования величины сварочного тока и усилия сжатия электродов и пределы корректирования режима -o данному способу определяют экспериментально на моделях конкретного соединения.

Пример. Производят точечную сварку деталей, нмек1ших зазоры, из сплава

ANx"-6 толщиной 2 + 2 мм, с шагом между точками 25 мм, без корректирования

H с корректироаание1 режима сварки, Время сварки в том и в другом случае оставалось неизменным„равным 0,1 с.

Во всех случаях определяют диаметр ядра расплавленного металла рентгенонросвечиванием деталей после сварки.

Без корректирования режима детали сваривают (см. фиг. 2 сплошные линии) при условии сжатия электродов 900 кГс (кривая 3) и силе сыро п1ого тока (кривая 4). C увеличением величины зазора между деталями, диаметр ядра расплавленного металла (кривая 5) уменьшается, и при величине зазора равной 3 мм расплавление отсутствует. При сварке с кор= ректированием режима (см,. фиг. 2. штриховые линии) изменение величины усилия сжатия электродов и силы сварочного тоха производят пропорционально вели мне

747652 6 зависв соединений, при сборке которых трудно гарантировать отсутствие зазоров и величина которых носит случайный характер в ряде иэдепий, в связи с возможностью осле пол5 чения нормальных размеров соединений я 6) при относительно больших зазорах, позволяет снизить жесткие требования к допускаемой величине зазоров и уменьшает себестоимость изделия за счет упрощения

1о технологии сборки и сварки. сВ н где Лс „- снпа сварочного тока и корректирования (крива

) — коэффициент пропорпион ( сти, в данном случае

О, 433; — величина зазора;

Д вЂ” номинальное значение силы св.н сварочного тока при сварке без зазора.

=К АР св.к а. св.н ( где P - величина усилия сжатия элекCB к тродов после корректирования (кривая 7);

J(— коэффициент пропорциональноk сти в данном случае равный

О, 48;

2Î г — номинальное значение усилия свн сжатия электродов при сварке без зазора.

Полученные значения диаметра ядра расплавленного металла (кривая 8}, при сварке на скорректированном режиме даже при величине зазора д равной 3 мм нахо- у дятся в пределах допуска Д . -Д Из приведенного примера видно, гго данный способ сварки с корректированием режима повышает стабильность геометрических размеров соединений и позволяет получать соединения с нормальными размерами ядра расплавленного металла при относигельно больших размерах зазоров между деталями.

Использование способа электросварки обеспечивает по сравнению с существующир ми способами следующие преимущества: возможность получения заданных размеров соединений при относительно больших зазорах между деталями в месте сварки; высокую стабильность размеров и свойств измеренного зазора по следующей мости

Формула изобретен ия

Способ регулирования процесса контакгной точечной сварки, прн котором после прихватки перед сваркой каждой точки определяют один из параметров исходного состояния деталей и в зависимости от его величины до включения сварочного тока корректируют величину усилия сжатия электродов и силу сварочного тока, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества caapuoro соединения, в качестве параметра исходного состояния дсталей замермот зазор между ними и корректировку величины усилия сжатия электродов и силы сварочного тока производят пропорционально величине измеренного зазора, при этом в случае превышения допустимой величины зазора цикл сварки останавливают до приведения зазора к допустимой величине.

Источники информации, принягые во внимание при экспергизе

1. Орлов Б. Д. и др. Контроль точечной и роликовой электросварки, М., Машиностроение", 1973, с. 196-232.

2. Авторское свидетельство СССР

K 460139, кл. В 23 К 11/1О, 1975.